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(xiǎn)源辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和風(fēng)險(xiǎn)控制無(wú)疑是重中之重,對(duì)于一些風(fēng)險(xiǎn)較大的行業(yè)尤其如此。化工行業(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(guò)程中牽涉到大量的化學(xué)危險(xiǎn)品,其危險(xiǎn)源辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作顯得十分重要。在審核過(guò)程中如何驗(yàn)證一個(gè)化工企業(yè)4.3.1條款的符合性,如何判斷其危險(xiǎn)源辨識(shí)的充分性和安全評(píng)價(jià)方法的科學(xué)性,對(duì)職業(yè)安全健康管理體系認(rèn)證機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。????在時(shí)下流行的安全評(píng)價(jià)方法中,LEC法由于其簡(jiǎn)單易學(xué)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(diǎn)和風(fēng)險(xiǎn)性,都無(wú)一例外地選擇LEC法作為安全評(píng)價(jià)的唯一方法。筆者認(rèn)為,LEC法雖然簡(jiǎn)便易行,但它只能是對(duì)一般作業(yè)條件的危險(xiǎn)評(píng)價(jià),它強(qiáng)調(diào)的是操作人員在具有潛在危險(xiǎn)性的環(huán)境下作業(yè)的危險(xiǎn)性,它的三個(gè)因子中有關(guān)指標(biāo)的取值主觀、任意性很大,其危險(xiǎn)性等級(jí)的劃分僅僅是美國(guó)人經(jīng)驗(yàn)劃分的結(jié)果,難免帶有局限性。應(yīng)該說(shuō),LEC法對(duì)于分析化工企業(yè)操作人員的危險(xiǎn)性是可行的,但這種分析只能用于簡(jiǎn)單的化工系統(tǒng),對(duì)于一個(gè)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(xiǎn)性是不夠的,需要借助更精確的定量的方法進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。顯然,對(duì)于一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)本身固有危險(xiǎn)的分析顯得更有實(shí)際意義。本文試圖根據(jù)化工行業(yè)的特點(diǎn)和各生產(chǎn)企業(yè)所處的不同階段,探討將幾種安全評(píng)價(jià)方法相結(jié)合分析一個(gè)化工企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的可能性。
2 過(guò)程發(fā)展初期的安全評(píng)價(jià)方法
對(duì)于化工企業(yè)新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目,或者對(duì)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(xiǎn)性物質(zhì)、工具和設(shè)備等,可采用預(yù)先危險(xiǎn)性分析方法或日本勞動(dòng)省六階段法進(jìn)行分析研究。
2.1 預(yù)先危險(xiǎn)性分析(PHA)????在過(guò)程發(fā)展的初期,如果我們不掌握詳細(xì)的設(shè)計(jì)和操作程序,可以考慮運(yùn)用PHA法進(jìn)行項(xiàng)目初期的安全分析。預(yù)先危險(xiǎn)性分析(Preliminary
Hazard
Analysis)方法最早由美國(guó)軍方提出,在項(xiàng)目的初期使用該方法可以從一開(kāi)始就消除、減少或控制主要的危險(xiǎn),幾乎不耗費(fèi)什么資金,可以取得防患于未然的效果。在分析系統(tǒng)危險(xiǎn)性時(shí),為了衡量危險(xiǎn)性的大小,該方法將系統(tǒng)的危險(xiǎn)性劃分為以下四個(gè)等級(jí)[1]。
表1 危險(xiǎn)性等級(jí)劃分表
級(jí)別 | 危險(xiǎn)程度 | 可 能 導(dǎo) 致 的 后 果 |
Ⅰ | 安全的 | 不會(huì)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(shí)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(xiǎn)的 | 會(huì)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(yán)重破壞的災(zāi)難性事故,必須予以果斷排除并進(jìn)行重點(diǎn)防范 |
利用PHA
進(jìn)行分析的步驟:(1)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷、技術(shù)診斷等方法確定危險(xiǎn)源。了解過(guò)程所包含的主要化學(xué)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(guò)去的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)及相似設(shè)備工藝的危險(xiǎn)性分析材料等,分析系統(tǒng)中可能會(huì)出現(xiàn)的危險(xiǎn)性。(3)對(duì)確定的危險(xiǎn)源分類,制成預(yù)先危險(xiǎn)性分析表。(4)按以上表格對(duì)危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí)。(5)企業(yè)確定其不可接受的風(fēng)險(xiǎn)。(6)制定預(yù)防和糾正措施,并對(duì)其有效性進(jìn)行評(píng)審。從以上我們可以看到,一次完整的PHA分析實(shí)際上是一個(gè)PDCA循環(huán)。示例:以下是某化工企業(yè)利用PHA對(duì)其硫化氫貯罐進(jìn)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(xiǎn)等級(jí) | 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(xiǎn) | Ⅳ | (a) 安裝報(bào)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(guò)程中未完全反應(yīng) | 如果大量釋放將有致命危險(xiǎn) | Ⅲ | (a) 設(shè)計(jì)一系統(tǒng)收集和處理過(guò)量的H2S(b) 設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)檢測(cè)過(guò)量的H2S并將過(guò)程關(guān)閉(c) 建立規(guī)程保證過(guò)量H2S處理系統(tǒng)在裝置開(kāi)車前啟動(dòng) |
2.2 日本勞動(dòng)省六階段法????日本勞動(dòng)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(xué)品的制造和貯存設(shè)施的安全評(píng)價(jià)。如果我們掌握了系統(tǒng)較為詳細(xì)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(xué)性能等,我們就可以用該方法來(lái)分析系統(tǒng)的安全性,該方法包括以下六個(gè)步驟:(1)資料準(zhǔn)備資料包括新建、改建、擴(kuò)建的條件,原材料和產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)、有關(guān)法律法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)、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(diǎn),人員配備,安全教育計(jì)劃等。(2)定性評(píng)價(jià)針對(duì)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(jìn)行檢查。(3)定量評(píng)價(jià)把系統(tǒng)或裝置分成幾個(gè)工序,再把工序中各單元的危險(xiǎn)度定量化,以其中最大危險(xiǎn)度作為本工序的危險(xiǎn)度。單元的危險(xiǎn)度由物料、容量、溫度、壓力、操作五項(xiàng)組成,每項(xiàng)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(jí)。
(4)制定安全對(duì)策根據(jù)工序評(píng)價(jià)出的危險(xiǎn)度等級(jí),企業(yè)確定其不可接受的風(fēng)險(xiǎn),在設(shè)備和管理上采取相應(yīng)的措施。(5)用過(guò)去類似設(shè)備和裝置的事故資料進(jìn)行復(fù)查評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)需改進(jìn)的地方再按第四步重復(fù)進(jìn)行。屬于第2、3級(jí)危險(xiǎn)度的裝置和系統(tǒng),到此評(píng)價(jià)完畢。(6)用故障樹(FTA)、事件樹(ETA)再評(píng)價(jià)對(duì)于危險(xiǎn)度定為1級(jí)的裝置,用故障樹和事件樹進(jìn)行深入的危險(xiǎn)性分析和綜合判斷。從以上過(guò)程我們也可以看出,上述過(guò)程實(shí)際上也是一個(gè)PDCA循環(huán)的過(guò)程。
3 對(duì)于運(yùn)行中的過(guò)程的安全評(píng)價(jià)方法
對(duì)于化工生產(chǎn)過(guò)程固有的危險(xiǎn)性可用道化學(xué)公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法(Dow Chemical Company, Fire and Explosion
Index)進(jìn)行分析研究。道化學(xué)公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法是對(duì)化工工藝過(guò)程和生產(chǎn)裝置的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)并采取相應(yīng)安全措施的一種方法,該方法主要用于評(píng)價(jià)儲(chǔ)存、處理、生產(chǎn)易燃、可燃、活性物質(zhì)的操作過(guò)程,也可用于潛在危險(xiǎn)物質(zhì)庫(kù)存量較少的工藝過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),但適用的易燃或活性化學(xué)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(píng)價(jià)的結(jié)果可能夸大其危險(xiǎn)性。該方法的要點(diǎn)[3]如下:
表3 道化學(xué)公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法要點(diǎn)
早期版本的道化學(xué)公司法的評(píng)價(jià)結(jié)果是以火災(zāi)、爆炸指數(shù)來(lái)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(xiǎn)程度分成幾個(gè)等級(jí)(下表4)。在職業(yè)安全健康管理體系認(rèn)證過(guò)程中,企業(yè)可依據(jù)不同的等級(jí)確定其不可接受的風(fēng)險(xiǎn),再依此制定相應(yīng)的控制措施予以控制。
表4 F&EI及危險(xiǎn)等級(jí)(第七版)
F&EI值 | 危險(xiǎn)等級(jí) | F&EI值 | 危險(xiǎn)等級(jí) |
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(xué)方法還包含有實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失MPPD和停產(chǎn)損失BI的計(jì)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(rèn)證中,企業(yè)可依照MPPD和BI值確定其不可接受的風(fēng)險(xiǎn),制定相應(yīng)的控制措施,減少事故的嚴(yán)重性和事故的總損失,使最大可能財(cái)產(chǎn)損失降至一個(gè)可接受的數(shù)值。個(gè)人認(rèn)為,選擇何種時(shí)期的版本,用道化學(xué)方法分析到何種程度,需不需要計(jì)算出MPPD和BI值,完全可視企業(yè)的實(shí)際情況定,企業(yè)可結(jié)合其職業(yè)安全健康目標(biāo)選擇最適合自身的方式。????需要說(shuō)明的是,道化學(xué)方法中一些系數(shù)的確定、一些指標(biāo)的選取是道化學(xué)公司根據(jù)其多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)得出的,一些重要系數(shù)的取得如F3=F1*F2,安全措施補(bǔ)償系數(shù)=C1C2C3等過(guò)于簡(jiǎn)單,其邏輯關(guān)系是不是很科學(xué),值得商榷,道化學(xué)方法本身需要在實(shí)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(jì)等方面的專家),可組織專家集體商定修改增加一些評(píng)價(jià)的指標(biāo),對(duì)一些計(jì)算公式也可以作出更符合本企業(yè)實(shí)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(xué)公司的火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法本身覆蓋了一個(gè)危險(xiǎn)源辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)控制的過(guò)程。工藝單元的選擇、單元內(nèi)危險(xiǎn)物質(zhì)的確定、一般工藝和特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)的確定等步驟本身就是一個(gè)危險(xiǎn)源辨識(shí)的過(guò)程;火災(zāi)、爆炸指數(shù)的確定、危險(xiǎn)等級(jí)的劃分、暴露面積的確定、實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失MPPD、停產(chǎn)損失BI的計(jì)算是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的過(guò)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(xiàng)指標(biāo)和系數(shù)的確立是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)控制的過(guò)程。????實(shí)際應(yīng)用中,由于道化學(xué)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(huì)望而卻步,而轉(zhuǎn)向于求助其它更為便利的方法如“危險(xiǎn)與可操作性研究”(HAZOP)。當(dāng)然,從理論上來(lái)說(shuō),這是完全可以的。但筆者認(rèn)為,HAZOP采用的所謂“頭腦風(fēng)暴法”,由于受分析專家主觀的影響很大,需要分析組成員訓(xùn)練有素、富有經(jīng)驗(yàn),認(rèn)真細(xì)致、富有敬業(yè)精神,并且必要的時(shí)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(xiǎn)長(zhǎng)期存在,采用一些指數(shù)分析方法定量分析評(píng)價(jià)其風(fēng)險(xiǎn)是必要的。
4 結(jié) 論
化工企業(yè)的安全評(píng)價(jià)工作異常復(fù)雜,僅靠LEC法進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)顯然不夠全面,對(duì)于一個(gè)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(xiǎn)性。(1)利用PHA和日本六階段法分析過(guò)程發(fā)展初期的風(fēng)險(xiǎn);(2)利用道化學(xué)公司火災(zāi)及爆炸指數(shù)法分析運(yùn)行中的系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。????將這些安全評(píng)價(jià)方法系統(tǒng)地結(jié)合,可對(duì)一個(gè)復(fù)雜的化工系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的評(píng)判,十分有利于化工企業(yè)了解其本身的風(fēng)險(xiǎn),也利于認(rèn)證機(jī)構(gòu)作出體系符合性的判斷。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 郭振龍等編,工業(yè)裝置安全衛(wèi)生預(yù)評(píng)價(jià)方法,北京,化學(xué)工業(yè)出版社,1999[2]
廖學(xué)品編著,化工過(guò)程危險(xiǎn)性分析,北京,化學(xué)工業(yè)出版社,2000[3] 吳宗之等,危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法及其應(yīng)用,北京,冶金工業(yè)出版社,2001