煉化企業(yè)過程安全管理體系實踐探討

湯春妹

(中國石化上海石油化工股份有限公司烯烴部，上海 200540)

作為典型的高危生產(chǎn)行業(yè)，煉化企業(yè)生產(chǎn)過程的安全環(huán)保形勢異常嚴(yán)峻。推行過程安全管理體系，抓好生產(chǎn)過程中安全管理要素，成為煉化企業(yè)安全管理的必然趨勢。文章闡述了業(yè)績指標(biāo)的設(shè)置目的以及對過程安全管理的意義，介紹了業(yè)績指標(biāo)設(shè)立的過程、過程危害分析要素的重要性以及實施過程，為煉化企業(yè)推行過程安全管理體系提供向?qū)А?/p>

1 煉化企業(yè)安全生產(chǎn)特點與管理策略

1.1 煉化企業(yè)的生產(chǎn)特點

煉化企業(yè)是指對原油進行轉(zhuǎn)化、提煉和精制，得到各種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)。原油加工過程中，高溫、高壓的臨氫裝置愈來愈多，而且無論是煉油過程中的半成品、成品，還是生產(chǎn)過程中使用的各種溶劑、催化劑、助劑等，絕大多數(shù)都屬于易燃、易爆物質(zhì)，它們大多是以氣態(tài)或液態(tài)存在，極易泄漏和揮發(fā)。

原油中有硫的存在，硫化氫遍布于煉化企業(yè)的各種設(shè)備，不僅對安全、環(huán)保、職業(yè)衛(wèi)生和勞動保護提出了更嚴(yán)苛的要求，同時對金屬設(shè)備也有著較強的腐蝕作用。煉化企業(yè)的原油加工過程工序多、過程復(fù)雜，隨著社會對石油化工產(chǎn)品的品種、數(shù)量需求日益增加，迫使石油化工企業(yè)向大型的聯(lián)合企業(yè)方向發(fā)展，以提高加工深度，綜合利用資源，擴大經(jīng)濟效益。其生產(chǎn)方式是24 h連續(xù)運轉(zhuǎn)，運行周期能夠達(dá)到3～4年，具有長周期連續(xù)作業(yè)的特點。在生產(chǎn)過程中，一個產(chǎn)品的產(chǎn)出可能需要經(jīng)過多次作業(yè)，各個作業(yè)之間環(huán)環(huán)相扣，管道互通、物料互供、公用工程共享，一個作業(yè)或工序的故障都有可能導(dǎo)致全車間乃至全廠停工和發(fā)生事故。

1.2 煉化企業(yè)的安全管理策略

基于煉化企業(yè)的生產(chǎn)危險性、原料產(chǎn)品的有毒有害性、作業(yè)連續(xù)性和復(fù)雜性以及產(chǎn)品多樣性，對安全管理的要求更甚于生產(chǎn)管理。而片面獨立的安全管理已不能滿足煉化企業(yè)安全生產(chǎn)需求，過程安全管理才更能適應(yīng)危險性較強的煉化企業(yè)安全管理。過程安全管理的優(yōu)點在于安全管理貫穿于從設(shè)計至退役拆除整個煉化企業(yè)生命周期。

2 過程安全管理業(yè)績指標(biāo)分析和應(yīng)用

2.1 設(shè)置過程安全管理業(yè)績指標(biāo)的目的

煉化企業(yè)安全事故的發(fā)生通常不會是單個故障因素導(dǎo)致的，而是同時多個故障因素聯(lián)動爆發(fā)引起的[1]。多個故障因素同時或相繼發(fā)生引發(fā)事故的理論最初由英國心理學(xué)家James T.Reason提出，并用“瑞士奶酪模型”說明。在瑞士奶酪模型中，事故發(fā)生在多個保護屏障之后，每個屏障都存在弱點或漏洞。當(dāng)這些漏洞對齊時，或者說多個保護屏障同時失效時，事故就會被引發(fā)。

將工藝生產(chǎn)過程中涉及的關(guān)鍵保護屏障定義為過程安全管理的業(yè)績指標(biāo)，進行數(shù)據(jù)化管理，可以體現(xiàn)生產(chǎn)安全管理的運行狀況；同時安全業(yè)績指標(biāo)的標(biāo)定可以發(fā)揮預(yù)警作用，提醒操作或管理人員生產(chǎn)運行是惡化至不可接受的狀態(tài)，即將發(fā)生重大事故。

2.2 過程安全管理業(yè)績指標(biāo)的執(zhí)行步驟

(1)辨識生產(chǎn)過程中涉及的各要素的關(guān)鍵保護措施；

(2)界定各項關(guān)鍵保護措施的適用范圍和量化指標(biāo)；

(3)設(shè)計各量化指標(biāo)的高低限預(yù)期值；

(4)建立過程安全管理業(yè)績指標(biāo)的數(shù)據(jù)收集和報告方式；

(5)建立審查程序，核查執(zhí)行成效，持續(xù)改進。

2.3 過程安全管理業(yè)績指標(biāo)的特點

在設(shè)計業(yè)績指標(biāo)的同時，辨識出指標(biāo)偏離時的防護措施，可以便于管理人員有效地干預(yù)安全生產(chǎn)漏洞的產(chǎn)生。主動干預(yù)業(yè)績指標(biāo)的偏離可以提升工廠安全生產(chǎn)能力。過程安全管理業(yè)績指標(biāo)是工廠安全生產(chǎn)的預(yù)警信號。

2.4 過程安全管理業(yè)績指標(biāo)應(yīng)用實例

以承包商管理為例，首先辨識承包商管理要素的關(guān)鍵保護措施，經(jīng)辨識認(rèn)為承包商管理的關(guān)鍵是掌控承包商現(xiàn)場直接作業(yè)時的合規(guī)性，減少直接作業(yè)活動的違規(guī)行為，可以極大地降低由承包商帶來的安全事故發(fā)生。設(shè)定承包商作業(yè)活動的違規(guī)率作為承包商管理的業(yè)績指標(biāo)，定義違規(guī)率是單位工作時間內(nèi)作業(yè)活動發(fā)生違規(guī)的頻率，其中針對違規(guī)程度的不同給予不同的權(quán)重進行統(tǒng)計。假設(shè)工廠作業(yè)違規(guī)行為按嚴(yán)重度由高到低依次劃分為A、B、C三檔以及警告，設(shè)定A類違規(guī)權(quán)重值為10、B類違規(guī)權(quán)重值為5、C類違規(guī)權(quán)重值為1、警告違規(guī)權(quán)重值為0.5，則違規(guī)率=(∑A×10+∑B×5+∑C×1+∑警告×1)×1 000/該公司單位時間內(nèi)總工時。根據(jù)工廠實際的施工情況設(shè)定期望的違規(guī)率警戒值，為避免安全事故的發(fā)生，違規(guī)率的期望值自然是無限趨近于零。當(dāng)違規(guī)率接近或超過期望值上限后，通過約談承包商負(fù)責(zé)人或責(zé)令停工整改等手段進行管理。違規(guī)率的數(shù)據(jù)收集主要來自于日常承包商參與的檢維修作業(yè)的現(xiàn)場檢查，定期進行匯總計算，并形成書面記錄進行公布。違規(guī)率可以分為工廠總體違規(guī)率和單個承包商違規(guī)率，實行一定周期后，對違規(guī)率實施進行審核，比對實施效果。

下面以某煉化裝置為例進行實例說明，表1為該裝置5月份承包商違規(guī)率統(tǒng)計(數(shù)據(jù)來源為5月份現(xiàn)場作業(yè)檢查情況)。

表1 某煉化裝置5月份承包商違規(guī)率統(tǒng)計

承包商違規(guī)率考核實施4個月之后，對該裝置9月份承包商違規(guī)率進行統(tǒng)計，具體數(shù)據(jù)見表2(數(shù)據(jù)來源為9月現(xiàn)場作業(yè)檢查情況)。

表2 某煉化裝置9月份承包商違規(guī)率統(tǒng)計

從表1～2中可以看出：實施承包商違規(guī)率業(yè)績指標(biāo)之后，該裝置承包商直接作業(yè)環(huán)節(jié)違規(guī)操作大幅度減少，平均違規(guī)率由1.72%降至0.48%，承包商施工作業(yè)帶來的安全隱患急劇降低。

3 過程危害分析和實踐

3.1 過程危害分析

任何化工裝置運行過程中都存在一定的風(fēng)險，但并不是所有的危險都會演變成事故[2]。過程危害分析(Process Hazard Analysis，PHA)通過系統(tǒng)的、有條理的方法來識別、評估和控制工藝過程中的危害，包括后果分析和工藝危害評審。過程危害分析常用的方法有：故障假設(shè)分析法、檢查表法、預(yù)先危險分析法、危險與可操作性分析法、故障類型及影響分析和事故樹分析法等。

過程危害分析內(nèi)容應(yīng)涵括工藝過程的危害、對以往發(fā)生的可能導(dǎo)致嚴(yán)重后果的事件的評審、控制危害的工程措施和管理措施，以及失效時的后果、現(xiàn)場設(shè)備設(shè)施、人為因素、失控后可能對人員安全健康造成影響的范圍等。

過程危害分析為過程安全管理其他要素提供了重要和必要輸入，貫穿于整個工藝生產(chǎn)生命周期,是過程安全管理的核心要素[3]。過程危害分析可以有效地辨識出生產(chǎn)過程中的危害因素，有利于進行過程風(fēng)險管控，降低事故發(fā)生的概率。

3.2 實施危險與可操作性分析

基于過程危害分析模式，以收集過程安全信息為基礎(chǔ)進行危害分析，首先考慮實施危險與可操作性分析(Hazard and Operability Study，HAZOP)方法。

HAZOP分析最初起源于英帝國化學(xué)工業(yè)公司(ICI)1964年發(fā)起的一套以引導(dǎo)詞為主體的危害分析方法，用來檢查設(shè)計的安全以及危害的因果來源。經(jīng)過發(fā)展和完善，目前HAZOP分析通過一組引導(dǎo)詞(比如流量偏大/小、壓力偏大/小、液位偏高/低等)的使用，來全面和系統(tǒng)地辨識工藝生產(chǎn)裝置在設(shè)計和實際運行中可能存在的導(dǎo)致安全事故或操作問題的影響因素，是對生產(chǎn)工藝過程進行危險性和可操作性的嚴(yán)格審查。HAZOP分析具有較強的邏輯性和系統(tǒng)性，已成為一種普遍接受的進行風(fēng)險辨識的技術(shù)。

HAZOP分析是一個詳細(xì)的危險與可操作性問題的辨識過程，由一個小組執(zhí)行。HAZOP處理對設(shè)計目的的潛在偏離的辨識，對偏離原因的檢查和對偏離后果的評估[4]。HAZOP分析小組成員應(yīng)包括(但不限于)：HAZOP分析主席、書記員、設(shè)計工程師、操作專家、工藝工程師、設(shè)備工程師、安全工程師、儀表控制工程師等。在進行HAZOP分析前，分析小組需要做充分的準(zhǔn)備工作，包括工藝操作規(guī)程、工藝技術(shù)規(guī)程、裝置比例-積分-微分控制器(PID)圖紙、設(shè)計說明書及圖紙、重要設(shè)備的規(guī)格和說明材料、原輔料的化學(xué)品安全說明書、管理制度等材料。前期材料準(zhǔn)備得越充分，對于過程危害辨識和系統(tǒng)安全評價越有幫助。

HAZOP分析過程中所有的重要內(nèi)容必須精確地記錄，會議記錄是HAZOP分析報告的重要組成部分。對于分析過程中辨識出的不可接受的安全風(fēng)險提出針對性的建議措施，這些建議措施應(yīng)經(jīng)審核后匯總制定實施計劃，并定期進行回顧審查，確保實施執(zhí)行。

3.3 實施風(fēng)險登記

在利用HAZOP進行定性分析的同時結(jié)合風(fēng)險矩陣進行半定量分析，能夠更好地對風(fēng)險進行等級區(qū)分，將過程安全風(fēng)險進行分級管理。

風(fēng)險矩陣見圖1所示。

安全風(fēng)險矩陣發(fā)生的可能性等級———從不可能到頻繁發(fā)生→12345678事故嚴(yán)重性等級(從輕到重)▼后果等級ABCDEFG類似的事件沒有在石油石化行業(yè)發(fā)生過,且發(fā)生的可能性極低類似的事件沒有在石油石化行業(yè)發(fā)生過類似的事件在石油石化行業(yè)發(fā)生過類似的事件在石油石化行業(yè)曾經(jīng)發(fā)生過類似的事件發(fā)生過或者可能在多個相似設(shè)備設(shè)施的使用壽命中發(fā)生在設(shè)備設(shè)施的使用壽命內(nèi)發(fā)生1或2次在設(shè)備設(shè)施的使用壽命內(nèi)發(fā)生多次在設(shè)備設(shè)施中經(jīng)常多次(至少每年發(fā)生)11235710152235710152323571116233558121725375581710152232466810010152030436494138152029436393136200

圖1 安全風(fēng)險矩陣

依據(jù)風(fēng)險矩陣將風(fēng)險劃分等級，具體如表3所示。

將過程危害分析的風(fēng)險進行分等級匯總，建立風(fēng)險登記表，得出生產(chǎn)過程風(fēng)險總值。將重大風(fēng)險以及較大風(fēng)險納入過程安全管理的重點關(guān)注，以降低生產(chǎn)風(fēng)險總值作為管理目標(biāo)，是實現(xiàn)過程安全管理的核心理念。

表3 風(fēng)險等級說明

4 結(jié)語

推行過程安全管理體系是一項復(fù)雜而系統(tǒng)的工作，需要協(xié)調(diào)組織相關(guān)的職能部門參與這項工作，同時又要結(jié)合實際的生產(chǎn)情況進行關(guān)鍵管控指標(biāo)的辨識。此外，過程安全管理符合性審查制度的建立相當(dāng)重要，定期地對過程安全管理工作進行回顧審查，能夠保證過程安全管理工作能夠持續(xù)改進、有效實施。

過程安全管理工作需要企業(yè)高層管理的支持、基層管理人員的積極參與以及有實踐經(jīng)驗的專家進行指導(dǎo)。