炼化装置在役阶段工艺危害分析指南(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-07-07 17:46:34

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作者:中国石油天然气集团公司安全环保与节能部

出版社:石油工业出版社

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炼化装置在役阶段工艺危害分析指南

炼化装置在役阶段工艺危害分析指南试读:

前言

石油化工工业作为国民经济重要支柱产业,具有工艺复杂多变,生产装置集中化、大型化、连续化、自动化,生产条件苛刻等特点,原料及产品多具有易燃易爆、有毒有害和腐蚀性强等危险特性,安全生产难度极大。因此,对炼化装置的风险识别和控制显得尤为重要。

中国石油天然气集团公司作为国内最大的油气和石化产品生产和供应商,始终重视健康、安全与环境管理。20世纪90年代末,在继承“三老四严”、“岗位责任制”等优良传统的基础上,与国际大石油公司接轨,颁布实施了HSE管理体系,并在管理实践中不断修订、完善,历经十年磨剑,实现了体系完善、运行规范,为提升安全环保工作水平发挥了重要作用。为推进体系有效运行,2007年正式启动HSE国际合作,系统引进国际先进的理念观念、制度规范、工具方法,并取得了阶段性成果。作为HSE管理体系推进工作的重要方面之一,部分试点企业陆续引进并全面开展工艺危害分析这一重要工具,有效识别、分析和控制了工艺安全风险,锻炼了一支分析师队伍,积累了一定经验,为中国石油全面推广工艺危害分析方法奠定了良好基础。

20世纪60年代以来,全球石油石化和化工行业发生了一系列巨大的灾难性事故,在分析事故原因、总结事故教训、制定整改方案的过程中,逐步形成了许多行之有效的工艺危害分析方法,在识别和控制工艺安全风险方面发挥了不可替代的重要作用。本书在总结提炼中国石油大港石化公司等炼化企业工作实践的基础上,对工艺危害分析全过程进行了系统的梳理和阐述,规范了计划和准备、危害辨识、后果分析、危害评价、风险评估、建议措施的提出和回复、PHA报告的编制与审查、建议跟踪等八大步骤的工作内容、实施要点、工具方法,重点介绍了危险与可操作性分析(HAZOP)、故障假设/检查表(WHAT IF/CHECK LIST)、故障类型与影响分析(FMEA)、故障树(FTA)、事件树(ETA)等危害分析方法以及人为因素分析、本质安全分析和装置定点分析方法,并结合实际案例讨论了如何制定和实施工艺危害防范对策与措施。最后,详细剖析了催化裂化装置、环氧乙烷/乙二醇装置、球罐区以及装置工艺变更四个在役阶段工艺危害分析实例。

本书是在中国石油全面推广HAZOP分析方法的背景下编写的,内容丰富,理论性、知识性、实用性较强,可以为在役炼化装置开展工艺危害分析提供参考,是广大炼化生产从业人员学习和掌握工艺危害分析过程及方法的实用教材,相信一定会对石油化工企业的风险控制起到积极作用。

在本书的编写过程中,得到了中国石油大港石化公司、安全环保技术研究院、寰球工程公司、独山子石化公司、宁夏石化公司、中国石油大学(华东)等单位的大力支持,得到了系统内外许多专家提出的宝贵建议,在此一并表示感谢。

石油化工风险控制技术涉及面广,发展迅速,新工具、新方法、新技术不断出现,需要在实践中不断总结、完善、提高。由于编者水平所限,难免存在一些不足和疏漏之处,恳请广大读者批评指正。编 者2011年11月第1章工艺危害分析概述1.1 工艺危害分析的必要性

石油炼化工业是我国的支柱产业,在国民经济中占有重要的地位,但它也是一个高风险行业,因为其生产过程一般具有易燃易爆、高温高压和有毒有害等特点。随着石油炼化工业的高速发展,工艺过程日益复杂,生产规模越来越大,自动化程度也越来越高,这极大地增加了石油炼化行业的风险。发生在石油炼化工艺过程中的事故不但可能迫使生产、经营活动暂时或较长期中断,而且可能造成财产损失或者人员伤亡,严重威胁财产和生命的安全,影响社会稳定和经济发展。

石油炼化工艺的高风险特点主要体现在以下几个方面:(1)石油炼化生产中的物料绝大多数具有潜在危险性。

石油炼化生产中的原料、中间体和产品绝大多数具有易燃易爆、有毒有害和腐蚀性等危险性。如石油炼制过程中的原油、重油、石脑油、汽油、煤油、柴油、天然气等具有易燃易爆的性质;聚氯乙烯树脂生产过程中的乙烯、甲苯、碳四、氯气、二氯乙烷和氯乙烯是易燃易爆物质,其中氯气、二氯乙烷和氯乙烯还具有较强的毒性;氯气和氯化氢在有水分存在下有强烈腐蚀性。物质的这些潜在危险性决定了在生产、使用、储存和运输等过程中一定要进行风险管理。(2)石油炼化工艺过程复杂、操作条件苛刻。

石油炼化生产从原料到产品,要经过许多工序和复杂的加工单元,通过多次化学反应过程或物理处理过程才能完成。例如,炼油生产的催化裂化装置,从原料到产品要经过8个加工单元,乙烯生产从原料裂解到产品产出需要12个化学反应和分离单元。

在石油炼化工艺过程中,化学反应的条件往往涉及高温、高压、低温和高真空度,这些生产条件的特殊性给企业的安全生产带来很大的困难。例如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯树脂的生产过程中,轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800℃,裂解气要在深冷(-94℃)条件下进行分离,纯度为99.99%的乙烯气体在294MPa压力下聚合,制成聚乙烯树脂。

石油炼化工艺过程多为化学反应过程,工艺的复杂性造成工艺过程极易失控,因此要严格控制工艺过程中的温度、压力、流量、液位、投料量、投料比例、投料顺序和气体成分,否则就会因剧烈的化学反应造成超温、超压和冒料等情况发生,严重情况下可导致火灾或爆炸。(3)生产装置大型化。

随着国内外对石化产品需求的不断增加,世界各国的石油炼化生产装置都呈现大型化的趋势,其原因是装置大型化降低了单位产品的基本建设投资和生产成本,降低了能源能耗,提高了企业的经济效益。4目前国内单套常减压装置的最大加工能力已达到1200×10t/a,乙烯4装置的生产能力已达到100×10t/a。

生产装置的规模越大,装置内危险性的物料也越多,潜在的危险能量则越大,造成事故后果的严重性和可能性也越大,从而增加了炼化企业的风险。(4)生产工艺连续化。

石油炼化生产从原料输入到产品输出具有高度的连续性,除正常停工检修外,每天不间断地投料和产出产品,且前后单元息息相关并相互制约。如果一个工序或者一台重要设备发生故障,都会影响整个生产过程的正常平稳进行,产生多米诺效应,严重情况下会造成装置停车或发生重大事故。(5)生产过程自动化程度高。

由于石油炼化工艺过程复杂、操作条件苛刻、装置大型化和工艺连续化的特点,用人工和一般的仪表控制系统操作控制现代石油炼化生产过程已经远远不能适应其平稳生产和安全生产的需要,必须采用自动化程度很高的操作控制系统和安全监控系统。目前,石油炼化工艺过程的操作控制普遍采用DCS控制技术;在安全控制系统中,大量采用紧急停车系统;其他还有用于设备的各种自动控制、安全联锁、信号报警装置、电视监视及显示和各种检测设备等。

由于石油炼化工艺存在上述特点,在役石油炼化装置的风险较高。各种类型的在役装置经过多年使用后,设备材料逐渐老化;炼化装置通过设备的更新和技术的改造,虽然条件有所改善,但是由于生产、技术、经济条件等各方面因素的限制,还存在一定的事故隐患。就我国实际情况而言,多数石油炼化企业并未进行过完整的工艺危害分析,因此对在役装置进行工艺危害分析是非常有必要也是非常迫切的,它将有效降低在役装置的运行风险,保障企业平稳、安全生产。1.2 工艺危害分析的产生和发展

现代石油炼化工业由于其存在众多高风险特点,发生火灾、爆炸和毒物泄漏等事故的风险很大。1984年12月4日,美国联合碳化物公司印度有限公司发生了震惊世界的异氰酸甲酯毒气泄漏事故,造成至少2000人死亡,20万人受伤。自此以后,石油炼化生产过程的安全性问题受到各国政府和企业的高度重视,人们希望通过探索和使用一些方法和工具,对危险源进行辨识和风险评估,采取相应的措施,以防止和减少工艺危害事故的发生。

工艺危害分析的概念,最先见于美国石油协会(API)1990年颁布的API RP 750“过程危险源管理Management of Process Hazard”,其目的是预防重大事故的发生,或减轻事故后果程度,为过程危险源的管理提供支持。美国职业安全与健康管理局(Occupational Safety and Health Administration)为规范高度危险化学品的安全管理,于1992年编制了“高度危险化学品的过程安全管理”(Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals)(1992-29CFR1910.119),提出了过程安全管理(Process Safety Management)的观念,并将API推荐的过程危险源管理理念上升为过程安全管理要求,作为联邦法律加以推广,旨在加强高度危险化学品的管理,预防危险化学品重大事故或将事故后果影响降至最小,法令首次以法律的形式要求所有符合相关条件的工艺系统和建设项目等必须进行工艺危害分析。在欧洲,为控制危险物质的重大事故危害,欧洲共同体于1982年通过了Seveso指令,1996年欧盟又将其修订成为《SevesoⅡ指令》(COUNCIL DIRECTIVE 96/82/EC),其中明确要求重大危害设施应提交安全报告,报告要求对各种风险进行辨识、评估并提出对策措施,支持了工艺危害分析技术的发展。

在中国,工艺危害分析伴随着安全评价的普及而推广,从1987年颁布第一部安全评价标准《机械工厂安全性评价标准》开始,工艺危害分析受到广泛关注,其中,《危险化学品建设项目安全许可实施办法》(国家安全生产监督管理总局第8号令)、《安全设施设计专篇编制导则及安全设施目录》(安监总危化〔2007〕225号)、《危险化学品建设项目安全评价细则》(安监总危化〔2007〕255号)等纲领性文件均强调了PHA在安全评价中的重要作用。2010年11月,在对国外工艺安全管理系统进行消化吸收的基础上,我国发布了AQ/T 3034-2010《化工企业工艺安全管理实施导则》,将工艺危害分析列为工艺安全管理的一项关键要素,成为企业过程安全管理体制中必不可少的重要环节。

工艺危害分析(Process Hazards Analysis,简称PHA)是指通过系统的方法来识别、评估和控制工艺过程中的危害,包括后果分析和工艺危害评价,以预防工艺危害事故的发生。

通过PHA的定义可以看出,PHA过程通常包含五个步骤:(1)识别过程的危害因素,主要包括工艺物料的危害因素(如毒性或可燃性等)、工艺过程的危害因素(如高温或高压)以及装置的危害因素。(2)识别导致事故的设备失效和人的行为差错。(3)评价由于危害因素造成伤害的后果严重程度以及导致事故的可能性,进而确定其风险。(4)确定风险是否可以接受。(5)对风险较高的事故场景,提出降低风险的措施,将风险降低到可接受的水平范围内。

到目前为止,国内外已经开发出的工艺危害分析方法很多,如故障假设分析(WHAT IF)、检查表法(CHECK LIST)、故障假设与检查表法(WHAT IF/CHECK LIST)、危险与可操作性分析(Hazard and Operability Study,HAZOP)、故障类型与影响分析(Failure Mode and Effects Analysis,FMEA)、事故树(Fault Tree Analysis,FTA)和事件树(Event Tree Analysis,ETA)等,其中HAZOP分析方法是国际上应用最为广泛的方法。但无论采用哪种PHA方法,PHA过程必须由一个不同专业背景的团队完成。1.3 工艺危害分析的特点和应用1.3.1 工艺危害分析的特点

工艺危害分析是风险管理的基础,它具有如下优点:(1)适用范围广。PHA的适用范围很广,适用于石油化工、能源、机械加工、制造和造纸行业等各个领域。适合对危害工艺的研究和技术开发、新改扩建装置、在役装置、停用和封存装置、拆除和报废装置、日常的工艺和设备及其他技术变更项目、事故调查等进行分析。PHA过程特别适用于对完整的流程性工艺装置进行分析。(2)易于实施。PHA目的明确、关注点集中,所涉及的工具方法大多原理简单,方便实施。分析过程中参与人员不需要进行复杂计算,但需要相关的生产经验和专业知识作为分析工作的基础。(3)结果可信度高。PHA通过一系列科学的分析方法进行危害的辨识、评价和控制,例如FTA、FMEA、HAZOP等分析方法都已经过了长期的实践应用,其方法的有效性和结果的准确性已经得到各界广泛认可。

尽管PHA具有上述诸多优点,但其在实施过程中也存在一些不足:(1)分析内容多,分析任务繁重。在PHA过程中,往往需要填写大量记录表单,由于分析工作的开展不仅仅限于室内进行,还要根据项目的特点,按要求进行现场勘查、记录和确认。因此,各类型的记录表格按要求进行填写的工作量很大。另外,在分析过程中,往往需要对装置流程进行分解,细化分析,分析内容繁多,任务较为繁重。(2)分析周期长,耗费精力。由于分析内容较多,需要参与人员花费大量时间和精力,同时由于分析方法较为单调,需以特定的惯性思维逻辑分析问题,时间长了会使分析人员感到疲乏和厌烦。(3)人员素质依赖性高。尽管大多分析方法原理十分简单,但需要分析人员具有丰富的工作经验和专业知识,PHA分析结论的准确性及最终报告质量的优劣,很大程度上依赖于PHA小组成员的工作经验、专业技能及工作态度等方面的情况。1.3.2 工艺危害分析的应用

工艺危害分析是装置生命周期各个时期和阶段内用以辨识、评估和控制工艺危害的有效工具,适用于石油化工、机械加工等行业的各种过程、对象和操作。

属于高危害工艺的下列情况应进行工艺危害分析:(1)新改扩建项目。

新改扩建项目在投用前应对所有工艺进行工艺危害分析,包括:

①在项目建议书阶段,进行危害辨识,提出对项目产生方向性影响的建议,包括考虑使用本质安全的技术来显著地减少危害。

②在可行性研究阶段,评审自项目建议书阶段以来在项目范围或设计内容上有何变更,确认所有工艺危害均已辨识,并确定安全措施是否足以控制所有的危害。按照国家规定必须进行安全预评价的项目,可以不再进行项目批准前的工艺危害分析,但安全预评价内容必须符合《工艺危害分析管理规范》(Q/SY 1362-2011)的要求。

③在初步设计阶段,在初步设计图纸完成后应进行工艺危害分析,对工艺过程进行系统和深入地分析,辨识所有工艺危害和后果事件,提出消除或控制工艺危害的建议措施。

④在详细设计阶段,如出现重大变更,应补充进行工艺危害分析。

⑤在项目竣工验收前,应形成最终的工艺危害分析报告,此报告是项目建议书阶段、可行性研究阶段、初步设计阶段、施工图设计阶段的工艺危害分析报告的汇编。该报告应在“启动前安全检查”前完成,作为检查的一项重要内容。(2)在役生产装置。

在役生产装置的整个使用寿命期内应定期进行工艺危害分析,包括:

①基准PHA。在试生产阶段,对最终的PHA报告进行再确认后,可作为基准PHA报告。如果期间出现了影响工艺安全的变更,应重新进行PHA。基准PHA作为周期性PHA的基础。

②周期性PHA。在生产阶段,周期性PHA至少每5年进行一次,油气处理、炼化工艺装置等高危害工艺的周期性PHA间隔不应超过3年;对于发生多次工艺安全事故或经常进行变更的工艺,周期性PHA间隔不应超过3年。周期性PHA可采用再确认的形式来更新,并作为下一周期性PHA的基准。(3)停用封存、拆除报废装置。

停用封存的装置在停用封存前应进行PHA,辨识、评估和控制停用封存过程中的危害,保证装置封存过程及封存后的安全。

拆除报废的装置在拆除报废前应进行PHA,辨识、评估和控制拆除过程中的危害,保证装置拆除过程及结果的安全,降低对环境的影响。(4)研究和技术开发。

涉及新工艺、新技术、新材料、新产品的研究或开发方案在实施前应进行PHA,辨识、评估和控制研究和技术开发过程中的危害,保证其过程的健康、安全、环保。(5)在低危害性操作和设备、微小变更及事故调查过程中也应进行PHA。1.4 工艺危害分析与工艺安全管理的关系

工艺安全管理(Process Safety Management,简称PSM)是通过识别、了解和控制工艺危害的方式,对危险物质的操作进行管理控制,从而消除与工艺有关的伤害和事故。工艺危害分析是工艺安全管理系统一个非常重要的组成部分。PHA作为安全管理系统的核心要素,能够有组织地、系统地对工艺装置或设施进行危害辨识,可为消除和减少工艺过程的危害、减轻事故后果提供必要的决策工具,是PSM成功实施的关键工具。

美国职业安全与健康管理局(OSHA)、美国化学工程师协会化学工艺安全中心(CCPS)、美国化学协会(ACC)、美国石油协会(API)以及许多大公司都为工艺安全管理系统定义了一系列组成要素。欧洲的《SevesoⅡ指令》、韩国的《工业安全和健康法案》和我国的AQ/T 3034-2010《化工企业工艺安全管理实施导则》等都具有美国工艺安全管理法案的类似功能。从各国家、组织及公司制定的工艺安全管理系统来看,所涵盖的基本要素大多是相似的,且都十分明确地突出了工艺危害分析(PHA)在工艺安全管理系统中的重要地位。美国职业安全与健康管理局(OSHA)、杜邦公司以及我国标准《化工企业工艺安全管理实施导则》(AQ/T 3034-2010)定义的PSM关键要素比较如表1-1所示。表1-1 PSM关键要素比较续表第2章工艺危害分析过程

PHA的整个过程通常可分为计划和准备、危害辨识、后果分析、危害评价、风险评估、建议措施的提出和回复、PHA报告的编制与审查,以及建议跟踪等8个步骤。2.1 计划和准备

各企业可结合自身生产经营建设实际,依照本单位制定的PHA总体计划表,确定目标分析装置,一般集中优势资源优先对主要生产装置进行PHA,之后是附属装置。在人力、财力、时间等各方面资源较充裕的情况下,也可同时进行PHA。分析项目确定后,即选拔合适人员成立PHA工作组,小组成员共同讨论制定工作组计划书,明确本次PHA的内容和完成时限,为PHA的顺利进行奠定基础。PHA工作组计划书样表见表2-1。表2-1 ×××项目PHA工作组计划书

在整个PHA过程中,各级领导者首先应在思想上给予高度重视。其次在分析资料收集、工作组成员配备、分析场所环境、费用支出等各方面给予大力支持。并经常深入工作组内部,了解工作组成员的需求,积极协调解决工作组成员分析中遇到的各种困难和问题,认真做好PHA报告的建议回复工作。

PHA报告的质量是由工作组成员的专业技术水平和工作经验决定的,为此,选择合适的工作组成员至关重要。PHA工作组成员的选定可根据项目的实际情况确定所需专业人员,一般而言,在役装置的PHA工作组成员构成见表2-2。表2-2 在役装置PHA工作组成员构成及需求表

PHA主持人是分析小组的核心人物,在整个分析过程中,将起到引领作用。在正式进行PHA之前,PHA主持人要对工作组其他成员进行PHA的方法培训,以便统一大家的分析思路,高效完成本次PHA工作。主要培训内容如下:PHA流程介绍;PHA方法介绍,包括HAZOP、WHAT IF/CHECK LIST、FMEA、FTA等专项培训;对PHA分析技巧进行阐述和说明。

工作组成员要明确职责,通力配合,确保PHA各项步骤顺利进行。工作组成员组织结构如图2-1所示,职责要求详见表2-3。图2-1 PHA工作组成员组织结构图表2-3 PHA工作组成员职责表

为保证PHA的顺利进行,需要分析小组收集的资料主要包括:目标装置设计说明书、工艺流程简图(PFD图)、工艺管道和仪表控制流程图(PID图)、装置平面布置和危险区域图、有害物质清单/存量及化学品安全技术说明书(MSDS)、设备设计资料、自控系统控制逻辑图、操作规程、技术改造资料(含设计变更资料)等。具体要求详见表2-4。表2-4 工艺危害分析(PHA)资料需求一览表2.2 危害辨识

通过应用针对性的辨识工具对目标装置进行危害辨识,可以发现可能引起火灾、爆炸、中毒等安全事故的危险点、源,确定重点风险区域,为后续的分析指明目标和方向。2.2.1 辨识方法2.2.1.1 审阅工艺事故/事件报告

工作组成员需通过回顾发生在本装置(或国内外同类装置)的工艺事故/事件报告,使用“事故/事件回顾讨论表”列出原因和后果,小组讨论是否还需要其他防护措施,并将结果记录在表中(见表2-5)。表2-5 工艺事故/事件回顾讨论表2.2.1.2 审阅目标装置工艺和设备等变更管理文件

工作组成员通过审阅目标装置工艺和设备等变更管理文件(包括工艺流程变更、设备变更、设计参数变更等),认真讨论变更后可能存在的风险及事故隐患等,及时发现问题,提出整改建议,从而降低工艺风险。2.2.1.3 访问、搜集相关信息

为了获取更多的目标装置的工艺安全信息,PHA工作组成员应向相关领域专家请教,或借助互联网等途径获得目标装置或类似装置的危险点、源的相关信息。2.2.1.4 现场实地考察

通过现场实地考察装置现有布局的可靠性,辨识目标装置现场各设备、工艺、安全等设施的完好情况,分析其是否合理可靠,是否存在工艺风险。将发现的问题做好记录并进行危害辨识和风险评估,最后提出改进建议,从而消除或降低工艺风险。现场实地考察记录表见表2-6。表2-6 实地考察记录表2.2.1.5 编制目标装置物质相互化学反应矩阵

PHA工作组需根据已搜集的工艺、设备等相关技术资料内容,将目标装置所涉及的所有物质(包括原料、中间品、成品、副产品、杂质、添加剂、公用工程介质、设备材质等等)进行列表。通过两种物质相互比较,分析它们在什么反应条件下可能存在化学或电化学反应。将化学反应可能造成的工艺危害事故危险点、源找到并做好记录,从而完成对目标装置化学反应的危害辨识工作。物质相互化学反应矩阵见表2-7。表2-7 物质相互化学反应矩阵

注:1.Y=是,N=否,?=不知道(需进一步调查)。

2.对于“Y”,需将其反应条件和结果一一做好记录。2.2.2 编制通用危害检查表

工作组成员结合目标分析装置实际,通过编制并填写通用危害检4查表,进一步分析目标装置存在的安全隐患。下面以某500×10t/a含酸原油初设项目PHA通用危害检查表为例进行示范,详见表2-8。4表2-8 500×10t/a含酸原油初设项目PHA通用危害辨识检查表续表

工作组成员在完成以上辨识内容的基础上,还需编制目标装置的危险源辨识清单,对前面危害辨识内容进行总结和记录,以罗列清单的形式对所有被辨识出来的危险点、源进行记录。工作组成员对所有危险点、源进行分析研究,评估可能造成的危害大小,然后分析和探讨目标装置现有的各种硬件和软件上的保护措施是否足够,为接下来的危害评价打好基础。

危险源辨识清单中的内容应包括:危害分类,危险点、源引发的工艺危害后果,现有风险控制的硬件措施及管理上的软件措施等。危险源辨识清单见表2-9。表2-9 危险源辨识清单2.3 后果分析

工作组在进行PHA时应首先假设目标装置所有硬件和软件防护措施都失效时,可能引发的后果及其严重程度。比如毒性物质释放导致的人员中毒事故,易燃易爆危险物质意外泄漏可能引发的火灾、爆炸等工艺事故。

通常后果分析的方法分为定性和定量两种。定性分析是工作组成员通过经验判断可能出现的危害后果及影响范围;而定量分析是利用相应的估算公式,计算得出估算量,指导分析小组对危害后果可能影响的范围、严重程度进行判定、辨识和预测。通常PHA通过定性后果分析即可,必要时可以进一步进行定量分析。定性后果分析工作单见表2-10。表2-10 定性后果分析工作单2.4 危害评价

危害评价是整个PHA过程的核心,工作组成员运用PHA分析方法对分析对象进行系统的、综合性的研究和分析,辨识出目标装置所有潜在的危害事故、事件和现有的防护措施,并对每个后果的风险进行评估,对较严重的后果提出改进建议以降低装置运行风险。

针对目标装置的危害评价有如下四点要求:(1)辨识危害事故、事件可能出现的方式、途径和原因;(2)针对这些事故、事件辨识现有的重要防护措施(硬件和软件);(3)对每个后果进行风险评价;(4)根据风险评价结果,提出建议措施,控制风险。

危害评价主要包含危害分析、人为因素分析、本质安全分析和装置定点分析四个方面。其中危害分析主要是对主装置工艺上存在的危害事件进行系统、综合性的研究,在此不展开叙述。2.4.1 人为因素分析

人为因素分析是危害评价的关键步骤。开展人为因素分析,主要关注人员与其工作环境中的设备、系统和信息之间的关系;重点辨识由于人为失误可能导致的工艺危害事故,以及如何避免人为失误的发生等。工作组通过进行现场查看,发现设备设施布局和安装位置等可能导致人为失误的元素,同时对由于人为失误而引发的工艺安全事故进行风险评估。对于风险较高的情况,需要工作组成员提出改进建议,通过建议措施的全面落实,最大限度地降低人为事故发生的可能性。

经验告诫我们,人的不安全行为(简称人为失误,在这里主要是指人的操作失误、违章作业等)是导致工艺危害事故发生的一个非常重要的因素。同时,由于人为因素存在于目标装置的整个生命周期里,时刻威胁着目标装置的工艺安全。因此,关注人为因素对工艺事故的影响十分必要。人为因素分析重点关注如下内容:(1)有缺陷的操作程序;(2)数量不够,或不可操作及易误导操作人员的仪表;(3)不合理的布置或控制设计;(4)不合理的任务分配;(5)没有进行有效沟通;(6)矛盾的优先顺序;(7)其他方面的内容。

另外,人为因素分析除包括以上人员与其日常工作环境相互作用方面外,还包括紧急情况的应急响应和处理等。

工作组成员可通过编制人为因素检查表对人为失误进行全面分4析,下面以500×10t/a含酸原油适应性改造项目(初设阶段)人为因素检查表为例进行说明,见表2-11。表2-11 人为因素检查表续表续表续表续表续表续表续表

①GPM表示加仑每分钟。

②CCR表示中央控制室。2.4.2 本质安全分析

本质安全是指设备、设施或工艺技术含有内在、能从根本上防止发生安全事故的硬件功能设计。当目标装置在某方面出现异常或有人为失误的情况发生时,由于目标装置有本质安全设计,从而不会导致工艺安全事故。本质安全分析的最终目的是实现装置运行的本质安全。

本质安全分析的内容具体包括:失误—安全功能(误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作);故障—安全功能(设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变为安全状态)。实现本质安全4分析的途径是编制目标装置的本质安全分析记录表。以500×10t/a含酸原油适应性改造项目为例进行分析,本质安全分析记录表见表2-12。表2-12 本质安全分析记录表2.4.3 装置定点分析

装置定点分析是指确定目标装置的设计内容是否符合相关法规和规范要求,并考虑可能对目标装置工艺安全造成影响的相关因素。

PHA工作组组长组织小组成员完成针对目标装置选址、平面布置,以及当地环境状况、目标装置建筑物结构和功能设计等内容的分析和调查验证。装置定点分析关心的是,当目标装置的某一区域发生危险事故、事件时,该工艺安全事故对厂区内人员的影响。它不同于后果分析既要考虑对厂区内的危害又要考虑对厂区外人员的影响等。常用的分析方法为检查表法,利用已经制定好的“装置定点分析检查表”对目标装置进行风险分析。表2-13是一个目标装置定点分析所使用的检查表示例。表2-13 装置定点分析检查表

通过检查表的运用能够分析出目标装置中设备、设施定点布局方面的风险情况。在实践中,为了使分析结果更加完善和有效,还通常运用“WHAT IF/CHECK LIST”方法再次对目标装置进行补充分析。装置定点分析时的注意事项如下:(1)要充分结合目标装置的危险点、源清单内容。(2)应将装置设施的布局作为分析对象,并且要更多地关心有人设施。(3)对于装置定点分析中发现的安全隐患,PHA工作组要认真进行风险评估,并填写装置定点风险评估表。2.5 风险评估

风险是事故/事件的严重性(后果)与其出现的可能性(概率)的综合度量。依据事故后果严重程度分级表和风险概率分级表综合评估出危害事故/事件的风险等级,进而确定该风险是否可接受。若风险等级较低可以接受,则不必提出建议措施;若风险很高不能接受,则PHA工作组必须提出改进建议以降低风险等级。企业应根据国家法律法规、企业安全生产风险的特点以及安全绩效水平建立风险评估标准,表2-14、表2-15、表2-16、表2-17是某炼化企业的风险评估标准的示例。表2-14 事故后果严重程度分级表表2-15 风险概率分级续表表2-16 风险评估矩阵表表2-17 风险等级含义解释表

风险与后果及保护措施之间的逻辑关系如下:

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