石油化工装置hazop分析技术概率定量化研究

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1、第8卷第6期安全与环境学报Vo1．8No．62008年12月JournalofSafetyandEnvironmentDec，2008文章编号：1009．6094【2008)06—0130—05对石油、化工装置进行HAZOP分析时会产生大量偏差，且偏差的发生既有模糊性又有随机性，这使专家不能准确评石油化工装置HAZOP分析技术价偏差发生的概率，而只能用语言“小”、“大”等描述偏差发生概率定量化研究概率。这些语言具有一定模糊性，不能直接作为概率值使用，因此在专家判断法中引入模糊评判思想，用模糊概率来表征付建民，赵东风，陈

2、国明，周乐平，张斌专家意见，确定偏差发生的概率，以达到HAZOP定量化分析(1中国石油大学(华东)机电工程学院，山东东营的目的。257061；2中国石油大学(华东)化学化工学院，采用概率定量化技术对HAZOP分析偏差进行定量化的山东东营257061)过程见图1。HAZOP分析前输入专家权值，符合一致性检验后输入各专家对某偏差发生可能性的模糊语言，在计算机辅摘要：分析化工装置定性风险识别技术——危险及可操作分析助下即可快速完成HAZOP分析偏差的概率定量化。目前，(HAZOP)技术定量改进的可行性，根据HAZOP分析专家

3、意见，将HAZOP分析过程普遍采用半定量风险矩阵，该情况下采用概HAZOP分析所得偏差进行定量化处理。采用层次分析法确定各专家率定量化不需额外增加HAZOP分析时间，是一种切实可行的影响权重，通过专家主观评判得到各原因下偏差发生的可能性，根据方法。模糊数学方法将专家自然语言转换为模糊数，采用左右模糊排序法将1．1HAZOP分析专家的影响权值区间[0，1]的模糊数转换为模糊失效概率值。实例验证表明，该方法已有的准确数据可直接作为HAZOP的偏差概率，以减少能较好反映偏差实际发生概率，高效且便于计算机实现。专家判断的模糊性

4、，这种概率称为客观概率J。进行HAZOP关键词：风险评价与失效分析；HAZOP；偏差；概率；定量风险分析中图分类号：X937文献标识码：A定量化分析时，由于个人经验、知识水平等不同，专家估计能力也不同，因此需考虑专家实际情况来综合专家估计，以获得0引言可信结果。本文采用层次分析法(AnalyticalI~ierarchyP~'ocess，由英国帝国化学工程公司(ICI)开发的风险分析方法AHP)l4．5]对专家的估计能力进行评估，从而提高专家判断的——危险及可操作性研究(HazardandOperabilityStud

5、y，HA—客观性。ZOP)方法已经成为重要的风险分析方法之一。HAZOP通过建立HAZOP分析专家能力估计模型(图2)，根据HAZOP引导词确定石油化工中工艺状态参数的变化(偏差)，侧重分分析专家的特点，建立相应评估矩阵，对专家的估计能力进行析工艺部分和操作步骤中可能偏差的影响【】J，找出装置及石加权。评估总目标(A)为“专家个人能力”；第2层指标为油化工中存在的危险。HAZOP是一种定性风险分析方法l2j，HAZOP分析过程中影响专家能力的因素，包括HAZOP分析经只能评价潜在风险是否存在，而不能对风险发生的可能性进

6、验(曰)、风险识别知识(日2)、工艺／操作熟悉程度(B3)、行精确定量分析。HAZOP分析关注的是在引导词确认下得HAZOP分析公正性(B)；第3层指标为参与HAZOP分析的到的偏差，尤其是可能导致事故的偏差，而HAZOP定量分析个专家(C1，C2，⋯，C)。技术就是要对HAZOP分析所得偏差发生的可能性进行概率Kletz认为HAZOP分析取决于小组成员的知识和经验，定量化。建议影响分析专家估计能力各因素的重要度排序为曰=B2>B3>B4。假设有安全工程(C1)、化工工艺(C2)、化工设1HAZOP概率定量化备(C，)

7、、控制操作(C)、仪表检测(C)方面的5个专家参与在我国，对HAZOP分析所得偏差进行量化主要存在以下某化工装置流程的HAZOP分析，各专家特点为困难。1)缺乏统一事故数据库和HAZOP分析偏差的定量依据。我国仍未全面建立石油化工风险数据库，以致无法建立完备的事故偏差概率数据库，而且也不能用频数值描述偏差发生概率。目前，国内对风险的定量分析常参考国外相关事故偏差数据，但由于工业水平和现场条件的巨大差别，误差较大，国外相关数据并不适合我国。2)由于工艺原理、装置维护、人员素质等因素的影响，实际HAZOP偏差发生概率差别较

8、大。HAZOP分析应结合具体分析对象，基于不同专家对装置的认知和经验综合判断偏差的发生概率。*收稿日期：2008—06—18作者简介：付建民，讲师，博士研究生，从事石油化工安全工程研究；赵东风(通讯作者)，教授，博士生导师，从事石油化工环境与安全工程研究，zhaodf@vip．sina．corn。图1HAZOP偏差概率定量化流程基