BowTie分析技术指南

1 范围

本文件规定了石油化工过程工业开展波态（Bowtie）风险分析的术语、原则、流程、技术要求、质量控制与报告规范。

本文件适用于石油化工新建、改建、扩建项目及在役装置的波态风险分析、可视化与管控，可与 HAZOP、LOPA、SIL 等方法配套使用。

2 规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。

  • SH/T 3240—2025 石油化工危险与可操作性分析（HAZOP）技术规范
  • AQ/T 3034—2022 化工过程安全管理导则
  • GB/T 27921 风险管理 风险评估技术
  • IEC 61882 HAZOP 应用指南

3 术语和定义

3.1 波态分析（Bowtie Analysis）

以顶事件（Top Event）为核心，左侧梳理威胁 / 原因与预防屏障，右侧梳理后果与减缓屏障，并纳入升级因素（Escalation Factor）与升级控制的可视化风险管控方法。

3.2 顶事件（Top Event）

需重点防控的、可导致严重后果的工艺异常或事故场景（如 "反应器超压""有毒介质泄漏"）。

3.3 预防屏障（Preventive Barrier）

阻止威胁发展为顶事件的措施（如联锁、切断阀、操作规程）。

3.4 减缓屏障（Mitigative Barrier）

顶事件发生后，降低后果严重程度的措施（如紧急泄压、喷淋、围堰）。

3.5 升级因素（Escalation Factor）

导致屏障失效、扩大事故后果的因素（如仪表失电、人为误操作、腐蚀）。

3.6 BX 波态软件

符合本规范的专用工具，用于快速生成、编辑、导出规范波态图，支持与 HAZOP 数据对接、屏障校验与报告输出。

4 基本原则

  • 可视化优先：一张图完整呈现风险逻辑，便于评审、汇报与现场应用。
  • 屏障为核心：聚焦 "预防 — 减缓 — 升级控制" 三层屏障完整性。
  • 与 HAZOP 兼容：波态分析应基于 HAZOP 结果，实现 "识别 — 可视化 — 管控" 闭环。
  • 可追溯、可验证：所有威胁、后果、屏障均需有依据、可核查。
  • 持续改进：波态图应随装置变更、事故、检查结果动态更新。

5 分析准备

5.1 资料收集

  • PFD、P&ID、工艺说明、操作规程
  • HAZOP 报告、LOPA 报告、SIL 报告
  • 设备清单、介质特性、历史事故 / 隐患数据
  • 相关法规、标准与企业管理制度

5.2 团队组建

  • 组长（具备风险分析与波态方法经验）
  • 工艺、设备、仪表、安全、操作专家
  • BX 波态软件操作人员
  • 绿建 / 安全评审专家（适用时）

5.3 范围与目标

明确分析装置、单元、顶事件范围、输出形式（波态图 + 报告）。

6 波态分析技术要求（核心）

6.1 顶事件选取

  • 从 HAZOP 高 / 中风险场景中选取
  • 聚焦可导致人员伤亡、设备损毁、环境影响的顶事件
  • 每个波态图对应1 个顶事件

6.2 左侧（威胁 — 预防屏障）

  • 识别所有可能导致顶事件的威胁 / 原因（如流量过高、冷却失效）
  • 对应列出预防屏障（独立保护层优先）
  • 识别屏障的升级因素与升级控制

6.3 右侧（后果 — 减缓屏障）

  • 分析顶事件可能导致的所有后果（如火灾、爆炸、中毒）
  • 对应列出减缓屏障
  • 识别后果的升级因素与升级控制

6.4 波态图绘制规范（BX 软件强制要求）

  • 结构：顶事件居中，左侧威胁链，右侧后果链
  • 符号：统一使用标准符号（预防 / 减缓 / 升级 / 控制）
  • 逻辑：箭头清晰，屏障标注 "类型 + 编号 + 状态"
  • 信息：每个元素标注来源（如 HAZOP 节点 X、SIL 报告 Y）

6.5 屏障有效性评估

  • 对每个屏障评估有效性、独立性、可操作性
  • 缺失或失效屏障需提出改进建议（优先本质安全→工程→管理）
  • 建议需明确责任部门、完成时限、验证方法

7 BX 波态软件功能要求

7.1 基础功能

  • 模板库：内置反应、储罐、精馏、换热等常用装置波态模板
  • 数据对接：可导入 HAZOP 报告（Excel/Word）自动生成波态框架
  • 符号规范：内置标准符号库
  • 编辑：拖拽式绘图、批量修改、版本管理

7.2 合规校验

  • 自动检查：顶事件完整性、屏障缺失、升级因素遗漏
  • 标准匹配：提示与 SH/T 3240、AQ/T 3034 符合性
  • 风险矩阵：内置风险矩阵，自动评估剩余风险

7.3 输出

  • 导出：PDF、PNG、Word 报告（含波态图 + 屏障清单 + 建议）
  • 汇报：一键生成评审版、现场版、管理版波态图

8 质量控制

  • 过程审查：组长全程把控，关键节点签字确认
  • 技术审查：由专家组（如绿建协会）对波态图与报告进行评审
  • 软件校验：所有波态图需经 BX 软件合规性校验通过
  • 变更管理：装置变更后，应在 30 日内更新对应波态图

9 报告要求

波态分析报告应包含：

  • 项目概况、分析范围、团队成员
  • 顶事件清单、波态图（按单元 / 装置）
  • 屏障清单（预防 / 减缓 / 升级控制）
  • 风险评估结果（附录 B 矩阵）
  • 改进建议清单（责任、时限、验证）
  • BX 软件校验报告