本質(zhì)安全工藝就是通過(guò)一系列的方法，來(lái)辨識、評估和控制存在于工藝系統內的所有危險源，降低生產(chǎn)過(guò)程和現場(chǎng)作業(yè)環(huán)境中的各種風(fēng)險，不因時(shí)間、空間的變化而發(fā)生重大事故，形成工藝系統與其它要素相互補充、相互制約的安全可靠性體系。

一個(gè)化工生產(chǎn)裝置的設計依次經(jīng)歷了可行性研究、工藝包開(kāi)發(fā)、初步設計、下達投資計劃、詳細設計與施工圖設計等階段；隨著(zhù)設計的深入，可以獲得的工藝信息越來(lái)豐富，工藝的確定性越來(lái)越高，本質(zhì)安全的應用機會(huì )也會(huì )逐漸降低。實(shí)施本質(zhì)安全工藝的最佳時(shí)間就是在研究與開(kāi)發(fā)階段，特別是概念設計階段。

本文簡(jiǎn)要介紹本質(zhì)安全在浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置上的應用。 

一、關(guān)鍵安全設備的確定

關(guān)鍵安全設備是根據殼牌“關(guān)鍵安全設備管理規范”【178】導則，從重大災難事件屏障中識別而來(lái)。

（一）特殊HEMP方法

使用本文中介紹的特殊HEMP方法，對項目的環(huán)境、安保和健康風(fēng)險進(jìn)行了識別和進(jìn)一步評估。部分方法如下：

環(huán)境危害-通過(guò)環(huán)境危害識別工具（ENVID）來(lái)識別。環(huán)境危害詳見(jiàn)項目環(huán)保計劃；

安保危害-通過(guò)安保危害評估方法進(jìn)行識別；

健康危害-通過(guò)健康評估工具(HRA)來(lái)評估。

二、浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置風(fēng)險降到最低可行（ALARP）的證明標準

 本節提供了證明浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置風(fēng)險級別降到最低可行（ALARP）的流程和風(fēng)險標準要求。本裝置證明風(fēng)險級別降到最低可行（ALARP）的流程開(kāi)始于“概念選擇階段”，在這個(gè)階段，選擇了最低風(fēng)險的方案。在“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置”被選擇為本項目方案后，在項目初期、一路經(jīng)過(guò)初步設計、詳細設計、執行階段，持續到資產(chǎn)的運行生命周期，每個(gè)階段都要按照以下步驟檢驗并證明風(fēng)險已降到最低可行（ALARP）的水平：

（一）危害與后果管理流程HEMP (即危害識別，風(fēng)險評估，識別重大災難事件，編制蝴蝶結，識別安全關(guān)鍵設備，制定其性能標準）

危害與后果管理流程HEMP工具被用來(lái)系統性識別危害、進(jìn)行風(fēng)險評估和管理設施中存在的危害。對于可能導致重大災難事件的危害開(kāi)發(fā)蝴蝶結。這些蝴蝶結的基礎形成于殼牌全球多年的陸上、海上相關(guān)經(jīng)驗。下列因素幫助了“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置”特定蝴蝶結的成熟和固化：

遵守法規和相關(guān)法律要求；

應用最佳實(shí)踐；

與殼牌設計規范有關(guān)的事故教訓；

工人參與；

通過(guò)一套正式的安全評估工具（ERA, FRA, CSRA, EERA, DOS）對項目特有危害進(jìn)行詳細分析。FSA(消防安全評估)提出的推薦項已納入設計中，以減低風(fēng)向；

特別的HEMP工具，如HAZOP，SIL/IPF，桌面安全審查，人機工程設計，3D模型審查，應急反應計劃和啟動(dòng)前安全審查，識別了可能導致危害釋放的威脅，評估了每一條威脅的控制和補救屏障；這些工具涵蓋硬件屏障（如泄壓閥，儀表保護功能）和與某條關(guān)鍵程序有關(guān)的人員屏障（關(guān)鍵報警+操作工干預）。對各種失效模式（包括通用失效模式）進(jìn)行了評估，以確保在各種情況下，屏障可以有效預防頂級事件或潛在的事件升級。

以上這些因素被用于流程的下一步，即關(guān)鍵安全設備的識別和相關(guān)性能標準的開(kāi)發(fā)。本項目的蝴蝶結將特殊的安全關(guān)鍵設備與控制措施/屏障相關(guān)聯(lián)。這些安全關(guān)鍵設備按功能性能要求來(lái)設計，來(lái)預防或緩解已識別的危害。這些性能要求詳細反映在設計性能標準中，包括功能性、可用性、可靠性、耐受性、相依性。

危害與后果管理流程HEMP具有持續風(fēng)險降低“ALARP”環(huán)節，即通過(guò)各種輸入，將風(fēng)險降低措施加入到蝴蝶結中，不斷改善安全關(guān)鍵設備的性能標準。這個(gè)環(huán)節經(jīng)歷了九次正式修訂，到了安全關(guān)鍵設備和其性能標準的第九版，才由獨立驗證員按法規要求進(jìn)行了獨立驗證。

（二）本質(zhì)安全

風(fēng)險管理的本質(zhì)安全理念，是本“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置“項目基礎，通過(guò)重視基礎設計和布局，來(lái)避免/消除危害，或降低發(fā)生事故的規模、嚴重性或可能性。本質(zhì)安全風(fēng)險管控等級見(jiàn)圖4.4。本質(zhì)安全風(fēng)險管控等級圖用于項目的每個(gè)階段，開(kāi)始于從決定設備布局、設備類(lèi)型或工藝技術(shù)方案，持續到項目的全生命周期。

此外，在設計過(guò)程中，為了緩解重大災難事件的風(fēng)險，應用了兩個(gè)關(guān)鍵的安全策略：火災、爆炸和低溫介質(zhì)泄露策略，逃生、疏散和救援（EER）策略。

1.火災、爆炸和低溫介質(zhì)泄漏策略

“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置”火災、爆炸和低溫介質(zhì)泄漏風(fēng)險主要來(lái)源于壓力工藝系統失去遏制。將火災、爆炸和低溫介質(zhì)泄露風(fēng)險降到最低的首要策略是關(guān)注危害預防，主要是降低系統失去遏制的頻率。其次，如果碳氫化合物釋放，應有控制和緩解措施，以降低著(zhù)火的可能性及后果的嚴重性。

2.逃生、疏散和救援（EER）策略

逃生、疏散和救援（EER）策略詳見(jiàn)如下：

a)允許"浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置"事故區域的人員安全逃生，提供了冗余逃生方式。

b)在設施的不同位置提供臨時(shí)避難所，保證足夠的尺寸和足夠時(shí)間的防護，以控制事故，保證有序疏散（如果必要的話(huà)）。主臨時(shí)避難所在船尾，副避難所在"浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置"前端。主/副避難所的耐受時(shí)間是一小時(shí)。

c)確?？梢栽诓煌年P(guān)鍵位置通過(guò)不同逃生手段有序安全疏散。

d)要在疏散完成后，方便外部力量進(jìn)行人員救援。

“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置”的設計、布局和建造上允許在發(fā)生重大災難事故時(shí)，平臺上人員能夠安全地逃生、進(jìn)入避難所、疏散和被救援。

（三）風(fēng)險降低措施的評估

特定風(fēng)險降低措施是根據圖4.5“UKOOA風(fēng)險決策框架“來(lái)評估的。影響決策的因素有規范和標準、現行實(shí)踐、專(zhuān)家判斷、基于風(fēng)險的分析、價(jià)值，或這些要素的組合。如果決策是基于風(fēng)險分析，則必須采取措施，除非降低風(fēng)險的代價(jià)與收益顯著(zhù)不成比例。如果決策是基于專(zhuān)家的判斷或者基于價(jià)值，相關(guān)利益相關(guān)者（包括工人）應參與決策。

（四）基于風(fēng)險的定量法-風(fēng)險容忍標準

1.作業(yè)人員風(fēng)險容忍標準

  作業(yè)人員的風(fēng)險水平以個(gè)體風(fēng)險（IR）來(lái)表述，即單個(gè)作業(yè)人員由于與作業(yè)活動(dòng)有關(guān)的所有危害可能導致死亡的風(fēng)險。個(gè)體風(fēng)險是以一年為基礎，與單個(gè)作業(yè)人員或一組從事同樣活動(dòng)的人員組別有關(guān)。計算出的個(gè)體風(fēng)險水平可以置于圖4.6的某個(gè)風(fēng)險區，以反應某一特定操作活動(dòng)，可作為尺碼來(lái)測量安全，以此提升對潛在事故的警覺(jué)，來(lái)提升預防措施。?

處于紅區的風(fēng)險（個(gè)體風(fēng)險大于1 x 10-3/年)需要立即采取措施，將風(fēng)險暴露值降到最低，并將風(fēng)險降低到黃區或者更低。處于黃區的風(fēng)險需要進(jìn)一步分析，采取措施，進(jìn)一步降低到被證明處于“最低可行的程度“。藍色風(fēng)險區（個(gè)體風(fēng)險低于1 x 10-5/年）不需要再證明風(fēng)險已降到”最低可行的程度“，需要通過(guò)HSSE管理體系來(lái)管理這些風(fēng)險，并持續改進(jìn)，以進(jìn)一步降低風(fēng)險。

該“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置”絕對個(gè)體風(fēng)險可接受標準應該是低于1 x 10-3/年。但是因為采用了創(chuàng )新性方案，該裝置絕對個(gè)體風(fēng)險可接受標準提升了50%，即絕對個(gè)體風(fēng)險限制為5 x 10-4/年。

2.作業(yè)人員暴露于工藝危害的風(fēng)險

個(gè)體風(fēng)險是通過(guò)識別個(gè)體可能暴露的各種風(fēng)險源來(lái)得出的，算出每一種風(fēng)險源的風(fēng)險，再將這些風(fēng)險合并，然后得出總體風(fēng)險。對于一般作業(yè)人員來(lái)說(shuō)，風(fēng)險源主要有：

職業(yè)健康（與崗位有關(guān)的危害，滑倒、跌倒、摔倒）；

交通（道路交通/航空/海上運輸事故）；

工藝有關(guān)（工藝遏制失控，導致火災，或者爆炸或者中毒）。

鑒于“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置“是把一個(gè)陸上（分餾和液化）工藝裝置搬到了海上，對于其工藝風(fēng)險有著(zhù)特別的關(guān)注。為了量化工藝危害的風(fēng)險，本項目將個(gè)體風(fēng)險目標值確定為低于3.3 x 10-4/年。

3.主要安全關(guān)鍵設備的風(fēng)險

主要關(guān)鍵安全設備的性能標準見(jiàn)表格4.1。從平臺設計到運行，一致實(shí)施這些HSSE風(fēng)險管理要求。

表 4.1：主要關(guān)鍵安全設備（臨時(shí)避難所/副避難所、逃生和疏散通道）性能標準

（五）以風(fēng)險為依據的理念-保護層分析(LOPA)

對于工藝上可能導致重大災難事件、帶有SIS屏障的蝴蝶結，對其威脅都通過(guò)LOPA進(jìn)行了評估，確保風(fēng)險降到最低可行程度（ALARP）。對于每項威脅，其剩余風(fēng)險頻率利用初始事件頻率乘以控制和恢復屏障在需要時(shí)的失效可能性（PFD）來(lái)估算，在進(jìn)行儀表保護SIL評估時(shí)完成此項評估。在LOPA分析時(shí)，為確保達到最低可行水平，對于有人員傷亡危險的重大災難事件，剩余風(fēng)險應該≤ 10-5/年。

（六）ALARP（最低可行水平）的日常證明

對于剩余風(fēng)險管理和日常證明，是借助于安全管理體系。遵守安全管理體系可以確保對在“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置“上的人員健康和安全風(fēng)險降到了最低可行水平。識別出來(lái)的進(jìn)一步風(fēng)險降低措施，將按安全管理體系和ALARP標準進(jìn)行評估。

安全管理體系為安全關(guān)鍵設備和體系的維護和運行提供了性能標準要求。開(kāi)發(fā)了運行性能標準，以確保在設施生命周期內安全關(guān)鍵設備的技術(shù)完整性。

安全關(guān)鍵活動(dòng)需要被定義，并植入現有的流程和管理體系，確保重大災難事件屏障得到建立且有效，負責執行安全關(guān)鍵活動(dòng)的安全關(guān)鍵崗位需要被識別，并由合格的人員來(lái)?yè)巍?/span>

（一）“浮式液化天然氣生產(chǎn)儲卸裝置” 重大災難事件

OPGGS（安全）2009條例將“重大災難事件“定義為在設施上或附近可能導致多人傷亡的事件?！案∈揭夯烊粴馍a(chǎn)儲卸裝置“危害風(fēng)險評估采用了殼牌風(fēng)險評估矩陣(RAM)。在殼牌風(fēng)險矩陣上，后果等級4可能是永久性完全喪失勞動(dòng)能力或多達3人死亡。

對于識別出的潛在后果4級的危害，進(jìn)行了進(jìn)一步分析，以確定多人傷亡事故（重大災難事件）是否可信。評估是基于可信的后果情景（直接和升級），人員暴露的潛在可能，以及殼牌和油氣行業(yè)歷史死亡事故數據。此外，在危害登記表中，特別標注4級后果的危害是可能造成單一死亡，還是多人死亡。

其中一個(gè)事故后果4級的危害分析例子就是直接比較同時(shí)具備4C風(fēng)險級別的多人高處作業(yè)(ref H-05.001.01)和單人高處作業(yè)(ref H-05.001.02)。H-05.001.01指多人在腳手架上作業(yè)而發(fā)生腳手架坍塌事故，因此被分類(lèi)為可能導致多人傷亡的“重大災難事件“，做出了該“重大災難事件“評估表和蝴蝶圖。H-05.001.02涉及單人高處作業(yè)，因此可信后果是單人死亡。

對于重大災難事件，危害登記表的最后縱列鏈接重大災難事件評估表/蝴蝶結。對于非重大災難事件，設置了控制措施，執行并維護這些措施可以將其風(fēng)險管理到最低可行水平。危害登記表的最后縱列總結了風(fēng)險最低可行水平的證明過(guò)程。