基于失效模式与影响分析的化工设备安全评估方法研究

摘 """""要： 化工作为我国工业的重要组成部分，是壮大国家综合实力、提高人民共同利益的重要保障，而化工设备安全工作则是企业进步的重要法宝，。为确保化工产品质量，提高化工经济效益，让化工企业在竞争中获得长远发展，就必须加大对化工设备安全的重视程度，在此环境下基于失效模式与影响分析方法应运而生，它是一种常用的化工设备安全评估方法，过分析设备故障的失效模式、评估其对系统性能和安全的影响，并制定相应的预防和纠正措施，以提高设备的安全性和可靠性，因此本文。对基于失效模式与影响分析的化工设备安全评估方法及进行研究，提出提高化工设备安全的改善策略，以期望通过措施的有效落实，提高化工质量和企业的经济效益，为化工行业的可持续发展，提供一些参考的价值，做出力所能及的贡献。

关 "键 "词：失效模式与影响分析；化工；设备安全；评估方法；研究

中图分类号：TQ053 """"文献标志码： A """"文章编号： 1004-0935（2024）07-1078-04

随着科技的提升和社会的进步，我国国民经济飞速发展，各行各业都蓬勃发展欣欣向荣，人民的生活水平日益提高，已经有了质的飞跃，由此标志着我们进入到一个科技化的时代，尤其是技术理念日新月异的变革，从各个维度都在影响和改变着人们的生产生活的方式，也为各行各业提供了技术解决方案，帮助各个产业的成绩都在不断提高，对化工行业也产生积极正向的推动作用，为了稳定提高经济增长率，各地市都大力支持和推动化工的兴建工作，化工行业的技术和理念的不断深化改革和提高，能力大幅度提高，产生的经济收益也有着突飞猛进的增长，化工行业也得到了跨越式的发展，由此我们正式踏入工业变革时代。

面对竞争激烈的市场竞争，为保证化工项目质量达到标准，获得丰厚的经济效益，同时以优质的品质提高化工企业的核心竞争力，因此对化工设备安全中的风险分析及其防控措施进行研究，彰显出企业能力，呈现出人文关爱，提升了生产效益，是构建融洽社会的重要因素。所以需要全面推进化工设备安全方法实施，化工企业应该对设备风险防控能力进行重新定位和思考，提升创新创意思维，期望从制度设计、防控措施、长效机制和行为引导方面进行努力，加快化工企业发展的步伐，从而有效推动化工行业的发展进程，对化工经济的稳定增长具有现实意义和极其深远的影响。所以本文对新形势下基于失效模式与影响分析的化工设备安全的创新研究，对运行机制进行完善，强调企业的管理和服务效应，实现化工行业的快速健康发展1

1 "失效模式与影响分析重要论述

1.1 "失效模式的识别

基于失效模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）首先要对系统、产品或过程进行全面的分析和评估，找出可能存在的失效模式，失效模式是指系统、产品或过程在使用或运行过程中可能出现的问题或故障模式，FMEA侧重于在产品设计或流程设计早期阶段预防失效，而不是等到失效发生后再进行纠正^[1]。

1.2 "影响分析

对于每种失效模式，FMEA需要评估其可能的影响，影响可以是对系统功能的影响，也可以是对用户满意度的影响、对安全性的影响、对环境的影响等，或者是对每种失效模式进行评估，分析其对设备性能、系统运行和人员安全的影响，影响分析可以包括设备停机时间、产生的危险或事故、系统可靠性等方面的考虑，并且FMEA遵循一套结构化的分析过程，考虑了所有可能的失效模式以及它们对系统性能的影响^[2]。

对于每种失效模式，FMEA需要评估其可能的影响，影响可以是对系统功能的影响，也可以是对用户满意度的影响、对安全性的影响、对环境的影响等，或者是对每种失效模式进行评估，分析其对设备性能、系统运行和人员安全的影响，影响分析可以包括设备停机时间、产生的危险或事故、系统可靠性等方面的考虑，并且FMEA遵循一套结构化的分析过程，考虑了所有可能的失效模式以及它们对系统性能的影响。

1.3 "严重性评定

FMEA要对每种失效模式的影响进行评定，确定其严重性，并分类为高、中、低等级，这有助于确定哪些失效模式是最需要关注和解决的^[3]，综合考虑失效模式和影响分析结果，对每种失效模式进行风险评估，风险评估可以量化地评估失效模式的严重性、频率和可能性，并提出相应的控制措施和改进建议。

1.4 "潜在原因分析

FMEA要去分析导致失效模式出现的潜在原因，潜在原因可以是设计缺陷、制造过程问题、运营不当等，并且FMEA是一个迭代的过程，随着产品设计或流程控制的改进，需要定期更新FMEA分析。

1.5 "风险优先级

FMEA可以用风险优先级数（Risk Priority Number，RPN）来评估失效模式的风险程度，RPN是根据失效模式的严重性、发生频率和探测能力来计算的，用于确定优先处理的失效模式，所以FMEA提供了一种失效模式的优先级排序方法，使得改进工作可以优先针对那些最有可能发生且对系统性能影响最大的失效模式。

2 "失效模式与影响分析重要论述

化工设备在运行过程中，如果发生故障或事故，可能会对操作人员的生命安全造成威胁。因此，确保化工设备的安全性，可以最大程度地保障人员的生命安全，并且化工设备的稳定运行是保障生产效率的关键^[4]，如果设备经常出现故障，不仅会影响生产进度，还会增加维修成本，降低生产效率，同时化工设备在运行过程中，可能会产生废气、废水等污染物，如果设备不安全，可能会导致污染物泄漏，对环境造成污染，因此化工设备安全对于保障人员生命安全、提高生产效率、保护环境等方面都具有重要的意义，化工企业应该加强对设备安全的重视，采取有效的措施确保设备的安全稳定运行^[5]。

另一方面，化工设备安全中存在的问题可能对企业的经济效益、市场竞争力和稳定发展产生负面影响，阻碍其发展，落后的管理观念可能导致企业无法适应市场变化和新的经济形势，缺乏创新精神和竞争意识，从而在市场竞争中失去优势，同时不健全的管理制度可能导致企业经济活动的管理混乱，无法有效地指导和规范企业的经济行为^[6]，增加了企业的经营风险，而且信息化快速发展的时代，较低的信息化水平可能制约企业设备安全效率的提升，无法及时获取和利用市场信息，影响其决策和市场竞争力，所以提升化工设备安全能力对于企业的经济效益、竞争力、可持续发展以及风险管理等方面都具有重要意义，有助于化工企业在激烈的市场竞争中立于不败之地，所以对企业化工设备安全研究的重要意义不言而喻。

2.1 "预防事故发生

通过进行FMEA分析，可以识别和评估潜在的失效模式和其可能的影响，这有助于化工企业提前发现可能导致事故的失效模式，并采取措施进行预防，通过寻找和消除失效模式，可以有效地降低事故的发生概率，提高化工设备的安全性^[7]。

2.2 "提高设备可靠性

通过分析失效模式及其影响，可以帮助化工企业了解设备的弱点和潜在风险，进而采取措施提高设备的可靠性。通过优化设计、改进制造工艺、提高操作和维护水平等方式，可以降低设备失效率，提高其工作稳定性和可靠性。

2.3 "保障生产过程安全

化工设备的失效可能导致生产过程中的紧急情况和事故，对人员、设备和环境造成严重的损害^[8]，通过FMEA分析，可以对生产过程中潜在的失效模式进行全面的风险评估，并采取措施进行控制和防范，以确保生产过程的安全运行。

2.4 "优化资源配置

通过FMEA分析，可以识别和评估设备的失效模式及其影响，以及预防和控制的措施，这有助于化工企业合理配置资源^[9]，将更多的关注和投入放在可能造成严重后果的失效模式上，通过风险优先级的评定，可以指导企业将资源更加有效地聚焦在高风险的部分，提高资源利用效率。

2.5 "合规性要求

化工设备安全是化工企业必须遵循的法律法规和行业准则的要求，FMEA作为一种系统性的安全分析工具，可以帮助企业满足合规性要求，确保设备安全性的评估和管理过程具备规范化、标准化和可追溯性^[10]，同时FMEA是一个持续改进的过程，可以帮助化工企业不断改进设备安全性和管理水平，通过定期的FMEA评估和分析，可以发现新的失效模式和风险，并及时采取措施进行改进和控制，确保设备的持续安全运行。

3 "基于失效模式与影响分析的化工设备安全评估方法研究

在市场经济条件下，化工企业需要具备较高的设备安全水平，以适应市场变化，增强企业的竞争力，提升设备安全能力可以帮助企业在市场竞争中占据优势地位，并且通过加强设备安全，化工企业可以更加有效地利用资源，提高生产效率^[11]，降低成本，从而增加企业的经济效益，此外科学的设备安全可以保证化工企业在追求经济效益的同时，兼顾环境保护和社会责任，实现可持续发展，这有助于维护企业的社会形象和长期利益，为企业带来隐性的福利，有效的设备安全可以帮助化工企业更好地识别、评估和控制生产经营过程中的各类风险，提升企业风险管理能力，保障企业的稳定运营，所以化工设备安全评估工作至关重要，而失效模式与影响分析可以通过识别和评估潜在的失效模式及其影响，采取相应的预防和控制措施，可以提高设备可靠性，预防事故发生，保障生产过程安全，并满足合规性要求，这有助于化工企业降低风险，提高安全性，减少事故损失，保护员工和环境的安全。

化工行业发展到今天已经经过无数次的改革与创新，我们从单一的工作方式，直到今天的多模式化工理念融合，已经取得了显著的成效，实现了质的飞跃，有着跨时代的非凡意义^[12]，实践证实化工企业除了要对工程队伍进行规范化的技术指导之外，还要研究和制定化工设备安全中的风险防控措施，从而使各项生产流程更加规范，采用科学合理的手段进行监督管理，只有通过这样的方式，才能有效地提高化工效率，提高单位的核心竞争力。

基于失效模式与影响分析（Failure Mode and Effects Analysis，FMEA）的化工设备安全评估方法是一种系统性的方法，用于识别和评估化工设备可能存在的失效模式及其影响，进行失效模式与影响分析时，首先需要收集和整理化工设备安全评估的对象和相关数据，包括设备的技术参数、设计文件、操作记录、维护记录、事故和故障报告等，可以是整个设备系统，也可以是设备中的某个关键部件的数据，这些数据为后续的失效模式识别和影响评估提供基础^[13]，其次是化工设备的失效模式进行识别和分类，通过分析设备的工作原理和运行过程以及设备故障的根本原因，识别可能出现的失效模式，失效模式可以是机械故障、电气故障、控制系统故障等，另外还有泄漏、断裂、腐蚀等情况，再次是进行影响评估，对于每种失效模式^[14]，都需要评估其可能的影响，影响可以是对人员安全的影响、对环境的影响、对生产过程的影响、对设备可靠性的影响等，通过定量或定性的方法，对影响进行评估，并确定其严重性，在FMEA中，可以采用风险优先级数（Risk Priority Number，RPN）来评估失效模式的风险程度，RPN是根据失效模式的严重性、发生频率和探测能力来计算的，用于确定优先处理的失效模式^[15]，同时基于失效模式和影响的评估结果，制定相应的预防和控制措施，这包括改进设备设计、优化操作和维护程序、加强培训和监督等方面的措施，以减少或消除失效模式的发生和影响，值得一提的是，化工设备安全评估并不是一次性的工作，需要进行监控和改进，定期对设备的安全性进行评估，并根据评估结果对预防和控制措施进行调整和改进，以确保设备的持续安全运行，所以随着设备设计和制造工艺的改进，化工企业需要定期更新FMEA分析，以确保设备安全评估的持续性和有效性^[16]。

4 "结 论（结束语）

综上所述，化工行业要与时俱进开拓创新，就需要新鲜的力量去改革推动和发展，因此新时代下我们需要打破和改良传统的工作路径和方法，将工作重点更加清晰化和明确化，对基于失效模式与影响分析的化工设备安全评估方法

进行创新研究，它不但可以有效地降低化工行业的成本，同时也增强化工企业的实力，提高化工企业的核心竞争力，因此化工行业要制定科学规范的技术策略，加强现场制度管理规范，不断提高化工人员的技术能力、加大力度对化工生产的过程进行监管，运用科学的方法对设备进行自动化智能化技术维护和升级，使化工技术更加高效，也使得现场工作流程更加规范和标准，同时为了尽可能发挥出化工设备安全能力在运行过程中的效用价值，所有技术人员都应该严格执行项目工程实施标准与数据规范，按照操作流程执行，以保证化工技术的安全运行性。但是通过调研我们也得出结论，在当下我们对基于失效模式与影响分析的化工设备安全评估方法的创新研究还有提升的空间，因此在改善管理方法和优化工艺流程的道路中，还需要上下求索，攻克艰难，但这既是目标也是动力，一定会摸索出一条化工设备安全工作有序性和稳定性发展的道路，在现有技术体系结构的不断深化改革下，实现技术理论和实践相结合的发展之路，推动化工管理标准提升和实现管理技术产业长远发展的宏伟目标。

参考文献：

[1] 赵路宁， 姚小静. 基于失效模式的压力容器检验方案编制研究[J]. 石油化工腐蚀与防护， 2014， 31（5）： 10-18.

[2] 孙彬. 基于失效模式的压力容器检验方案运用[J]. 大科技，"2020（47）： 188-189.

[3] 张姗姗. 化工园区生产安全动态综合风险评估方法研究[D]. 北京： 北京化工大学， 2018.

[4] 刘子祺， 黄兴环， 孙百顺， 等. 基于信息系统的失效模式与效应分析应用于用药医嘱安全性的研究[J]. 中国数字医学， 2020， 15（10）："64-67.

[5] 单心如，王峰，李晓智，等.基于层次分析法的危化品道路运输事故风险分析方法[J].安防技术， 2023， 11（3）：30-39.

[6] 仲敏. 基于FMEA模型的A化工企业安全管理研究[D]. 镇江： 江苏大学， 2020.

[7] 刘英军.化工安全及评价方法现状[J]."化工设计通讯，2019，45 （4）：183.

[8] 鲍军欢. 化工园区危化品企业安全量化评估研究[J]. 科学与信息化， 2023（11）： 193-195.

[9]"郝齐凤 李玉屏 李爱娟.化工制图在化工生产中的应用[J].华东纸业， 2024， 54（6）：63

[10] 石斌， 刘润滋. 合成氨化工企业安全风险评估计算与分析方法研究[J]. 当代化工研究， 2021（16）： 147-149.

[11] 朱佳兴， 郝琳， 刘国钊， 等. 化工过程本质安全评估方法研究进展与展望[J]. 化工进展， 2022， 41（8）： 4009-4024.

[12] 刘庆龙， 曲秋影， 赵东风， 等. 基于多源异构数据融合的化工安全风险动态量化评估方法[J]. 化工学报， 2021， 72（3）： 1769-1777.

[13] 范宗平. 浅析失效模式和影响分析（FMEA）在石油化工产品质量风险管理中的应用[J]. 当代化工研究， 2022（10）： 107-109.

[14] 陶士英， 祝田欣， 黄辉， 等. 化学化工实验室安全风险评估方法评析[J]. 化工安全与环境， 2022（6）："12-15.

[15] 蒋鹏，宋秋生，郑松，等.一种化工危险源动态量化评估方法：CN201810053960.2[P].2023-11-17.

[16] 张晓静. 基于加权模糊Petri网的化工安全风险评估方法[J]. 山西化工， 2021， 41（5）： 114-115， 119.

Research on Safety Assessment Method"of Chemical Equipment

Based on failure Mode"and Impact Analysis

SUN Jinhui CHANG Songsong LIU Yuxi

（1. Shenghua New Materials Group Co.， Ltd.， Dongying Shandong 257000， Shandong Province， China;

2. Shandong Chengyue Petrochemical Co.， Ltd.， Dongying Shandong 257000， China））

Abstract：""Chemical industry， as an important part of China's industry， is an important guarantee to strengthen the comprehensive strength of the country and improve the common interests of the people， and chemical equipment safety work is an important magic weapon for the progress of enterprises， ."In order to ensure the quality of chemical industry， improve the economic benefits of chemical industry， and make chemical enterprises achieve long-term development in the competition， it is necessary to pay more attention to the safety of chemical equipment. In this environment， the method based on failure mode and impact analysis came into being. It is a commonly used safety assessment method of chemical equipment， which analyzes the failure mode of equipment failure， evaluates its impact on system performance and safety， and formulates corresponding preventive and corrective measures to improve the safety and reliability of equipment."In this paper，"the safety evaluation method of chemical equipment based on failure mode and impact analysis was studied， and the improvement strategies to improve the safety of chemical equipment were put forward， in order to improve the economic benefits of chemical enterprisesIn order to ensure the quality of chemical industry， improve the economic benefits of chemical industry， so that chemical enterprises in the competition for long-term development， it is necessary to increase the importance of chemical equipment safety. In this environment， the failure mode and impact analysis method came into being， which is a commonly used chemical equipment safety assessment method. It analyzes the failure mode of equipment failure， evaluates its impact on system performance and safety， and formulates corresponding preventive and corrective measures to improve the safety and reliability of equipment. Therefore， this paper studies chemical equipment safety assessment methods based on failure mode and impact analysis， and puts forward improvement strategies to improve chemical equipment safety， hoping to improve chemical quality and economic benefits through effective implementation of measures， provide some reference value for the sustainable development of chemical industry， and make contributions to the best of our ability.

Key words：""Failure mode and impact analysis; Chemical Industry; Equipment safety; Evaluation methods; study