管理层HSE综合能力培训考核管理制度工艺安全管理基础知识.docx

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管理层HSE综合能力培训考核管理制度工艺安全管理基础知识

工艺安全管理-

基础知识

安全总监室

2014.11.25

一、引论

对风险的认知

我们通常从频率和后果来认识和判断风险。

催生工艺安全管理（PSM）需求---重大事故

地点

ICMESA-Seveso,意大利

UnionCarbide-Bhopal,印度

Phillips66–帕萨迪纳,德州

Piper-Alpha石油平台–北海

工厂类型

农业化学工厂

杀虫剂工厂

聚乙烯工厂

海上石油平台

表面原因

二噁英泄漏。

（Dioxin）

异氰酸甲酯泄漏

忘关的阀门引起乙烯和异丁烷蒸气云爆炸和火灾

天然气凝析油泄漏引起的爆炸

根本原因

缺乏人员培训，没有认识到操作程序对于安全的重要性

缺乏对培训和应急准备等多个工艺安全管理（PSM）元素的理解和关注

信息沟通交流问题，设计缺陷，缺乏操作纪律。

操作和维修作业缺乏良好的作业习惯是众多原因中的重要一条

人员影响

大面积人口受到影响。

一项长达10年的二噁英泄漏跟踪研究指出该地区受影响人群中的白血病、淋巴瘤和肝癌的发病率大大高于其它地区。

大约3,000人死亡和超过10,000人受伤，其中很多人双目失明。

超过120,000人继续生活在事故影响下，诸如呼吸困难、癌症、严重的胎儿畸形、先天失明、妇科并发症及其它一些相关的问题。

23人死亡，314受伤（185名公司员工，129名承包商员工）

167人死亡

环境影响：

动物死亡，植被破坏

财务影响

倒闭

$797,000,000.

$3,400,000,000

以上四起事故：

–都是处理危险物料。

–管理层对事故发生后所导致的后果的严重性缺乏认识。

–许多工艺安全管理（PSM）要素没有得到充分的关注。

–影响到周边社区的许多群众。

这些事故促使政府立法机构纷纷出台相应法规，让工业界不得不重视工艺安全。

但是，就如我们下面将要看到的事例，光有法律法规还不足以保证工艺安全管理（PSM）的要求得到满足。

做好了人身安全≠控制了重大风险

比如BP的人身安全绩效指标在2004年达到巅峰。

我们的人身安全绩效指标比BP好？

我们的人身安全管理水平比BP更高？

–时间：

2005年3月23日.

–设备类型：

炼油厂。

BP-德克萨斯城,德州

–表面原因：

液位计故障。

–根本原因：

违背安全做法，领导层失误，未能从过去的经验中吸取教训等。

–人员影响：

:

15人死亡，170人受伤。

–财务影响：

:

超过$3,000,000,000

2005年8月17日,美国化学安全委员会（CSB）建议BP总部委派一个独立小组调查英国石油公司（BP）北美分部的安全文化和管理系统，小组的主要发现：

–BP管理层没有界定“职业安全”（如：

滑、绊、摔倒，驾驶安全，等）和“工艺安全”（如：

安全的设计，危害分析，物料鉴定，设备维修，工艺波动报告等）之间的区别。

–BP一直重视人身安全并在人身安全绩效方面取得了显著的改善，但是它没有重视工艺安全。

BP错误地把人身伤害率的降低理解为它在美国的炼油厂的工艺安全绩效都处于可以接受的水平。

工艺安全管理（PSM）和工作场所安全：

二者都要求管理层的承诺和恒定目标。

◆工作场所安全事故来源于可能导致人员伤害的经常操作的个别动作，较集中表现为个体行为（绊倒，摔倒，割伤…）。

◆工艺安全管理（PSM）的缺陷能导致发生概率不高甚至是罕见的，但却有灾难性后果的事故，伴随着多种伤害、死亡和对周围社区及环境的影响。

工艺安全管理关注工艺过程和系统功能（工艺危害，系统的机械完整性等等）

---节选自贝克小组的报告---

◆防范工艺事故需要的是坚持不懈的警觉性。

◆以往无事故的记录并不能代表安全已全面受控，长期无事故反而可能滋生出日益增长而又极端危险的松懈麻痹情绪。

◆一旦人们忘记他们的安全系统应该怎样运行，安全系统和控制措施就会形同虚设，教训会被遗忘，而危险源和偏离安全操作规程的行为则会被容忍接受；员工和主管会愈来愈依赖习惯做法，却忘记作业方法理应建立在可靠的工程学原理等控制手段的基础上。

◆人们是会忘记害怕的。

进入2000年后的几起的事故---印证了对一个长效工艺安全管理系统的需求！

公司

清河特种钢材公司–中国

T2实验室-杰克逊维尔，佛罗里达州

帝国糖厂–温特沃斯港，乔治亚州

类型

钢材厂

特殊化学品制造

炼糖厂

表面原因

一个盛满熔融钢液的钢水包从高架铁轨上脱落掉下并倾翻

化学反应器破裂

静电点燃糖粉尘

根本原因

使用不符合标准的设备，安全作业方法不完善

培训不足，对工艺技术不了解

对工艺安全问题缺乏重视

人员影响

人员影响：

32人死亡，超过6人受伤

4人死亡，4人受伤

8人死亡，42人受伤

以上事故表明：

–事故发生遍及世界各地不同的工业领域（如：

动力/电能，食品加工，矿产冶金，运输）。

–甚至那些处理本质上无害的物料的设备，也会在一定的条件下变得非常危险。

–工艺安全管理（PSM）的实施应用要看面对的是什么样的危害，而不仅仅是满足法律法规要求。

–T2实验室事故揭示了生产规模的大小并不能说明所能造成的危害的大小。

实验室和小规模设施需要不同的管理方法和产品开发到工业化生产需要有严格的开发流程。

•工艺安全管理（PSM）主要针对那些有高危害工艺（HHPs）。

•工艺安全管理（PSM）也可以全部或部分地应用于低危害操作（LHOs）。

•工作场所安全的管理系统需要切实到位，才能有效地贯彻工艺安全管理（PSM）。

工艺安全管理的重要性-事故成因

三种管理体系互相穿插，但又相对独立都有自己的管理重点。

工艺安全管理的重要性-企业受益

–避免灾难性事件的发生，诸如设备的损失、人员伤亡、环境破坏和/或健康影响，以及由此引发的赔偿诉讼。

–通过减少停工时间，提高了生产力、节省了费用。

–通过整合各类安全相关活动提高安全工作的效率。

–产品生产不受中断，工艺流程保持在良好的参数区间，起到了提高质量和改善顾客满意度的作用。

–获得政府、周围社区及其他利益相关者对工厂运营的“许可”。

–PSM系统实施过程需要员工的意见与积极参与，从而改善了劳资关系。

–保证股东的利益，提高了企业在投资人的形象。

二、工艺安全和工艺安全管理（PSM）

工艺安全的一个基本出发点是预防工艺物料（或能量）泄漏。

石油行业发生的工艺安全事故通常表现为着火、爆炸或者有毒物暴露等不同的形式，但都可以归咎于物料的泄漏或能量的释放。

►“工艺安全”所倡导的事故预防：

强调采用系统的方法对工艺危害进行分析。

根据工厂不同生命周期或阶段的特点，采取不同的方式辨别存在的危害、评估危害可能导致的事故频率及后果，以此为基础，设法消除危害以避免事故，或减轻危害可能导致的后果。

►工艺安全的侧重点是工艺系统或设施本身。

工艺安全管理（PSM）的定义是:

运用管理系统和控制（规划，程序，审核，评估）于一个生产过程，使工艺危害得到识别，得到理解和得到控制，致使与工艺相关的伤害和事故得到预防。

►工艺安全管理（PSM）集中在三个主要方面：

技术、设备、人员

►工艺安全管理（PSM）的主要目的：

是预防化学品（或能量）的意外泄漏，特别是防止它们泄漏到员工或其他人员活动的区域，使相关人员遭受伤害。

►工艺安全管理（PSM）的主要对象：

是处理、使用、加工或储存危险化学品的工厂和设施。

►工艺安全管理（PSM）关心工艺系统的“偏差”，例如液位偏高、流量过大、压力过大等。

工艺安全管理机构的组成及工作范围

HSE管理的核心-风险控制

始终以风险控制为核心，本质安全为基础，在全过程实行风险控制。

基于风险的工艺安全管理

工艺危害分析包括危害识别和风险分析，是实施基于风险的工艺安全管理的基石。

它基于以下认识：

⏹风险是无处不在的，为了获取一定的利益，总是要承担一定的风险。

⏹风险的承担一定需要符合道德、公平、适合、经济和心理等5大原则

工艺安全管理-源头控制风险

在工艺装置设备整个生命周期开展工艺安全分析。

工艺安全管理-运行过程控制风险

Ø对工艺设备以及关键操作岗位实行严格的变更管理

⏹开展周期工艺安全分析

⏹操作规程循环检查

⏹计划性维修

⏹装置评估

⏹严格操作纪律

工艺安全管理-作业过程控制风险

⏹提升高危作业标准；

⏹非常规作业必须进行作业前的工作安全分析；

⏹运用安全观察与沟通的方法及时发现和纠正作业过程中的违章和隐患；

⏹作业现场的安全目视化。

员工参与

⏹有效的PSM需要所有的管理人员和涉及工艺操作的所有员工的积极参与。

带动员工参与的要点包括：

1.制定员工参与的书面计划

2.就PSM要素的制定和执行与员工进行商讨（工艺危害分析、事故调查、操作程序等）。

3.把PSM的信息有效地提供给所有相关的员工。

⏹应该通过定期的检查和记录来检验员工的参与程度。

三、工艺安全管理（PSM）要素

Ø系统的工艺安全管理是本质安全的保证！

！

！

工艺安全管理要素管理时机

工艺安全管理要素

研发/项目前期

工程设计

施工投产

工厂运行

工厂关闭

工艺安全信息

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工艺危害分析

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操作程序和标准

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工艺技术变更

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质量保证

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机械完整性

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启动前安全检查

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微小变更

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安全培训

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承包商管理

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应急计划与响应

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事故调查

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符合性审计

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人员变更

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工艺安全信息-PSI

✓是对工艺系统的准确描述，也是开展工艺安全管理工作的基础；

✓是对工艺系统设计规格的记录；

✓是工艺系统改造、扩建的重要设计依据以及变更管理的基础；

✓是积累工厂设计、操作、维护和维修实践经验的载体；

✓是工厂遵守安全相关法律、法规的证据。

工艺安全信息的内容

工艺安全信息获取途径

⑴从制造商或供应商处获得材料安全技术说明书（MSDS）；

⑵从项目工艺技术提供商或工程项目总承包商处等获得基础的工艺技术信息；

⑶从设计单位（或工程公司）获得详细的工艺系统信息，包括各个专业的详细图纸、文件和计算书等；

⑷从设备供应商处获取主要设备的资料，包括设备手册和图纸，其中应有操作指南、维修指南和故障处理等相关信息；

⑸从公司的相关部门，如安全环保部门和工程部门获得各种工艺安全信息，如公司的安全标准和工程设计标准；

⑹在开展工艺危害分析的时候进行编制工艺安全信息资料。

工艺安全信息的管理要求

1）妥善保管，需要时容易获取。

2）及时更新，使用最新的版本。

3）工艺安全信息清单，文件及存放点

危害分析的种类

（1）故障假设（“WhatIf”）：

是通过提出一系列“如果……怎么办？

”的问题，来发现潜在的事故隐患，从而对系统进行危害性检查的一种方法。

（2）检查表法（Checklist）：

是依据相关的标准、觃范，对系统中已知的危险类别、设计缺陷以及与一般工艺设备、操作、管理有关的潜在危害性进行识别检查。

（3）失效模式和影响分析（FMEA）：

是通过辨识设备组件的故障模式及每种故障模式对系统或装置造成的影响，从而对系统进行危害性检查的一种方法。

（4）危险和可操作性研究（HAZOP）：

是通过寻找系统中工艺过程或状态的偏差，然后再进一步分析造成该变化的原因、可能的后果，并有针对的提出必要的预防对策措施。

（5）事故树分析（FTA）：

一种从具体的事故着手，按照逆推的方式，逐层逆向追溯造成事故发生原因的分析方法。

方法

目的

编制和使用方法

适用范围

效果

优缺点

安全检查表

检查系统是否符合标准要求

有经验和专业知识人员协同编制，经常使用

各类系统的设计、验收、运行、管理、事故调查

定性，辨识危险性并使系统保持与标准规定一致，若检查项目赋值，可用于定量

简便、易于掌握、编制检查表难度及工作量大

预先危险性分析（PHA）

开发阶段，早期辨识出危险性，避免失误

分析原材料、工艺、设备设施等发生危险的可能性及后果，按规定表格填入

开发时分析原材料、工艺、主要设备设施，以及能量失控时出现的危险

得出供设计考虑的危险性一览表

简便易行，受分级评价人员主观因素影响

故障类型和影响分级（FMEA）

辨识单个故障类型造成的事故后果

将系统分解，求出零部件发生各种故障类型时，对系统或子系统产生的影响

主要用于设备和机器故障的分析，也可用于连续生产工艺

定性并可进一步定量，找出故障类型对系统的影响

较复杂、详尽受分级评价人员主观因素影响

事件树（ETA）

辨识初始事件发展成为事故的各种过程及后果

各事件发展阶段均有成功和失败的两种可能，由初始条件经过各事件、阶段一直分析出事件发展的最后结果

各类局部工艺过程、生产设备、装置事故分析

熟悉系统、元素间的因果关系、有各事件发生概率数据

简便、易行、受分析评价人员主观因素影响

危险性与可操作性研究

辨识静态和动态过程中的危险性

用引导词对工艺过程参数进行检验，分析可能出现的危险性，并提出改进方法

对新技术新工艺尚无经验，此时辨识危险性特别有用。

定性、并能发现新的危险性

简便、易行，受分析评价人员主观因素影响

各类分析方法的时机

分析方法

开发研制

方案设计

样机

详细设计

建造投产

日常运行

改建扩建

事故调查

拆除

检查表

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预先危险性分析

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危险性与可操作性研究

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故障类型和影响分析

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事故树分析

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事件树分析

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因果分析

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危害分析的流程

本质安全和安全保护层

保护层内容

保护层选择优先级别

危险源辨识

危险源泛指系统中可导致事故发生的物的危险状态、人的不安全行为及管理上的缺陷。

从本质上讲就是存在能量、有害物质和能量、有害物质失去控制而导致的意外释放或有害物质的泄露、散发两方面因素。

危险源按其性质的不同，可分为：

Ø化学

Ø电气

Ø机械（含土木）

Ø辐射

Ø其他

化学危险源：

在生产过程中，原材料、燃料、成品、半成品和辅助材料中所含的化学的危险物质。

通常分为4个小类：

（1）火灾爆炸危险源

（2）工业毒害源

（3）大气污染源

（4）水质污染源

（1）火灾爆炸危险源

①爆炸性物品：

起爆药、炸药、烟火等。

这类物品具有爆炸性，在常温下就有缓慢分解的趋向，受热、摩擦、冲击作用或与某点物质接触后，能发生剧烈的化学反应而爆炸。

②易燃和可燃液体：

汽油、苯、酒精、丙酮、煤油、松节油等（闪点在45℃以下），又如苯油，硝基苯、重油、植物油等（闪点在45℃以上）。

这类物质易挥发，能引起火灾和爆炸。

③易燃和助燃气体：

如氢、CH4、丙烷、乙稀等。

这类物品受热，受冲击或遇到火花能发生燃烧和爆炸，特别是处在压缩状态下，爆炸危险性更大；Ο2是助燃气体。

④遇水燃烧的物品：

如金属钠、碳化钠（电石），锌粉、生石灰等。

⑤自燃物品：

如黄磷、硝化纤维片、油布、油纸、粉煤等。

这类物品不需外来着火源，而由于本身所受空气氧化或外界温、湿度的影响，温度升高达到自燃点而自行燃烧。

⑥易燃固体和可燃固体。

⑦氧化剂这类物品本身不燃烧，但有很强的氧化能力，与某些危险物品接触时，能促使危险物品分解，进而引起燃烧和爆炸。

（2）工业毒害源

工业毒害源是指在工业生产中能导致职业病，中毒窒息的有毒有害物质，窒息性气体，刺激性气体，有害粉尘，腐蚀性物质和剧毒物。

如硫化氢、CO、二氧化硅粉尘、石棉粉尘等。

（3）大气污染源

大气污染源是指造成大气污染的工业性烟尘和粉尘。

（4）水质污染源

水质污染源是指造成水质污染的工业废弃物和药剂。

电气危险源

指的是那些引起人员触电、电气火灾、雷击等不安全因素。

短路、电弧、电火花、过热、绝缘损坏、过载控制失灵、静电、漏电、缺少必需的安全防护等。

机械危险源

⏹

（1）重物伤害的危险：

矿山顶板冒落、建筑物坍塌等。

⏹

（2）速度和加速度造成伤害的危险源：

包括设备的往复运动、物体的位移、运输车辆和起重提升设备的运行造成的伤害危险。

⏹（3）冲击、振动危险：

包括各种冲压、剪切、轧制设备和设备中有冲撞危险的部分。

⏹（4）旋转和凸轮机构动作伤人危险。

⏹（5）切割和刺伤

⏹（6）高处坠落的危险：

（具有位能而缺乏有效防护的地点）。

例如：

处理溜煤井堵塞，作业人员坠落伤害。

4．辐射危险源

α、β、γ、x射线、红外线、紫外线、放射元素射频及微波等。

5．引燃引爆危险源

物理热、燃烧热、辐射热、冲击和摩擦热。

6．其他危险源

噪音、强光、压力、吸力、潮湿等。

事故预防安全技术对策

（1）直接安全技术措施

生产设备本身，应具有本质安全性能，保证不出现任何事故和危害。

（2）间接安全技术措施

若不能或不完全能实现直接安全技术措施时，必须为生产设备设计出一种或多种安全防护装置，最大限度地预防、控制事故或危害的发生。

（3）指示性安全技术措施

间接安全技术措施也无法实现时须采用检测报警装置、警示樗等措施，警告、提醒作业人员注意，以便采取相应的对策或紧急撤离危险场所。

（4）若间接、指示性安全技术措施仍然不能避免事故、危害发生，则应采用安全操作规程，安全教育、培训和个人防护用品等来预防、减弱系统的危险、危害程度。

选择事故预防对策的原则

（1）消除：

通过合理的设计和科学的管理，尽可能从根本上消除危险、有害因素；如采用无害工艺技术、生产中以无害物质代替有害物质、实现自动化作业、遥控技术等。

（2）预防：

当消除危险、有害因素有困难时，可采取预防性措施，预防危险、危害发生，如使用安全阀、安全屏护、漏电保护装置、安全电压、熔断器、防爆膜、事故排风装置等。

（3）减弱：

在无法消除危险、有害因素和难以预防的情况下，可采取减少危险、危害的措施，如局部通风排毒装置、生产中以低毒性物质代替高毒性物质、降温措施、避雷装置、消除静电装置、减振装置、消声装置等。

（4）隔离：

在无法消除、预防、减弱的情况下，应将人员与危险、有害因素隔开和疳不能共存的物质分开，如遥控作业、安全罩；防护屏、隔离操作室、安全距离、事故发生时的自救装置（如防毒服、各类防毒面具）等。

（5）连锁：

当操作者失误或设备运行一旦达到危险状态时，应通过连锁装置终止危险、危害发生。

（6）警告：

在易发生故障和危险性较大的地方，配置醒目的安全色、安全标志；必要时，设置声、光或声光组合报警装置。

操作程序和标准-SOP

⏹操作程序向工艺操作人员解释安全操作参数的确切含意。

其中还阐述了偏离工艺限值的操作对安全、健康、和环境的影响并说明了用以纠正或避免偏差的步骤。

⏹其要遵从一定的管理流程：

●操作程序的审查

●操作程序的使用

●操作程序的获得

●操作程序的控制

●持续改进

要点

⏹社员极易理解。

⏹具体化各作业类型的潜在危险要素。

⏹明确指示及确认事项。

⏹能够被员工极方便的获取。

⏹与现场作业相同。

每个人包括操作工，工程师和一线主管都参与操作程序和安全惯例的编写和执行。

⏹与工艺安全资料相同。

操作规程必须包含必要的安全程序

⏹试机程序

⏹正常运行程序

⏹紧急运行程序

⏹正常关机程序

⏹紧急关机程序

⏹修理后运行程序

⏹极端事故紧急措施计划

Ø自然灾害

Ø公用工程失效

Ø泄露有毒害物质、火灾爆炸

Ø主要设备故障停车

Ø联锁旁路程序

安全作业许可-OSP

⏹气体探测器启动及管理

Ø考虑到气体探测器的反应时间（5S～60S）。

Ø考虑到气体探测器的检测环境。

Ø实施标准管理记录（标准标定）及定期校正。

MOC管理范围

用于以下生产作业过程中的工艺、设备变更：

Ø生产运行；

Ø检维修作业；

Ø开、停工过程；

Ø技改、技措；

Ø新、改、扩建项目。

（在原有的工艺或设备上）

MOC管理分类

⏹同类替换：

符合原设计规格的更换。

⏹微小变更（一般变更）：

影响较小，不造成任何工艺参数、设计参数等的改变，但又不是同类替换的变更，即“在现有设计范围内的改变”。

⏹重大变更（工艺设备变更）：

涉及工艺技术的改变或设施功能的变化、工艺参数改变（如压力等级的改变，压力报警值的设定等）的变更，即“超出现有设计范围的变更”。

⏹紧急变更（临时变更）：

滿足紧急情況下，正常的变更流程方式无法执行时的需求，如：

在夜间，周末假日和一些不寻常的情况下,需要在24小时内实施的工艺及设备变更。

MOC管理流程

MOC管理控制

MOC管理原则

1.经过可靠的评审，包括工艺安全方面的评审。

2.有适当的文件化记录，并且由合适级别的管理层批准。

质量保证QA和设备完整性MI

AQ和MI的对象

●关键设备

✓高危害工艺设备（HHP）；

✓低危害操作设备（LHO）；

✓与工艺安全管理有关的重要备用设备/零件；

✓因设备的失效可能导致严重事故的发生；

✓造成人员死亡或严重伤害、重大财产损失或重大环境影响的设备或系统。

●关键设备的备用设备/零配件

–压力容器

–管道系统，包括管道组件

–减压阀和排放系统及装置（包括排放阀，平衡阀，爆破片，和阻火器）。

–为防止严重事故而设置的控制、连锁、报警、仪表和传感器。

–应急装置，包括停车系统和隔离系统。

–消防安全系统和设备。

设施重要度评价-工务部门

区分

A级

B级

C级

安全性环境性

故障时工厂外围的安全和公共危害有影响

故障时工厂的安全和公共危害有影响

故障安全和公共危害有微小或者无影响

生产性

S/D时，不管STANDBY有无，它的措施时间会长；即使S/D后达到正常化，再重启时间需要的时间很长。

因故障对部分工艺会S/D；因故障对部分工作会S/D的设备中虽然有STANDBY，但措施时间会很长

不会因故障而对生产机会有影响

品质性

因故障发生