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工藝安全聚焦105期 安全關(guān)鍵設備的辨識

過(guò)程風(fēng)險管控的關(guān)鍵

辨識安全屏障并維護安全屏障的功能有效,以防止危險物質(zhì)泄漏并減輕可能釋放到環(huán)境中的影響。例如,某工廠(chǎng)有一重大事故危害(MAH)是反應器超壓危害,而使用領(lǐng)結圖(Bow-Tie)辨識出其中一項預防性安全關(guān)鍵要素(SCE,Safety Critical Element)為反應器高壓保護泄壓功能,其安全關(guān)鍵設備即為:壓力傳送器、ESD的可編程邏輯控制器及緊急泄壓閥。


名詞解釋?zhuān)?/span>

Major Accident 重大事故:

導致多人死亡和/或嚴重損失的事件,可能超出資產(chǎn)本身。通常是由危險物質(zhì)釋放引起的,但也可能是由于結構故障或穩定性損失而導致資產(chǎn)嚴重損壞。

MAH,Major Accident Hazard 重大事故危害:可能導致重大事故的情況,狀況或事物。

SCE,Safety Critical Element 安全關(guān)鍵要素:

通常以安全功能來(lái)描述,一組安全關(guān)鍵要素可能由多個(gè)安全關(guān)鍵設備組成;同樣地,一個(gè)安全關(guān)鍵設備可能屬于多組安全關(guān)鍵要素;

SCE,Safety Critical Equipment 安全關(guān)鍵設備:是指在安全關(guān)鍵要素內可用來(lái)使要素依照設計要求功能運行的任何設備。

安全關(guān)鍵設備辨識方法

SCE辨識方法的選擇,取決于企業(yè)過(guò)程安全管理系統是否成熟;或過(guò)程設備的復雜度;或過(guò)程的高危害特性。常見(jiàn)的辨識方法如下:
1. 基于規范–通用性做法(例如參照 API RP 14C);
2. 基于風(fēng)險–定性做法,適用一般小型化工廠(chǎng);
3. 基于風(fēng)險–半定量做法,適用于大部分煉油化工設備設施;
4. 基于風(fēng)險–量化做法,適用于過(guò)程安全管理相對成熟,且設備設施復雜度高或危害高的過(guò)程。
例如,可以對大型設施(例如天然氣廠(chǎng))使用完全基于風(fēng)險的量化方法,而對無(wú)人值守井場(chǎng)(氣井或油井)設施,則使用基于規范的通用性方法進(jìn)行辨識。

方法一:基于規范–通用性做法

  • 通常以正面表列的方式,制定在特定應用和/或特定服務(wù)中,對安全關(guān)鍵設備的說(shuō)明性列表。

  • 列表分類(lèi)的原則,可以是依行業(yè)標準API RP 14C或是企業(yè)的制定規范內容。

方法二:基于風(fēng)險–定性做法

  • 利用簡(jiǎn)易的定性風(fēng)險評估,例如:What if、HazOp、FMEA。

  • 辨識可能的重大事故危害(MAH)情形。

  • 選擇對預防或削減MAH有效的安全屏障(或稱(chēng)”安全關(guān)鍵要素”)。

  • 列表挑選出SCE,并可與行業(yè)標準API RP 14C交叉比對內容。

方法三:基于風(fēng)險–半定量做法

  • 利用半定量風(fēng)險評估,例如:HazOp、LOPA、FMEA。

  • 檢視可能的重大事故危害(MAH)情形。

  • 挑選可信的防護措施或獨立保護層(IPL),要求的可靠性都必須達到90%或更高。

  • 驗證所選SCE是否滿(mǎn)足行業(yè)標準要求,或用領(lǐng)結圖辨識消減性的安全關(guān)鍵要素。

方法四:基于風(fēng)險–定量做法

  • 利用半定量風(fēng)險評估,例如:HazOp、LOPA以及全定量的QRA風(fēng)險評估(若有的話(huà))。

  • 審視可能的重大事故危害(MAH)情境。

  • 挑選可信的防護措施或獨立保護層(IPL),要求的可靠性都必須達到90%或更高。

  • 從QRA報告,挑選出所有可能的削減性安全關(guān)鍵設備。

安全關(guān)鍵設備可預防和削減重大事故危害的影響。必須對安全關(guān)鍵設備進(jìn)行系統性地辨識,以確保SCE有足夠的檢查、測試和預防維護(ITPM)程序。本文的四種方法中,企業(yè)應根據需求和自身的條件,制定適合本企業(yè)的安全關(guān)鍵設備辨識方法。

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法規及標準依據

英國法規及標準

SCE 一詞起源于1988年7月6日英國北海的Piper Alpha事故。其調查報告觸發(fā)了英國立法的變化,并導入了基于風(fēng)險的Safety Case制度,其中內容即要求作業(yè)者必須識別安全關(guān)鍵元件。此后,從1990年代開(kāi)始引入了一系列新法規,包括《 1996年海上設施(設計與建造)條例》(DCR)和《 2005年海上設施(Safety Case)條例》(SCR)。其中1996年的海上設施條例更對SCE有了更清晰的定義(此即為勞氏對SCE定義的來(lái)源):

1. 如果故障或失效,可能導致重大事故危害;或
2. 能夠預防重大事故危害的發(fā)生或緩解事故的后果升級擴大。
滿(mǎn)足條件1或2之設備, 即為安全關(guān)鍵要素(Safety Critical Element)。

Safety Case制度目前在英國、歐盟國家、新加坡、馬來(lái)西亞都是立法強制要求的內容。
美國法規及標準
SCE (Safety Critical Element)的主要法源是API RP 14C《 用于海上平臺的基本安全系統的分析、設計安裝和測試的推薦做法(2007年3月)》, 這已被納入美國法律30 CFR 250.1628(c)的內容要求。
API RP 14C被認為是非常規范的,涉及從井口到保管權轉移到管道公司的設備所需的安全聯(lián)鎖關(guān)閉和安全裝置。它還要求對安全關(guān)鍵設備進(jìn)行嚴格的測試,以確保所需的功能。但它不涉及任何安全系統或框架的實(shí)施規定。雖然其標題表明為海上設施,但API RP 14C也適合陸上使用。
因為API RP 14C是主要的規范辨識依據,因此常見(jiàn)工廠(chǎng)會(huì )誤解認為只有API RP 14C提及的安全關(guān)鍵設備才是真正的SCE,應盡早糾正這一觀(guān)念。
其他法規及標準
其他國家并無(wú)類(lèi)似英、美兩國有全面性的法源依據來(lái)規范SCE的辨識。但是在加拿大省級法案中倒是有一些相關(guān)要求與規定。


參考文獻:
1).UK HSE SCE management and verification inspection expectations; SPC/ENFORCEMENT/183
2). Guide Identification of Safety Critical Equipment (SCE), March 2019, CANADA’s Oil & Natural Gas Producers.