Dymenzions
The software that really makes the difference...
HAZOP
Hazard and Operability Analysis in de Chemie-, Olie- en Gasindustrie
Inleiding
In de chemische industrie en de olie- en gassector is procesveiligheid van cruciaal belang. Een van de meest gebruikte methoden om gevaren en operationele knelpunten in installaties te identificeren en te beheersen, is de HAZOP-studie (Hazard and Operability Study). HAZOP is een gestructureerde risico-analysemethode die helpt om potentiële gevaren vroegtijdig op te sporen en ongevallen te voorkomen. In dit uitgebreide artikel leest u wat HAZOP is, waarom een HAZOP noodzakelijk is, hoe een HAZOP wordt uitgevoerd, aangevuld met praktijkvoorbeelden en wettelijke/normatieve vereisten (waaronder IEC 61511) rondom HAZOP.
Wat is HAZOP?
Definitie en doel:
HAZOP staat voor Hazard and Operability studie en is een gestructureerd en systematisch onderzoek van een complex systeem (meestal een procesinstallatie) om gevaren voor personeel, apparatuur of milieu te identificeren, evenals operabiliteitsproblemen die de efficiëntie of bedrijfsvoering kunnen beïnvloeden. Het wordt beschouwd als een van de belangrijkste methoden voor gevarenidentificatie binnen procesveiligheid. Het primaire doel van een HAZOP is het toetsen van het (proces)ontwerp om afwijkingen en ontwerpfouten te ontdekken die anders mogelijk onopgemerkt zouden blijven.
Methodologie:
Bij een HAZOP wordt de procesinstallatie opgedeeld in kleinere secties of “nodes”, die elk apart worden beoordeeld. Een multidisciplinair team van ervaren experts voert de analyse uit tijdens een reeks gestructureerde meetings. Voor elke node wordt met behulp van gestandaardiseerde guidewords (leidwoorden) bekeken hoe procesparameters kunnen afwijken van de ontwerpintentie. Dit stimuleert de creativiteit van de deelnemers om potentiële gevarenscenario’s en bedieningsproblemen te identificeren. De HAZOP-methode is kwalitatief van aard en gericht op het brainstormen van “Wat kan er fout gaan?”-scenario’s in een open en kritisch denkklimaat.
Historie en gebruik:
HAZOP werd in de jaren 1960 ontwikkeld door Imperial Chemical Industries (ICI) en is sindsdien uitgegroeid tot standaard praktijk in de procesindustrie wereldwijd.Oorspronkelijk toegepast in de chemische industrie, wordt de methode vandaag de dag breed ingezet in uiteenlopende sectoren, van raffinage en petrochemie tot farmacie en energie. Het is inmiddels internationaal vastgelegd in richtlijnen zoals IEC 61882 (HAZOP-toepassing) en algemeen erkend als essentieel instrument voor procesveiligheid.
Waarom is een HAZOP noodzakelijk?
Voorkomen van ongevallen
Een HAZOP-studie wordt vooral ingezet om potentiële gevaren en operationele problemen te identificeren voordat er zich incidenten voordoen. Door een proces grondig door te lichten op afwijkingen, kunnen scenario’s die tot onveilige situaties leiden tijdig worden ontdekt en aangepakt voordat ze daadwerkelijk schade aanrichten. Hiermee fungeert HAZOP als proactieve maatregel in risicobeheer: het helpt ongevallen te voorkomen en beschermt de veiligheid van mensen, installaties en milieu. Zo kunnen bijvoorbeeld lekkages, explosies of productieverstoringen voorkomen worden door vooraf de oorzaken en gevolgen systematisch te analyseren.
Risicobeheer en procesveiligheid
HAZOP draagt bij aan het structureel verlagen van het risico op ongevallen. Het dwingt teams om na te denken over “denkbare afwijkingen” en worst-case scenario’s, waardoor zelfs verborgen gevaren (die in een conventioneel ontwerptraject over het hoofd gezien kunnen worden) aan het licht komen. Uit studies blijkt dat een methodische HAZOP significant bijdraagt aan het terugdringen van de kans op incidenten en daarmee de veiligheid van personeel, omgeving en de omliggende gemeenschap waarborgt. Daarnaast verbetert het ook de operational excellence: door operabiliteitsproblemen op te sporen, kunnen onnodige stilstanden of inefficiënties voorkomen worden.
Voordelen en kostenbesparing
Het implementeren van aanbevelingen uit HAZOP leidt vaak tot versterkte beveiligingsmaatregelen (bijvoorbeeld extra instrumentatie, interlocks of verbeterde procedures) die de algehele procesveiligheid verhogen. Hoewel een HAZOP-studie een investering vergt in tijd en middelen, weegt dit ruim op tegen de potentiële kosten van een ongeval (schade aan installaties, productie-uitval, letsel, milieuschade, juridische claims, reputatieschade) Met andere woorden: voorkomen is beter (en goedkoper) dan genezen. Door vroeg in het ontwerp risico’s inzichtelijk te maken, kunnen bovendien inherent veiligere ontwerpkeuzes worden gemaakt, wat dure aanpassingen achteraf voorkomt.
Compliance (naleving van regels)
Een belangrijk argument voor HAZOP is ook dat het vaak verplicht is vanuit regelgeving en verzekeringstechnische eisen. Verzekeraars, vergunningverleners en toezichthouders (zoals OSHA in de VS en EU-OSHA in Europa) schrijven voor dat bedrijven een gedegen Process Hazard Analysis (PHA) uitvoeren om gevaren op de werkplek te identificeren, reduceren en beheersen. De HAZOP-methode is één van de meest gebruikte en geaccepteerde manieren om aan deze verplichting te voldoen. In Nederland bijvoorbeeld wordt een HAZOP vaak uitgevoerd om te voldoen aan het Besluit Risico’s Zware Ongevallen (BRZO) en de ARIE-regeling voor risicovolle bedrijven. Wereldwijd is HAZOP daarmee de facto een standaardinstrument geworden in het kader van procesveiligheidsmanagement en vergunningverlening.
Hoe wordt een HAZOP uitgevoerd?
Een HAZOP-analyse doorloopt doorgaans vijf hoofdfasen, van voorbereiding tot implementatie van verbeteringen. Eerst wordt duidelijk afgebakend wat er geanalyseerd gaat worden en door wie. Vervolgens komt de daadwerkelijke analysesessie, waarin men stap voor stap het proces kritisch doorneemt aan de hand van guidewords. Tot slot worden de resultaten vastgelegd en omgezet in actiepunten. Hieronder lichten we elke stap stapsgewijs toe:
1 - Voorbereiding (scope & planning):
Bepaal de scope en doelstellingen van de HAZOP-studie duidelijk vooraf. Definieer welk proces(deel), welke installaties en welke scenario’s onder de analyse vallen. Verzamel alle noodzakelijke procesinformatie, zoals P&ID’s (Piping & Instrumentation Diagrams), procesbeschrijvingen, flowschema’s, procedures en veiligheidsinformatie (MSDS van stoffen, ontwerpgegevens, etc.). In deze fase wordt ook praktisch gepland: de benodigde middelen, timing en locatie van de HAZOP-sessies. Een goede voorbereiding zorgt dat het team straks efficiënt kan werken.
2 - Samenstellen van het HAZOP-team
Selecteer en verzamel een multidisciplinair team van experts dat de HAZOP zal uitvoeren. Dit team omvat idealiter procestechnologen, procesoperators, veiligheidskundigen, onderhouds- / instrumentatie-experts en een onafhankelijke facilitator (teamleider) ervaren in HAZOP-methodiek. Het samenbrengen van diverse perspectieven is cruciaal: ontwerpers kennen de ontwerprichtlijnen, operators weten hoe het proces in de praktijk opereert, en veiligheidsingenieurs letten op risico’s en normen. Een teamlid dat niet bij het project betrokken is kan worden toegevoegd om een frisse, kritische blik te bieden. Leg vooraf de rollen vast (bv. voorzitter/facilitator, notulist/scribe om alle besproken punten nauwkeurig te documenteren).
5 - Opvolging en implementatie
Een HAZOP is alleen zinvol als de geconstateerde verbeterpunten ook daadwerkelijk worden opgevolgd. Daarom volgt na de analyse een fase van implementatie: de aanbevolen maatregelen worden door het management en de verantwoordelijke afdelingen beoordeeld en ingepland. Het HAZOP-rapport dient hierbij als leidraad en naslag. Vaak wordt elk actiepunt toegewezen aan een persoon of team met een streefdatum. Enkele acties kunnen direct worden opgepakt (quick wins), terwijl grotere modificaties projectmatig worden uitgevoerd. Communiceer de resultaten van de HAZOP ook binnen de organisatie: operators en technici moeten op de hoogte zijn van de nieuwe risico-inzichten en maatregelen. Door de HAZOP-bevindingen te vertalen naar verbeterde procedures, training en noodplannen wordt de veiligheidscultuur versterkt.
Ten slotte is het raadzaam om, nadat maatregelen zijn ingevoerd, de risico’s opnieuw te evalueren en te bevestigen dat het beoogde risiconiveau is bereikt. Het HAZOP-proces is cyclisch: gedurende de levensduur van de installatie zal bij wijzigingen of periodiek (zie verderop) de HAZOP herzien worden om continue veiligheid te borgen
3 - Uitvoering van de HAZOP-sessie (identificatie van afwijkingen)
Tijdens de HAZOP-bijeenkomsten doorloopt het team het proces node voor node (een node is een afgebakend deel van het proces, bijvoorbeeld een pompsysteem, een reactor, of een leidingssectie). Voor elke node wordt eerst de ontwerpintentie of normaal bedrijf besproken (bv. “transporteren van 100 m³/uur oplosmiddel van tank A naar B bij 5 bar en 20°C”).
Vervolgens past men systematisch guidewords toe op relevante procesparameters om mogelijke afwijkingen te bedenken. Veelgebruikte guidewords zijn bijvoorbeeld Geen (no/not), Meer/Hoger, Minder/Lager, Omgekeerd, Ook/Alsmede en Anders dan. Deze worden gecombineerd met parameters als flow, druk, temperatuur, niveau, samenstelling, tijd, etc. om denkbare afwijkingen te genereren (bijv. “Geen flow”, “Hogere druk dan ontwerp”, “Omgekeerde stroomrichting”).
Voor iedere afwijking identificeert het team vervolgens mogelijke oorzaken (bv. pomp uitgevallen, klep blijft dicht, temperatuurmeter defect), gevolgen (bv. oververhitting reactor leidend tot ontleding, overdruk in systeem met mogelijke explosie, uitstoot giftig gas) en bestaande beveiligingen of controles die al aanwezig zijn (bv. een drukventiel, een hoog-alarm, een automatische afsluiter). Indien een scenario onvoldoende beveiligd is, beoordeelt het team de ernst en waarschijnlijkheid en genereert het aanbevelingen om het risico te reduceren.
Dit proces van afwijking → oorzaken → gevolgen → safeguards → maatregelen wordt herhaald totdat alle mogelijke afwijkingen voor die node zijn doorgenomen, waarna men naar de volgende node gaat. Deze stap – de feitelijke HAZOP-analyse – is meestal de meest tijdsintensieve fase en vereist gefocuste brainstorming en discussie binnen het team.
4 - Documentatie en aanbevelingen
Het is essentieel om tijdens de HAZOP-sessie alle bevindingen nauwkeurig vast te leggen. Vaak gebeurt dit in een HAZOP-werkblad of spreadsheet met kolommen voor deviatie, oorzaken, gevolgen, bestaande beheersmaatregelen en aanbevolen acties. De notulist noteert voor elk besproken scenario de informatie en afgesproken actiepunten. Na afloop van de sessies worden de resultaten gebundeld in een HAZOP-rapport.
Dit rapport bevat doorgaans een samenvatting van de methode en scope, de lijst van teamleden, de bevindingentabellen per node, en een overzicht van alle aanbevelingen met toewijzing van verantwoordelijkheid en prioriteit. Belangrijk is dat naast technische maatregelen (zoals extra instrumentatie of modificaties) ook procedurele aanbevelingen kunnen worden gedaan (zoals aanpassing van werkprocedures, training, onderhoudsfrequenties, etc.).
Voorbeeld 2: Olieraffinaderij
Een olieraffinaderij voerde een HAZOP-studie uit op haar opslagtanks en destillatie-eenheden. Het HAZOP-team identificeerde verschillende risico’s die tot dan toe onderschat waren. Zo bleek dat de voorzieningen voor brandbestrijding ontoereikend waren voor sommige scenario’s: in bepaalde tankparken ontbrak een automatisch schuimblussysteem en waren branddetectoren verouderd. Daarnaast merkten de experts op dat sommige apparatuur voor het verpompen en verwerken van licht ontvlambare producten niet goed geaard was, wat ontstekingsgevaar met zich meebracht. Ook werd een scenario besproken waarbij een temperatuurcontrolesysteem in een fractioneerkolom zou falen, met potentieel gevaarlijke oververhitting tot gevolg.
Naar aanleiding van de HAZOP-resultaten werden direct verbeteringen ingezet: moderne brandblus- en detectiesystemen zijn geïnstalleerd, striktere procedures en training voor het veilig omgaan met brandbare materialen zijn ingevoerd, en alle temperatuur- en druksensoren kregen een extra periodieke kalibratie en testbeurt om uitval te voorkomen.
Met de implementatie van deze acties verhoogde de raffinaderij de algehele veiligheidsniveau en werd het risico op incidenten aanzienlijk teruggedrongen.Dit voorbeeld onderstreept hoe HAZOP kan helpen om lacunes in bestaande veiligheidsmaatregelen op te sporen en aan te pakken voordat zich een ernstig ongeluk voordoet.
(NB: Naast bovenstaande voorbeelden wordt HAZOP routinematig toegepast in tal van andere situaties in de chemie, olie en gas – van offshore boorplatformen tot gasopslag en pijpleidingen – telkens met het doel om systematisch gevaren te identificeren en de juiste preventieve maatregelen te treffen.)
Praktijkvoorbeelden van
HAZOP-studies
Een HAZOP levert concrete verbeteringen op in de praktijk. Hieronder bespreken we twee vereenvoudigde voorbeelden uit de industrie, die illustreren hoe HAZOP bijdraagt aan verhoogde veiligheid en betere operabiliteit.
Voorbeeld 1: Chemische fabriek
In een chemische productie-eenheid is een uitgebreide HAZOP-studie uitgevoerd. De analyse bracht diverse potentiële gevaren aan het licht. Zo bleken bepaalde zones onvoldoende ventilatie te hebben, wat tot ophoping van brandbare of giftige dampen kon leiden. Ook ontdekten de deelnemers onveilige situaties door onjuiste omgang met gevaarlijke chemicaliën – bijvoorbeeld dat incompatibele chemicaliën per abuis naast elkaar waren opgeslagen – en wezen zij op het risico van falende overdrukbeveiliging bij hogedruksystemen (bijv. als een veiligheidsklep zou blijven hangen).
Voor elk van deze bevindingen deed het team gerichte aanbevelingen. Men adviseerde om extra of betere ventilatiesystemen te installeren op kritieke plaatsen, strengere procedures in te voeren voor de opslag en hantering van gevaarlijke stoffen (zodat incompatibele materialen strikt gescheiden blijven) en periodieke inspectie en onderhoud van drukveiligheidskleppen te intensiveren.
Door deze maatregelen te implementeren, verminderde het bedrijf de kans op gevaarlijke incidenten drastisch en verbeterde de algehele veiligheid van de fabriek aanzienlijk.
Normen en standaarden (IEC 61511)
Op het gebied van internationale standaarden is HAZOP eveneens verankerd. De wereldwijde HAZOP-methodologie is vastgelegd in de richtlijn IEC 61882, terwijl de functionele veiligheidsstandaard IEC 61511 (toegepast in de procesindustrie) de toepassing van PHA’s zoals HAZOP voorschrijft als onderdeel van de veiligheidscyclus. IEC 61511 definieert de Safety Life Cycle voor Safety Instrumented Systems (SIS) – dit is de levenscyclus van analyse, ontwerp, implementatie en beheer van instrumentele beveiligingssystemen. In die levenscyclus is de initiële risico-analyse (Hazard and Risk Assessment) de allereerste stap.
Conform IEC 61511 moet al in de ontwerpfase van een installatie een HAZOP of vergelijkbare studie worden uitgevoerd op basis van vroege P&ID’s en procesontwerpen.
Dit zorgt ervoor dat alle significante gevaren en scenario’s geïdentificeerd zijn voordat het beveiligingssysteem wordt ontworpen – er kan immers geen maatregel getroffen worden tegen een hazard die niet herkend is.
De resultaten van de HAZOP vormen vervolgens de input voor het bepalen van benodigde extra veiligheidsmaatregelen. Zo worden op basis van de geïdentificeerde scenario’s de vereiste Safety Instrumented Functions (SIF) vastgesteld en middels methoden als risicografieken of LOPA beoordeeld welke Safety Integrity Level (SIL) elke functie moet hebben.
Met andere woorden, HAZOP quantificeert niet zelf het risico, maar legt de gevaren bloot die daarna volgens IEC 61511 geanalyseerd worden om het benodigde beschermingsniveau (bijv. SIL 1, 2, 3 of 4) te bepalen.
Wettelijke en normatieve vereisten (incl. IEC 61511)
Internationale regelgeving
HAZOP is niet alleen een best practice, maar in veel gevallen ook een vereiste vanuit wet- en regelgeving. In de Verenigde Staten verplicht de OSHA Process Safety Management (PSM) regel dat bedrijven een grondige Process Hazard Analysis uitvoeren voor gevaarlijke processen, waarbij HAZOP als methode zeer vaak wordt toegepast. In de Europese Unie schrijft de Seveso-III Richtlijn (Besluit Risico’s Zware Ongevallen in Nederland) voor dat risico’s op zware ongevallen systematisch geïdentificeerd en geanalyseerd worden – een eis waaraan doorgaans invulling wordt gegeven middels HAZOP-studies.
Kortom, voor high-hazard industrieën is een HAZOP of gelijkwaardige risico-analyse doorgaans een verplichte stap om een vergunning te krijgen en te behouden voor de bedrijfsvoering van installaties. Ook interne bedrijfsrichtlijnen en verzekeraars eisen vaak periodieke herziening van HAZOP’s, bijvoorbeeld elke vijf jaar, om te verzekeren dat de risico-inventarisatie actueel blijft gedurende de levensduur van de installatie.
IEC 61511 verlangt bovendien dat de HAZOP gedurende het project en de operationele fase up-to-date blijft. Eventuele wijzigingen in het ontwerp of proces moeten via Management of Change (MOC) procedures worden beoordeeld op hun impact op de HAZOP-bevindingen.
Voordat een nieuwe installatie in gebruik wordt genomen, wordt vaak een Pre-Startup Safety Review (PSSR) gedaan, waarin de HAZOP-aanbevelingen zijn afgevinkt en de studie zo nodig herzien is.
Tijdens de exploitatiefase dient de HAZOP periodiek (bijv. iedere 5 jaar, zoals ook door OSHA PSM vereist) opnieuw onder de loep genomen te worden om te verifiëren dat de risicobeheersing nog steeds adequaat is en eventuele veranderingen in proces, organisatie of kennis zijn meegenomen.
Dit cyclische karakter van HAZOP zorgt voor continue verbetering en borging van procesveiligheid gedurende de gehele levensduur van de installatie.
Conclusie
HAZOP is een onmisbaar instrument gebleken voor procesveiligheid in de chemie-, olie- en gasindustrie. Het biedt een gestructureerde methode om proactief gevaren en operabiliteitsproblemen te identificeren die anders onopgemerkt zouden blijven. Door multidisciplinair kritisch te kijken naar “wat kan er misgaan?” in elke stap van een proces, helpt HAZOP bedrijven om ongevallen te voorkomen, de veiligheid van mens en milieu te waarborgen, en de bedrijfszekerheid te vergroten. Bovendien is het uitvoeren van HAZOP-studies veelal noodzakelijk om te voldoen aan wettelijke verplichtingen en industriestandaarden (zoals IEC 61511) op het gebied van risicomanagement en functional safety.
Samenvattend levert een HAZOP niet alleen een lijst van potentiële gevaren op, maar vooral een actieplan om risico’s te reduceren tot een acceptabel niveau. Implementatie van de aanbevelingen leidt tot veiligere en efficiëntere processen. Voor organisaties in de (petro)chemische en energie-sector zou HAZOP daarom een vast onderdeel moeten zijn van het ontwerp- en operationeel managementproces. Door HAZOP goed toe te passen en regelmatig te herhalen, investeert men in een cultuur van voortdurende verbeteringen in veiligheid – wat uiteindelijk mensenlevens beschermt, milieu-incidenten voorkomt en de continuïteit van de productie waarborgt. Een goed uitgevoerde HAZOP-studie is daarmee niet alleen een papier exercise, maar een waardevolle investering in de duurzame en veilige bedrijfsvoering van elke procesinstallatie.
HAZOP, procesveiligheid, risicobeheer, Hazard and Operability, IEC 61511, chemische industrie, olie- en gasindustrie, process hazard analysis, SIL, LOPA, procesveiligheidsmanagement.
