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            安全管理網

            化工企業安全評價方法研究

              來源:安全管理網 
            評論: 更新日期:2020年11月16日

            1 引 言

            在職業安全健康管理體系規范要素中,4.3.1條款危險源辨識、風險評價和風險控制無疑是重中之重,對于一些風險較大的行業尤其如此?;ば袠I由于其設備、管道的復雜性特別是其生產、制造、貯存過程中牽涉到大量的化學危險品,其危險源辨識和風險評價工作顯得十分重要。在審核過程中如何驗證一個化工企業4.3.1條款的符合性,如何判斷其危險源辨識的充分性和安全評價方法的科學性,對職業安全健康管理體系認證機構來說是一個挑戰。????在時下流行的安全評價方法中,LEC法由于其簡單易學獲得了巨大的應用,許多化工企業和咨詢公司幾乎不分其行業特點和風險性,都無一例外地選擇LEC法作為安全評價的唯一方法。筆者認為,LEC法雖然簡便易行,但它只能是對一般作業條件的危險評價,它強調的是操作人員在具有潛在危險性的環境下作業的危險性,它的三個因子中有關指標的取值主觀、任意性很大,其危險性等級的劃分僅僅是美國人經驗劃分的結果,難免帶有局限性。應該說,LEC法對于分析化工企業操作人員的危險性是可行的,但這種分析只能用于簡單的化工系統,對于一個復雜的持續作業的系統而言,僅僅靠這一方法分析系統的危險性是不夠的,需要借助更精確的定量的方法進行分析評價。顯然,對于一個復雜的系統,對系統本身固有危險的分析顯得更有實際意義。本文試圖根據化工行業的特點和各生產企業所處的不同階段,探討將幾種安全評價方法相結合分析一個化工企業風險的可能性。

            2 過程發展初期的安全評價方法

            對于化工企業新建、改建、擴建項目,或者對于化工企業固有系統中采取新的操作方法、接觸新的危險性物質、工具和設備等,可采用預先危險性分析方法或日本勞動省六階段法進行分析研究。

            2.1 預先危險性分析(PHA)????在過程發展的初期,如果我們不掌握詳細的設計和操作程序,可以考慮運用PHA法進行項目初期的安全分析。預先危險性分析(Preliminary

            Hazard

            Analysis)方法最早由美國軍方提出,在項目的初期使用該方法可以從一開始就消除、減少或控制主要的危險,幾乎不耗費什么資金,可以取得防患于未然的效果。在分析系統危險性時,為了衡量危險性的大小,該方法將系統的危險性劃分為以下四個等級[1]。

            表1 危險性等級劃分表

            級別危險程度可 能 導 致 的 后 果
            安全的不會造成人員傷亡及系統損壞
            臨界的處于事故的邊緣狀態,暫時還不致于造成人員傷亡、系統破壞或降低系統性能,但應該予以排除或采取控制措施
            危險的會造成人員傷亡和系統損壞,要立即采取防范措施
            災難性的造成人員重大傷亡及系統嚴重破壞的災難性事故,必須予以果斷排除并進行重點防范

            利用PHA

            進行分析的步驟:(1)通過經驗判斷、技術診斷等方法確定危險源。了解過程所包含的主要化學物品、反應、工藝參數,以及主要設備的類型、安全性能、操作環境要求等等。(2)根據過去的經驗教訓及相似設備工藝的危險性分析材料等,分析系統中可能會出現的危險性。(3)對確定的危險源分類,制成預先危險性分析表。(4)按以上表格對危險性進行分級。(5)企業確定其不可接受的風險。(6)制定預防和糾正措施,并對其有效性進行評審。從以上我們可以看到,一次完整的PHA分析實際上是一個PDCA循環。示例:以下是某化工企業利用PHA對其硫化氫貯罐進行分析的部分結果[2]。

            表2 硫化氫貯罐PHA部分分析結果

            危 害原 因主要后果危險等級糾正/ 預防措施
            有毒物質釋放(1)H2S貯罐破裂如果大量釋放將有致命危險(a) 安裝報警系統(b) 保持最小的貯存量(c) 建立貯罐的檢查規程

            (2)H2S在工藝過程中未完全反應如果大量釋放將有致命危險(a) 設計一系統收集和處理過量的H2S(b) 設計控制系統檢測過量的H2S并將過程關閉(c) 建立規程保證過量H2S處理系統在裝置開車前啟動

            2.2 日本勞動省六階段法????日本勞動省六階段法主要應用于新建、改建的化工企業中各類容器、塔、槽、化學品的制造和貯存設施的安全評價。如果我們掌握了系統較為詳細的資料和信息,如系統的工藝流程、主要設備情況、中間體及產品的物理化學性能等,我們就可以用該方法來分析系統的安全性,該方法包括以下六個步驟:(1)資料準備資料包括新建、改建、擴建的條件,原材料和產品的物理化學性質、有關法律法規標準、工程概要,流程圖,各種設備的操作要領,安全設備的種類及設置地點,人員配備,安全教育計劃等。(2)定性評價針對選址、工藝流程布置、設備選擇、建筑物、原材料、中間體、產品、輸送貯存系統、消防設施等方面用安全檢查表進行檢查。(3)定量評價把系統或裝置分成幾個工序,再把工序中各單元的危險度定量化,以其中最大危險度作為本工序的危險度。單元的危險度由物料、容量、溫度、壓力、操作五項組成,每項又分成A、B、C、D四類,分別表示10、5、2、0分,然后按得分之和分成三級。

            (4)制定安全對策根據工序評價出的危險度等級,企業確定其不可接受的風險,在設備和管理上采取相應的措施。(5)用過去類似設備和裝置的事故資料進行復查評價評價過程中發現需改進的地方再按第四步重復進行。屬于第2、3級危險度的裝置和系統,到此評價完畢。(6)用故障樹(FTA)、事件樹(ETA)再評價對于危險度定為1級的裝置,用故障樹和事件樹進行深入的危險性分析和綜合判斷。從以上過程我們也可以看出,上述過程實際上也是一個PDCA循環的過程。

            3 對于運行中的過程的安全評價方法

            對于化工生產過程固有的危險性可用道化學公司火災及爆炸指數評價法(Dow Chemical Company, Fire and Explosion

            Index)進行分析研究。道化學公司火災及爆炸指數評價法是對化工工藝過程和生產裝置的火災、爆炸危險性進行評價并采取相應安全措施的一種方法,該方法主要用于評價儲存、處理、生產易燃、可燃、活性物質的操作過程,也可用于潛在危險物質庫存量較少的工藝過程的風險評價,但適用的易燃或活性化學物質的最小處理量為454kg左右,如果單元內物質數量低于上述數值,則評價的結果可能夸大其危險性。該方法的要點[3]如下:

            表3 道化學公司火災及爆炸指數評價法要點

            早期版本的道化學公司法的評價結果是以火災、爆炸指數來表示的,如上圖中虛線所示。根據該指數的大小可將企業的危險程度分成幾個等級(下表4)。在職業安全健康管理體系認證過程中,企業可依據不同的等級確定其不可接受的風險,再依此制定相應的控制措施予以控制。

            表4 F&EI及危險等級(第七版)

            F&EI值危險等級F&EI值危險等級
            1~60最 輕128~158很 大
            61~96較 輕>159非常大
            97~127中 等

            后期的道化學方法還包含有實際最大可能財產損失MPPD和停產損失BI的計算,其目的在于使工程師了解各工藝部分可能造成的損失。在職業安全健康管理體系認證中,企業可依照MPPD和BI值確定其不可接受的風險,制定相應的控制措施,減少事故的嚴重性和事故的總損失,使最大可能財產損失降至一個可接受的數值。個人認為,選擇何種時期的版本,用道化學方法分析到何種程度,需不需要計算出MPPD和BI值,完全可視企業的實際情況定,企業可結合其職業安全健康目標選擇最適合自身的方式。????需要說明的是,道化學方法中一些系數的確定、一些指標的選取是道化學公司根據其多年的實際經驗得出的,一些重要系數的取得如F3=F1*F2,安全措施補償系數=C1C2C3等過于簡單,其邏輯關系是不是很科學,值得商榷,道化學方法本身需要在實踐中不斷地加以完善。有條件的大型化工企業(具有一流的化工、工藝設備、安全、經濟等方面的專家),可組織專家集體商定修改增加一些評價的指標,對一些計算公式也可以作出更符合本企業實際情況的修正。但不具體條件的企業不宜任意修改。????顯然,道化學公司的火災、爆炸指數評價法本身覆蓋了一個危險源辨識、風險評價、風險控制的過程。工藝單元的選擇、單元內危險物質的確定、一般工藝和特殊工藝危險系數的確定等步驟本身就是一個危險源辨識的過程;火災、爆炸指數的確定、危險等級的劃分、暴露面積的確定、實際最大可能財產損失MPPD、停產損失BI的計算是一個風險評價的過程;安全措施的制定、安全措施中工藝控制、物質隔離、防火措施等各項指標和系數的確立是一個風險控制的過程。????實際應用中,由于道化學方法的復雜性,許多化工企業和從事職業安全健康管理體系咨詢的公司可能會望而卻步,而轉向于求助其它更為便利的方法如“危險與可操作性研究”(HAZOP)。當然,從理論上來說,這是完全可以的。但筆者認為,HAZOP采用的所謂“頭腦風暴法”,由于受分析專家主觀的影響很大,需要分析組成員訓練有素、富有經驗,認真細致、富有敬業精神,并且必要的時候需要與故障樹等分析方法相結合,才能得出很好的效果,因此本文不推薦使用這種定性的方法。一些大型的化工企業,由于其固有的危險長期存在,采用一些指數分析方法定量分析評價其風險是必要的。

            4 結 論

            化工企業的安全評價工作異常復雜,僅靠LEC法進行風險評價顯然不夠全面,對于一個復雜的化工系統,本文介紹了三種以上的方法分析其危險性。(1)利用PHA和日本六階段法分析過程發展初期的風險;(2)利用道化學公司火災及爆炸指數法分析運行中的系統的風險。????將這些安全評價方法系統地結合,可對一個復雜的化工系統的風險進行較為準確的評判,十分有利于化工企業了解其本身的風險,也利于認證機構作出體系符合性的判斷。

            [參考文獻]

            [1] 郭振龍等編,工業裝置安全衛生預評價方法,北京,化學工業出版社,1999[2]

            廖學品編著,化工過程危險性分析,北京,化學工業出版社,2000[3] 吳宗之等,危險評價方法及其應用,北京,冶金工業出版社,2001

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