团队根据他们的经验识别危害。
故障假设/检查表分析大范围识别危害。 定性分析系统故障。
将分析对象系统的每个部件列表。 识别零部件故障，指出可能的后果。 按发生概率和严重程度将危害排序。 考虑人为故障、缺损部件和丧失密封性。
故障类型及影响分析 HAZOP分析 识别与设计条件之间的偏差，记录关于可能发生的故障与后果方面的信息。 使用列表的“引导词”方法和非量化的讨论格式。
识别那些会诱发顶上事件的零部件故障。
事故树分析 使用逻辑模型，确定发生概率。 用量化风险分析帮助决策。
一般需要用定性分析方法来确定事故场景。
分析系统中的保护层及失效概率
保护层分析
与可接受标准比较评估风险，考虑风险降低措施
半定量的风险评价方法
图7 五种工艺危害分析方法的特点
故障假设/检查表分析法应当是最先用于工艺的一种方法。应当在其它方法之
25
前，用故障假设/检查表分析法对工艺作出评估使用。
对于相对较为简单的工艺，可以在工艺的每个操作步骤用操作程序、P&ID图和仔细列出的检查表从头至尾地提出一些“假如……，会发生什么”之类的假定推测性问题。然后回答这些问题，评估零部件故障或程序错误对工艺所产生的影响，团队应对答案和提出的建议达成一致意见。
故障类型和影响分析（FMEA）方法着重针对零部件故障和人为故障的后果。对工艺中的一部分或设备中的某一项进行研究时可以使用这个方法。
危险性和可操作性研究（HAZOP）方法系统地审视假如偏离预定设计条件和工艺条件所产生的影响。对每项工作参数应用引导词产生有意义的偏差，评估其安全后果。
故障树分析法重点针对一个重大的不良事件，方法是对诱发这个顶上事件所需要的若干小事件排出可能的顺序，并将其组合。通常来说，这种不良事件发生的概率可以用零部件故障和人为故障的概率来计算。
保护层分析是一种半定量的风险评价方法，基于事故事故场景进行风险研究。它提供了查找风险和事故场景的方法，并且将其与风险允许界限比较，以确定现有的安全措施是否合适，是否需要增加新的安全措施。
图8说明了不同的方法是怎样确定导致危害后果的事件链之间的关系的。所有的事故（危害结果）都始于一个“原因”，要么是设备的某一部分的故障，要么是人为错误。这个原因产生了对系统设计条件的“偏差”，如高压或高温。接着这个偏差可能会导致一个危害“结果”，如容器破裂。每一种方法都是从这个顺序中的一个不同的点开始的。除了故障假设/检查表分析法，它是对所有的步骤提出置疑的，HAZOP/LOPA始于偏差，FMEA始于故障原因，而故障树则始于结果。
26
忽略了与其它危险间的相互影响 忽略了工艺系统以外的方面 原因FMEA HAZOP/LOPA FTA 偏差FMEA HAZOP/LOPA FTA 不能全面找到系统存在的危险 结果FMEA HAZOP/LOPA FTA 图8 不同分析方法之间的区别
五种工艺危害分析方法可归纳为定性分析、半定量分析和定量分析三种不同的层次，图9描述了三种不同层次的风险分析工具。其中What If/Checklist、HAZOP属于定性分析，LOPA属于半定量的分析，FMEA既可以进行定性分析，又可以进行定量分析，FTA一般归属于定量分析。在实际应用中，需要根据分析的目的决定采用哪一层次的分析方法：定性分析通常用于危险以及事故场景的辨识，并定性判断风险是否可以容忍；半定量分析可用于评估风险数量级的大小；定量分析可分析更为复杂的场景，对风险进行完全定量的评估，其结果可用于风险比较和风险决策。3种不同方法的使用比例见图，图中所示的百分比仅作为示意，通常情况下所有的场景都是通过定性方法来识别并初步评估，一些过于繁琐或复杂的情况使用半定量风险评估方法，少数情况下可能需要采用比LOPA更严格的定量风险评估方法。
一般来说，故障假设/检查表法对于大部分工艺危害分析来说是基本方法，HAZOP与故障假设/检查表法审核的结果相比，能提供对系统更深的理解，也是被实践证明的第一危害识别工具。故障假设/检查表法在审核标准工程做法和操作规程依赖于从经验得到的知识。HAZOP方法中用引导词激发“头脑风暴”（集思广益）的方法着重于识别先前未认识到的危害。这些引导词应用到工艺参数诸如流量、压力、温度、时间、粘度和组分，来探究与设计意图可能的偏差。对于
27
定性分析(所有的场景都应进行定性分析）半定量分析(10%-20%的场景需进行半定量分析）定量分析(1%的场景需进行定量分析）技术应用到简单问题应用到复杂问题HAZOPWhat If/Checklist定量的FMEALOPAFTA好差好差好很好过度好图9 不同层次的工艺危害分析及适用场景
新建项目，当工艺设计要求很严格时，使用HAZOP方法最为有效。如果用定性分析方法HAZOP或What If/Checklist能够做出一个合理的风险决定，用LOPA分析就是过度的，LOPA分析并不能取代定量分析方法，如果有复杂的人类行为模式或设备故障并需要理解事故场景的风险，那么一般用于一些高危险工艺中的工段、组件或单元操作的定量分析方法FMEA和HAZOP更合适。并且FMEA一般是从硬件故障出发寻找危害，逻辑上是单向的，适用于积木对象；而HAZOP是从偏差出发寻找危害，逻辑上是双向的，适用于流程对象。
4 工艺危害分析的应用阶段
表1概括了每种方法适用的工艺生命周期的阶段。故障假设/检查表分析法是个可以在任何阶段使用的方法，而其它方法则只能在确定了工艺条件和操作条件后使用。
表1 各种分析方法的适用阶段 开发基础数据 项目 项目批准前的评估 设计 周期性—现有的工艺 故障假设/检查表分析法 √ √ √ √ 28
FMEA O O HAZOP FTA O O O LOPA O O O O O O 工艺变更 退出使用 √ √ O O O O 对于同一个工艺或项目，采用不同的工艺危害识别方法有很多好处。每种方法以不同的方式来处理危害。工艺危害分析方法的选择受到多种因素的影响，例如工艺系统的规模和复杂程度、操作人员是否有相关的生产操作经验及对工艺系统的掌握程度、工艺系统已经投产的时间和变更的情况（变更是否频繁）等等。
工艺危害分析贯穿于装置及设施的设计、新建、在役运行及停产等全生命周期的各个阶段。
工艺危害分析方法可以应用在研发、设计和工厂运营等各个阶段。 研发阶段 研发人员可以通过工艺危害分析了解所设想的工艺路线或试验装置的危害，以便及时采取必要的安全防护措施，防止在研发过程中发生事故。例如，化工工艺研发人员可以利用HAZOP方法，分析装置异常工况下的危害，并据此改进装置的设计。
设计阶段 在进行化工、石化、炼油、制药及其他工艺系统的设计时，设计人员可以根据工艺危害分析的结果改进设计，提升工艺系统的安全性。对于全新的工艺或者公司缺乏工艺相关的生产经验，许多公司会考虑对设计方案进行危害分析，以便在设计的早期及时发现任何可能存在的重大的安全问题。在工艺系统的详细设计阶段，可以采用HAZOP方法，在完成的管道仪表流程图（P&ID）基础上对工艺设计进行系统、详尽的分析，消除详细设计中存在的危害，有时还辅助采用设施检查清单、人为因素清单及本质安全检查清单作为HAZOP方法的补充。在设计阶段，如果已经应用HAZOP方法对工艺设计完成了分析，假如需要修改P&ID图，要对修改的部分重新运用HAZOP方法进行分析。
运行阶段 工厂投产后，经常需要对工艺系统进行变更，对于复杂的变更或者变更可能增加危害的情形，需要对发生变更的部分进行危害分析，HAZOP是变更工艺系统时常用的危害分析方法之一。此外，据OSHA PSM的要求，工厂投产后，每隔五年需要重新对以往完成的工艺危害分析进行再确认，也有公司称之为“运行工厂的危害分析”。与设计阶段的危害分析相比较，除了采用HAZOP方法分析工艺系统外，运行工厂的危害分析还需要审阅过去几年的工艺变更、本工厂或类似工厂发生的事故和严重未遂事故，并运用设施检查清单方法对工厂的设施进行分析评估。
29
不少的跨国公司也制订了自己的标准。例如，有些公司的做法比OSHA规定的更加严格：对于危险性很大的工艺装置，每隔三年就采用HAZOP方法重新进行一次工艺危害分析；对于危险性较小的装置则每隔五年重新进行一次工艺危害分析；对于普通的装置或设施，虽然可以不遵守PSM相关的规定，为了安全起见，也每隔10年对它们进行一次工艺危害分析。
30