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PSM體系是一整套主動(dòng)識別、評估、緩解和防止石油化工企業(yè)內由于過(guò)程操作與設備導致安全事故的整體管理體系。 目前,在我國化工和石化行業(yè),大力推行了HSE管理體系,積累了豐富的經(jīng)驗,該體系包含了工藝安全管理(PSM)的部分要素。特別是當前國內化工和石化行業(yè)已經(jīng)從引進(jìn)成套技術(shù)逐步轉向自主設計和技術(shù)改進(jìn),而近幾年國內化工和石化行業(yè)發(fā)生的重大事故都可歸結為工藝安全方面的事故?,F有項目及新開(kāi)發(fā)項目整個(gè)生命周期的工藝安全管理已經(jīng)成為一個(gè)亟需解決的問(wèn)題,同時(shí),也是一個(gè)企業(yè)內部安全管理部門(mén)為保障企業(yè)過(guò)程安全的責任所在。因此,在HSE管理過(guò)程中如何貫徹和推行PSM系統,有效評價(jià)、改進(jìn)和衡量過(guò)程安全,將是一個(gè)企業(yè)推行先進(jìn)管理理念、提高安全管理水平的關(guān)鍵。 當前,PSM體系在我國尚屬于導入階段,還沒(méi)有針對性的工藝安全管理方面的法律法規和標準。如果PSM在我國早推行,相信是有可能避免諸如重慶開(kāi)縣井噴、吉林石化爆炸和上海農藥廠(chǎng)沖料此類(lèi)的事故的。PSM實(shí)施得當,可以增加生產(chǎn)效率、消減長(cháng)期成本以及提高過(guò)程安全。
工藝安全管理是美國職業(yè)與健康管理局于1992頒布的一個(gè)標準29CFR1910.119,適用于所有涉及危險化學(xué)品的活動(dòng),包括使用、存儲、生產(chǎn)和操作等。通過(guò)防止危險化學(xué)品的泄漏,來(lái)保證工藝設施,諸如:化工廠(chǎng),煉油廠(chǎng),天然氣加工廠(chǎng),海上鉆井平臺等,得到安全的設計和運行。與常見(jiàn)的職業(yè)安全管理體系、應急處理體系不同,工藝安全管理專(zhuān)注于預防重大事故,如火災,爆炸,有毒化學(xué)化學(xué)品泄漏等。通過(guò)對工藝設施整個(gè)生命流程中各個(gè)環(huán)節的管理,從根本上減少或消除事故隱患,從而提高工藝設施的安全。 工藝安全管理(PSM)不是一個(gè)由管理層下達到其雇員和承包商工人的管理程序,這是一個(gè)涉及每個(gè)人的管理程序。關(guān)鍵詞是:“參與”,絕對不是僅僅溝通。所有管理人員,雇員和承包商工人都為工藝安全管理(PSM)的成功實(shí)施負有責任。管理層必須組織和領(lǐng)導PSM體系初期的啟動(dòng),但雇員必須在實(shí)施和改進(jìn)上充分參與進(jìn)來(lái),因為他們是對工藝如何運行知道最多的人,必須由他們來(lái)執行建議和變動(dòng)。如內部職能部門(mén)和外部顧問(wèn)這樣的專(zhuān)家組可以針對特定領(lǐng)域提供幫助,但工藝安全管理(PSM)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是生產(chǎn)管理部門(mén)自己的職責。 工藝安全管理包含以下14個(gè)互相關(guān)聯(lián)的要素: 14. 審核 國家安監總局在2010年9月6日發(fā)布《化工企業(yè)工藝安全管理實(shí)施導則》(AQ/T3034-2010),于2011年5月1日起實(shí)施,包含12個(gè)相互關(guān)聯(lián)的要素:1.ProcessSafety Management(OSHA 3132),U.S.Department of Labor OccupationalSafety and Health Administration(OSHA),2000.2.Center forChemical Process Safety(1992).Guidelines for Hazard EvaluationProcedures, with Worked Examples(2nd Edition ed.). Wiley-AIChE.ISBN 0-8169-0491-X. PSM的核心要素,指通過(guò)一系列有組織的、系統性的和徹底的分析活動(dòng)來(lái)發(fā)現、估計或評價(jià)一個(gè)工藝過(guò)程的潛在危害。PHA可以為企業(yè)的管理者和決策者提供有價(jià)值的信息用以提高工藝裝置的安全水平和減少可能出現的危害性后果造成的損失。 1.定性方法:What-If, 檢查表, What-If/檢查表, 危險與可操作性(HAZOP) 2.半定量方法: 保護層分析(LOPA),故障模式及后果分析(FMEA) 3.定量方法:定量危害分析(QRA),故障樹(shù) 企業(yè)必須根據自身的復雜程度、規模、危險程度、折舊程度等多種因素,選擇一種合適的方法進(jìn)行PHA活動(dòng)。并且PHA活動(dòng)應該每隔至多5年就重新進(jìn)行一次。 一個(gè)合格的PHA活動(dòng)應該能夠: 2.識別出已經(jīng)發(fā)生過(guò)的有可能導致災難性后果的事件 PHA應該由一個(gè)包括多方面人員的隊伍完成,包括工程、管理、操作、設計等人員。并且在PHA過(guò)程中產(chǎn)生的文檔,特別是產(chǎn)生的建議,應該有完善的管理和后續跟蹤手段。Process Safety Management(OSHA 3132),U.S.Department of Labor Occupational Safety and Health Administration(OSHA),2000.HAZOP分析法是按照科學(xué)的程序和方法,從系統的角度出發(fā)對工程項目或生產(chǎn)裝置中潛在的危險進(jìn)行預先的識別、分析和評價(jià),識別出生產(chǎn)裝置設計及操作和維修程序,并提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議,以提高裝置工藝過(guò)程的安全性和可操作性,為制定基本防災措施和應急預案進(jìn)行決策提供依據。 與傳統的安全分析和安全評估方法相比HAZOP分析方法具有三大特點(diǎn): 首先是確立了系統安全的觀(guān)點(diǎn),而不是單個(gè)設備完全的觀(guān)點(diǎn);其次是系統性、完善性好,有利于發(fā)現各種可能的潛在危險;再次是結構性好,易于掌握。 危險和可操作性研究方法可按分析的準備、完成分析和編制分析結果報告3個(gè)步驟來(lái)完成。由各種專(zhuān)業(yè)人員(如:工藝、設備、自控、現場(chǎng)操作人員等)按照規定的方法對偏離設計的工藝條件進(jìn)行過(guò)程危險和可操作性研究。鑒于此,雖然某一個(gè)人也可能單獨使用危險與可操作性研究方法,但這絕不能稱(chēng)為危險和可操作性研究。所以,危險和可操作性研究方法與其他安全評價(jià)方法的明顯不同之處是,其他方法可由某人單獨使用,而危險和可操作性分析則必須由一個(gè)多方面的、專(zhuān)業(yè)的、熟練的人員組成的小組來(lái)完成。
HAZOP分析是以偏差,生產(chǎn)運行過(guò)程中工藝狀態(tài)參數與操作控制中可能出現的偏差,為導向的分析過(guò)程,首先需要將被分析流程根據設計意圖、功能、設備等要素,以及分析者的工作習慣劃分為若干節點(diǎn),而后逐次考慮各個(gè)節點(diǎn)上出現的各種可能的偏差,針對每個(gè)偏差,需要分析其可能的原因、可能導致的后果、有無(wú)對應的安全措施,其危害程度如何,是否需要提出整改建議等。 典型的HAZOP工作流程如左圖,整個(gè)分析過(guò)程以“頭腦風(fēng)暴”的小組會(huì )議形式進(jìn)行。HAZOP 要求有業(yè)主的操作人員,設計單位的工藝,設備,儀表,安全人員,以及由專(zhuān)業(yè)公司提供的HAZOP 主席與記錄人員共同參與。HAZOP 主席作為提問(wèn)者,利用自身的豐富經(jīng)驗,引導全體人員共同參與頭腦風(fēng)暴形式的討論,并確保討論不因各方利益的自身原因產(chǎn)生技術(shù)偏差。參與HAZOP的人員,特別是工藝人員除了熟悉流程熟悉圖紙等必須的技術(shù)要求外,應該提前接受HAZOP的相關(guān)培訓,熟悉HAZOP的思維形式與討論方法,能夠從安全而非僅僅工藝的角度就可能出現的偏差進(jìn)行深入分析。
HAZOP的過(guò)程是各利益方各專(zhuān)業(yè)共同進(jìn)行公開(kāi),透明,透徹的討論過(guò)程。將HAZOP分析方法應用于石油化工裝置的設計安全評價(jià)中,能夠使設計人員對于單元中的工藝過(guò)程及設備有深入了解,對于單元中的危險及應采取的措施有透徹的認識,在設計中避免安全設計不足或過(guò)度。HAZOP分析對于裝置的日常生產(chǎn)與維護以及裝置的安全管理提供了良好的指導作用,幫助操作人員系統的從原理上理解操作中的安全問(wèn)題。HAZOP分析內容可以作為對員工進(jìn)行安全培訓的良好教材。HAZOP分析同時(shí)能夠幫助專(zhuān)利商進(jìn)一步完善設計。做為一個(gè)半定性半定量的手段所得的分析結果,如果對工藝/ 設備有重大改變,往往要求利用ASPEN或其他手段進(jìn)一步進(jìn)行定量計算。以便進(jìn)一步提出解決手段?,F在HAZOP分析法已經(jīng)成為石油天然氣行業(yè)對初步設計,詳細設計以及生產(chǎn)優(yōu)化時(shí)安全審查的重要工具。同時(shí)在金屬冶煉,火力電站,制藥,精細化工,食品,造紙等具有連續生產(chǎn)特征的行業(yè)都日益成為安全審查的標準手段。1.Kletz,Trevor(2006).Hazop and Hazan(4th Edition ed.).Taylor & Francis.2.Tyler,Brian,Crawley,Frank & Preston,Malcolm (2008).HAZOP:Guide to Best Practice(2nd Edition ed.).IChemE,Rugby.ISBN 9780852955253. 3.Center for Chemical Process Safety(1992).Guidelines for Hazard Evaluation Procedures,with Worked Examples(2nd Edition ed.). Wiley-AIChE.ISBN 0-8169-0491-X.風(fēng)險矩陣譯自Risk Matrix, 是一種有效的風(fēng)險管理工具??蓱糜诜治鲰椖康臐撛陲L(fēng)險,也可以分析采取某種方法的潛在風(fēng)險。它是一個(gè)標準化的被用于對照參考的矩陣??杀挥糜贖AZOP,LOPA等方法的風(fēng)險評估步驟。 風(fēng)險矩陣的基本思想是將風(fēng)險(Risk)分解為嚴重程度(Severity)和可能性(Likelihood)兩個(gè)可度量的量。其中嚴重程度(S)與經(jīng)濟損失、人員傷害、環(huán)境污染、法律法規觸犯、聲譽(yù)損失等因素相關(guān)。由于不同的主體對風(fēng)險的承受能力不同,不同類(lèi)型的后果或事件的特征也有很大不同,例如同樣100萬(wàn)元等級的經(jīng)濟損失,小型私企可能將其嚴重性歸于不可接受,而大型國企可能將其歸于可以容忍,所以不同的主體應該定義自己的風(fēng)險矩陣。其中嚴重程度的分級,可能性的分級,及風(fēng)險的分級標準都可以使用自己的標準。 下圖是一個(gè)典型的5x5的風(fēng)險矩陣,其中嚴重性和可能性都被分為5級,而風(fēng)險被分為4級: 風(fēng)險由嚴重性和可能性共同決定,例如:發(fā)生概率是百年一遇,每次發(fā)生損失100萬(wàn)元的事件,與每年發(fā)生一次,每次損失1萬(wàn)元的事件,其風(fēng)險可能相近。而一般情況下,危害事件的嚴重程度是固定不可控制的,例如火災風(fēng)險,無(wú)論有什么防護措施,一旦防護失效火災發(fā)生,則最終的損失和危害基本是固定的。而危害事件的可能性是可以控制的,例如增加保護措施、增加人員維護等,一般可以降低危害發(fā)生的可能性,從而降低最終的風(fēng)險。Cox,L.A.Jr.'What's Wrong with Risk Matrices?',Risk Analysis,Vol.28,No.2, 2008,DOI:10.1111/j.1539-6924.2008.01030.x
半定量的工藝危害分析方法之一。用于確定發(fā)現的危險場(chǎng)景的危險程度,定量計算危害發(fā)生的概率,已有保護層的保護能力及失效概率,如果發(fā)現保護措施不足,可以推算出需要的保護措施的等級。 LOPA是由事件樹(shù)分析發(fā)展而來(lái)的一種風(fēng)險分析技術(shù),作為辨識和評估風(fēng)險的半定量工具,是溝通定性分析和定量分析的重要橋梁與紐帶。LOPA耗費的時(shí)間比定量分析少,能夠集中研究后果嚴重或高頻率事件,善于識別、揭示事故場(chǎng)景的始發(fā)事件及深層次原因,集中了定性和定量分析的優(yōu)點(diǎn),易于理解,便于操作,客觀(guān)性強,用于較復雜事故場(chǎng)景效果甚佳。所以在工業(yè)實(shí)踐中一般在定性的危害分析如HAZOP,檢查表等完成之后,對得到的結果中過(guò)于復雜的、過(guò)于危險的以及提出了SIS要求的部分進(jìn)行LOPA,如果結果仍不足以支持最終的決策,則會(huì )進(jìn)一步考慮如QRA等定量分析方法。 LOPA先分析未采取獨立保護層之前的風(fēng)險水平,通過(guò)參照一定的風(fēng)險容許準則,再評估各種獨立保護層將風(fēng)險降低的程度,其基本特點(diǎn)是基于事故場(chǎng)景進(jìn)行風(fēng)險研究。 保護層是一類(lèi)安全保護措施,它是能有效阻止始發(fā)事件演變?yōu)槭鹿实脑O備、系統或者動(dòng)作。兼具獨立性、有效性和可審計性的保護層稱(chēng)為獨立保護層(Independent Protection Layer,IPL),它既獨立于始發(fā)事件,也獨立于其他獨立保護層。正確識別和選取獨立保護層是完成LOPA分析的重點(diǎn)內容之一。典型化工裝置的獨立保護層呈“洋蔥”形分布,從內到外一般設計為:過(guò)程設計、基本過(guò)程控制系統、警報與人員干預、安全儀表系統、物理防護、釋放后物理防護、工廠(chǎng)緊急響應以及社區應急響應等。
在每個(gè)危險場(chǎng)景中,給定的危險后果的嚴重性已知,其發(fā)生的概率可以通過(guò)其初始觸發(fā)事件和各個(gè)觸發(fā)條件的概率計算得出。每個(gè)保護層若生效,則危險后果不會(huì )發(fā)生,如果其失效,則安全保護任務(wù)會(huì )順延至下一個(gè)保護層。所以每增加一個(gè)保護層,后果的發(fā)生概率就相應減少一定數值,減小值就是該保護層的生效的概率。疊加所有的保護層后,需要將風(fēng)險降低到可接受的水準。如果風(fēng)險仍舊太高,則可以計算出需要增加的保護層的失效概率。CCPS,Layer of Protection Analysis:Simplified Process Risk Assessment(A CCPS Concept Book),(2001),Wiley-AIChE,ISBN 978-0816908110
這是美國道化學(xué)公司于1964年首次使用的一種安全評價(jià)方法,它是對化工工藝過(guò)程和生產(chǎn)裝置的火災、爆炸危險性進(jìn)行評價(jià)及采取相應安全措施的一種方法。因火災、爆炸是石油化工廠(chǎng)面臨的最大危險,一旦發(fā)生往往是毀滅性的災難,因此這種評價(jià)方法一出臺就受到了國際上的廣泛關(guān)注。到1993年已發(fā)展到第七版,而且不斷地有安全專(zhuān)家對此法進(jìn)行修訂完善,目前已成為石油化工廠(chǎng)安全評價(jià)中廣泛應用的一種方法。 火災爆炸指數法運用了大量的實(shí)驗數據和實(shí)踐結果,以被評價(jià)單元中的重要物質(zhì)系數(MF) 為基礎,用一般工藝危險系數(F1)確定影響事故損害大小的主要因素,特殊工藝危險系數(F2)表示影響事故發(fā)生概率的主要因素。MF、F1、F2乘積為火災爆炸危險指數,用來(lái)確定事故的可能影響區域,估計所評價(jià)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生事故可能造成的破壞;由物質(zhì)系數(MF) 和單元工藝危險系數 (F3=F1×F2)得出單元危險系數,從而計算評價(jià)單元基本最大可能財產(chǎn)損失,然后再對工程中擬采取的安全措施取補償系數(C),確定發(fā)生事故時(shí)實(shí)際最大可能財產(chǎn)損失和停產(chǎn)損失。該方法的最大特點(diǎn)是能用經(jīng)濟的大小來(lái)反映生產(chǎn)過(guò)程中火災爆炸性的大小和所采取安全措施的有效性。 該評價(jià)方法的目的是:(1) 真實(shí)的量化潛在火災、爆炸和反應性事故地預期損失;(2)確定可能引起事故發(fā)生或事故擴大的裝置;(3)向管理部門(mén)通報潛在的火災、爆炸危險性;(4)使工程技術(shù)人員了解各工藝部分可能造成的損失,并幫助確定減輕潛在事故嚴重性和總損失的有效而又經(jīng)重性和總損失的有效而又經(jīng)濟的途徑。1.Dow,1994.Dow Fire and Explosion Index hazard Classification Guide (7th ed.),American Institute of Chemical Engineers,New York(1994).2.Gupta,1997.J.P.Gupta,Application of Dow’s Fire and ExplosionIndex Hazard Classification Guide to process plants in the developing countries.Journal of Loss Prevention in the Process Industries 10 1(1997),pp.7–15.
道化學(xué)公司在1986年5月開(kāi)發(fā)了化學(xué)暴露指數指(The Chemical Exposure Index Guide,CEI),CEI與火災爆炸危險指數(the Fire and Explosion Index Hazard Classification Guide,F &EI)配套使用可有效地評價(jià)化工裝置及相關(guān)設施變化的潛在危險。 CEI和F &EI是道化學(xué)公司安全、防損和防護的最低要求。所有對此感興趣的單位都可從美國化學(xué)工程師協(xié)會(huì )(AICHE)獲得詳細資料。事實(shí)上,許多國家已在政府的有關(guān)法規中參考了CEI和F &EI。我國有關(guān)部門(mén)已經(jīng)翻譯出版《道化學(xué)公司火災、爆炸危險指數評價(jià)方法》(第七版)。 CEI提供一種簡(jiǎn)單的方法評價(jià)可能的化學(xué)釋放事件對鄰近工廠(chǎng)的人員或居民產(chǎn)生的嚴重健康危害。確定風(fēng)險的準確數值是很困難的,但是CEI系統提供一種評價(jià)相對危險等級的方法,它不確定某一特定設計是否安全。 CEI應用于初始工藝過(guò)程危險分析(PHA)、計算分布等級指數(DRD)、通過(guò)審定工藝過(guò)程,提出消除、減少或減輕釋放的建議、應急響應計劃(易燃和爆炸危險不包括在本指數內)。 a.一份準確的工廠(chǎng)及周?chē)貐^的平面圖。 b.表示容器、主要管道和化學(xué)品總量的簡(jiǎn)單工藝流程圖(標識可能發(fā)生化學(xué)物質(zhì)重大釋放引趨急性 毒性的工藝管道或設備)。 c.待計算物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì),以及ERPG/EEPG值。 計算CEI采用簡(jiǎn)化的方法,對所有情況都假設至少持續泄露5min,假設是瞬間釋放或是在5min內釋放超過(guò)總貯量,釋放速率用5min除以總貯量。 ERPG/EEPG(應急反應計劃指標值ERPG,應急暴露計劃指標值EEPG)定義如下: ERPG-1/EEPG-1:所有人員在暴露1小時(shí)內,除對健康有輕微短暫影響或能嗅到明顯氣味而無(wú)其它感覺(jué)的最大暴露濃度。 ERPG-2/EEPG-2:所有人員在暴露1小時(shí)內,無(wú)不可逆性或其它嚴重健康傷害或不損傷采取自我保護能力的癥狀的最大暴露濃度。 ERPG-3/EEPG-3:所有人員在暴露1小時(shí)內,不產(chǎn)生威脅生命和健康的影響的最大暴露濃度。 釋放物質(zhì)是指在一定時(shí)間作為蒸汽或由于液體閃蒸或液池蒸發(fā)計入大氣中釋放物量。 所有計算假設風(fēng)速為5m/s,中性氣候條件:CEI=655.1(AQ/ERPG-2)1/2 式中:AQ:大氣中釋放物質(zhì)(kg/s)。 ERPG-2:應急反應計劃指標值(mg/m3),如果經(jīng)計算CEI值大于1000假定CEI=1000 危險距離是達到ERPG-1、ERPG-2、ERPG-3濃度的距離,計算公式如下: 式中:AQ:大氣中釋放物量(kg/s) ERPG:應急反應計劃指標值(mg/m3) 如果經(jīng)計算HD值大于10000m,假定HD=10000m。參考文獻:龔臘芬.蔣濤.《化工與勞動(dòng)保護》2000年第21卷第1期工藝安全信息是PSM標準所規定的一項要素。在進(jìn)行任何工藝危害分析(PHA)活動(dòng)之前,企業(yè)的所有人必須預先準備好一份工藝安全信息(PSI)文檔。PSI文檔的主要功能是幫助進(jìn)行分析的人員以及企業(yè)的所有人、雇員了解PHA過(guò)程中識別、分析出的危害。PSI應該包括:工藝過(guò)程涉及到的所有危險化學(xué)品的危害數據,工藝過(guò)程的技術(shù)信息,工藝過(guò)程的設備信息。其中危險化學(xué)品的信息應包括: 與其他化學(xué)品意外混合后可能產(chǎn)生的危險后果 工藝過(guò)程的技術(shù)信息至少應該包括: 各種偏差的后果的評估,包括可能的安全和健康方面的影響,如果原始的技術(shù)資料已經(jīng)遺失,則這些信息應通過(guò)PHA等獲取。 企業(yè)的所有者應該按照通行的標準和習慣來(lái)準備這些文檔。對于已存在的,按照某些標準和規范建造的設備,業(yè)主應該確認這些設備的設計、維護、檢查、測試、操作等工作是否是以安全的方式進(jìn)行的。以上的說(shuō)明的PSI可以作為基礎,用于通過(guò)PHA來(lái)識別和了解各種危害。并且也可以被用于PSM的其他要素如變更管理、事故調查等。Process Safety Management(OSHA 3132),U.S.Department of LaborOccupationalSafety and Health Administration(OSHA),2000
PSSR是指對制造過(guò)程的一個(gè)正式審查,以確認在使用受到影響的制造過(guò)程之前,對其關(guān)鍵部分進(jìn)行了論述和評估,所謂使用制造過(guò)程包括:試車(chē)、引入危險化學(xué)品或能量。 2.較好的環(huán)境風(fēng)險管理水平。 公司管理層的一個(gè)基本角色就是確保有專(zhuān)業(yè)人員負責執行PSSR程序,提供專(zhuān)家意見(jiàn),所以,首先從培訓談起。 1.對全體員工,進(jìn)行與他們各自的的PSSR責任相關(guān)的PSSR知識培訓。 2.識別觸發(fā)事件,確定是否需要執行PSSR。安排小組會(huì )議(對于某些PSSR小組來(lái)說(shuō),一次會(huì )議,就可能足夠了,但是對于其他的小組來(lái)說(shuō),可能需要多次會(huì )議)。整合PSSR合規文檔,或進(jìn)行實(shí)物檢查。對于特定的PSSR,可根據需求召開(kāi)進(jìn)度會(huì )議(這取決于觸發(fā)事件的復雜性)查看是否有開(kāi)車(chē)前或或開(kāi)車(chē)后行動(dòng)條款,并對這些行動(dòng)條款進(jìn)行適當的追蹤。當所有的開(kāi)車(chē)前行動(dòng)條款都解決完成后,就可獲取授權,啟動(dòng)變更或裝置。 7.跟蹤開(kāi)車(chē)后的PSSR行動(dòng)條款。1.U.S.Chemical Safety and Hazard Investigations Board,CSB Investigation Information Page,News Release dated October 27,20052.American Institute of Chemical Engineers,The Business Case for Process Safety Management,edited by AntiEntropics,Inc.for the Centerfor Chemical Process Safety,New York,NY20033.Environmental Protection Agency,Accidental Release Prevention Requirements:Risk Management Programs,Clean Air Act, Section 112(r)(7),Washington,DC,19964.《化工裝置開(kāi)車(chē)前安全審查指南》 美國化學(xué)工程師學(xué)會(huì )化工過(guò)程安全中心.趙勁松譯.北京.清華大學(xué)出版社. 安全儀表系統是由傳感器、邏輯控制器和執行器組成的,能夠行使一項或多項安全儀表功能的儀表系統。監視生產(chǎn)過(guò)程的狀態(tài),判斷生產(chǎn)過(guò)程是否出現發(fā)生某種潛在的危險條件。當出現危險的條件時(shí),自動(dòng)執行其規定的安全儀表功能,防止危險事件發(fā)生。換句話(huà)說(shuō),安全儀表系統一旦執行了安全儀表功能,則將沒(méi)有危險事件發(fā)生。減輕危險事件造成的影響,即通過(guò)減少損失或減輕影響后果的辦法來(lái)降低風(fēng)險。 在一些情況下,安全儀表系統實(shí)現安全儀表功能的目的是減小風(fēng)險,或者說(shuō)是減小潛在危險發(fā)生的概率;在另外一些情況下,實(shí)現其安全儀表功能的目的是減弱已發(fā)生的危險事件的后果;還有一些情況則是兩種情況的綜合。1.Gruhn p,Cheddie H.Safety Instrumented Systems;Design,Justification,2nd2.Wiegerinck,J.Introduction to the risk based design of safety instrumentedsystems for the process industry.7th international Conference on Control,Automaton,Robotics and Vision,
安全儀表功能為:由電子/電氣/可編程電子安全相關(guān)系統、其它技術(shù)安全相關(guān)系統或外部風(fēng)險降低設施執行功能,該功能針對某一特定危險事件使得或者維持受控設備處于安全狀態(tài)。為達到功能安全所必須的具有特定安全完整性水平的電子/電氣/可編程電子安全功能,安全儀表功能既可以是安全儀表保護功能,也可以是安全儀表控制功能。 安全儀表功能是安全儀表系統是否能有效地執行其安全功能的體現,每一個(gè)安全儀表功能針對特定的風(fēng)險對工業(yè)過(guò)程進(jìn)行保護,安全儀表系統必須在工業(yè)系統出現危險情況時(shí)正確執行其對應的安全儀表功能,這一點(diǎn)對于確保工業(yè)過(guò)程處于安全狀態(tài)時(shí)非常重要的。安全儀表系統的功能安全水平高,以為這該安全儀表系統能正確有效地執行其安全功能的能力強,即能較大程度地減小風(fēng)險發(fā)生的概率。 安全儀表功能要做的第一件事是判別危險的出現。接下來(lái)考慮安全儀表功能動(dòng)作后要將過(guò)程帶入什么樣的安全狀態(tài)。最后,安全儀表功能具體應該做什么才能使過(guò)程進(jìn)入安全狀態(tài)。這樣就有一個(gè)明確的思路,什么情況下表面需要動(dòng)作、什么是安全狀態(tài)以及具體需要什么動(dòng)作。 在安全儀表功能中,討論的系統不同則其關(guān)鍵動(dòng)作也會(huì )不同。這就是說(shuō),在實(shí)際中需要對控制、設備及過(guò)程等多方面的認識來(lái)正確的確定完整的安全儀表功能。這些方面的認識是危險和風(fēng)險分析的一部分,控制、設備和過(guò)程的專(zhuān)家已經(jīng)詳細地分析了這些問(wèn)題。理論上,他們的分析工作會(huì )提供絕大部分可用于確定過(guò)程所需各安全儀表功能的信息。1.Stavrianidis P,KBhimavarapu K.Performance-based standards,safety instrumented functions andsafety integrity levels.Journal of Hazardous Materials,2000,7(1):449--465 安全完整性等級的概念為:在一定時(shí)間、一定條件下,安全相關(guān)系統執行其所規定的安全功能的可能性。簡(jiǎn)單的說(shuō),SIL就是對安全儀表系統運行水平的一種衡量。 完全完整性水平由兩部分組成:(1)硬件安全完整性水平。這部分的安全完整性與危險失效模式的隨機硬件有關(guān),主要體現在安全儀表功能的運行過(guò)程中,對安全相關(guān)硬件安全完整性規定的級別實(shí)現能以合理的精確度進(jìn)行估算,而且子系統之間可使用概率運算法則;(2)系統安全完整性水平。這部分的安全完整性與危險失效模式的系統失效有關(guān),這種系統失效主要在系統設計過(guò)程中就已經(jīng)存在,盡管由于系統失效引起的平均失效率能夠估算,但難以從設計失誤和共因失效中得到的失效統計數據來(lái)估計失效分布。 安全儀表系統的安全完整性性水平的選擇并不是以裝置為單位的,而是在對每一個(gè)工藝控制回路進(jìn)行分析的基礎上進(jìn)行的,主要是通過(guò)對安全、環(huán)境、經(jīng)濟的影響分析確定安全儀表系統。 安全完整性水平4是最高的,1是最低的。SIL級別越高,安全相關(guān)系統能實(shí)現所要求的安全功能的概率就越高。
1.Marszal E,Fuller B,Shah J.Comparison of safety integrity lecel selection methods andutilization of risk based approaches.Process Safety Progress, 1999,18,(4):189--19942.Marszal E,Scharpf E.Safety Integrity Level Selection:systematic methods including layer of protection analysis.US:ISA,2002行動(dòng)項跟蹤系統(Actions Traction System,簡(jiǎn)稱(chēng)ATS)是提前指標的安全系統要素之一,提前指標是顯示安全管理體系中各重要方面的健康狀態(tài),測量和監督收集到的提前指標,可以及早指出關(guān)鍵安全系統的有效性的破壞情況,督促采取補救措施。 行動(dòng)項跟蹤系統用于跟蹤管理企業(yè)安全管理中提出的各類(lèi)整改措施行動(dòng)項(例如現場(chǎng)檢查行動(dòng)項、體系審核行動(dòng)項、風(fēng)險管理行動(dòng)項、法律法規行動(dòng)項、管理會(huì )議行動(dòng)項、事故/事件行動(dòng)項等),解決了由于各類(lèi)整改措施行動(dòng)項分散、零碎等原因不能有效落實(shí)的問(wèn)題,是企業(yè)安全管理的重要工具。審核完成后跟蹤行動(dòng)項的跟蹤與驗證使用了ATS 系統,系統將自動(dòng)發(fā)出郵件,提醒行動(dòng)人按時(shí)完成任務(wù)。通過(guò)對各種行動(dòng)項的執行情況進(jìn)行有效跟蹤,每個(gè)員工可對事故報告,未遂事故進(jìn)行分享,如下圖:
化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(MSDS)
國際上稱(chēng)作化學(xué)品安全信息卡,簡(jiǎn)稱(chēng)MSDS,是化學(xué)品生產(chǎn)商和進(jìn)口商用來(lái)闡明化學(xué)品的理化特性(如PH值,閃點(diǎn),易燃度,反應活性等)以及對使用者的健康(如致癌,致畸等)可能產(chǎn)生的危害的一份文件。是一份關(guān)于危險化學(xué)品的燃、爆性能,毒性和環(huán)境危害,以及安全使用、泄漏應急救護處置、主要理化參數、法律法規等方面信息的綜合性文件。是傳遞化學(xué)品危害信息的重要文件。 MSDS簡(jiǎn)要說(shuō)明了一種化學(xué)品對人類(lèi)健康和環(huán)境的危害性并提供如何安全搬運、貯存和使用該化學(xué)品的信息。作為提供給用戶(hù)的一項服務(wù),生產(chǎn)企業(yè)應隨化學(xué)商品向用戶(hù)提供安全說(shuō)明書(shū),使用戶(hù)明了化學(xué)品的有關(guān)危害,使用時(shí)能主動(dòng)進(jìn)行防護,起到減少職業(yè)危害和預防化學(xué)事故的作用。目前美國、日本、歐盟等發(fā)達國家已經(jīng)普遍建立并實(shí)行了MSDS制度,要求危險化學(xué)品的生產(chǎn)廠(chǎng)家在銷(xiāo)售、運輸或出口其產(chǎn)品時(shí),同時(shí)提供一份該產(chǎn)品的安全說(shuō)明書(shū)。 世界各國無(wú)論是國內貿易還是國際貿易,賣(mài)方都必須提供產(chǎn)品說(shuō)明性的法律文件。由于各個(gè)國家,甚至美國各個(gè)州的化學(xué)品管理及貿易的法律文件不一樣,有的每個(gè)月都有變動(dòng),所以如果提供的MSDS不正確或者信息不完全,將面臨法律責任追究。因此MSDS的編寫(xiě)質(zhì)量是衡量一個(gè)公司實(shí)力、形象以及管理水平的一個(gè)重要標志。化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)和使用要求根據GB/T16483-2008《化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)內容和項目順序》,現將化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)的十六部分內容和編寫(xiě)使用要求陳述如下:本要求適用于工業(yè)化學(xué)品,包括化學(xué)單質(zhì)、化合物和混合物。本要求不適用于民用受控消費品、以科學(xué)研究為目的的少量樣品和國家另有規定的特殊危險化學(xué)品。化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(CSDS)包括以下十六部分內容。主要標明化學(xué)品名稱(chēng)、應急電話(huà)、傳真等信息。主要用途:用于石油行業(yè),除去原油中含有的硫化氫。健康危害:本品具有強腐蝕性。粉塵刺激眼和呼吸道,腐蝕鼻中隔,皮膚和眼直接接觸可引起灼傷,粘膜糜爛,出血,休克。皮膚接觸:脫去被污染的衣服,徹底用清水至少沖洗皮膚15分鐘。眼睛接觸:立即翻開(kāi)上下眼瞼,用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗至少15分鐘,就醫。食入:瀨口,飲足量溫水,催吐,就醫應使用大量清水反復沖洗灼傷部位10-15分鐘,直至藥劑徹底沖洗干凈,用干凈的棉布蓋住灼傷處,不要隨便涂抹藥物,立即送往醫務(wù)室就醫。本品不會(huì )燃燒,與酸化物發(fā)生中和反應并放熱。滅火方法:用水,沙土撲救,但需防止物品飛濺到皮膚產(chǎn)生灼傷。隔離泄露污染區,限制出入。應急處理人員戴自給式呼吸器,穿耐酸堿工作服。不要直接接觸泄漏物。小量泄露可用水大量沖洗洗水稀釋后放入廢水系統。大量泄露:收集回收或運至廢物處理場(chǎng)所處置。儲存與干燥清潔的倉庫內,注意防潮和雨淋。應于易燃,可燃物以及酸類(lèi)分開(kāi)存放,分裝和搬運工作要注意個(gè)人防護。搬運時(shí)要注意輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。雨天不宜運輸。接觸控制:一嚴禁特種作業(yè)無(wú)有效操作證人員上崗操作,二嚴禁違反操作規程操作。個(gè)體防護:配硫化氫氣體檢測儀,正壓式呼吸器,防酸堿工作服,工作鞋,耐酸堿手套,護目鏡。其他注意:工作場(chǎng)所嚴禁吸煙,進(jìn)食和飲水,飯前要洗手,工作畢,沐浴更衣。注意個(gè)人清潔衛生。燃燒(分解)產(chǎn)物:可能產(chǎn)生有害的毒性煙霧。急性毒性;急性刺激或腐蝕;眼睛刺激或腐蝕;呼吸或皮膚過(guò)敏;生殖細胞突變性;致癌性;生殖毒性;特異性靶器官系統毒性(一次性接觸、反復接觸);吸入危害。刺激性:家兔經(jīng)眼:1%重度刺激,家兔經(jīng)皮:50mg(24小時(shí))重度刺激。由于呈強堿性,改變水體的PH值,使得水體中堿性變大,水體富營(yíng)養化,水體中的植物、菌類(lèi)物質(zhì)生長(cháng)過(guò)快,消耗了水中大量氧氣,造成水體中的魚(yú)類(lèi)缺氧大量死亡。處置前應參閱國家和地方的相關(guān)法規,中和,稀釋后,排入下水道。高濃度對水生物有危害。儲存于干燥的房間內,注意防潮和雨林。應與易燃或可燃物及酸類(lèi)分開(kāi)存放。分裝和搬運作業(yè)要注意個(gè)人防護。搬運時(shí)要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996化學(xué)危險物品安全管理條例(1987年2月17日國務(wù)院發(fā)布)化學(xué)危險物品安全管理條例實(shí)施細則(化勞發(fā)【1992】677號)工業(yè)場(chǎng)所安全使用化學(xué)品規定(【1996】勞都發(fā)423號)等法規,針對化學(xué)危險品的安全使用,生產(chǎn),儲存,運輸,裝卸等方面均作了相關(guān)規定。所有化學(xué)品必須編寫(xiě)安全技術(shù)說(shuō)明書(shū),說(shuō)明書(shū)中規定的十六大項內容在編寫(xiě)時(shí)不能隨意刪除或合并,其順序不可隨意變更。十六大項為必填項,此項若無(wú)數據,應寫(xiě)明無(wú)數據原因(如無(wú)資料、無(wú)意義)。十六部分要清楚的分開(kāi),可根據內容細分出小項,但小項不編號。安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)的每一頁(yè)都要注明該種化學(xué)品的名稱(chēng),名稱(chēng)應與標簽上的名稱(chēng)一致,同時(shí)注明日期和安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)的編號。日期是指最后修訂的日期。頁(yè)碼中應包括總的頁(yè)數,或顯示總頁(yè)數的最后一頁(yè)。安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)的正文應采用簡(jiǎn)捷、明了、通俗易懂的規范漢字表述,數字資料要準確可靠,系統全面。在采購化學(xué)品時(shí),采購部門(mén)應要求供應商提供安全技術(shù)說(shuō)明書(shū),在交付商品時(shí)供應商提供給用戶(hù)完整的安全技術(shù)說(shuō)明書(shū),作為用戶(hù)的一種服務(wù)隨商品在市場(chǎng)上流通。供應商有責任對安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)進(jìn)行更新,并向下游用戶(hù)提供最新版本的安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)。一種化學(xué)品應編制一份安全技術(shù)說(shuō)明書(shū),同類(lèi)物、同系物的技術(shù)說(shuō)明書(shū)不能互相替代;混合物要填寫(xiě)有害性組分及其含量范圍。所填數據應是可靠和有依據的。一種化學(xué)品具有一種以上的危害性時(shí),要綜合表述其主、次危害性以及急救、防護措施。倉儲部門(mén)在驗收化學(xué)品時(shí),應對安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)一起驗收,內容包含上述十六項,應通過(guò)合適的途徑將危險信息傳遞給不同作業(yè)場(chǎng)所的使用者。用戶(hù)在接收使用化學(xué)品時(shí),要認真閱讀技術(shù)說(shuō)明書(shū),了解和掌握化學(xué)品的危險性,還應充分考慮化學(xué)品在具體使用條件下的風(fēng)險評估結果,采取必要的預防措施,并根據使用的情形制訂安全操作規程,選用合適的防護器具,培訓作業(yè)人員。