工藝危害分析方法在過程安全管理中的應用實踐

陳學忠

摘 要：工藝危害分析（Process Hazard Analysis，簡稱PHA）是過程安全管理的核心要素，即有組織地、系統地對工藝裝置或設施進行危害辨識，能夠為消除和減少工藝過程中的危害、減輕事故后果提供必要的決策依據。工藝危害分析關注設備、儀表、公用工程、人為因素及外部因素對于工藝過程的影響，著重分析著火、爆炸、有毒物泄漏和危險化學品泄漏的原因及后果。

關鍵詞：工藝危害分析；安全管理；措施

對于化工企業來說，不同階段選用合適的工藝危害分析方法，建立以工藝危害分析為基礎的過程安全管理體系，并在不同的階段，根據工藝復雜程度選用合適的分析方法進行工藝危害分析勢在必行。

1 工藝危害分析方法

工藝危害分析方法可歸納為定性分析法、半定量分析法和定量分析法3種不同層次的方法。為了有效地識別工藝生產過程中的危害，化工行業開發了多種開展工藝危害分析的方法。常用的分析方法有如下8種：檢查清單法（Checklist）、危害與可操作性研究（HAZOP）、提問法（What-If）事件樹分析（ETA）、故障樹分析（FTA）、保護層分析（LOPA）、故障模式及效果分析（FMEA）、泄漏擴散模型和事故后果模擬（QRA）。

1.1 定性分析法

HAZOP分析是一種用于辨識工藝缺陷、工藝過程危險及操作性問題的系統性的定性分析方法，在某化工公司項目危害研究步驟中屬于第三步（HS3-詳細設計完成之前）：第一步為概念階段危害分析（HS1）、第二步為前端工程和項目設計（HS2）、第四步為施工設計驗證（HS4）、第五步為開車前安全性審查（HS5-PSSR）和第六步項目結束/啟動后審查（HS6-裝置運行半年后）。HAZOP具體操作方法是：以系統工程為基礎，用關鍵詞為引導，找出過程中工藝狀態的偏差，然后再繼續分析造成偏差的原因、后果及可采取的對策。表1是某化工裝置苯塔系統的HAZOP分析表。

如表1所示，脫輕塔的塔頂罐可能形成酸性物質水溶液，導致酸性腐蝕，脫輕塔內物料泄漏至環境中，如遇火源，可能導致火災爆炸，人員傷亡。事實上，回流管線發生苯泄漏的情況，在化工行業并不罕見。根據HAZOP的建議項，除了在兩個閥門間增加排放閥之外，還需要針對可能出現的嚴重后果制作應急預案，有針對性的加強應急演習。

1.2 半定量分析法

LOPA是一種半定量的風險評估技術，通常使用初始事件后果嚴重程度和初始事件減緩后的頻率大小表征場景的風險。由于每一保護層在要求時都可能發生失效，所以必須提供充足的保護層來減小事故場景風險。在很多化工行業的過程安全管理中，都運用諸多自動化監控，但是這自動化監控一旦失靈，又沒有相應的措施，那么其后果將不堪設想。就此方面，利用LOPA采取一系列有效措施，可使事故發生的后果降至最低。在過程安全管理中，具備多層獨立的保護層是評估過程安全性的基礎。對于一種觸發事件，可開發并執行若干種獨立的保護層。

1.3 定量分析法

對可能導致重大過程安全危害事故的場景，根據需要進行定量風險評估。通過計算分析事故后果的大小及相應的頻率，可以得到事故對個人或社會造成的風險，并與風險可接受標準進行比較，判斷是否可接受。

利用SAFETI事故后果模型軟件，輸入選定的參數，就可以自動計算分析出各種事故后果的影響范圍。例如，模擬某管道破裂事故場景，具體操作如下：接出的管道由于施工、被撞擊或其他原因而斷裂，管道破裂事故發生后，可能產生氣體擴散、爆炸等事故模式。設定有一個100mm的裂口，破裂處距地面高度1m，破裂地點為室外，計算結果如圖1、圖2所示。

2 工藝危害分析常見問題及措施

2.1 缺乏明確的工藝危害分析管理制度

不少推行工藝安全管理制度的企業，雖然開展工藝危害分析，但是沒有明確的程序規定該如何有效地開展工藝危害分析工作。

企業或工廠需要明確開展工藝危害分析工作的具體要求，并將這些要求形成書面的文件。例如，明確哪些工藝系統在什么階段需要開展工藝危害分析、應該采用哪些分析方法、對分析小組成員及組長的要求、企業或工廠可以接受的風險標準、對分析報告的要求、對跟蹤完成建議項的要求、復審的要求以及各相關方的職責等等。

2.2 工藝危害分析報告不完整

有些企業雖然有非常詳細的工藝危害分析記錄，但是報告中卻沒有對應的P&ID圖紙；也有些企業用新版P&ID圖紙替代了開展分析時所采用的P&ID圖紙。這兩種情況都會嚴重影響報告的使用。

正確的做法應該是：在分析報告中附上當時開展危害分析時所使用的P&ID圖紙，并宜在這些圖上用不同顏色描出各個節點，以保證報告的完整性和可讀性。

2.3 分析報告的建議措施未有效落實

有些企業雖然開展了工藝危害分析，卻沒有落實分析時提出的建議措施，要么是設施現場的客觀條件限制了這些建議措施的落實，要么是出于經濟方面的考慮而將它們擱置。對于分析過程中識別的某種危害，一般有很多解決的方法，分析小組在提出建議措施時應考慮工廠的實際情況，建議適當的、可執行的措施。此外，管理層對安全的認知和承諾，也是解決好工藝安全和經濟投入矛盾的重要前提。

3 結語

在實施過程中，需要避免企業工藝危害分析過程中時常出現的問題，實現以工藝危害分析為基礎帶動其他工藝要素，建立過程安全管理體系。

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