1 引 言
在職業(yè)安全健康管理體系規(guī)范要素中,4.3.1條款危險源辨識、風險評價和風險控制無疑是重中之重,對于一些風險較大的行業(yè)尤其如此?;ば袠I(yè)由于其設(shè)備、管道的復(fù)雜性特別是其生產(chǎn)、制造、貯存過程中牽涉到大量的化學危險品,其危險源辨識和風險評價工作顯得十分重要。在審核過程中如何驗證一個化工企業(yè)4.3.1條款的符合性,如何判斷其危險源辨識的充分性和安全評價方法的科學性,對職業(yè)安全健康管理體系認證機構(gòu)來說是一個挑戰(zhàn)。????在時下流行的安全評價方法中,LEC法由于其簡單易學獲得了巨大的應(yīng)用,許多化工企業(yè)和咨詢公司幾乎不分其行業(yè)特點和風險性,都無一例外地選擇LEC法作為安全評價的唯一方法。筆者認為,LEC法雖然簡便易行,但它只能是對一般作業(yè)條件的危險評價,它強調(diào)的是操作人員在具有潛在危險性的環(huán)境下作業(yè)的危險性,它的三個因子中有關(guān)指標的取值主觀、任意性很大,其危險性等級的劃分僅僅是美國人經(jīng)驗劃分的結(jié)果,難免帶有局限性。應(yīng)該說,LEC法對于分析化工企業(yè)操作人員的危險性是可行的,但這種分析只能用于簡單的化工系統(tǒng),對于一個復(fù)雜的持續(xù)作業(yè)的系統(tǒng)而言,僅僅靠這一方法分析系統(tǒng)的危險性是不夠的,需要借助更精確的定量的方法進行分析評價。顯然,對于一個復(fù)雜的系統(tǒng),對系統(tǒng)本身固有危險的分析顯得更有實際意義。本文試圖根據(jù)化工行業(yè)的特點和各生產(chǎn)企業(yè)所處的不同階段,探討將幾種安全評價方法相結(jié)合分析一個化工企業(yè)風險的可能性。
2 過程發(fā)展初期的安全評價方法
對于化工企業(yè)新建、改建、擴建項目,或者對于化工企業(yè)固有系統(tǒng)中采取新的操作方法、接觸新的危險性物質(zhì)、工具和設(shè)備等,可采用預(yù)先危險性分析方法或日本勞動省六階段法進行分析研究。
2.1 預(yù)先危險性分析(PHA)????在過程發(fā)展的初期,如果我們不掌握詳細的設(shè)計和操作程序,可以考慮運用PHA法進行項目初期的安全分析。預(yù)先危險性分析(Preliminary
Hazard
Analysis)方法最早由美國軍方提出,在項目的初期使用該方法可以從一開始就消除、減少或控制主要的危險,幾乎不耗費什么資金,可以取得防患于未然的效果。在分析系統(tǒng)危險性時,為了衡量危險性的大小,該方法將系統(tǒng)的危險性劃分為以下四個等級[1]。
表1 危險性等級劃分表
級別 | 危險程度 | 可 能 導 致 的 后 果 |
Ⅰ | 安全的 | 不會造成人員傷亡及系統(tǒng)損壞 |
Ⅱ | 臨界的 | 處于事故的邊緣狀態(tài),暫時還不致于造成人員傷亡、系統(tǒng)破壞或降低系統(tǒng)性能,但應(yīng)該予以排除或采取控制措施 |
Ⅲ | 危險的 | 會造成人員傷亡和系統(tǒng)損壞,要立即采取防范措施 |
Ⅳ | 災(zāi)難性的 | 造成人員重大傷亡及系統(tǒng)嚴重破壞的災(zāi)難性事故,必須予以果斷排除并進行重點防范 |
利用PHA
進行分析的步驟:(1)通過經(jīng)驗判斷、技術(shù)診斷等方法確定危險源。了解過程所包含的主要化學物品、反應(yīng)、工藝參數(shù),以及主要設(shè)備的類型、安全性能、操作環(huán)境要求等等。(2)根據(jù)過去的經(jīng)驗教訓及相似設(shè)備工藝的危險性分析材料等,分析系統(tǒng)中可能會出現(xiàn)的危險性。(3)對確定的危險源分類,制成預(yù)先危險性分析表。(4)按以上表格對危險性進行分級。(5)企業(yè)確定其不可接受的風險。(6)制定預(yù)防和糾正措施,并對其有效性進行評審。從以上我們可以看到,一次完整的PHA分析實際上是一個PDCA循環(huán)。示例:以下是某化工企業(yè)利用PHA對其硫化氫貯罐進行分析的部分結(jié)果[2]。
表2 硫化氫貯罐PHA部分分析結(jié)果
危 害 | 原 因 | 主要后果 | 危險等級 | 糾正/ 預(yù)防措施 |
有毒物質(zhì)釋放 | (1)H2S貯罐破裂 | 如果大量釋放將有致命危險 | Ⅳ | (a) 安裝報警系統(tǒng)(b) 保持最小的貯存量(c) 建立貯罐的檢查規(guī)程 |
(2)H2S在工藝過程中未完全反應(yīng) | 如果大量釋放將有致命危險 | Ⅲ | (a) 設(shè)計一系統(tǒng)收集和處理過量的H2S(b) 設(shè)計控制系統(tǒng)檢測過量的H2S并將過程關(guān)閉(c) 建立規(guī)程保證過量H2S處理系統(tǒng)在裝置開車前啟動 |
2.2 日本勞動省六階段法????日本勞動省六階段法主要應(yīng)用于新建、改建的化工企業(yè)中各類容器、塔、槽、化學品的制造和貯存設(shè)施的安全評價。如果我們掌握了系統(tǒng)較為詳細的資料和信息,如系統(tǒng)的工藝流程、主要設(shè)備情況、中間體及產(chǎn)品的物理化學性能等,我們就可以用該方法來分析系統(tǒng)的安全性,該方法包括以下六個步驟:(1)資料準備資料包括新建、改建、擴建的條件,原材料和產(chǎn)品的物理化學性質(zhì)、有關(guān)法律法規(guī)標準、工程概要,流程圖,各種設(shè)備的操作要領(lǐng),安全設(shè)備的種類及設(shè)置地點,人員配備,安全教育計劃等。(2)定性評價針對選址、工藝流程布置、設(shè)備選擇、建筑物、原材料、中間體、產(chǎn)品、輸送貯存系統(tǒng)、消防設(shè)施等方面用安全檢查表進行檢查。(3)定量評價把系統(tǒng)或裝置分成幾個工序,再把工序中各單元的危險度定量化,以其中最大危險度作為本工序的危險度。單元的危險度由物料、容量、溫度、壓力、操作五項組成,每項又分成A、B、C、D四類,分別表示10、5、2、0分,然后按得分之和分成三級。
(4)制定安全對策根據(jù)工序評價出的危險度等級,企業(yè)確定其不可接受的風險,在設(shè)備和管理上采取相應(yīng)的措施。(5)用過去類似設(shè)備和裝置的事故資料進行復(fù)查評價評價過程中發(fā)現(xiàn)需改進的地方再按第四步重復(fù)進行。屬于第2、3級危險度的裝置和系統(tǒng),到此評價完畢。(6)用故障樹(FTA)、事件樹(ETA)再評價對于危險度定為1級的裝置,用故障樹和事件樹進行深入的危險性分析和綜合判斷。從以上過程我們也可以看出,上述過程實際上也是一個PDCA循環(huán)的過程。
3 對于運行中的過程的安全評價方法
對于化工生產(chǎn)過程固有的危險性可用道化學公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)評價法(Dow Chemical Company, Fire and Explosion
Index)進行分析研究。道化學公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)評價法是對化工工藝過程和生產(chǎn)裝置的火災(zāi)、爆炸危險性進行評價并采取相應(yīng)安全措施的一種方法,該方法主要用于評價儲存、處理、生產(chǎn)易燃、可燃、活性物質(zhì)的操作過程,也可用于潛在危險物質(zhì)庫存量較少的工藝過程的風險評價,但適用的易燃或活性化學物質(zhì)的最小處理量為454kg左右,如果單元內(nèi)物質(zhì)數(shù)量低于上述數(shù)值,則評價的結(jié)果可能夸大其危險性。該方法的要點[3]如下:
表3 道化學公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)評價法要點
早期版本的道化學公司法的評價結(jié)果是以火災(zāi)、爆炸指數(shù)來表示的,如上圖中虛線所示。根據(jù)該指數(shù)的大小可將企業(yè)的危險程度分成幾個等級(下表4)。在職業(yè)安全健康管理體系認證過程中,企業(yè)可依據(jù)不同的等級確定其不可接受的風險,再依此制定相應(yīng)的控制措施予以控制。
表4 F&EI及危險等級(第七版)
F&EI值 | 危險等級 | F&EI值 | 危險等級 |
1~60 | 最 輕 | 128~158 | 很 大 |
61~96 | 較 輕 | >159 | 非常大 |
97~127 | 中 等 |
后期的道化學方法還包含有實際最大可能財產(chǎn)損失MPPD和停產(chǎn)損失BI的計算,其目的在于使工程師了解各工藝部分可能造成的損失。在職業(yè)安全健康管理體系認證中,企業(yè)可依照MPPD和BI值確定其不可接受的風險,制定相應(yīng)的控制措施,減少事故的嚴重性和事故的總損失,使最大可能財產(chǎn)損失降至一個可接受的數(shù)值。個人認為,選擇何種時期的版本,用道化學方法分析到何種程度,需不需要計算出MPPD和BI值,完全可視企業(yè)的實際情況定,企業(yè)可結(jié)合其職業(yè)安全健康目標選擇最適合自身的方式。????需要說明的是,道化學方法中一些系數(shù)的確定、一些指標的選取是道化學公司根據(jù)其多年的實際經(jīng)驗得出的,一些重要系數(shù)的取得如F3=F1*F2,安全措施補償系數(shù)=C1C2C3等過于簡單,其邏輯關(guān)系是不是很科學,值得商榷,道化學方法本身需要在實踐中不斷地加以完善。有條件的大型化工企業(yè)(具有一流的化工、工藝設(shè)備、安全、經(jīng)濟等方面的專家),可組織專家集體商定修改增加一些評價的指標,對一些計算公式也可以作出更符合本企業(yè)實際情況的修正。但不具體條件的企業(yè)不宜任意修改。????顯然,道化學公司的火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價法本身覆蓋了一個危險源辨識、風險評價、風險控制的過程。工藝單元的選擇、單元內(nèi)危險物質(zhì)的確定、一般工藝和特殊工藝危險系數(shù)的確定等步驟本身就是一個危險源辨識的過程;火災(zāi)、爆炸指數(shù)的確定、危險等級的劃分、暴露面積的確定、實際最大可能財產(chǎn)損失MPPD、停產(chǎn)損失BI的計算是一個風險評價的過程;安全措施的制定、安全措施中工藝控制、物質(zhì)隔離、防火措施等各項指標和系數(shù)的確立是一個風險控制的過程。????實際應(yīng)用中,由于道化學方法的復(fù)雜性,許多化工企業(yè)和從事職業(yè)安全健康管理體系咨詢的公司可能會望而卻步,而轉(zhuǎn)向于求助其它更為便利的方法如“危險與可操作性研究”(HAZOP)。當然,從理論上來說,這是完全可以的。但筆者認為,HAZOP采用的所謂“頭腦風暴法”,由于受分析專家主觀的影響很大,需要分析組成員訓練有素、富有經(jīng)驗,認真細致、富有敬業(yè)精神,并且必要的時候需要與故障樹等分析方法相結(jié)合,才能得出很好的效果,因此本文不推薦使用這種定性的方法。一些大型的化工企業(yè),由于其固有的危險長期存在,采用一些指數(shù)分析方法定量分析評價其風險是必要的。
4 結(jié) 論
化工企業(yè)的安全評價工作異常復(fù)雜,僅靠LEC法進行風險評價顯然不夠全面,對于一個復(fù)雜的化工系統(tǒng),本文介紹了三種以上的方法分析其危險性。(1)利用PHA和日本六階段法分析過程發(fā)展初期的風險;(2)利用道化學公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)法分析運行中的系統(tǒng)的風險。????將這些安全評價方法系統(tǒng)地結(jié)合,可對一個復(fù)雜的化工系統(tǒng)的風險進行較為準確的評判,十分有利于化工企業(yè)了解其本身的風險,也利于認證機構(gòu)作出體系符合性的判斷。
[參考文獻]
[1] 郭振龍等編,工業(yè)裝置安全衛(wèi)生預(yù)評價方法,北京,化學工業(yè)出版社,1999[2]
廖學品編著,化工過程危險性分析,北京,化學工業(yè)出版社,2000[3] 吳宗之等,危險評價方法及其應(yīng)用,北京,冶金工業(yè)出版社,2001