焦曉輝

（中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，武漢430073）

石油化工行業(yè)的預(yù)先危險(xiǎn)性分析

焦曉輝

（中南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)，武漢430073）

基于預(yù)先危險(xiǎn)性分析方法的理論基礎(chǔ)，介紹預(yù)先危險(xiǎn)性分析方法在鄂州球團(tuán)廠的嘗試應(yīng)用。研究中嘗試將生命周期法和木桶理論引入預(yù)先危險(xiǎn)性分析方法，以求擴(kuò)大預(yù)先危險(xiǎn)分析法應(yīng)用的時(shí)間范圍，提高其分析精度，并使之分析更加系統(tǒng)化。

預(yù)先危險(xiǎn)分析法；鄂州球團(tuán)廠；生命周期法；木桶效應(yīng)

一、預(yù)先危險(xiǎn)性分析方法

（一）預(yù)先危險(xiǎn)性分析方法概述

預(yù)先危險(xiǎn)分析法（Preliminary Hazard Analysis，PHA）又稱(chēng)初步危險(xiǎn)分析，[1]是一項(xiàng)為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全而進(jìn)行的危害分析的初始工作，常用在對(duì)潛在危險(xiǎn)了解較少和無(wú)法憑經(jīng)驗(yàn)覺(jué)察其危險(xiǎn)因素的工藝項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)或工藝裝置的研究和開(kāi)發(fā)中，或者用于在危險(xiǎn)物質(zhì)和項(xiàng)目裝置的主要工藝區(qū)域的初期開(kāi)發(fā)階段（包括設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)前），對(duì)物料、裝置、工藝過(guò)程以及能量等失控時(shí)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)性類(lèi)別、出現(xiàn)條件及可能導(dǎo)致的后果，做出宏觀的概略分析。在PHA中，分析組人員應(yīng)考慮工藝特點(diǎn)，列出系統(tǒng)基本單元可能的危險(xiǎn)性和危險(xiǎn)狀態(tài)，這些是概念設(shè)計(jì)階段所要確定的，包括：原料、中間物、催化劑、三廢、最終產(chǎn)品的危險(xiǎn)特性及其反應(yīng)活性，裝置裝備，設(shè)備布置，操作環(huán)境，操作（測(cè)試、維修等）及操作規(guī)程，各單元之間的聯(lián)系，防火及安全設(shè)備等。當(dāng)識(shí)別出所有的危險(xiǎn)情況后，列出可能的原因、后果以及可能的改正或防范措施。

（二）預(yù)先危險(xiǎn)分析法的步驟

PHA分析法包括三個(gè)步驟，及分析準(zhǔn)備、分析和編制分析結(jié)果文件。[2]

1.分析準(zhǔn)備

（1）確定系統(tǒng)。明確所分析系統(tǒng)的功能以及其分析范圍。分析準(zhǔn)備PHA分析通過(guò)經(jīng)驗(yàn)判斷、技術(shù)診斷或其他方法調(diào)查確定危險(xiǎn)源（即危險(xiǎn)因素存在于哪個(gè)子系統(tǒng)中）。對(duì)所需要分析的系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、物料、裝置和設(shè)備、工藝過(guò)程、操作條件以及周?chē)h(huán)境等進(jìn)行充分詳細(xì)的調(diào)查了解。

（2）調(diào)查收集資料。調(diào)查生產(chǎn)目的、工藝過(guò)程、操作條件和周?chē)h(huán)境。收集設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、本單位的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、國(guó)內(nèi)外事故情報(bào)以及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、規(guī)程等資料。分析組需要收集裝置或系統(tǒng)的有用資料，以及其他可靠的資料（如任何相同或者類(lèi)似的裝置，或者盡管工藝過(guò)程不同，但其使用方法相同或者相似的設(shè)備的資料）。危險(xiǎn)分析組應(yīng)該盡可能地從不同的方面、方式和渠道汲取相關(guān)經(jīng)驗(yàn)或者教訓(xùn)，包括詳細(xì)裝備的危險(xiǎn)性分析、相似裝置設(shè)備的操作經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)等。

（3）概念設(shè)計(jì)。為了讓PHA達(dá)到預(yù)期的目的，分析人員必須寫(xiě)出工藝過(guò)程的概念設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。因此，分析人員必須知道過(guò)程所包含的主要化學(xué)物品、反應(yīng)、工藝參數(shù)以及主要設(shè)備的類(lèi)型（如容器、反應(yīng)器、換熱器等）。明確裝置需要完成的基本操作和操作目標(biāo)，這些工作有助于確定設(shè)備的危險(xiǎn)類(lèi)型和操作環(huán)境。

2.完成分析

系統(tǒng)安全分析的目的不是分析系統(tǒng)本身，而是預(yù)防、控制或減少危險(xiǎn)性，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性。因此，必須從確保安全的觀點(diǎn)出發(fā)，尋找危險(xiǎn)源或者危險(xiǎn)有害因素產(chǎn)生的原因和條件，評(píng)價(jià)事故后果的嚴(yán)重程度，分析措施的可行性、有效性，采取切實(shí)可行的策略，把事故與危險(xiǎn)降低到最低的程度。PHA分析可能發(fā)現(xiàn)一些危險(xiǎn)和事故情況，因此PHA還應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析并找到能消除或減少這些危險(xiǎn)的其他方法或途徑，要做出這樣的評(píng)判需要一定的經(jīng)驗(yàn)。危險(xiǎn)分析組在進(jìn)行PHA的過(guò)程中應(yīng)該考慮一下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）危險(xiǎn)物料和設(shè)備。如燃料、高反應(yīng)活性物質(zhì)、有毒物質(zhì)，爆炸系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、其他儲(chǔ)能系統(tǒng)。識(shí)別危險(xiǎn)的設(shè)備、零部件并分析危險(xiǎn)發(fā)生的可能性條件。

（2）分析系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)、各元件的交替面及其相互關(guān)系和影響。設(shè)備與物料之間與安全有關(guān)的隔離裝置。如物料的相互作用、火災(zāi)爆炸的產(chǎn)生與發(fā)展、控制停車(chē)系統(tǒng)等。

（3）影響設(shè)備和物料的環(huán)境因素。如地震、振動(dòng)、洪水、極端環(huán)境溫度、濕度、靜電等。

（4）分析工藝過(guò)程及其工藝參數(shù)或者狀態(tài)參數(shù)。

（5）操作、測(cè)試、維修以及緊急處置規(guī)程。如認(rèn)為失誤的重要性、操作人員的作用、設(shè)備的可接近性、人員的安全保護(hù)。

（6）人機(jī)關(guān)系。包括人的適應(yīng)性，機(jī)的可靠性、維修度，界面的以人為本等。

（7）輔助設(shè)施。如儲(chǔ)槽、測(cè)試設(shè)備、培訓(xùn)設(shè)施、公用工程。

（8）用于保證安全的設(shè)備、防護(hù)裝置等。如調(diào)節(jié)設(shè)備、備用設(shè)備、滅火以及人員防護(hù)設(shè)備。

（9）劃分危險(xiǎn)因素的危險(xiǎn)等級(jí)。對(duì)工藝過(guò)程的每一個(gè)區(qū)域，分析組都要識(shí)別危險(xiǎn)并分析這些危險(xiǎn)產(chǎn)生的原因及可能導(dǎo)致的后果。系統(tǒng)或子系統(tǒng)查出的危險(xiǎn)因素可能有很多。為了使采取的安全措施有輕重緩急、先后次序，對(duì)這些危險(xiǎn)因素按照造成后果的嚴(yán)重程度，劃分成四個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)。

（10）制定安全措施。針對(duì)危險(xiǎn)因素出現(xiàn)條件及形成事故的原因制定相應(yīng)的安全措施。

3.編制分析結(jié)果文件

為了方便起見(jiàn)，PHA的分析結(jié)果以表格的形式記錄。其內(nèi)容包括識(shí)別出的危險(xiǎn)、危險(xiǎn)產(chǎn)生的原因、主要后果、危險(xiǎn)等級(jí)以及改正或預(yù)防措施。PHA結(jié)果表常作為PHA的最終產(chǎn)品提交給裝置設(shè)計(jì)人員。

二、預(yù)先危險(xiǎn)分析法應(yīng)用實(shí)例

（一）實(shí)例簡(jiǎn)介：鄂州球團(tuán)廠

武鋼礦業(yè)有限責(zé)任公司鄂州球團(tuán)廠是武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司在鄂東南地區(qū)投資興建的一座特大型球團(tuán)礦生產(chǎn)基地，[3]地處湖北省鄂州市鄂城區(qū)新廟工業(yè)園，占地面積66.7萬(wàn)平方米。該廠于2002年12月24日經(jīng)武鋼批準(zhǔn)立項(xiàng)，2004年11月18日奠基開(kāi)工，2005年12月31日建成投產(chǎn)。其球團(tuán)一期工程擁有世界上單體規(guī)模最大的500萬(wàn)噸/年球團(tuán)生產(chǎn)線，固定資產(chǎn)總投資達(dá)人民幣11.7億元，采用國(guó)際先進(jìn)的鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯—環(huán)冷機(jī)生產(chǎn)工藝，[4]由美卓礦機(jī)和國(guó)內(nèi)長(zhǎng)沙冶金設(shè)計(jì)院聯(lián)合設(shè)計(jì)，并以外方為技術(shù)總負(fù)責(zé)，重要工藝設(shè)備全部引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)設(shè)備，自動(dòng)化控制水平高，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)集中操作并進(jìn)行工藝參數(shù)的調(diào)整，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠實(shí)用，各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，其中球團(tuán)品位達(dá)65%以上，Ф9～16mm，粒度均勻，各種化學(xué)成分穩(wěn)定，硫、磷含量在0.015%以下，F(xiàn)eO＜1.00%，抗壓強(qiáng)度≥2500 N/球，是高爐煉鐵的優(yōu)質(zhì)原料。

工廠主要有原料作業(yè)區(qū)、球團(tuán)作業(yè)區(qū)、檢修作業(yè)區(qū)和運(yùn)輸作業(yè)區(qū)。這里我們僅選擇球團(tuán)作業(yè)區(qū)中的鏈篦機(jī)—回轉(zhuǎn)窯—環(huán)冷機(jī)生產(chǎn)工藝為例，進(jìn)行重點(diǎn)分析。[7]

（二）預(yù)先危險(xiǎn)性分析結(jié)果（選取部分示例）

危險(xiǎn)產(chǎn)生原因后果危險(xiǎn)等級(jí)改正或預(yù)防措施承托網(wǎng)塌陷1.承重過(guò)大2.工人生產(chǎn)工具有意或無(wú)意破壞3.年久失修1.損壞設(shè)備2.人員傷亡3.區(qū)域性工作受阻III 1.進(jìn)行承重檢測(cè)2.培訓(xùn)工人小心工作3.定時(shí)檢查維修耐火材料剝落導(dǎo)致窯外殼發(fā)紅1.鉚釘脫落2.化學(xué)腐蝕，結(jié)瘤嚴(yán)重3.不同層膨脹系數(shù)不一1.工檢修2.灼傷、墜落等工傷事故IV 1.定期維修2.選用合格耐熱材料3.研發(fā)新型耐熱材料

三、關(guān)于預(yù)先危險(xiǎn)分析法改進(jìn)的建議

（一）預(yù)先危險(xiǎn)分析法弊端

1.預(yù)先危險(xiǎn)分析法主要針對(duì)某一特定的設(shè)備裝置或者某一特定危險(xiǎn)源，針對(duì)范圍小，對(duì)于龐大的工廠難以適用。[5]

2.預(yù)先危險(xiǎn)分析法主要是定性分析，難以對(duì)危險(xiǎn)和事故進(jìn)行準(zhǔn)確的量化分析。

3.預(yù)先危險(xiǎn)分析法主要在事前進(jìn)行預(yù)測(cè)分析，現(xiàn)狀評(píng)價(jià)難以適用。[6]

（二）改進(jìn)性建議

任何方法都不應(yīng)該是一成不變的，不應(yīng)該說(shuō)它改變了之后就不再成為原來(lái)的名字（預(yù)先危險(xiǎn)分析法），隨著實(shí)踐情況、時(shí)代情況進(jìn)行逐步調(diào)整，不僅是理論上的創(chuàng)新，而且有利于提升實(shí)際生產(chǎn)創(chuàng)造活動(dòng)的效率，保障工作人員的身心健康。

1.概略方面

將生命周期法的思路引入安全評(píng)價(jià)的過(guò)程。任何系統(tǒng)都有一個(gè)產(chǎn)生、發(fā)展、成熟、消亡的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程被稱(chēng)為系統(tǒng)的生命周期。[5]所謂生命周期法就是嚴(yán)格按照系統(tǒng)生命周期的各個(gè)過(guò)程和步驟去評(píng)價(jià)系統(tǒng)。包含兩方面的內(nèi)容：一方面，堅(jiān)持完善的一種安全評(píng)價(jià)方法貫穿于某一生產(chǎn)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，而不是以往的事前用危險(xiǎn)分析法，事中用安全檢查表法等。整個(gè)生產(chǎn)的生命周期采用同一種方法不僅利于操作人員掌握，而且加強(qiáng)了銜接，避免了脫節(jié)，明確了責(zé)任，更重要的是，同一種安全評(píng)價(jià)方法起到了追蹤的作用，有更好的安全評(píng)價(jià)效果。另一方面，預(yù)先危險(xiǎn)分析法不僅應(yīng)該有事前評(píng)價(jià)，而且應(yīng)該有事后的反饋。這樣，不僅可以有完善的評(píng)價(jià)過(guò)程，而且評(píng)價(jià)效果的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)可以對(duì)以后的評(píng)價(jià)工作起到啟發(fā)作用。

2.技術(shù)方面

在控制措施階段根據(jù)木桶理論。木桶理論是指一只木桶想盛滿水，必須每塊木板都一樣平齊且無(wú)破損，如果這只桶的木板中有一塊不齊或者某塊木板下面有破洞，這只桶就無(wú)法盛滿水。是說(shuō)一只木桶能盛多少水，并不取決于最長(zhǎng)的那塊木板，而是取決于最短的那塊木板。也可稱(chēng)為短板效應(yīng)。同樣的道理，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的安全性也是由最危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)決定的。首要對(duì)最危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)采取措施，不僅達(dá)到了安全的效果，而且符合經(jīng)濟(jì)性的原則。

總之，預(yù)先危險(xiǎn)分析法簡(jiǎn)單，但又具有可編輯性。不僅適用于項(xiàng)目的初期，而且經(jīng)過(guò)實(shí)際情況補(bǔ)充也適用于高級(jí)復(fù)雜的項(xiàng)目。盡管還有不足之處，但是其強(qiáng)大的應(yīng)用功能將使其在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮越來(lái)越大的作用。

[1] 張乃祿.安全評(píng)價(jià)技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2011∶99.

[2]徐志勝，姜學(xué)鵬.安全系統(tǒng)工程[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012∶56.

[3]范曉慧，舒方華，楊桂明，陳許玲，陳建華，黃漢常，甄彩玲，駱福輝，李 曦.武鋼鄂州球團(tuán)廠鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯氧化球團(tuán)生產(chǎn)優(yōu)化專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[J].燒結(jié)球團(tuán)，2014(2)∶32.

[4]徐國(guó)濤，李 偉，陳向東，張洪雷，黃漢常.球團(tuán)礦廠回轉(zhuǎn)窯破損的原因分析[c]//.全國(guó)能源與熱工2008學(xué)術(shù)年會(huì).全國(guó)能源與熱工2008學(xué)術(shù)年會(huì)論文集.

[5] 劉騰紅.管理信息系統(tǒng)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012：22.

[6]武鋼礦業(yè)有限責(zé)任公司鄂州球團(tuán)廠.武鋼礦業(yè)有限責(zé)任公司鄂州球團(tuán)廠清潔生產(chǎn)審核報(bào)告[R].武漢：武漢循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院，2010.

[7]羅孝海，駱洪濤.回轉(zhuǎn)窯輪帶軸向竄動(dòng)的復(fù)位和調(diào)整[J].燒結(jié)球團(tuán)，2012(4)∶23.

［責(zé)任編輯：高 瑞］

Petrochemical industry crisis analysis,the author in advance

Jiao Xiao-hui
（Zhongnan University of Economics and Law,Wuhan 430073）

This paper is based on the basic theory of preliminary hazard analysis.Introduce the application of preliminary hazard analysis on Ezhou pellet factory.Ezhou pellet factory is one of the a few factories that belong to Wugang.I am trying to associate life cycle method and cask principle with preliminary hazard analysis to expand the Applications of preliminary hazard analysis.It will also improve its accuracy and make it more systematic.

preliminary hazard analysis;Ezhou pellet factory;life cycle method;cask principle

F203

A

1005-913X（2015）05-0139-02

2015-03-21

焦曉輝(1993-)，男，河南濮陽(yáng)人，本科生，研究方向：煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)與管理，化工企業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)與管理。