基于知识本体的过程安全分析信息标准化

过程危险分析的主要目标是识别危险剧情。危险剧情能够表达团队“头脑风暴”安全评价过程也能表达评价结论。危险剧情的知识本体是标准化过程安全分析信息的准确描述。知识本体是概念表达的明确规范。依据设计知识本体所遵循的规则提出了一种过程安全分析信息标准化方法,称为剧情对象模型（scenario object model,SOM）。SOM能够表达安全分析信息的内容和结构,能够实施计算机自动推理和半定量计算。应用知识本体SOM有效实现了计算机辅助自动安全评价和安全信息的传递、复查和共享。     

HAZOP分析结合LOPA分析方法在长输管道站场的应用研究

HAZOP分析源于石化行业,近几年在管道板块开始推广应用,但是危险与可操作性分析方法(HAZOP)在实际应用中存在先天缺陷,现提出将保护层分析(LOPA)与HAZOP分析相结合,能进一步提高HAZOP分析的安全评价能力。首先介绍HAZOP和LOPA的基本原理和分析步骤,然后从两者信息互相共享、分析流程互相紧扣的特点,阐述两者集成的可行性,并给出HAZOP/LOPA的分析步骤,最后将其用于天然气长输管道站场安全分析。结果表明,HAZOP分析结合LOPA分析方法,可以用具体数值来量化风险的大小、评估安全措施的预防效果、确定现有风险是否可以接受以及是否还需要增加安全措施,极大地丰富了HAZOP的分析内容。     

基于知识本体的HAZOP信息标准化框架

大量的危险与可操作性分析（hazard and operability analysis,HAZOP）报告以纸质文档形式保存,难于复用、共享,同时基于计算机软件的分析结果也只有对应的分析软件才能识别,同样存在难于复用、共享的问题。针对此问题,本文提出了基于知识本体的HAZOP信息标准化框架。该框架以知识本体和HAZOP分析国际标准IEC 61882为基础,抽提归纳了HAZOP的标准化信息模型,给出了模型的整体结构、模型中各元素的定义与关系。并在此基础上,提出了HAZOP信息标准化方法,采用BiLSTM神经网络对每一条HAZOP分析的记录进行标注、训练与识别,实现了人工HAZOP分析结果的自动识别与标准化。以某油品合成装置为例,对HAZOP信息标准化方法进行了验证,结果表明基于知识本体的HAZOP信息标准化框架可以自动实现分析结果的标准化,便于分析知识的共享与复用。     

HAZOP与LOPA联合分析在PTA生产装置中的应用

介绍了危险及可操作性(HAZOP)分析方法和保护层分析(LOPA)方法以及两者之间的关系、HAZOP与LOPA方法联合分析步骤;以1 200 kt/a精对苯二甲酸(PTA)装置为研究对象,选择其中氧化反应单元为示例节点,应用HAZOP和LOPA联合分析方法对PTA生产装置进行安全评价,对装置设计过程中的潜在风险进行定性和半定量分析,并提出相应的风险控制方案;HAZOP和LOPA联合分析可对PTA生产装置中现有安全保护措施的可靠性实现量化评估,确定其消除和降低风险的能力,提高PTA生产装置安全评价的科学性和全面性。     

化工过程危险剧情分类及SDG定性识别方法

系统深入地揭示危险“剧情”是分析和解决化工过程安全问题的基础和核心内容,也是安全评价和故障诊断的核心内容。本文对危险剧情进行了定义,并在将危险剧情分为5类的基础上,采用符号定向图（SDG）定性识别方法,提出了连续系统的智能化自解释报警、单故障和多故障根原因诊断的算法步骤。研究成果对过程系统的危险与可操作性分析（HAZOP）、安全防护层分析（LOPA）、自解释报警和故障诊断系统在过程工业领域的开发具有重要的理论与实际意义。     

HAZOP分析方法在液氨罐区风险分析中的应用

危险与可操作性分析（HAZOP分析）方法作为一种科学的、系统性的风险分析与评价方法,在化工企业的风险分析和评价工作中得到了广泛的应用。本文将HAZOP分析方法应用于液氨罐区的风险分析工作中,主要从分析团队组建、工艺安全信息收集、分析节点划分、偏差确定、风险分析等方面对液氨罐区进行了系统地风险分析和评价,并针对HAZOP分析的结果给出了提升液氨罐区本质安全水平的建议措施。     

基于Aspen和HAZOP的萃取精馏定量风险分析

为提高传统萃取精馏HAZOP分析的准确性,本文提出将过程模拟软件Aspen与HAZOP分析相结合的定量分析方法。以乙酸乙酯-异丙醇萃取精馏工艺和设备为研究对象,建立工艺流程的稳态模型,通过灵敏度分析模块对传统HAZOP分析筛分出的高风险偏差进行定量化模拟,实现偏差后果的定量化,从而确定技术参数的安全操作范围。结果表明：相较于传统HAZOP分析,该方法可以定量化危险事件的后果,其模拟结果可为生产操作提供可靠的安全操作阈值。     

HAZOP知识图谱构建方法

危险与可操作分析方法（hazard and operability analysis,HAZOP）主要采用头脑风暴的形式,将讨论结果记录在纸质文档中,该方法过于依赖专家经验且大量现有的HAZOP信息并没有得到共享与复用。针对此问题,本文提出了结合自顶向下和自底向上的HAZOP知识图谱半自动构建方法。在解析HAZOP信息基础上,结合HAZOP分析国际标准IEC 61882,以危险事件角度设计了HAZOP本体规则,完成了模式层的构建;以现有HAZOP数据为基础,在BiLSTM-CRF命名实体识别模型基础上引入了Attention机制,实现了关键HAZOP信息的自动提取并利用图数据库进行数据存储,完成了数据层的构建。以某油品装置HAZOP分析报告为例构建HAZOP知识图谱,验证了构建方法的有效性。结果表明HAZOP知识图谱能够清晰地展示HAZOP知识之间的联系,快速提供现有HAZOP分析信息,辅助人工HAZOP的开展,降低人工成本与时间成本,也为后期项目的生产与维护提供知识支撑,实现了HAZOP信息的共享与复用。     

化工生产过程HAZOP安全评价技术的实践

化工生产过程中涉及了大量有毒、有害、易燃、易爆物质，一旦能量或物质正常运行的状态遭到了破坏，便会引起爆炸、泄露或火灾，从而导致灾难性的后果。为了避免化工生产过程中危险事件的发生与蔓延，实现早期的事故预防，则需对化工生产的相关过程进行严密的安全评价。HAZOP是危险与可操作性分析（是HazardandOperability的缩写），所谓HAZOP则是一套应用比较广泛的评价方方法，但是，人工HAZOP评价存在成本高、费时、费力等不足。本文介绍了人工HAZOP安全评价技术和计算机辅助安全评价技术的发展，重点讨论一种基于符号有向图（SDG）的计算机辅助HAZOP安全评价技术。     

HAZOP分析在氢气提纯工艺装置设计阶段的应用

HAZOP（危险与可操作性分析）是定性分析危害的一种风险分析方法。石油化工装置由于其自身物料的特性,危险系数极高,对其进行HAZOP分析非常有必要。通过对装置进行HAZOP分析,识别装置存在的潜在危险,结合风险评价与HAZOP,进而制定一系列的措施来提高装置运行的安全性和可靠性,以保证生产投用中的生命和财产安全。以某石化公司的氢气提纯装置为例,进行了HAZOP分析,优化了工艺流程,为装置的长期可靠稳定运行提供保障。结果显示,HAZOP分析方法是辨识风险的一种可靠有效的方法,HAZOP分析能够在石油化工装置的安全管理方面发挥巨大的作用,能够为安全管理者提供依据,进而降低安全等级。     

石化装置基于风险的HAZOP分析方法

为了更加有效地辨识石化装置生产中的潜在危险,将风险评价与危险与可操作性(HAZOP)分析相结合,建立了基于风险的HAZOP分析方法。文中首先介绍了基于风险的HAZOP分析流程,在偏差的危险工况分析中引入风险评价,并在传统的二因素风险评价基础上,为了更准确地评价现有安全措施是否对事故具有预测和控制能力,定义了第3个因素——不可控制度。然后建立了风险三因素的评价准则,并确定出风险的表征方法,最后提出基于风险的决策方法,即根据偏差的风险评价等级确定针对性的安全管理建议。以某石化公司常减压装置为例进行了基于风险的HAZOP分析。结果表明,基于风险的HAZOP分析方法可以为石化装置安全管理提供定量化的决策依据,从而使有限的资源得到合理地配置。     

An integrated qualitative and quantitative modeling framework for computer‐assisted HAZOP studies

The article proposes a novel practical framework for computer‐assisted hazard and operability (HAZOP) that integrates qualitative reasoning about system function with quantitative dynamic simulation in order to facilitate detailed specific HAZOP analysis. The practical framework is demonstrated and validated on a case study concerning a three‐phase separation process. The multilevel flow modeling (MFM) methodology is used to represent the plant goals and functions. First, means‐end analysis is used to identify and formulate the intention of the process design in terms of components, functions, objectives, and goals on different abstraction levels. Based on this abstraction, qualitative functional models are constructed for the process. Next MFM‐specified causal rules are extended with systems specific features to enable proper reasoning. Finally, systematic HAZOP analysis is performed to identify safety critical operations, its causes and consequences. The outcome is a qualitative hazard analysis of selected process deviations from normal operations and their consequences as input to a traditional HAZOP table. The list of unacceptable high risk deviations identified by the qualitative HAZOP analysis is used as input for rigorous analysis and evaluation by the quantitative analysis part of the framework. To this end, dynamic first‐principles modeling is used to simulate the system behavior and thereby complement the results of the qualitative analysis part. The practical framework for computer‐assisted HAZOP studies introduced in this article allows the HAZOP team to devote more attention to high consequence hazards. © 2014 American Institute of Chemical Engineers AIChE J 60: 4150–4173, 2014     

基于案例推理的HAZOP分析自动化框架

危险与可操作性（HAZOP）分析是一种广泛应用于化学流程工业的危险分析方法。为克服现有的HAZOP分析专家系统在“非常规”分析方面的局限性,提出了基于案例推理（CBR）的HAZOP分析自动化方法,描述了案例库及案例结构,给出了案例搜索策略。为便于案例库的知识管理,开发了案例构造器。工业实例应用结果表明,基于CBR的HAZOP专家系统突破了现有HAZOP专家系统没有学习能力和不能进行“非常规”分析的技术瓶颈。     

HAZOP分析在高性能纤维项目设计中的应用

介绍了碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维的主要生产工艺;概述了高性能纤维的安全生产特点;简述了危险源及可操作性(HAZOP)分析方法;使用HAZOP分析方法分析了对位芳纶项目设计中的硫酸储存混合流程;指出HAZOP分析方法对高性能纤维项目设计进行检查检验、减少设计错误、提高设计准确度和装置运行的稳定性有重大意义。     

基于符号有向图分析的炼油厂中渣油催化裂化危险与可操作性

作为危险与可操作性(HAZOP)研究的一门辅助技术,符号有向图(SDG)分析技术迅速得到普及.仿真工厂数据是流程工业在线数据最理想的近似,能够体现过程变量之间的相互关系.本文以石油化工典型的渣油催化裂化装置为例,将SDG分析与基于机理模型的动态流程模拟仿真工厂结合起来,通过仿真工厂数据形成专家经验,进而在SDG辅助平台实施HAZOP分析,此外,分析结果也可以进一步作为HAZOP分析的知识库.同时,仿真工厂又可以验证事故传播路径,从而起到筛选SDG生成的事故序列的作用.相比于传统的专家组会议而言,将仿真工厂模拟数据运用于SDG分析中,能大幅缩短HAZOP分析时间,减少人员及投资,并且获得更为全面、准确的分析结果.     

基于层次分析法的计算机辅助HAZOP分析技术

危险与可操作性(hazard and operability,HAZOP)分析是化工过程中应用较广的危险分析技术.计算机辅助HAZOP分析技术相对于人工分析具有完备性好、省时和省力等优点,但仍存在报表中分析结果主次不清等问题.本文以利用基于层次分析法的SDG-HAZOP软件分析硝基苯初馏塔分离为例,阐述了基于层次分析法的计算机辅助HAZOP分析技术的实际应用.包括基于层次分析法的计算机辅助HAZOP分析技术,研究工程系统灾害形成的机理、工程复杂系统灾害形成遵循的共性规律,工程复杂系统故障和事故的诊断预测以及灾害的防治原理,将危险路径按相对重要度大小进行排序,为有针对性地对重要危险隐患提出防范建议,采用程序控制、联锁或联动机构等措施提供了科学依据.     

HAZOP分析法在煤化工液氮洗工艺中的应用

介绍了危险性和可操作性分析(HAZOP分析)程序,以及其分析时机,分析的组织形式,重点介绍了分析过程。为了解决液氮洗系统中流量、压力、温度、液位、组分难以控制的问题,引入HAZOP分析。通过HAZOP分析,找出液氮洗装置运行过程中潜在的不安全因素,并对可能导致的后果提出建议措施,优化了系统的安全性和可靠性。