危險化學品企業(yè)工藝安全管理關(guān)鍵要素探討

沈振鋒,云艷玲

(中鹽內(nèi)蒙古化工股份有限公司,內(nèi)蒙古 阿拉善 750336)

1 前言

按照我國安全專業(yè)標準化工企業(yè)工藝安全管理實施導(dǎo)則的要求,工藝安全管理包括12個要素:工藝安全信息、工藝危害分析、操作規(guī)程、培訓(xùn)、承包商管理、試生產(chǎn)前安全審查、機械完整性、工作許可、變更管理、應(yīng)急管理、工藝事故/時間調(diào)查、符合性審核。這些要素是相互關(guān)聯(lián)、相互作用的。

危險化學品工藝安全管理(PSM)是一項持續(xù)不間斷的活動,是一個動態(tài)安全管理,危險化學品企業(yè)的最終目標是“零事故”,而在現(xiàn)實管理中,工藝管理人員和安全管理人員要確定一個“可接受的安全水平”或者符合實際的安全目標,然后通過抓住關(guān)鍵要素來一步步實現(xiàn)目標。

2 工藝安全管理的基礎(chǔ)要素

2.1 工藝的安全性

工藝的安全性需要從三個方面進行研究,第一是設(shè)計條件和設(shè)計內(nèi)容的確定是在系統(tǒng)危險分析、事故模式與機理研究的基礎(chǔ)上進行,并在設(shè)計條件下能夠?qū)崿F(xiàn)安全運轉(zhuǎn);第二是采用現(xiàn)代安全措施和相關(guān)控制技術(shù),以實現(xiàn)過程的自適用性和調(diào)控作用,即使在運行過程中出現(xiàn)一些偏差或偏離設(shè)計條件,也能夠?qū)⑵浒踩靥幚聿⒒謴?fù)到原來未發(fā)生偏離時的條件;第三是確立安全開、停車裝置,在風險分析的基礎(chǔ)上,確定安全儀表功能(SIF)及其相應(yīng)的功能安全要求或安全整體性等級(SIL),為安全開、停車裝置提供技術(shù)保障。在工藝安全設(shè)計方面,考慮整體全部工藝的安全問題是是較困難的,需要將工藝過程進行分類,考慮每類工藝過程對其他工藝過程的影響,以達到整個危險化學品生產(chǎn)裝置的工藝過程的安全性。

2.2 防止運行中的事故

工藝安全設(shè)計的宗旨是防止由運行中發(fā)生的事故(時間)而引起的次生災(zāi)害。引發(fā)事故的對象有廢物的處理、停止供給動力、混入雜質(zhì)、人員的誤操作、工藝發(fā)生異常狀態(tài)、外部其它原因等。危險化學品生產(chǎn)裝置只要從設(shè)計安全入手,遵守操作規(guī)程,保障運行過程安全、對設(shè)備維護保養(yǎng),保障機械完整性,可以避免發(fā)生大的事故。

2.3 防止擴大受災(zāi)范圍

化工企業(yè)生產(chǎn)裝置在運行中發(fā)生爆炸或有毒有害物質(zhì)泄漏,需首先防止災(zāi)害擴大,采取措施把災(zāi)害局限在某一范圍內(nèi)。這就要求工藝安全設(shè)計時,考慮工廠的廠址、危險化學品裝置的特殊性、企業(yè)內(nèi)組織的不同及其他情況,特別是對工藝危害進行分析時,應(yīng)建立管理程序,明確分析小組成員及負責人,在工藝裝置建設(shè)期間進行一次工藝危害分析,識別、評估和控制工藝系統(tǒng)相關(guān)的危害,分析選擇的方法要與工藝系統(tǒng)的復(fù)雜性相適應(yīng),并且每3 a應(yīng)對以前完成的工藝危害分析重新進行確認和更新,同時形成相關(guān)文件和記錄。

2.4 安全設(shè)計過程危險源分析

安全設(shè)計程序可根據(jù)企業(yè)的自身情況與質(zhì)量、環(huán)境與職業(yè)健康安全管理體系的相關(guān)程序進行整合,安全設(shè)計一般包含以下要素:項目安全設(shè)計基礎(chǔ)資料的收集、評審和確認、項目安全設(shè)計應(yīng)遵守的法規(guī)和其他要求、項目安全設(shè)計的方針和目標、項目安全設(shè)計的策劃、過程危險源分析、項目安全對策措施設(shè)計、項目安全設(shè)計審查、項目安全設(shè)計確認、項目安全設(shè)計變更。在安全設(shè)計的各個階段,應(yīng)事先充分審查與各個設(shè)計有關(guān)的安全性,并制定必要的安全措施。

2.5 過程危險源分析

2.5.1 過程危險源分析的程序

過程危險源分析開始前進行準備和策劃,根據(jù)項目的規(guī)模、設(shè)計范圍、風險大小、設(shè)計階段、安全信息收集的完備性以及相關(guān)要求,確定分析對象、目標和內(nèi)容,選擇適宜方法,組建審查小組進行審查。

過程危險源分析的基本程序包括7步,規(guī)定過程危險源分析的依據(jù)、對象、范圍和目標、收集過程危險源分析所需的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息、辨識過程危險源、確定風險并進行風險評價、提出風險控制措施建議、形成分析結(jié)果文件、風險控制的跟蹤和再評價。

2.5.2 過程危險源分析的基本方法

過程危險源分析方法是保證過程危險源辨識和評價質(zhì)量的重要科學依據(jù)手段,可采用一種或多種分析方法用于過程危險源的分析。具體的分析方法有:預(yù)先危險源分析、故障假設(shè)分析、安全檢查表分析、故障假設(shè)/安全檢查表分析、危險與可操作性研究、故障類型和影響分析、故障樹分析。

2.6 設(shè)計中的各分項安全設(shè)計

危險化學品企業(yè)安全對策措施的設(shè)計要遵循事故預(yù)防優(yōu)先、可靠性優(yōu)先和針對性、可操作性和經(jīng)濟合理性原則,去做好裝置結(jié)構(gòu)與材料的安全設(shè)計、過程安全裝置設(shè)計、引燃、引爆能量的安全設(shè)計、危險物處理安全設(shè)計、防止誤操作的安全設(shè)計、防止意外事故破壞或擴展的安全設(shè)計、防止火災(zāi)蔓延爆炸擴展的安全設(shè)計、液體局限化安全設(shè)計、消防滅火系統(tǒng)安全設(shè)計、報警、通信系統(tǒng)安全設(shè)計。

3 工藝變更安全管理

變更管理(Management of Change)要求在變更實施之前,針對生產(chǎn)裝置、工藝操作、組織架構(gòu)及其他活動所進行的評估和控制過程,以確保在變更實施過程中不會引入新的危害,且保證當前已存在的危害對員工、公眾及周邊環(huán)境的影響不會增加。在危險化學品生產(chǎn)過程中,當操作條件發(fā)生變化,或者替代設(shè)備和原設(shè)備的規(guī)格不符,就意味著發(fā)生了變更,如對這些變更未進行有效控制,可能導(dǎo)致工藝過程操作風險的增加,甚至是事故的發(fā)生。

3.1 變更管理與其他風險的相互關(guān)系

在危險化學品生產(chǎn)企業(yè),變更管理系統(tǒng)作為一個實時對工藝過程進行監(jiān)測的工具,與其他工藝安全管理的各要素相互影響,《化工企業(yè)工藝安全管理實施導(dǎo)則》中的要素都與變更管理相關(guān)聯(lián)。很多要素作為變更管理系統(tǒng)的輸入信息,變更管理系統(tǒng)則在變更申請得到批準后,轉(zhuǎn)化出工作成果獲績效和行動要求,而這些具體的行動又通過其基于風險的工藝安全管理要素實施運作。

變更管理與工藝安全管理中的其他要素的關(guān)聯(lián)性強,針對任何要素的變化,均需要對其進行判定,看是否屬于變更,然后再落實相應(yīng)的變更管理程序。

在危險化學品生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)過程,工藝變更涉及的廣泛,每一項變更都可能改變工藝的安全生產(chǎn)狀況,要求對工藝變更要加強安全管理,工藝變更的主要內(nèi)容有:涉及工藝管理的變更、超出生產(chǎn)能力的改變、物料介質(zhì)的改變、化學藥劑和催化劑的改變、工藝設(shè)計依據(jù)的改變、工藝控制參數(shù)的改變、操作規(guī)程、操作卡片等工藝技術(shù)文件的改變、產(chǎn)品質(zhì)量指標的改變、工藝流程和操作條件的改變、安全操作規(guī)程指標的改變、巡回檢查路線的改變、崗位安全活動的改變、軟件系統(tǒng)的改變、儀表控制系統(tǒng)的改變。

3.2 工藝變更管理系統(tǒng)

設(shè)定工藝變更管理體系管理目標時,應(yīng)考慮其適用性、符合現(xiàn)行法律法規(guī)和生產(chǎn)裝置的實際需要。這些目標應(yīng)納入工藝變更管理系統(tǒng)中,通過采取相應(yīng)的措施和方法實現(xiàn)管理的預(yù)期目標。

3.2.1 建立術(shù)語體系

工藝管理變更管理體系中應(yīng)明確術(shù)語定義,界定定義區(qū)分不同影響程序的不同審批流程。工藝變更涉及的相關(guān)術(shù)語有:同類替代、變更、變更申請、變更的技術(shù)依據(jù)、緊急變更、臨時變更、變更管理文檔。

3.2.2 全生命周期的應(yīng)用

危險化學品生產(chǎn)企業(yè)工藝變更管理的計劃、規(guī)劃、設(shè)計必須考慮其實際生產(chǎn)和經(jīng)營的運用場景。在危險化學品生產(chǎn)裝置的成熟階段,通過有更多的工藝安全信息可用于支持變更管理決策,與安全風險有關(guān)的信息也更加直接和具體。

工藝變更管理系統(tǒng)應(yīng)包含化工企業(yè)生命周期的各個階段,在可行性研究、工藝開發(fā)、初步設(shè)計、詳細設(shè)計、施工建設(shè)、開車試車、運行管理、停車停產(chǎn)、拆除報廢等各個階段均可能涉及變更管理,工藝變更管理會貫穿在設(shè)計、開發(fā)、啟動、運行、維護直至最終關(guān)閉或停運的所有階段。

危險化學品生產(chǎn)中的工藝變更是隨機發(fā)生的,變更的時間無法確定,是依據(jù)生產(chǎn)的實際運行狀態(tài)而引發(fā)的,在生產(chǎn)裝置的早期和晚期,工藝需要變更的情況較少且不復(fù)雜,而在生產(chǎn)裝置運行的中后期,為實現(xiàn)節(jié)能降耗或產(chǎn)能提升等目標的實現(xiàn),工藝變更的可能性更大,且變更較為頻繁,需要系統(tǒng)化的考慮。

3.3 工藝變更管理體系的適用范圍

在變更管理體系中應(yīng)當規(guī)定變更管理的適用范圍,主要明確實施變更管理的裝置及實施的物理范圍、工藝變更管理的變更類型、變更管理系統(tǒng)與其他工藝安全管理要素或企業(yè)其他管理系統(tǒng)之間的接口和銜接內(nèi)容。

3.3.1 工藝變更管理系統(tǒng)的變更類型

危險化學品生產(chǎn)裝置中不同的變更類型,其安全管理措施和應(yīng)急裝置是不同的,也應(yīng)使用不同的變更管理審查流程。一般情況,企業(yè)應(yīng)至少考慮以下變更類型:

(1)工藝過程設(shè)備及設(shè)施的變更(材質(zhì)的變更、設(shè)計參數(shù)的變更、設(shè)備結(jié)構(gòu)填料形式的變更);

(2)工藝過程控制系統(tǒng)的變更(儀表、控制、聯(lián)鎖和計算機系統(tǒng)的變更,包括邏輯控制及軟件的變更等);

(3)操作和技術(shù)的變更(工藝條件或上下限的變更、工藝流程的變更、原料的變更、產(chǎn)品規(guī)格的變更、化學藥劑的變更等);

(4)操作程序的變更(操作標準規(guī)范的變更、作業(yè)安全控制的變更、應(yīng)急程序的變更、管理程序的變更、檢驗程序的變更等);

(5)安全系統(tǒng)的變更(安全停車系統(tǒng)的變更、安全開車系統(tǒng)的變更、安全控制標準的變更);

(6)檢驗、測試、預(yù)防性維修要求的變更(檢驗方法的變更、測試指標的變更、維修工具的變更等);

(7)基礎(chǔ)設(shè)施的變更(消防系統(tǒng)的變更、構(gòu)筑物等設(shè)施的變更);

(8)人員及組織的變更(崗位操作人員的變更、承包商的變更、操作作業(yè)時間的變更等)。

3.3.2 工藝變更管理和其他程序的整合

PSM要素生成的文件要能反映變更管理系統(tǒng)所批準的變更。變更管理系統(tǒng)應(yīng)及時向其他要素提供有關(guān)的文件、技術(shù)、工藝、裝備等的說明,以確保其他要素可以及時地更新信息。在變更管理和其他工藝安全管理(PSM)要素生成的文件銜接上,應(yīng)建立一個正式的文件控制體系,以此來管理圖紙、程序、政策、標準、規(guī)范和其他文件的變更。有效的文件控制體系應(yīng)提供訪問PSM相關(guān)文件的可靠途徑的流程或程序,防止失效的受控文件在文件控制體系內(nèi)存在。

變更管理體系要做好后續(xù)員工的安全培訓(xùn)和教育、開車前的安全審查確認等程序。除了新建的危險化學品裝置在初次啟動前所進行的開車前安全審查確認外,幾乎所有的開車前安全審查確認都可能是由變更管理系統(tǒng)發(fā)起的,生產(chǎn)裝置在年度大修或技改后,要擴大開車前安全審查確認的覆蓋范圍,保障工藝系統(tǒng)實施變更后能夠安全穩(wěn)定地恢復(fù)生產(chǎn)。

3.4 變更的審查與批準

在工藝安全管理中,企業(yè)一般根據(jù)項目的費用來界定項目所需的批準和審查級別。而在編制工藝變更審查流程時,應(yīng)考慮不同裝置的工藝安全特點,確定變更的復(fù)雜性、變更的程度、危險化學品或設(shè)備的危險特性等,因此,不同裝置、不同類型的變更,需要的審查內(nèi)容也是不盡相同的。

確定審查級別方法之一是依據(jù)變更可能帶來的危害和事件/事故發(fā)生的可能性確定審查的級別。變更管理程序應(yīng)設(shè)置五個關(guān)鍵步驟:初始審查、分級審查、危害評估、授權(quán)審查、關(guān)閉審查。初始審查用以阻止那些與企業(yè)長期安全發(fā)展目標不一致的、企業(yè)不可承擔的、難以實施的或很難獲得管理層支持的變更。分級審查時設(shè)定與裝置情況相適應(yīng)的審批權(quán)限和級別要求,防止變更的失控。危害評估主要任務(wù)是確定由變更而引入或加劇的危害,確定變更是否能夠被安全地實施,確定變更執(zhí)行過程中的安全控制措施是否可行、是否充分、是否安全,確定變更執(zhí)行前必須要完成的任務(wù)(如更新工藝安全信息、編制新的操作規(guī)程、相關(guān)人員的溝通培訓(xùn)),確定是否需要其他審查,確定開車前安全檢查的深度,確定在變更完成后需要的記錄工作(圖紙、檔案等)。授權(quán)審查是變更實施前最后一道變更審批手續(xù),審查以確保在變更實施之前,對在危害審查中提出的相關(guān)工作任務(wù)已全部完成并做了相應(yīng)的記錄后,才能進行最后的終審手續(xù)。關(guān)閉審查是審查人員確認變更實施后的所有工作均已完成,包括更新和發(fā)布修訂的圖紙,開車前安全檢查資料的建檔等,確保一個工藝變更項目完成管理系統(tǒng)流程。

3.5 變更管理中的關(guān)鍵問題

在變更管理體系中,變更管理部門應(yīng)在變更體系中明確應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題和特殊情況,在變更管理中應(yīng)考慮的關(guān)鍵問題至少應(yīng)包含以下內(nèi)容。

變更和同類更換的區(qū)別、變更的分類;有關(guān)變更的工藝需求及技術(shù)可行性;用于審查變更的信息列表;變更實施時間的確定、變更期限的確定;確保所有變更任務(wù)完成的措施清單;用于審查變更的專業(yè)、技能、方法、手段;變更審查人員可使用的工具清單;危險控制的準則、可容忍的危險準則;文件控制要求、表格、資料及檔案相關(guān)規(guī)定;及時向變更影響的相關(guān)人員傳達變更信息的方法,向員工提供有效的安全培訓(xùn)方法,向員工提供關(guān)閉變更的方法;是否允許臨時變更和具有臨時變更性質(zhì)的特殊情況的判定;是否允許那些為滿足變更緊急需求而規(guī)避部分變更管理要求;監(jiān)控和審計變更管理的方法。

3.6 變更管理系統(tǒng)的監(jiān)督改進

變更管理是工藝安全管理系統(tǒng)中較為難以實施的要素之一,如何對其進行持續(xù)優(yōu)化和改進也是一項長期工作,應(yīng)當在實施過程中對具有缺陷變更管理系統(tǒng)進行重新設(shè)計,強化現(xiàn)有的變更管理有效性手段,對變更管理體系進行持續(xù)改進。在日常管理工作中有大量信息可以促進變更管理系統(tǒng)的改進,如同行業(yè)的事故調(diào)查報告、企業(yè)裝置運行績效和效率指標、內(nèi)部隱患排查、同行業(yè)的對標以及對先進做法的評估和分析等。

通過對變更管理系統(tǒng)的持續(xù)監(jiān)督改進,增強系統(tǒng)或?qū)嵤┻^程的可靠性,取得更為可靠的運行狀態(tài),實現(xiàn)有效地控制生產(chǎn)裝置的風險。

4 結(jié)束語

隨著化學工業(yè)自動化大型裝置在國內(nèi)的應(yīng)用,避免危險化學品企業(yè)災(zāi)難性事故成為地區(qū)、行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提條件,工藝安全管理既要做好與其他管理要素有效融合,相互促動,也要抓住工藝安全管理中的關(guān)鍵點、難點,采取科學有效的方法實現(xiàn)危險化學品生產(chǎn)裝置“可接受的安全水平”和切合實際的安全目標,從而保證生產(chǎn)裝置高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效、安全穩(wěn)定、綠色無污染、長周期運行。