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1、...页眉本文由yp9210贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。石油与天然气化工262CHEMICALENGINEERINGOFOIL&GAS2009一种石化过程半自动化HAZOP安全评价方法的研究张贝克李欣龙(北京化工大学化工安全教育部工程研究中心)摘要*危险与可操作性分析(HAZOP)是一种广泛应用于石化流程工业的危险分析方法。但人工HAZOP分析对分析人员要求较高,分析时易漏评、完备性差,且费时、费力、成本高。目前已有开发成功的基于SDG(符号有向图)的计算机自动HAZOP
2、软件,但SDG方法难以得到后果的严重程度、发生概率和改进措施,无法替代专家的经验知识。针对这个问题,通过深入分析SDG-HAZOP与人工HAZOP的机理特点,提出了一种结合两者优点的计算机辅助半自动化HAZOP方法,经案例论证此方法兼具效率与完备性,具有较高的工程应用价值。关键词HAZOPDOI:10.3969/j.issn.1007-3426.2009.03.022在石油化工安全分析和评价中,危险和可操作性分析(HAZOP)是目前石化行业应用最为广泛的系统风险辨识方法之一[1-2]化工过程安全评价危险与可操作性分析符号有向图(S
3、DG)计算机辅助基本框架,兼有人工HAZOP的优点,可应用于全厂级全流程的HAZOP分析。。但人工HAZOP分析费时、费力、成本高。据美国最新统计,按美国国家安全与健康总署的规定,有25000个化工厂需要HAZOP安全分析,仅一轮评价费用就约需50亿美元[1]。针对人工HAZOP存在的缺点,人们开始研究利用计算机自动进行HAZOP分析。计算机自动HAZOP软件是指在HAZOP过程中寻找危险的推理过程主要是由计算机自动完成。SDG(符号有向图)是目前自动完成HAZOP最有效的方法。美国普渡大学开发了基于G2平台的HAZOPExper
4、t软件系统件[3-4][2]1人工HAZOP分析HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化、系统化分析方法,其分析的过程是由各专业人员组成的分析组按一定的原则将工艺过程划分为合理的分析节点(工艺单元),然后再针对每一个分析节点,识别出那些具有潜在危险的偏差。分析组对每个有意义的偏差都进行分析,分析它们的可能原因、后果、已有安全保护等,同时提出应该采取的措施和行动。这就是HAZOP分析的核心内容[5]。人工HAZOP分析是一种基于浅层知识模型的,依赖于具体装置的方法[6]。北京化工大学开发了国内第一款具有
5、智能推理功能的SDG-HAZOP分析软。但SDG-HAZOP难以得到后果的严重程度、发生概率和改进措施,无法完全替代专家的经验知识。在深入分析SDG-HAZOP和人工HAZOP的基础上,提出一种结合两者优点的计算机辅助半自动化HAZOP方法。此方法采用SDG-HAZOP的....页脚...页眉基金项目:黑龙江省科技攻关计划重点项目(GB06A106)。。人工HAZOP流程如图1所示。这种方式强烈依赖于专家小组的素质。一个专家组长期在一起讨论问题容易陷入惯性思维;人的大脑难以遍历所有可能、不具有完备性、常常遗漏一些事故;人工HAZO
6、P分析费时费力,往往只能针对关键工段进行分析,限制了HAZOP方法的应*第38卷第3期一种石化过程半自动化HAZOP安全评价方法的研究263用。但人工HAZOP又有它难以替代的优势。人工HAZOP可以对标准HAZOP中所有的引导词进行分析。专家可对不利后果提出安全防护措施并分析其可能性与优先缓急来指导建议的实施[8][7]键变量的超集,利用计算机自动推理可以对所有的节点进行拉偏,从而具有对更多偏差进行分析的能。力,提高了分析的完备性。人工分析只能考虑与偏离点相邻的设备单元的非正常原因和不利后果,即使有经验的专家,也只能分析到与偏离
7、点相近的几个设备单元的非正常原因和不利后果。而基于SDG的分析,寻找非正常原因可以追溯到工艺过程的起始设备单元,判明不利后果可以追溯到工艺过程的末段设备单元。此外SDG-HAZOP利用计算机自动推理其速度是非常快的,据论证,对于10万数量级的风险推理耗时在1秒之内,使得SDG方法具有快速重复的能力[11]。但SDG-HAZOP的模型依赖性强,若模型的质量不好,结果也自然不好。另外SDG-HAZOP只能得到偏差的非正常原因与不利后果,而无法得到危险的安全防护和风险等级。经过改进的基于风险的半定量SDG-HAZOP方法又由于基础数据的
8、缺乏及其有效性难以保证而使得推理得到的风险结论可信度差,难以实际应用。此外,SDG只能对节点的正状态(MORE)或负状态(LESS)进行推理,而人工HAZOP可对所有引导词进行分析。2SDG-HAZOP分析SDG是一种基于深层知识、定性因果关系的表
