王文超，黃發(fā)義

（1.天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津　300072；2.天津港（集團(tuán)）有限公司安全監(jiān)察部，天津　300461；3.天津港（集團(tuán)）有限公司港航研究中心，天津　300461）

天津港石化企業(yè)安全系統(tǒng)工程研究應(yīng)用

王文超1，2，黃發(fā)義3

（1.天津大學(xué)建筑工程學(xué)院，天津300072；2.天津港（集團(tuán)）有限公司安全監(jiān)察部，天津300461；3.天津港（集團(tuán)）有限公司港航研究中心，天津300461）

摘要：為提高港口石化企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的安全系統(tǒng)可靠性，有效控制系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素，以天津港石化碼頭公司生產(chǎn)作業(yè)全過(guò)程為主要研究對(duì)象，運(yùn)用安全系統(tǒng)工程原理分析港口危險(xiǎn)貨物生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程的特點(diǎn)，研究、制定準(zhǔn)確、全面識(shí)別其安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素的技術(shù)路線和方法。運(yùn)用JHA、FMEA、HAZOP、ESA四種方法開(kāi)展港口危險(xiǎn)貨物生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程的安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素識(shí)別。系統(tǒng)決策企業(yè)對(duì)識(shí)別出的安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素的控制措施，找出企業(yè)現(xiàn)有安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施存在的問(wèn)題以及整體安全管理存在的薄弱環(huán)節(jié)，并提出了改進(jìn)企業(yè)安全管理薄弱環(huán)節(jié)的解決方案。

關(guān)鍵詞：安全系統(tǒng)工程；天津港；風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素；系統(tǒng)分析；系統(tǒng)決策

中圖分類(lèi)號(hào)：U658.7；X913

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2095-7874（2015）03-0049-04

doi：10.7640/zggWjs201503010

收稿日期：2014-10-15修回日期：2014-11-20

作者簡(jiǎn)介：王文超（1982—），男，河北承德人，博士研究生，工程師，注冊(cè)安全工程師，從事工程安全管理與風(fēng)險(xiǎn)分析方面的研究與管理工作。E-mail：wenchaowang@163.com

Research and app lication of safety systeMengineering of Tianjin Port petrocheMical enterprise

WANG Wen-chao1,2，HUANG Fa-yi3
（1.SchoolofCivil Engineering,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2.Safety Supervising Department,Tianjin Port (Group) Co.,Ltd.,Tianjin 300461,China;3.Port& Shipping Research Center,Tianjin Port (Group) Co.,Ltd., Tianjin 300461,China）

Abstract：In order to improve the reliability of the safety systeMof petrochemical enterprise production operation of port,and effective control the risk factors of the system,taking thewhole production processof Tianjin PortPetrochemicalWharfCompany as themain research object,using the principle of safety systeMengineering to analyze the characteristics of operation process of portdangerous goods production,and set the accurate and comprehensive technical route and method to identifying the security risks and dangers factors.The JHA,FMEA,HAZOP and ESA methods are used to carrying out the identification of safety risk and risk factors in port dangerous goods production process.Wemade systeMdecision for the existing controlmeasures on the security risk and the risk factors ofenterprises,found out the safety problems in risk controlmeasures and theweak links in the overall safetymanagement,and put forward some solutions to improve the weak links in the securitymanagement of enterprises.

Keywords：safety systeMengineering；Tianjin Port；risk and dangerous factors；systeManalysis；systeMdecision

0　引言

安全系統(tǒng)工程[1]是在系統(tǒng)思想指導(dǎo)下，運(yùn)用系統(tǒng)工程的原理和方法進(jìn)行的安全工作的總體設(shè)計(jì)，其研究?jī)?nèi)容[2-3]主要有危險(xiǎn)的識(shí)別、分析與事故預(yù)測(cè)；消除、控制導(dǎo)致事故的危險(xiǎn)；分析安全系統(tǒng)各單元間的關(guān)系和相互影響，協(xié)調(diào)各單元之間的關(guān)系，取得系統(tǒng)安全的最佳設(shè)計(jì)。國(guó)內(nèi)各學(xué)者對(duì)安全系統(tǒng)工程也進(jìn)行了深入研究，但對(duì)港口方面的研究很少。

港口石化企業(yè)安全系統(tǒng)工程是進(jìn)一步運(yùn)用安全系統(tǒng)工程的理論方法，以港口石化生產(chǎn)過(guò)程中的人、機(jī)、環(huán)境等為研究對(duì)象，以消除和控制危

險(xiǎn)因素為目的，分析、預(yù)測(cè)、評(píng)價(jià)安全隱患，建立港口石化企業(yè)安全生產(chǎn)系統(tǒng)模型，采取防范措施消除或控制系統(tǒng)中的不安全因素，使港口生產(chǎn)系統(tǒng)達(dá)到最佳的安全運(yùn)行狀態(tài)。

1　天津港石化企業(yè)系統(tǒng)安全工程

1.1天津港石化企業(yè)基本情況簡(jiǎn)介

天津港南疆港區(qū)石化小區(qū)是被國(guó)家和天津市列為重大危險(xiǎn)源的控制區(qū)域。該區(qū)域緊鄰主航道，區(qū)域縱深小，港口各生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域距離較近，且毗鄰塘沽繁華商業(yè)區(qū)和居住區(qū)。天津港石化企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品吞吐量近5 a均在2 000萬(wàn)t以上，并呈快速上升趨勢(shì)，港口石化企業(yè)從事危險(xiǎn)貨物裝卸，一旦發(fā)生較大規(guī)模危險(xiǎn)化學(xué)品事故將有可能直接造成港口生產(chǎn)癱瘓，并嚴(yán)重威脅事故周邊地區(qū)公共安全，引發(fā)嚴(yán)重的社會(huì)生態(tài)環(huán)境等問(wèn)題。

1.2天津港石化企業(yè)系統(tǒng)安全現(xiàn)狀

天津港石化企業(yè)安全系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，它由多個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成，即從事生產(chǎn)活動(dòng)的操作人員和管理人員，生產(chǎn)必需的機(jī)器設(shè)備、廠房等物質(zhì)條件，以及生產(chǎn)活動(dòng)所處的環(huán)境，這三個(gè)部分構(gòu)成一個(gè)“人-機(jī)-環(huán)境”系統(tǒng)。天津港目前安全系統(tǒng)管理情況大致為：

1）港口石化企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)作業(yè)參與人員較多，安全素養(yǎng)參差不齊，人的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別能力不足，不安全行為時(shí)而出現(xiàn)。

2）港口石化裝卸作業(yè)工藝和設(shè)備復(fù)雜。港口裝卸機(jī)械設(shè)備專(zhuān)業(yè)化、自動(dòng)化程度較高，對(duì)于不同貨種有相應(yīng)的工藝流程，而裝卸工藝的多樣化導(dǎo)致使用的機(jī)械設(shè)備、裝卸工具等多種多樣。

3）港口石化生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)存在一定數(shù)量的危險(xiǎn)源和能量意外釋放。港口系統(tǒng)作業(yè)環(huán)境差，作業(yè)條件復(fù)雜，其中包含大量的危險(xiǎn)源，如化工品罐、油罐等，這些危險(xiǎn)源使港區(qū)內(nèi)存在系統(tǒng)安全隱患。

1.3港口安全系統(tǒng)工程模型建立

通過(guò)對(duì)目前港口安全系統(tǒng)工程管理情況分析，以港口系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中的5M1E，即人（MAN）、機(jī)（MACHINE）、環(huán)（ENVIRONMENT）、料（MATERIAL）、法（METHOD）、量（MEASUREMENT）為研究對(duì)象，以建立系統(tǒng)最佳安全設(shè)計(jì)為目標(biāo)，系統(tǒng)分析問(wèn)題隱患，進(jìn)行安全評(píng)價(jià)和安全控制，消除和控制港口系統(tǒng)中的危險(xiǎn)因素。港口石化企業(yè)安全系統(tǒng)工程管理模型如圖1所示。

圖1　港口石化安全系統(tǒng)工程管理模型Fig.1 Modelof port petrocheMicalsafety systeMengineeringManageMent

2　系統(tǒng)安全分析與評(píng)價(jià)

港口石化企業(yè)系統(tǒng)安全分析是安全系統(tǒng)工程管理的核心內(nèi)容，是系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。通過(guò)這個(gè)過(guò)程，充分了解、查明系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)性，估計(jì)事故發(fā)生的概率和可能產(chǎn)生傷害及損失的嚴(yán)重程度，為確定哪種危險(xiǎn)并通過(guò)修改系統(tǒng)設(shè)計(jì)或改變控制系統(tǒng)運(yùn)行程序?yàn)轭A(yù)防提供依據(jù)。通過(guò)實(shí)踐，針對(duì)港口石化企業(yè)碼頭公司的生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程特點(diǎn)，確定從生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程的4個(gè)技術(shù)路徑識(shí)別系統(tǒng)安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素，見(jiàn)圖2。

圖2　石化系統(tǒng)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素識(shí)別Fig.2 Risk identification and risk factorsof petrocheMical systeMproduction process

2.1石化系統(tǒng)危險(xiǎn)與有害因素識(shí)別分析評(píng)價(jià)

1）JHA分析作業(yè)活動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素

JHA即工作危害分析，把工作分成若干步驟，分析其中人、任務(wù)、工具、環(huán)境相互之間的關(guān)系，在事故發(fā)生之前辨識(shí)出未得到控制的危險(xiǎn)因素，以幫助員工認(rèn)識(shí)危險(xiǎn)，并逐步消除、減少危險(xiǎn)到一個(gè)可接受的水平。JHA分析流程：選定作業(yè)活動(dòng)→分解工作步驟→識(shí)別潛在危害和后果→找出導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的所有危險(xiǎn)因素→控制措施。JHA分析結(jié)果示例見(jiàn)表1。

表1　JHA分析結(jié)果Table 1 Analysis resultsof JHA

2）FMEA分析設(shè)備/設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素

FMEA稱故障類(lèi)型與影響分析，是一種可靠性設(shè)計(jì)的重要方法，識(shí)別裝置或過(guò)程內(nèi)單個(gè)系統(tǒng)或零部件的故障模式以及每個(gè)故障模式的可能后果。它對(duì)設(shè)備設(shè)施各種可能的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、分析，以便在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上消除或減小風(fēng)險(xiǎn)到可接受的水平。FMEA分析流程：列舉設(shè)備設(shè)施清單→設(shè)備設(shè)施分解為各個(gè)重要零部件→找出可能發(fā)生的故障或功能損失→分析可能導(dǎo)致的事故→控制措施。FMEA分析結(jié)果示例見(jiàn)表2。

3）HAZOP研究流體輸送工藝過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素

HAZOP亦稱危險(xiǎn)和可操作性研究，是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)的一種可用于定性分析或定量評(píng)價(jià)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法。通過(guò)分析生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中工藝狀態(tài)參數(shù)的變動(dòng)，操作控制中可能出現(xiàn)的偏差，以及這些變動(dòng)與偏差對(duì)系統(tǒng)的影響及可能導(dǎo)致的后果，找出出現(xiàn)變動(dòng)與偏差的原因，明確裝置或系統(tǒng)內(nèi)及生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要危險(xiǎn)和主要危害因素，并針對(duì)變動(dòng)與偏差的后果提出應(yīng)采取的相應(yīng)措施。

HAZOP分析結(jié)果示例見(jiàn)表3。

表3　HAZOP分析結(jié)果Table 3 Analysis resultsof HAZOP

4）ESA分析場(chǎng)所/環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素

ESA能量源分析采用的是能量意外釋放理論分析控制風(fēng)險(xiǎn)，確定場(chǎng)所/環(huán)境中可能意外釋放能量的能量源，通過(guò)分析如果能量意外釋放會(huì)導(dǎo)致的事故和發(fā)生能量釋放的原因，來(lái)確定保證這些能量受限的控制措施。ESA分析流程：確定場(chǎng)所環(huán)境→找出能量源→能量釋放產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)→分析原因→控制措施。ESA分析結(jié)果示例見(jiàn)表4。

表4　ESA分析結(jié)果Table 4 Analysis resultsof ESA

2.2石化系統(tǒng)危險(xiǎn)與有害因素識(shí)別評(píng)價(jià)結(jié)果

運(yùn)用上述系統(tǒng)分析方法，系統(tǒng)識(shí)別評(píng)價(jià)了港口危險(xiǎn)貨物裝卸生產(chǎn)作業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素，如圖3所示。

圖3　危險(xiǎn)與有害因素識(shí)別評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.3 Identification and evaluation resultsof dangerousand harMful factors

3　系統(tǒng)安全決策

在系統(tǒng)地識(shí)別出生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素后，基于適用法律法規(guī)和其他要求作為可接受風(fēng)險(xiǎn)的判定準(zhǔn)則，對(duì)識(shí)別出的每一項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素的現(xiàn)行控制措施進(jìn)行評(píng)價(jià)或評(píng)審，找出現(xiàn)有安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施存在的問(wèn)題及整體安全管理存在的薄弱環(huán)節(jié)，完成系統(tǒng)安全決策過(guò)程。

對(duì)于通過(guò)安全風(fēng)險(xiǎn)的現(xiàn)行控制措施評(píng)審發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，采用完善企業(yè)現(xiàn)有安全風(fēng)險(xiǎn)管控手段（包括完善安全技術(shù)設(shè)施和修改諸如操作規(guī)程、制度、工藝操作、作業(yè)方案和作業(yè)許可等）和開(kāi)發(fā)新的安全風(fēng)險(xiǎn)管控手段（如風(fēng)險(xiǎn)提示與安全操作卡、隱患排查單等）。

為了進(jìn)一步提升企業(yè)安全管理，制作更便于掌握和操控的安全風(fēng)險(xiǎn)管控工具，如安全風(fēng)險(xiǎn)管控信息表、安全風(fēng)險(xiǎn)管控培訓(xùn)課件、風(fēng)險(xiǎn)提示與安全操作卡、隱患排查單等，開(kāi)發(fā)安全風(fēng)險(xiǎn)管控信息系統(tǒng)，包含模塊有：安全風(fēng)險(xiǎn)信息管理，安全風(fēng)險(xiǎn)管控培訓(xùn)與考試管理，事故、未遂事故、隱患管理，作業(yè)方案與作業(yè)許可管理。

針對(duì)企業(yè)安全管理基礎(chǔ)評(píng)審發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，研

究確定改進(jìn)企業(yè)安全管理薄弱環(huán)節(jié)的解決方案。在完善企業(yè)原有安全管理的基礎(chǔ)上，需進(jìn)一步開(kāi)發(fā)能夠全面管控安全風(fēng)險(xiǎn)、易于掌握和操作的安全風(fēng)險(xiǎn)管控適用工具，系統(tǒng)決策結(jié)果如圖4。

圖4　系統(tǒng)安全決策結(jié)果Fig.4 SysteMsecurity decision results

4　結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用安全系統(tǒng)工程原理建立了天津港石化企業(yè)安全系統(tǒng)工程模型，研究得出了系統(tǒng)、全面識(shí)別港口危險(xiǎn)貨物裝卸生產(chǎn)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素的技術(shù)路線和方法。通過(guò)4個(gè)技術(shù)路徑識(shí)別生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素，系統(tǒng)分析了港口危險(xiǎn)貨物裝卸生產(chǎn)作業(yè)的561項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)和危險(xiǎn)因素，同時(shí)評(píng)價(jià)了風(fēng)險(xiǎn)管控的過(guò)程與手段。對(duì)現(xiàn)有涉及安全風(fēng)險(xiǎn)管控的100余項(xiàng)規(guī)程、制度、標(biāo)準(zhǔn)、作業(yè)方案、作業(yè)許可、工藝操作票、工藝確認(rèn)票等進(jìn)行了系統(tǒng)的評(píng)審和決策，提出了完善企業(yè)現(xiàn)有安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施和改進(jìn)企業(yè)安全管理存在的薄弱環(huán)節(jié)的具體方案。研究得出的天津港石化生產(chǎn)作業(yè)安全系統(tǒng)工程模型，不但可以有效控制試點(diǎn)企業(yè)危險(xiǎn)貨物裝卸生產(chǎn)作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可進(jìn)一步在所有從事港口危險(xiǎn)貨物裝卸生產(chǎn)作業(yè)的企業(yè)推廣應(yīng)用。

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