天津港石化企业安全系统工程研究应用

王文超，黄发义

（1.天津大学建筑工程学院，天津　300072；2.天津港（集团）有限公司安全监察部，天津　300461；3.天津港（集团）有限公司港航研究中心，天津　300461）

天津港石化企业安全系统工程研究应用

王文超1，2，黄发义3

（1.天津大学建筑工程学院，天津300072；2.天津港（集团）有限公司安全监察部，天津300461；3.天津港（集团）有限公司港航研究中心，天津300461）

摘要：为提高港口石化企业生产作业的安全系统可靠性，有效控制系统的风险和危险因素，以天津港石化码头公司生产作业全过程为主要研究对象，运用安全系统工程原理分析港口危险货物生产作业过程的特点，研究、制定准确、全面识别其安全风险和危险因素的技术路线和方法。运用JHA、FMEA、HAZOP、ESA四种方法开展港口危险货物生产作业过程的安全风险和危险因素识别。系统决策企业对识别出的安全风险和危险因素的控制措施，找出企业现有安全风险管控措施存在的问题以及整体安全管理存在的薄弱环节，并提出了改进企业安全管理薄弱环节的解决方案。

关键词：安全系统工程；天津港；风险和危险因素；系统分析；系统决策

中图分类号：U658.7；X913

文献标志码：A

文章编号：2095-7874（2015）03-0049-04

doi：10.7640/zggWjs201503010

收稿日期：2014-10-15修回日期：2014-11-20

作者简介：王文超（1982—），男，河北承德人，博士研究生，工程师，注册安全工程师，从事工程安全管理与风险分析方面的研究与管理工作。E-mail：wenchaowang@163.com

Research and app lication of safety systeMengineering of Tianjin Port petrocheMical enterprise

WANG Wen-chao1,2，HUANG Fa-yi3
（1.SchoolofCivil Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2.Safety Supervising Department,Tianjin Port (Group) Co.,Ltd.,Tianjin 300461,China;3.Port& Shipping Research Center,Tianjin Port (Group) Co.,Ltd., Tianjin 300461,China）

Abstract：In order to improve the reliability of the safety systeMof petrochemical enterprise production operation of port,and effective control the risk factors of the system,taking thewhole production processof Tianjin PortPetrochemicalWharfCompany as themain research object,using the principle of safety systeMengineering to analyze the characteristics of operation process of portdangerous goods production,and set the accurate and comprehensive technical route and method to identifying the security risks and dangers factors.The JHA,FMEA,HAZOP and ESA methods are used to carrying out the identification of safety risk and risk factors in port dangerous goods production process.Wemade systeMdecision for the existing controlmeasures on the security risk and the risk factors ofenterprises,found out the safety problems in risk controlmeasures and theweak links in the overall safetymanagement,and put forward some solutions to improve the weak links in the securitymanagement of enterprises.

Keywords：safety systeMengineering；Tianjin Port；risk and dangerous factors；systeManalysis；systeMdecision

0　引言

安全系统工程[1]是在系统思想指导下，运用系统工程的原理和方法进行的安全工作的总体设计，其研究内容[2-3]主要有危险的识别、分析与事故预测；消除、控制导致事故的危险；分析安全系统各单元间的关系和相互影响，协调各单元之间的关系，取得系统安全的最佳设计。国内各学者对安全系统工程也进行了深入研究，但对港口方面的研究很少。

港口石化企业安全系统工程是进一步运用安全系统工程的理论方法，以港口石化生产过程中的人、机、环境等为研究对象，以消除和控制危

险因素为目的，分析、预测、评价安全隐患，建立港口石化企业安全生产系统模型，采取防范措施消除或控制系统中的不安全因素，使港口生产系统达到最佳的安全运行状态。

1　天津港石化企业系统安全工程

1.1天津港石化企业基本情况简介

天津港南疆港区石化小区是被国家和天津市列为重大危险源的控制区域。该区域紧邻主航道，区域纵深小，港口各生产作业区域距离较近，且毗邻塘沽繁华商业区和居住区。天津港石化企业危险化学品吞吐量近5 a均在2 000万t以上，并呈快速上升趋势，港口石化企业从事危险货物装卸，一旦发生较大规模危险化学品事故将有可能直接造成港口生产瘫痪，并严重威胁事故周边地区公共安全，引发严重的社会生态环境等问题。

1.2天津港石化企业系统安全现状

天津港石化企业安全系统是一个复杂的动态系统，它由多个子系统构成，即从事生产活动的操作人员和管理人员，生产必需的机器设备、厂房等物质条件，以及生产活动所处的环境，这三个部分构成一个“人-机-环境”系统。天津港目前安全系统管理情况大致为：

1）港口石化企业生产系统作业参与人员较多，安全素养参差不齐，人的风险识别能力不足，不安全行为时而出现。

2）港口石化装卸作业工艺和设备复杂。港口装卸机械设备专业化、自动化程度较高，对于不同货种有相应的工艺流程，而装卸工艺的多样化导致使用的机械设备、装卸工具等多种多样。

3）港口石化生产作业系统存在一定数量的危险源和能量意外释放。港口系统作业环境差，作业条件复杂，其中包含大量的危险源，如化工品罐、油罐等，这些危险源使港区内存在系统安全隐患。

1.3港口安全系统工程模型建立

通过对目前港口安全系统工程管理情况分析，以港口系统生产过程中的5M1E，即人（MAN）、机（MACHINE）、环（ENVIRONMENT）、料（MATERIAL）、法（METHOD）、量（MEASUREMENT）为研究对象，以建立系统最佳安全设计为目标，系统分析问题隐患，进行安全评价和安全控制，消除和控制港口系统中的危险因素。港口石化企业安全系统工程管理模型如图1所示。

图1　港口石化安全系统工程管理模型Fig.1 Modelof port petrocheMicalsafety systeMengineeringManageMent

2　系统安全分析与评价

港口石化企业系统安全分析是安全系统工程管理的核心内容，是系统安全评价的基础。通过这个过程，充分了解、查明系统存在的危险性，估计事故发生的概率和可能产生伤害及损失的严重程度，为确定哪种危险并通过修改系统设计或改变控制系统运行程序为预防提供依据。通过实践，针对港口石化企业码头公司的生产作业过程特点，确定从生产作业过程的4个技术路径识别系统安全风险和危险因素，见图2。

图2　石化系统生产作业过程风险和危险因素识别Fig.2 Risk identification and risk factorsof petrocheMical systeMproduction process

2.1石化系统危险与有害因素识别分析评价

1）JHA分析作业活动风险和危险因素

JHA即工作危害分析，把工作分成若干步骤，分析其中人、任务、工具、环境相互之间的关系，在事故发生之前辨识出未得到控制的危险因素，以帮助员工认识危险，并逐步消除、减少危险到一个可接受的水平。JHA分析流程：选定作业活动→分解工作步骤→识别潜在危害和后果→找出导致风险的所有危险因素→控制措施。JHA分析结果示例见表1。

表1　JHA分析结果Table 1 Analysis resultsof JHA

2）FMEA分析设备/设施风险和危险因素

FMEA称故障类型与影响分析，是一种可靠性设计的重要方法，识别装置或过程内单个系统或零部件的故障模式以及每个故障模式的可能后果。它对设备设施各种可能的风险进行评价、分析，以便在现有技术的基础上消除或减小风险到可接受的水平。FMEA分析流程：列举设备设施清单→设备设施分解为各个重要零部件→找出可能发生的故障或功能损失→分析可能导致的事故→控制措施。FMEA分析结果示例见表2。

3）HAZOP研究流体输送工艺过程风险和危险因素

HAZOP亦称危险和可操作性研究，是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法。通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动，操作控制中可能出现的偏差，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，找出出现变动与偏差的原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险和主要危害因素，并针对变动与偏差的后果提出应采取的相应措施。

HAZOP分析结果示例见表3。

表3　HAZOP分析结果Table 3 Analysis resultsof HAZOP

4）ESA分析场所/环境风险和危险因素

ESA能量源分析采用的是能量意外释放理论分析控制风险，确定场所/环境中可能意外释放能量的能量源，通过分析如果能量意外释放会导致的事故和发生能量释放的原因，来确定保证这些能量受限的控制措施。ESA分析流程：确定场所环境→找出能量源→能量释放产生的风险→分析原因→控制措施。ESA分析结果示例见表4。

表4　ESA分析结果Table 4 Analysis resultsof ESA

2.2石化系统危险与有害因素识别评价结果

运用上述系统分析方法，系统识别评价了港口危险货物装卸生产作业的安全风险和危险因素，如图3所示。

图3　危险与有害因素识别评价结果Fig.3 Identification and evaluation resultsof dangerousand harMful factors

3　系统安全决策

在系统地识别出生产作业过程安全风险和危险因素后，基于适用法律法规和其他要求作为可接受风险的判定准则，对识别出的每一项安全风险和危险因素的现行控制措施进行评价或评审，找出现有安全风险管控措施存在的问题及整体安全管理存在的薄弱环节，完成系统安全决策过程。

对于通过安全风险的现行控制措施评审发现的问题，采用完善企业现有安全风险管控手段（包括完善安全技术设施和修改诸如操作规程、制度、工艺操作、作业方案和作业许可等）和开发新的安全风险管控手段（如风险提示与安全操作卡、隐患排查单等）。

为了进一步提升企业安全管理，制作更便于掌握和操控的安全风险管控工具，如安全风险管控信息表、安全风险管控培训课件、风险提示与安全操作卡、隐患排查单等，开发安全风险管控信息系统，包含模块有：安全风险信息管理，安全风险管控培训与考试管理，事故、未遂事故、隐患管理，作业方案与作业许可管理。

针对企业安全管理基础评审发现的问题，研

究确定改进企业安全管理薄弱环节的解决方案。在完善企业原有安全管理的基础上，需进一步开发能够全面管控安全风险、易于掌握和操作的安全风险管控适用工具，系统决策结果如图4。

图4　系统安全决策结果Fig.4 SysteMsecurity decision results

4　结语

运用安全系统工程原理建立了天津港石化企业安全系统工程模型，研究得出了系统、全面识别港口危险货物装卸生产作业安全风险和危险因素的技术路线和方法。通过4个技术路径识别生产作业过程风险和危险因素，系统分析了港口危险货物装卸生产作业的561项安全风险和危险因素，同时评价了风险管控的过程与手段。对现有涉及安全风险管控的100余项规程、制度、标准、作业方案、作业许可、工艺操作票、工艺确认票等进行了系统的评审和决策，提出了完善企业现有安全风险管控措施和改进企业安全管理存在的薄弱环节的具体方案。研究得出的天津港石化生产作业安全系统工程模型，不但可以有效控制试点企业危险货物装卸生产作业安全风险，同时可进一步在所有从事港口危险货物装卸生产作业的企业推广应用。

参考文献：

[1]林柏泉，周延，刘贞堂.安全系统工程[M].徐州：中国矿业大学出版社，2005. LIN Bai-quan,ZHOU Yan,LIU Zhen-tang.Safety systeMengineering[M].Xuzhou:China University of Mining and Technology Press,2005.

[2]王文超，冯平，姚玉良.港口安全系统工程管理研究分析[J].工业安全与环保，2012，38（11）：21-24. WANG Wen-chao,FENG Ping,YAO Yu-liang. Development of safety systeMengineering on harbor management[J]. Industrial Safety and EnvironmentProtection,2012,38(11):21-24.

[3]田水承，景国勋.安全管理学[M].北京：机械工业出版社，2009. TIAN Shui-cheng,JING Guo-xun.Safetymanagement[M].Beijing: Machinery Industry Press,2009.