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HAZOP软件的发展:一文了解PHA软件的前世今生

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发表于 2020-4-14 13:40:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

PHA软件的起源


   
    PHA软件是伴随着HAZOP的发展而来。

    HAZOP诞生在英国,由化学工程师T.克莱兹在41岁时发明。1963年,HAZOP首次在帝国蒙德化学公司(ICI)新建苯酚工厂应用;1974年英国Filxborough Nypro化工有限公司已内酰胺工厂的泄露爆炸事故为世界上首次推动HAZOP培训、技术完善和广泛应用的化工事故。


Nypro化工有限公司已内酰胺工厂爆炸照片
   
    早在60、70年代,HAZOP分析没有软件,记录员把分析结果记录在纸上。随着计算机信息技术的发展,国际上从80年代开始开发、使用计算机软件。90年代开始,就有学者开始研究PHA与HAZOP分析软件。而那时Windows 3.0才刚刚开始问世,它的功能很弱,所以PHA软件的功能也非常的简单。后来随着Windows操作系统的不断成熟,陆续地PHA软件也逐渐地发展了起来。

PHA软件的起源
PHA软件波澜壮阔的发展史

    早期的PHA软件主要是作为HAZOP分析的文档记录,用来提高记录效率。主要有:
    ●加拿大Dyadem公司的PHA-Pro
    ●美国Primatech公司的PHAWorks
    ●英国ISOGraph公司的HAZOP+
    ●Excel模板,等等。

PHA-Pro软件界面


PHAWorks软件界面


HAZOP+软件界面


Excel模板


    PHA分析软件真正开始兴起和被大家接受时,是在2000年左右,位于加拿大的Dyadem公司,推出了PHAPro,这款软件迅速的发展和被全球的用户所接受。遥遥领先了当时的另外一款软件PHAWorks。

    Dyadem是一家国际化的公司,成立于1993年,PHAPro是其公司的PHA软件产品。PHA-Pro成功的原因,主要是其实现了自定义分析模板,这种灵活的技术,直到今天,发展了快30年,至今除了歌略的RiskCloud外,还没看到另外一款软件实现了该技术,可见当时PHA-Pro的技术领先水平。

    那么何以PHA-Pro可以实现该技术?据说当时苏联解体时,有一些数学家流放到了加拿大,而其中就有几名数学家阴差阳错的到了Dyadem公司,他们是PHA-Pro的灵魂人物,所以PHA-Pro有了非常灵活的底层。这一点有别于其他的以软件编程人员为主软件公司。笔者认为这也是PHA-Pro成功的原因。

    而自定义分析模板带来的价值之一就是,可以通过一套软件,实现诸如JSA、HAZOP、LOPA、FMEA、HACCP、SVA等之类的分析方法,而当时的Dyadem,也因此同时推出了多款产品,比如RiskSafe(主要是做JSA分析),PHA-Pro,FTA-Pro,FMEA-Pro,FMEA-Med(针对医疗行业的FMEA),SVA-Pro等产品。

当时PHA-Pro6宣传册


RiskSafe宣传册↑

FMEA-Med宣传册↓


    PHAWorks是当时可以稍微与PHA-Pro比肩的产品,比肩其实这个形容词不是很合适,PHAWorks与PHA-Pro的差距还是比较大的。

    PHAWorks与其他的同类PHA软件就比较类似,通过硬编码的方式,实现了PHA的分析表格,和Excel的操作方式类似。

    PHAWorks知道了PHA-Pro自定义分析模板的厉害,当然也非常想实现,所以也提到了他可以支持多种模板,但是这种方式就差的比较远了,因为这种模板只是内嵌了一些多余的列,让用户自己选择。用户是不能像PHA-Pro一样,自定义分析模板的。据说他们当时花费了非常大的代价,但是还是无法实现类似PHA-Pro这种功能。

    经过了将近20年的发展,PHAWorks也更新了一些版本,不过除了界面的体验和一些功能的补充,底层的变化基本不大。

2020年最新的PHAWorks RA Edition


    顺便再插一段题外话。

    质量管理在国外还是比较重视,当时的PHA-Pro的兄弟版本,FEMA-Pro卖的也非常不错,甚至超过了PHA-Pro的销量。PFMEA-Rro参考的是美系AIAG标准,当时的IQ软件比较出名的公司比如IQ-FMEA和PLATO,主要是基于德系VDA标准。

PLATO ➡


⬅ IQ FMEA 7.0


    后来陆陆续续的又推出了许多PHA软件,比如ISOGraph的HAZOP+,Leader HAZOP Software、HAZOP Manager等,以及后来Acutech自己研发的网页版分析软件。还有国内的一些厂家推出的软件,不过这些软件大同小异,都是以类似Excel的表格方式为基础。

    至于当时提出的SDG建模方式的HAZOP智能分析,没有太多的实际应用价值,基本没有客户应用,所以就基本被淘汰了。

    PHA-Pro发展了将近10年的时间后,随着互联网技术的兴起,以及越来越多的客户需要协同、分享,而桌面版软件迁移到网络版又越来越多,PHA-Pro推出了他们基于网页形式的网路版产品:Stature。

Stature软件界面


    网络版的PHA软件的好处,是它可以将多种分析方法比如HAZOP、JHA、FMEA、LOPA、SIL等分析的数据集中存储、汇总,对于跨国公司或是集团公司,可以协同PHA,便于数据的统计分析。

    而后国内的清华大学、安元科技等公司,也陆续推出了网络版的PHA分析软件。

    与此同时,在功能安全领域,SIL验算软件也逐渐的兴起,是PHA软件的延伸,Exida公司,在此时也推出了他们的核心产品:exSILentia

    exSILentia分析软件凭借着Exida其强大的仪表证书数据库和数十年的开发经验,根据IEC 61508/61511标准,引入失效数据和维护能力评估,提供了友好的平台,可令计算人员按照需求自由搭建SIF回路。在SIL验证中,exSILentia有着不可替代的地位。

exSILentia 3.0软件界面


    之后,比如AEShield、Mangan等起家于功能安全领域的公司,也逐渐推出了网络版的SLM管理平台,专注于SIL评估(HAZOP分析、LOPA定级、SIL验算)和SIL管理(SIS的运行维护)的信息化。还有如DNV、Honeywell、TUV等公司,也均有其网络版的SIL评估软件。

    说了这么多,其实目前在国内,主流的PHA软件只有三家,分别为:PHA-Pro、exSILentia以及RiskCloud。

RiskCloud由国内的上海歌略软件有限公司于2011年推出,是一款网络版的PHA分析软件,软件的不仅有着与PHA-Pro类似的自定义分析模板功能,同时还带有SIL验算模块,弥补了PHA-Pro的缺憾。而相比exSILentia,两款软件都是基于马尔可夫模型进行SIL计算,结算结果相差无几,但RiskCloud有着更为丰富的国产仪表失效数据的数据库,这对于国内的SIL验算项目来说,RiskCloud在使用上无疑更加的高效便捷。

    同时,RiskCloud也实现了IQ-FMEA、PLATO公司的FMEA分析功能,包括最新的AIAG和VDA标准合并后的FMEA第五版中要求的功能网和失效网的功能。




    以下为RiskCloud的一些核心技术:

1

数据结构设置
数据结构设置涉及到自定义分析方法的核心HDM技术。HAZOP分析、LOPA定级与SIL验算(SIL验证、SIL计算)所需要的表格的列,以及各个列之间的逻辑关系(形成了HDM,Hierarchy Data Model),通过歌略RiskCloud的数据结构配置功能实现。

2

多种分析界面配置
通过RiskCloud的界面配置功能,配置出软件所需要的分析界面。

3

LOPA定级及SIL(计算)验算等诸多公式设置
对于LOPA计算公式的配置,配置SIL验证(SIL验证、SIL计算)公式用于调用后台的Markov算法,返回SIL验算结果。

4

更加灵活的风险矩阵设置多种维度矩阵的配置,并且RiskCloud支持在同一项目使用多种矩阵。


总 结
    对于目前国内的PHA软件市场,无疑RiskCloud无论从功能性、本土化还是性价比上,均为客户的最优选择之一。至今,RiskCloud的客户已经涵盖了有石油、化工、能源、制药等危险化学品制造与使用企业,并与国内知名大学与高校有着非常深厚的产学研合作基础。若您希望了解RiskCloud的更多特性,敬请联系
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