張啟寶

摘 要：重大的安全事故表明了化工工藝安全管理的意義與價值。HAZOP技術是一種較為常見的工藝危害分析方法，在化工工藝安全管理中發(fā)揮著重要作用。主要介紹了化工工藝安全管理、HAZOP技術，探究化工工藝安全管理中HAZOP的應用，以供借鑒。

關鍵詞：化工工藝;安全管理;HAZOP

化工工藝裝置日益復雜，規(guī)模明顯擴大，在應用的過程中也發(fā)生了諸多的安全事故，暴露出化工工藝系統(tǒng)的風險性。此時出現(xiàn)了化工工藝安全管理這一新興學科，研發(fā)了危險與可操作性分析（Hazard and Operability Analysis，HAZOP）等多種切實有效的工藝危害分析方法。

1 ? ?化工工藝系統(tǒng)風險分析

1.1 ?風險表現(xiàn)

20世紀70年代以來，我國工業(yè)發(fā)展水平顯著提高，化工生產(chǎn)的流程和工藝愈加復雜，高溫高壓、易燃易爆的操作條件隨之增多，化工處理設備的體積也有所增大。我國同很多發(fā)達國家也相繼發(fā)生了多起重大工藝安全事故。 ?20世紀80年代，印度一家公司設立在貧民區(qū)周圍的農(nóng)藥廠發(fā)生了劇毒氣體泄露事件，造成25 000人直接死亡，55萬人間接死亡，20多萬人因此殘疾。在化工生產(chǎn)中，系統(tǒng)風險因素對人們的生命、財產(chǎn)安全構成了極大的威脅。重工業(yè)和學術界也對此展開深入探索和研究，將工藝安全視為獨立的研究課題。

1.2 ?化工工藝系統(tǒng)風險控制方式

化工工藝系統(tǒng)風險的控制可通過潛在風險衡量指標、本質(zhì)生命安全管控以及管理模式控制這3種方式實現(xiàn)。風險衡量指標包括人員傷亡、環(huán)境破壞、家庭財產(chǎn)損失等情況[1]。為此，在化工工藝系統(tǒng)運行中，需要做好事故發(fā)生率的分析和預測，綜合探究各項影響因素，提出預防和控制措施，避免事故的發(fā)生，降低風險系數(shù)。本質(zhì)生命安全管控則要求在化工工藝系統(tǒng)運行中，利用危害性較小的化學品替代天然和無害的化學品或者優(yōu)化系統(tǒng)運行流程來規(guī)避危害的產(chǎn)生，降低危險系數(shù)，維護系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性。同時，該方法還可揮發(fā)化工工藝系統(tǒng)的屬性，降低化學品使用中對設備設施造成的影響，以提高系統(tǒng)的安全性。

如在化工工藝系統(tǒng)中，可借助超壓連鎖、控制軟件系統(tǒng)以及溢流軟件系統(tǒng)完成科學管理和控制，確保設備設施能夠承受工藝波動的影響，加快危險情況的識別，以連鎖、緊急停車等方式，降低異常狀態(tài)下對設備設施造成的影響，避免危險事故的發(fā)生。管理模式控制是借助安全操作和專業(yè)程序，對日常作業(yè)環(huán)節(jié)加以管理和控制，以此實現(xiàn)程序、設備的管理和保護，是降低風險系數(shù)的一種有效方式。

2 ? ?化工工藝安全管理分析

2.1 ?化工工藝安全管理發(fā)展概述

1992年，美國職業(yè)安全與健康管理局（Occupational Safety and Health Administration，OSHA）提出了工藝安全管理標準，獲得了美國國會的認可，并成為美國的法規(guī)。過程安全管理（Process Safety Management，PSM）將重點放在預防火災、爆炸、有毒化學品泄露等安全事故上，采取有效措施加強工藝設施設計、運行和退役管理，以此有效控制風險。PSM可用于生產(chǎn)、儲存和使用等與危險化學品相關的化學品活動，在北美和歐洲各國發(fā)揮著重要作用，隨著技術的完善和理念的轉(zhuǎn)變，也從雛形演變?yōu)槿遮叧墒斓陌踩芾眢w系[2]。

2010年，原國家安監(jiān)局首次明確了化工企業(yè)工藝安全管理的要求，發(fā)布了推薦性行業(yè)標準，提出了工藝安全信息、工藝危害分析、操作流程、培訓、承包商管理等內(nèi)容的標準要求，也包含美國工藝安全管理中提出的14個因素。

工藝安全信息（Process Safety Information，PSI）涵蓋物料的危害性、工藝設計、設備設計等內(nèi)容，是工藝安全管理的主要任務。老舊化工設備的數(shù)量較多，但缺乏完整的工藝安全信息基礎資料，無法及時收集歸檔工藝、設備改造與變更等多個重要信息。工藝安全信息的完整性也受到了較大影響。因此，需要采取措施完善化工裝置安全設計診斷工作。工藝危害分析成為工藝安全管理中最為重要的內(nèi)容，滲透于整個工藝的生命周期。從某種意義上來看，這是一種有組織、系統(tǒng)地對工藝裝置或設備進行危害識別的過程，也是減少和消除工藝危害的重要依據(jù)。

2.2 ?常見的工藝危害分析方法

工藝危害分析的方法主要有安全檢查表（Safety Check List，SCL）、故障假設法（what-if）、HAZOP、保護層分析（Layers of Protection Analysis，LOPA）、故障模式影響及危害性分析（Failure Mode Effects and Criticality Analysis，F(xiàn)MECA）以及量化風險分析（Quantitative Risk Analysis，QRA），總體可歸類為定性分析、半定量分析、定量分析3類。

（1）SCL是基于表格形式列出檢查項目、切實做好分析工作的過程，確定系統(tǒng)和場所的狀態(tài)能否滿足安全規(guī)定。在檢查中，如發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)存在嚴重的安全隱患，需及時提出整改措施。人員要檢查場地、周邊環(huán)境、設施、設備和管理等內(nèi)容，依據(jù)相關規(guī)定、規(guī)范和標準、事故案例以及行業(yè)經(jīng)驗，系統(tǒng)地分析并確定危險區(qū)域和防范措施，編制檢查表。

（2）what-if是一種較為典型的頭腦風暴法，先要假設可能出現(xiàn)的故障，然后認真討論現(xiàn)有的控制措施是否有效，最后提出建議與措施。采用上述方法，基于互動和引導提問等多種方式完成此項工作。為了優(yōu)化處理質(zhì)量，應由經(jīng)驗豐富的人員做好上述工作。該方法在設備故障評估中較為常見。

（3）HAZOP是一種能夠辨別設計缺陷、工藝過程危害和操作性問題的結構化分析方法。該方法能夠充分利用引導詞，在會議中由不同專業(yè)完成，且不同專業(yè)間可相互促進，拓展思路。這對成員的專業(yè)知識和經(jīng)驗要求十分嚴格[3]。

（4）LOPA是一種有效開展風險評估分析的方式，能夠?qū)ΜF(xiàn)有措施的可靠性進行半量化評估，以此確定控制和消除風險的能力，掌握保護層是否充足，防止發(fā)生意外事故。再者，采用定型風險矩陣獲取發(fā)生高風險等級事件時，應單獨應對事件。在明確定義的場景下，可應用分析保護層法，簡化分析流程。

（5）FMECA是應對每個生產(chǎn)流程潛在故障模式的有效方法。確定故障對產(chǎn)品產(chǎn)生的影響，全方位地考慮故障模式的影響程度和故障模式發(fā)生概率的失效模式以及原因的半定量分析方式，具有鮮明特征，在產(chǎn)品質(zhì)量管理、機械設備設計和制造中應用廣泛。同時，在工藝危害分析的過程中具有明顯的局限，這也成為整套工藝風險分析的重要補充。

（6）QRA是對于某個設施或作業(yè)活動中發(fā)生事故的估算頻率和后果組織量化表達的系統(tǒng)方法，能夠在數(shù)學模型的基礎上計算事故發(fā)生的幾率和后果，完成風險評估，該方法在項目選址和平面布置中發(fā)揮著重要的作用。但這種方法是一種新型手段，并未建立統(tǒng)一、完善的標準。

工藝安全管理與傳統(tǒng)的事故預防方法存在明顯的差異，主要應用過程危險分析（Process Hazard Analysis，PHA）完成各項工作。數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示，PHA能夠減少近30%由于設計不足和操作不當引發(fā)的事故。因此，務必準確把握PHA的基本方法，定期組織開展PHA，加強生產(chǎn)安全管理，提高風險管控的針對性。

3 ? ?化工工藝安全管理中HAZOP技術的應用

3.1 ?HAZOP技術分析的意義

HAZOP是一種結構化的風險分析工具，也可系統(tǒng)、全面地識別流程中存在風險的操作以及有效的處理措施，最大限度地規(guī)避管理的盲點，提升工作效率，簡化工作流程。HAZOP全面分析了異常操作問題和前所未見的現(xiàn)象，這也是對設計的重要補充。相關數(shù)據(jù)顯示，應用HAZOP技術并提出了有效建議后，運行時出現(xiàn)的問題明顯減少。

HAZOP主要采用分析偏差、明確原因、探討后果和提出解決措施等處理方式。分析前，工藝流程圖應達到既定的要求;分析時，乙工程師需詳細介紹裝置設計的主要內(nèi)容，講解多個細節(jié)設計的主要目的及作用，記錄講解的主要內(nèi)容。HAZOP基于系統(tǒng)分析方法融合所有的關鍵詞，通過查詢工廠，分析工藝裝置存在的危險、發(fā)生事故的主要原因及事故可能引發(fā)的重大風險，并以此為基礎制定裝置安全運行技術方案。HAZOP技術也可增強裝置技術人員的危險意識，改善HAZOP的效果。

3.2 ?HAZOP分析結果的應用

HAZOP分析結果能夠識別操作過程中頭腦風暴式的危險，這也是針對工業(yè)操作規(guī)范開展的高水平安全審查工作，提高安全操作水平。利用該技術還可組織開展員工安全操作培訓，制定科學有效的應急預案。

例如，脫輕塔T2002塔頂罐D(zhuǎn)2002可能形成酸性物質(zhì)水溶液，進而引發(fā)酸性腐蝕。當脫輕塔內(nèi)物料泄漏到周邊的環(huán)境中時，遇到火源后會發(fā)生爆炸和火災，引發(fā)嚴重的人員傷亡，回流管線受多種因素的影響會出現(xiàn)苯泄漏問題。

結合HAZOP的建議項目，應在兩個閥門中間增設排放閥，如后果十分嚴重，則可制定科學的應急預案。切實做好應急演習工作，也可在石油化工在役生產(chǎn)裝置安全評價中應用HAZOP分析方法，引導分析人員全面把握單元的工藝過程和設備，全面了解單元的危險和應對措施，督促職工樹立安全意識。此外，HAZOP研究成果也可指導裝置的日常生產(chǎn)維護及安全管理。從以上分析可以看出，HAZOP分析方法應用于石油化工在役生產(chǎn)裝置的安全評價可行，具有顯著的特點。

首先，全面分析挖掘裝置設計、運行、檢修和停車等多個階段存在的安全隱患和操作問題，提出切實可行的解決對策，維護生產(chǎn)裝置的運行安全，也可降低安全事故發(fā)生率，指導日常生產(chǎn)、維護和裝置的安全管理。

其次，裝置操作及管理人員能夠更好地掌握裝置的性能，優(yōu)化安全生產(chǎn)制度、操作流程和事故預防方案，也可提高工藝安全管理的水平。

再次，有利于強化人員風險防范意識和責任意識。HAZOP技術主要以會議的方式，組織不同專業(yè)的管理人員和操作人員，認真分析裝置潛在和既有的風險，深度探究和預防風險，減少不利影響，了解最嚴重的后果和發(fā)生異常的主要原因，切實做好本職工作。此外，該技術也有利于豐富基層管理人員的專業(yè)知識，如工藝技術人員一方面要正確認識工藝技術，另一方面也需了解設備、電氣和儀表的功能特點。

最后，在員工培訓中可利用HAZOP研究成果，不斷提升安全管理的整體水平。

4 ? ?結語

HAZOP分析技術是現(xiàn)階段應用最廣泛的技術，在化工工藝過程危害識別中發(fā)揮著重要作用。我國對化工建設項目健康、安全和環(huán)境（Health-Safety-Environmental，HSE）管理工作提出了更高的要求，風險分析技術也得以全面發(fā)展，社會和企業(yè)需要高度重視安全生產(chǎn)及風險管理，以維系社會關系的穩(wěn)定。

[參考文獻]

[1]白健，徐靚，楊磊.HAZOP分析技術在化工行業(yè)中的應用研究[J].化工管理，2020（5）：106-107.

[2]汪俊.化工工藝安全管理中HAZOP應用探討[J].云南化工，2018，45（6）：143-146.

[3]王碩，王晗，孫威.HAZOP技術在化工裝置中的應用[J].環(huán)球市場，2020（4）：358-358.