HAZOP分析方法及其在發電廠電氣系統安全分析中的應用

王旭

摘 要：電力生產系統是一個包含多個子系統，擁有眾多不同類型設備，設計方案時有改變的開放綜合型系統，為保證生產系統安全運行，在系統循環周期的不同階段對其進行安全分析十分必要。HAZOP是一種定性安全分析方法，能明確電廠及其設備在設計、選址、規劃、建設、調試、運行和維護過程中的潛在危險。針對電力生產安全問題，運用HAZOP方法進行分析，能有效降低事故發生的可能性。

關鍵詞：HAZOP分析；電氣系統；安全分析

中圖分類號：TM6 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0072-02

引言

HAZOP是Hazard and Operability的縮寫，即危險和可操作性研究。它是一種定性安全分析方法。通過進行HAZOP分析，可確定導致嚴重安全及運行后果的潛在原因，評定分析出的潛在危害的危險等級，提出將危害減小至最低水平的措施，以及減少或控制危害進一步擴大的行動方案[1][2]。

1 概述

發電廠電氣系統由各種電氣設備組成，這些設備在設計、制造、運輸、安裝、調試、運行及維護過程中存在諸多不確定因素，從而導致發電廠電氣系統存在多種安全問題。這些安全問題如果處理不好，將影響電力生產運行，進而導致經濟損失，甚至造成人員傷亡。應用HAZOP分析方法對發電廠電氣系統的危險及可操作性進行分析和評估，提出合理化建議，將大大減少發電廠電氣系統的安全隱患。因此，HAZOP分析方法在電力系統安全分析領域的應用將越來越廣泛。

2 HAZOP分析方法

2.1 HAZOP分析節點的劃分

HAZOP分析以P&ID圖為基礎，將分析對象劃分為若干個“節點”，如有需要，還可參考總布置圖、邏輯圖等?！肮濣c”的劃分旨在將整個研究對象科學合理地分成若干個小系統，有利于HAZOP引導詞在各節點分析時的應用，避免分析對象過于龐大復雜，影響分析效果。例如，對發電廠電氣系統進行HAZOP分析時，可將整個電氣系統分為：低壓輔助變壓器系統、高廠變系統、主變壓器系統、母線系統、發電機系統、發電機勵磁系統、同期系統、保安電源系統、發電機氫油水系統、事故照明系統、廠用電切換系統、UPS系統、直流系統、全廠保護系統、故障錄波系統、微機監控系統、網控系統、計費表系統、黑啟動柴油機和應急柴油機系統等。

2.2 定義當前節點要考慮的參數

常用的參數包括但不限于：流量、溫度、壓力、電壓、電流、成分、液位、腐蝕、火災、爆炸等。根據HAZOP分析對象不同，選取不同的參數。

2.3 定義偏差

偏差是由引導詞和參數組合而成的。常用的引導詞有：空白、過量、減量、伴隨、相逆、異常等。將這些引導詞與各個參數搭配，構成偏差。然而，并不是每個引導詞與參數組合而成的偏差都有實際意義，例如電壓伴隨等。所以，在HAZOP分析過程中，根據所分析的對象不同，可以只關注有實際意義的偏差。

2.4 分析及報告

針對定義的每一個偏差，按圖1所示流程進行分析。

分析結果以表格的形式記錄在案，對若干個“節點”的所有偏差進行分析后，該系統的HAZOP分析結束。

3 HAZOP分析在發電機系統中的應用

應用HAZOP分析方法對巴基斯坦百路凱1223MW聯合循環電站發電機系統進行安全分析，以具體闡述HAZOP分析方法在電力系統安全分析中的應用。該分析的側重點是發電機系統運行過程中的具體參數，分析的基本過程就是以引導詞為引導，對運行過程中各參數的變化（即偏差）加以確定，找出發電機系統及運行過程中存在的危害，分析其產生的原因，確認已采取的措施，必要時提出合理化建議。

3.1 根據系統圖劃分節點

按照系統功能，可將發電機作為一個節點進行HAZOP分析。

3.2 定義發電機HAZOP分析的參數

根據發電機系統運行的實際情況，選取三相電流、定子電壓、頻率、發電機振動、發電機火災等參數作為偏差。

3.3 定義偏差

將選定的參數與各常用引導詞搭配，構成有實際意義的偏差。如：三相電流不平衡/短路，定子電壓高/低，頻率高/低，振動異常，發電機著火。

3.4 形成HAZOP分析表

部分分析結果見表1。

4 結束語

HAZOP開放式的討論模式及最終形成的HAZOP分析結果，為設計人員提供了設計改進指導，該指導充分考慮了生產企業的要求及系統運行和維護過程中的潛在問題和危險。HAZOP的執行使得安全問題在設計過程中就已經被充分考慮在內，并成為設計工作的組成部分，為設計、調試和運行階段的安全考量提供了可遵循的軌跡。

參考文獻：

[1]秦彥磊，陸愈實，王娟.系統安全分析方法的比較研究[J].中國安全生產科學技術，2006，2（3）：64-67.

[2]吳宗之，高進東，魏利軍.危險評價方法及其應用[M].冶金工業出版社，2001.

[3]王建楠，紀林，湯洋.HAZOP分析在火電廠石灰石處理系統中的應用[J].科技創新與應用，2016（29）：150.endprint