炼化企业过程安全管理体系实践探讨

2019-03-16汤春妹

石油化工技术与经济 2019年5期

汤春妹

(中国石化上海石油化工股份有限公司烯烃部，上海 200540)

作为典型的高危生产行业，炼化企业生产过程的安全环保形势异常严峻。推行过程安全管理体系，抓好生产过程中安全管理要素，成为炼化企业安全管理的必然趋势。文章阐述了业绩指标的设置目的以及对过程安全管理的意义，介绍了业绩指标设立的过程、过程危害分析要素的重要性以及实施过程，为炼化企业推行过程安全管理体系提供向导。

1 炼化企业安全生产特点与管理策略

1.1 炼化企业的生产特点

炼化企业是指对原油进行转化、提炼和精制，得到各种化工产品的生产企业。原油加工过程中，高温、高压的临氢装置愈来愈多，而且无论是炼油过程中的半成品、成品，还是生产过程中使用的各种溶剂、催化剂、助剂等，绝大多数都属于易燃、易爆物质，它们大多是以气态或液态存在，极易泄漏和挥发。

原油中有硫的存在，硫化氢遍布于炼化企业的各种设备，不仅对安全、环保、职业卫生和劳动保护提出了更严苛的要求，同时对金属设备也有着较强的腐蚀作用。炼化企业的原油加工过程工序多、过程复杂，随着社会对石油化工产品的品种、数量需求日益增加，迫使石油化工企业向大型的联合企业方向发展，以提高加工深度，综合利用资源，扩大经济效益。其生产方式是24 h连续运转，运行周期能够达到3～4年，具有长周期连续作业的特点。在生产过程中，一个产品的产出可能需要经过多次作业，各个作业之间环环相扣，管道互通、物料互供、公用工程共享，一个作业或工序的故障都有可能导致全车间乃至全厂停工和发生事故。

1.2 炼化企业的安全管理策略

基于炼化企业的生产危险性、原料产品的有毒有害性、作业连续性和复杂性以及产品多样性，对安全管理的要求更甚于生产管理。而片面独立的安全管理已不能满足炼化企业安全生产需求，过程安全管理才更能适应危险性较强的炼化企业安全管理。过程安全管理的优点在于安全管理贯穿于从设计至退役拆除整个炼化企业生命周期。

2 过程安全管理业绩指标分析和应用

2.1 设置过程安全管理业绩指标的目的

炼化企业安全事故的发生通常不会是单个故障因素导致的，而是同时多个故障因素联动爆发引起的[1]。多个故障因素同时或相继发生引发事故的理论最初由英国心理学家James T.Reason提出，并用“瑞士奶酪模型”说明。在瑞士奶酪模型中，事故发生在多个保护屏障之后，每个屏障都存在弱点或漏洞。当这些漏洞对齐时，或者说多个保护屏障同时失效时，事故就会被引发。

将工艺生产过程中涉及的关键保护屏障定义为过程安全管理的业绩指标，进行数据化管理，可以体现生产安全管理的运行状况；同时安全业绩指标的标定可以发挥预警作用，提醒操作或管理人员生产运行是恶化至不可接受的状态，即将发生重大事故。

2.2 过程安全管理业绩指标的执行步骤

(1)辨识生产过程中涉及的各要素的关键保护措施；

(2)界定各项关键保护措施的适用范围和量化指标；

(3)设计各量化指标的高低限预期值；

(4)建立过程安全管理业绩指标的数据收集和报告方式；

(5)建立审查程序，核查执行成效，持续改进。

2.3 过程安全管理业绩指标的特点

在设计业绩指标的同时，辨识出指标偏离时的防护措施，可以便于管理人员有效地干预安全生产漏洞的产生。主动干预业绩指标的偏离可以提升工厂安全生产能力。过程安全管理业绩指标是工厂安全生产的预警信号。

2.4 过程安全管理业绩指标应用实例

以承包商管理为例，首先辨识承包商管理要素的关键保护措施，经辨识认为承包商管理的关键是掌控承包商现场直接作业时的合规性，减少直接作业活动的违规行为，可以极大地降低由承包商带来的安全事故发生。设定承包商作业活动的违规率作为承包商管理的业绩指标，定义违规率是单位工作时间内作业活动发生违规的频率，其中针对违规程度的不同给予不同的权重进行统计。假设工厂作业违规行为按严重度由高到低依次划分为A、B、C三档以及警告，设定A类违规权重值为10、B类违规权重值为5、C类违规权重值为1、警告违规权重值为0.5，则违规率=(∑A×10+∑B×5+∑C×1+∑警告×1)×1 000/该公司单位时间内总工时。根据工厂实际的施工情况设定期望的违规率警戒值，为避免安全事故的发生，违规率的期望值自然是无限趋近于零。当违规率接近或超过期望值上限后，通过约谈承包商负责人或责令停工整改等手段进行管理。违规率的数据收集主要来自于日常承包商参与的检维修作业的现场检查，定期进行汇总计算，并形成书面记录进行公布。违规率可以分为工厂总体违规率和单个承包商违规率，实行一定周期后，对违规率实施进行审核，比对实施效果。

下面以某炼化装置为例进行实例说明，表1为该装置5月份承包商违规率统计(数据来源为5月份现场作业检查情况)。

表1 某炼化装置5月份承包商违规率统计

承包商违规率考核实施4个月之后，对该装置9月份承包商违规率进行统计，具体数据见表2(数据来源为9月现场作业检查情况)。

表2 某炼化装置9月份承包商违规率统计

从表1～2中可以看出：实施承包商违规率业绩指标之后，该装置承包商直接作业环节违规操作大幅度减少，平均违规率由1.72%降至0.48%，承包商施工作业带来的安全隐患急剧降低。

3 过程危害分析和实践

3.1 过程危害分析

任何化工装置运行过程中都存在一定的风险，但并不是所有的危险都会演变成事故[2]。过程危害分析(Process Hazard Analysis，PHA)通过系统的、有条理的方法来识别、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审。过程危害分析常用的方法有：故障假设分析法、检查表法、预先危险分析法、危险与可操作性分析法、故障类型及影响分析和事故树分析法等。

过程危害分析内容应涵括工艺过程的危害、对以往发生的可能导致严重后果的事件的评审、控制危害的工程措施和管理措施，以及失效时的后果、现场设备设施、人为因素、失控后可能对人员安全健康造成影响的范围等。

过程危害分析为过程安全管理其他要素提供了重要和必要输入，贯穿于整个工艺生产生命周期,是过程安全管理的核心要素[3]。过程危害分析可以有效地辨识出生产过程中的危害因素，有利于进行过程风险管控，降低事故发生的概率。

3.2 实施危险与可操作性分析

基于过程危害分析模式，以收集过程安全信息为基础进行危害分析，首先考虑实施危险与可操作性分析(Hazard and Operability Study，HAZOP)方法。

HAZOP分析最初起源于英帝国化学工业公司(ICI)1964年发起的一套以引导词为主体的危害分析方法，用来检查设计的安全以及危害的因果来源。经过发展和完善，目前HAZOP分析通过一组引导词(比如流量偏大/小、压力偏大/小、液位偏高/低等)的使用，来全面和系统地辨识工艺生产装置在设计和实际运行中可能存在的导致安全事故或操作问题的影响因素，是对生产工艺过程进行危险性和可操作性的严格审查。HAZOP分析具有较强的逻辑性和系统性，已成为一种普遍接受的进行风险辨识的技术。

HAZOP分析是一个详细的危险与可操作性问题的辨识过程，由一个小组执行。HAZOP处理对设计目的的潜在偏离的辨识，对偏离原因的检查和对偏离后果的评估[4]。HAZOP分析小组成员应包括(但不限于)：HAZOP分析主席、书记员、设计工程师、操作专家、工艺工程师、设备工程师、安全工程师、仪表控制工程师等。在进行HAZOP分析前，分析小组需要做充分的准备工作，包括工艺操作规程、工艺技术规程、装置比例-积分-微分控制器(PID)图纸、设计说明书及图纸、重要设备的规格和说明材料、原辅料的化学品安全说明书、管理制度等材料。前期材料准备得越充分，对于过程危害辨识和系统安全评价越有帮助。

HAZOP分析过程中所有的重要内容必须精确地记录，会议记录是HAZOP分析报告的重要组成部分。对于分析过程中辨识出的不可接受的安全风险提出针对性的建议措施，这些建议措施应经审核后汇总制定实施计划，并定期进行回顾审查，确保实施执行。

3.3 实施风险登记

在利用HAZOP进行定性分析的同时结合风险矩阵进行半定量分析，能够更好地对风险进行等级区分，将过程安全风险进行分级管理。

风险矩阵见图1所示。

安全风险矩阵发生的可能性等级———从不可能到频繁发生→12345678事故严重性等级(从轻到重)▼后果等级ABCDEFG类似的事件没有在石油石化行业发生过,且发生的可能性极低类似的事件没有在石油石化行业发生过类似的事件在石油石化行业发生过类似的事件在石油石化行业曾经发生过类似的事件发生过或者可能在多个相似设备设施的使用寿命中发生在设备设施的使用寿命内发生1或2次在设备设施的使用寿命内发生多次在设备设施中经常多次(至少每年发生)11235710152235710152323571116233558121725375581710152232466810010152030436494138152029436393136200

图1 安全风险矩阵

依据风险矩阵将风险划分等级，具体如表3所示。

将过程危害分析的风险进行分等级汇总，建立风险登记表，得出生产过程风险总值。将重大风险以及较大风险纳入过程安全管理的重点关注，以降低生产风险总值作为管理目标，是实现过程安全管理的核心理念。