双重预防机制在大型空分装置中的建设与应用

陈慧慧 ， 张砷钇 ， 王利聪 ， 许 敏

(河南龙宇煤化工有限公司 ， 河南 永城 476600)

空分技术经过上百年的发展，与其他化工工艺相比，技术是相对成熟的，在安全方面是较为可控的，但近几年来却仍有事故发生。特别是7.19义马气化厂空分冷箱爆炸事故和6.06大连逸盛空分主冷爆炸倒塌事故。在不到一年的时间内，国内连续发生空分装置冷箱倒塌事故，表明在空分装置的安全运行管理方面还存在亟待解决的安全技术问题，如何提高安全管理，实现风险管控，保障稳定生产，是安全生产的重中之重。

1 空分装置的简述与行业的发展

公司属于国家大型危险化学品生产企业，现有空分装置两套，均使用内压缩工艺，两套压缩机组结构形式相同，均为离心式，一期为2006年试车投产，空气压缩机和增压机由德国曼透设计制造，共用一台西门子透平汽轮机驱动，生产能力为53 000 m3/h氧及81 000 m3/h氮[1]。二期为2016年试车投产，由杭汽生产的汽轮机带动陕鼓制造的等温离心式压缩机，装置原有生产能力为55 000 m3/h氧及93 000 m3/h氮，2018—2019年，为满足后续新增20万t/a乙二醇的生产需求，对冷箱进行扩能改造，小冷箱新增高低板式换热器，将装置生产能力提升为58 000 m3/h氧。主要产品有高压氧气、高压氮气、低压氮气、低压氧气、液氧、液氮和液氩。

目前国内空分设备的生产能力高达3 900余万m3/h。其中，化工占52.6%，冶金占38.5%，其他建材、机械等占8.9%；全国现有最大的单套装置生产能力为105 000 m3/h，已在国内一次试车成功[2]。成为全球等级最大整装空分设备，也是国内单体规模最大的特大型整装冷箱吊装成功案例。近十年以来，国内工业气体市场的年增长率约9.3%，每年新增空分装置约150套。随着空分行业不断地发展和空分设备的大型化，遇到的各种风险和挑战将会越来越多，如何做好大型空分装置的风险管控，实现安全生产，是空分行业发展的首要问题。

2 双重预防机制

双重预防机制包含安全风险管控和隐患排查治理，即“风险分级管控与隐患排查”体系。国务院安全生产委员会进一步提出了“双控体系”的核心理念：着力构建安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防性工作机制，推进事故预防工作科学化、信息化、标准化，实现把风险控制在隐患形成之前、把隐患消灭在事故前面。

3 “双预控”建设

虽然空分装置的生产工艺，不属于国家公布的重点监管的危险工艺，但液氧储罐都属于重大风险红色级别，临界存储量超过200 t就变成重大危险源，属于“两重点一重大”的监管范畴，必须遵照《危险化品安全管理条例》的有关规定加强管理[3]。为保证空分装置的安全生产运行，避免事故发生，必须提高作业人员的安全意识，提高风险辨识防控和隐患排查治理能力，真正地做到管控住风险，及时消除隐患，增强异常状态的不敏感性，提高全员防范意识，真正将双重预防机制融入到生产装置中，融入到全员过程中，公司的双重预防体系的建设与应用如下。

3.1 风险分类

我公司根据风险的根源将风险划分为两类，即固有风险和动态风险。将其本身固有的风险，不受外在影响的风险划分为固有风险；将潜在的、动态的、非一成不变的风险划分为动态风险。

3.2 固有风险的管理

结合全国各地的相关经验，公司制定“固有风险判定标准”，根据判定标准来判定固有风险的级别，即某种情形应直接确定为重大风险，并将风险分析与风险四色分布图对应[4]。其中，空分装置中的冷箱单元因7.19事故的发生，且符合公司的判定标准中：“公司或同行业曾经发生过事故或危险事件，涉及的同类固有风险严重程度达到了6值的任一类别，且发生事故的条件依然存在”，被直接判定为重大风险，风险分布图如图1所示。经直接判定，公司空分装置共辨识出固有风险19项，其中重大风险2项、较大风险0项、一般风险10项、低风险7项。

图1 空分装置固有风险图

3.3 动态风险管理

动态风险管理方面，按照公司“双预控”体系的要求，风险分级管控采取“七步实施法”，即：确定风险点、划分风险单元、排查危险源、辨识危险源、评定风险等级、制定风险管控措施、实施风险分级管控。

3.3.1确认风险点

风险点的确定与划分，采用按装置性划分，即以装置流程、岗位区域划分，分为压缩装置、分离装置、储罐区、气体充装站、净水站，公司两套空分装置共划分出5个风险点。

3.3.2划分风险单元

针对装置确认出的风险点，划分风险单元，按照我公司两套空分装置的实际状况，按一二期划分，共划分为一期压缩单元、二期压缩单元、一期分离单元、二期分离单元、一期储罐区、二期储罐区、气体充装单元、净水站单元、共计8个单元。

3.3.3排查危险源

针对辨识出的8个风险单元，排查分析单元中的危险源，为确保不遗漏掉任何一个危险源，特根据生产装置工艺、设备的特点，将单元划分为两大类，即设备设施类和工艺作业活动类。其中设备设施类按设备的种类进行划分，划分为10类，即炉类、塔类等。

根据设备设施和具体作业活动存在的风险大小、作业人数和频次，来确定风险发生的可能性与严重性，共梳理出43项设备设施和86项作业活动。将其编制成设备设施清单(表1所示)和作业活动清单(表2所示)。

表2 作业活动类清单

3.3.4辨识危险源、评定风险等级、制定风险管控措施并分级管控

根据设备设施清单里的具体设备和作业活动里的具体某一项作业步骤，按部位和步骤进行危险源的辨识，按照我公司的体系建设要求，将设备或活动本身自有的危险定义为危险根源，将各类管控措施分为第二类危险源，即状态危险源，管控措施的失效会导致风险的扩大化甚至变成事故，控制它可实现风险分级管控。在此，我们主要对第二类危险源进行管控，风险分级管控要求必须保证两类危险源全部辨识，且必须使根源和风险互应关联。

其中：设备设施采用SCL法，作业活动采用JHA分析法来进行危险源辨识，并根据设备设施和具体作业活动存在的风险大小、作业人数和频次进行分析和辨识，确定其风险度，按照风险评估矩阵图评定风险等级，我公司两套空分装置共辨识出设备设施类风险264项、作业活动类风险197项。

在制定管控措施方面，对重大风险、较大风险进行工程技术、管理制度、个人防护、培训教育、应急处置等5个方面的分析管控，确定增补措施并实施，对重大风险、较大风险重新进行评审，降低其可能性，现存在重大风险0项，较大风险0项、一般风险195项、低风险266项。根据其风险度等级、需要采取的措施和实施期限，将其风险设定为4类，并设定管控层级，其中1类风险为最高级，同时要求高等级的风险管控，下级管控层也要管控。

3.4 隐患排查治理

隐患排查治理方面，同样采取“七步实施法”，即隐患排查、记录隐患、上报隐患、评估分级、监控隐患、治理隐患、验收销号。

3.4.1隐患排查的方式

关于隐患排查的类型，设置有公司级和分厂级，此处只对分厂级进行叙述。公司空分装置设置有综合隐患排查、日常隐患排查、关键装置重点部位隐患排查、安全设施隐患排查4种厂级隐患排查，每月厂内组织综合隐患排查、关键装置重点部位及安全设施隐患排查。同时日常隐患排查又分为3种形式，即曝光项目举一反三排查、班组日常排查、技术人员日常排查；并设置其他类型安全检查，如班组级“群监岗”“青安岗”安全检查。

3.4.2编制标准清单和排查表

通过对比法律法规要求、行业手册及公司级的排查清单，编制空分装置隐患排查标准清单，并逐项制作成隐患排查表，我空分装置共列出隐患排查表31项，每月厂内按职责、有计划开展隐患排查。

3.4.3记录隐患、上报、分级

通过定期排查，建立隐患收购台账，将排查出的隐患进行收购，并纳入收购管理，根据隐患的风险度进行隐患分级，将其分为一般隐患、较大隐患、重大隐患，并按照相关的规定进行逐级上报，并以隐患整改通知书或隐患整改五定表的形式进行下发整改。

3.4.4监控隐患、监控整改、验收消号

以接收到的隐患整改通知书或隐患整改五定表指定问题整改责任人，按期进行整改，并进行及时上交隐患反馈书，形成闭环管理，对不能按时进行整改的隐患，进行延期申请，经相关领导签字盖章并存档，在延期时间内进行整改并反馈，接到反馈后组织验收，合格后进行隐患消除，实行一环全过程管理，形成闭环。

4 实际应用

4.1 掌握风险和应急处置

将风险分析的结果进行印刷成册，作为风险告知及分级管控指导手册，发放至每个岗位中，全员参与全员学习，使其掌握所处岗位和装置的风险点和风险程度；根据辨识出的较大风险项，编制“最危险十大场景告知卡”、现场处置方案，确保风险告知到位。根据不同的岗位，放置相应的应急处置卡，采用不定期提问的方式进行加强学习效果，使岗位员工掌握应急处置方法，确保风险管控到位。

4.2 培训教育

将固有风险分布图、风险告知用于新员工厂级、班组级安全教育和风险告知中；将风险分级管控清单、风险评价准则、风险及隐患管理制度使用于各级在岗人员年度安全培训考试；将固有风险分布图、风险告知、相关JHA 表使用于承包商、外来人员风险告知和安全培训教育中；相关风险点的JHA表使用于作业人员在特殊作业、危险性较大操作前的安全分析、交底、培训中。

4.3 指导作业

对危险性较大的检修项目作业使用JHA进行风险辨识，编写安全检修作业辨识卡，编制风险分析及分级管控指导书,依据指导书编制检维修安全技术方案；八大特殊作业前风险分析，填写《作业分析及安全交底卡》，确保风险防范到位。

4.4 装置现场应用

装置现场设置风险分布四色图、作业风险比较图、风险点安全风险告知牌、分厂工艺告知牌、分厂风险告知牌等一系列警示牌。

4.5 生产实际应用

运用风险分析，两套空分装置针对分析出来的风险项，进行添加增补措施，从而降低风险度，共提出增补措施13项，并根据辨识结果指导修订操作规程36处，堵塞了管理漏洞，提升了安全水平。如：氧气充瓶站增加通风设施，柴油发电机室柴油罐增加通风设施、防溢散措施，储槽装车增加紧急切断及防拉断阀等现场隐患。在义马7.19事故发生后，开展事故类比隐患排查，对照查找管理缺陷，并采取针对性措施，强化现场管理。如：定期检查冷箱平衡盒；冷箱增加远传压力测点；主冷总碳增加报警值；高压氧气外送阀操作时应保证前后压差≤0.3 MPa；低压产品氧气出口压力不得低于0.6 MPa等优化措施。

5 结语

双重预防机制的应用，进一步实现了把风险控制在隐患形成之前，把隐患消灭在事故前面，从源头对隐患进行控制，降低风险，遏制事故的发生，保障安全。未来，空分装置的技术会更加成熟，安全性越来越高，单套装置生产能力越来越大；空分装置的自动化、智能化、信息化水平会进一步提高，必须进一步做好风险管控和隐患排查治理工作，全员分析全员参与，做好安全管理工作。