2012年第12卷第2期HSE績效考核專欄工藝安全績效指標(biāo)介紹張曉華,劉勃(中國石化安全工程研究院山東青島266071)摘要:介紹了根據(jù)瑞士奶酪模型——事故1原理與保護層漏洞所設(shè)置的工藝安全績效指標(biāo)體系工藝安全事故一般不是由單一的嚴(yán)重故障造探討了美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)的工藝安全績效指標(biāo)及成的,而是由多個事件或故障同時發(fā)生導(dǎo)致的。多分級,列舉了每一級指標(biāo)的具體指標(biāo)和數(shù)據(jù)收集個系統(tǒng)同時或連續(xù)失效的關(guān)系最早由英國心理學(xué)要求,并具體介紹了杜邦公司的工藝安全績效指家詹姆斯·里森于1990年在“瑞士奶酪模型”中提標(biāo)體系,為國內(nèi)企業(yè)提供參考。出。在這個模型中,威脅由多個保護層的弱點或關(guān)鍵詞:工藝安全績效指標(biāo)杜邦公司漏洞”組成。當(dāng)這些孔對齊時,威脅則有可能造成傷害,見圖1。自BP公司2005年發(fā)生德克薩斯煉油廠事故后,國際石油石化行業(yè)開始意識到人身傷害績效指標(biāo)大部分是由于個人作業(yè)造成的,如高處作|釋放車裝置控制動而場裝置業(yè)、進入受限空間作業(yè)等,其結(jié)果不能反映工藝安全的問題,而工藝安全系統(tǒng)失效則將會導(dǎo)致災(zāi)難性的事故。為了能夠測量工藝安全績效,美國化學(xué)工程師協(xié)會化工過程安全中心(CCPS)于2009年發(fā)布了《領(lǐng)先和滯后工藝安全績效指標(biāo)》,美國石油學(xué)會(API)于2010年發(fā)布了與CCPS思路一致的《石油化工企業(yè)工藝安全績效指標(biāo)》圖1瑞士奶酪模型——事故與保護層漏洞( ANSI/API754)推薦規(guī)范。目前埃克森美孚、BP、收稿日期:2012-01-04殼牌、陶氏、杜邦等國際化大公司都在應(yīng)用與這作者簡介張曉華,高級工程師,1998年畢業(yè)于兩個標(biāo)準(zhǔn)一致的工藝安全績效指標(biāo)。本文重點介青紹國際上通用的工藝安全績效指標(biāo)體系的原理、工內(nèi)容、分級等。YH中國煤化工長期從事石油化近幾年從事企業(yè)CNMHGSAFETY HEALTH ENVIRONMENT境HSE績效考核專欄2012年第12卷第2期在瑞士奶酪模型中,控制危害因素的保護層安全事件中的泄漏與環(huán)境事件中的泄漏不同,環(huán)有多層,包括主動措施和應(yīng)急措施,每個保護層境事件中的泄漏是指泄漏至環(huán)境中可能造成生態(tài)可能有弱點或“漏洞”,當(dāng)漏洞對齊時,危害就會影響,而工藝安全事件中的泄漏是第一保護層失經(jīng)過漏洞穿過保護層導(dǎo)致事故。而這些漏洞孔可效導(dǎo)致的泄漏,即便進入夾層或圍堰也都屬于工以是潛在的、剛形成的或人為造成的。工藝安全藝安全事件。API、CCFS標(biāo)準(zhǔn)中泄漏等級以每小保護層包括但不限于容器壁、操作控制(防止超時泄漏的量來判斷。溫、超壓、不期望的化學(xué)反應(yīng)等)、壓力釋放裝置由上述可知,工藝安全事故為任何物料無計報警和停車聯(lián)鎖、變更控制、消防、逃生和入場劃或無控制的釋放,可造成以下一個或幾個后等,而控制這些保護層的有效性則依賴于設(shè)備本果質(zhì)安全、檢測、預(yù)防維護、管理程序、人員執(zhí)行力a)人員傷害或疾病、死亡。等b)火災(zāi)或爆炸。c)社區(qū)疏散或采取環(huán)境恢復(fù)、保護措施。2工藝安全績效指標(biāo)與分級d物料或壓力釋放。海因里希事故金字塔的預(yù)測關(guān)系存在于工藝API將事故分為嚴(yán)重事故和輕微事故。嚴(yán)重安全事故關(guān)系中。AP1754標(biāo)準(zhǔn)推薦的工藝安全事故包括導(dǎo)致死亡的事故,或損失超過25000績效指標(biāo)依據(jù)此原理分為4個層次如圖2美元的火災(zāi)爆炸,引起人員疏散或達到1級釋放閾值的泄漏;輕微事故包括導(dǎo)致可記錄傷害的事故,或損失超過2500美元的火災(zāi)爆炸,達到2級釋放閾值的泄漏等。CCPS將事故分為4級。但二者物料泄漏分級使用同一個釋放閾值表,該化輕微事故學(xué)品泄漏閾值表按照化學(xué)品的毒性區(qū)域、易燃性、可燃性等羅列了每一類、每一種物質(zhì)的釋放未遂事件(如超壓)閾值。22第三級工藝安全績效指標(biāo)——對安全系統(tǒng)操作紀(jì)律和管理體系的執(zhí)行的威脅/未遂事件第三級績效指標(biāo)代表了保護層系統(tǒng)遭受威圖2工藝安全績效指標(biāo)4晏次脅,也可稱為未遂事件指標(biāo),其提供了識別和糾正金字塔的等級代表著滯后與領(lǐng)先工藝安全保護層漏洞的機會。第三級績效指標(biāo)通常供公司指標(biāo)的遞進關(guān)系,第一級是最滯后的,第四級是內(nèi)部使用,可在公司局域網(wǎng)公開以便共享學(xué)習(xí)包最領(lǐng)先的。工藝安全事故的數(shù)量是最滯后的績效括但不限于以下指標(biāo):指標(biāo),并代表防護層失效導(dǎo)致的嚴(yán)重事件,與低a)安全操作限值偏離。層次指標(biāo)結(jié)合使用可以為公司提供安全績效評b)第一防護層檢查或測試結(jié)果在可接受范估。圍之外。21第一級和第二級工藝安全績效指標(biāo)——事c)安全系統(tǒng)激活。故d)其他第一保護層失效情況。目前API、CCPS定義工藝安全事件是指來自e)找出其他被認(rèn)為是有意義的行動。工藝過程的任何物料,包括無毒和不可燃物料221安全操作限值偏離(例如,蒸汽、氮氣、壓縮CO2或壓縮空氣)在第安全操作限值偏離是指工藝參數(shù)的偏差超過保護層無計劃或受控失效導(dǎo)致物料釋放的事了運行階段設(shè)置的安全操作限值。圖3描述了正件;或者在情況略有改變時即可導(dǎo)致某物料從第常的操作水平、高/低報警限值和安全操作限值一保護層釋放出的事件。第一保護層是指作為主之間的計宗仝趣作阻值代表不能通過手容器或用于加工、轉(zhuǎn)移物料的儲罐、容器、管道、動中國煤化工恢復(fù)到已知的安卡車、火車車廂或裝置。根據(jù)定義可以看出,工藝全狀CNMHGSAFETY HEALTH ENVIRONMENT2012年第12卷第2期張曉華,等工藝安全績效指標(biāo)介紹HSE績效考核專欄d通過下游裝置破壞排放到大氣的泄壓裝置啟動的數(shù)量和時間。安全操作極限23第四級工藝安全績效指標(biāo)——工作紀(jì)律和高位報警管理制度執(zhí)行正常操作水平第四級指標(biāo)通常代表了保護層預(yù)防措施的績效,主要由工作紀(jì)律和管理制度執(zhí)行的指標(biāo)組成。低位報警第四級指標(biāo)為識別和糾正管理系統(tǒng)的弱點提供了機會,用于公司、企業(yè)內(nèi)部報告。第四級績效指標(biāo)的選擇不必包含工藝安全管圖3儲罐漩位妥金操作限值示倒理系統(tǒng)的全部要素,選擇部分能代表保護層控制數(shù)據(jù)收集應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和風(fēng)險評估情況全有效的具有高預(yù)測能力、可操作的指標(biāo)。包括但面收集溫度、壓力、流量、濃度偏離安全操作限值不限于下列績效指標(biāo)的次數(shù)、時間。一個單一的初始事件可能導(dǎo)致多a)工藝危害評估完成—由有能力的團隊按個指標(biāo)偏離操作限值,每個指標(biāo)偏離都記作一個時完成的工藝危害評估區(qū)域百分比。單獨的三層工藝安全未遂事件。b)隱患治理項目按計劃完成——隱患治理項222第一保護層壁厚檢查或檢測結(jié)果在可接目按計劃完成的百分比/數(shù)量。受范圍之外c)培訓(xùn)完成——完成工藝安全所需的培訓(xùn)課根據(jù)壁厚測量結(jié)果,當(dāng)壁厚超出壓力可接受程,且通過技能考核的百分比。范圍時,則作為未遂事件進行記錄d)工藝安全程序有效性—按計劃評審或改每個壓力容器或常壓儲罐不合格記錄為一個進工藝安全所需的操作及維修程序的百分比單獨的未遂事件,無論壁厚的測試數(shù)量是多少。e)作業(yè)許可遵守情況——作業(yè)許可抽樣能夠223安全系統(tǒng)的激活滿足所有要求的百分比。包括受限空間作業(yè)、動火安全系統(tǒng)的激活,是用于防止第一保護層失作業(yè)、盲板作業(yè)等。效或降低失效的后果。關(guān)鍵設(shè)備檢測—按時完成的關(guān)鍵設(shè)備檢要識別多個元素組成的安全系統(tǒng)。系統(tǒng)可能測的百分比。包括壓力容器、儲罐、管道系統(tǒng)、壓力包括傳感器、邏輯解算器、驅(qū)動器,并最終旨在防釋放裝置泵儀表控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖和緊急停車系止第一保護層失效;也可能包括安全閥、燃燒器統(tǒng)、應(yīng)急響應(yīng)設(shè)備等?；蛳礈炱?共同作用以減輕第一保護層失效的后g)關(guān)鍵安全設(shè)備缺陷管理—按計劃維修或果。所有這些元素作為一個系統(tǒng)共同發(fā)揮作用,臨時保障措施的百分比。無論在系統(tǒng)內(nèi)部必須運行的設(shè)備數(shù)量有多少,須h)防腐監(jiān)測方案執(zhí)行—防腐監(jiān)測方案所有作為單個事件計算。下述的任一種情況發(fā)生時,項目完成的百分比。將作為一個工藝安全未遂事件:i)變更管理合格—抽樣滿足所有變更管理a)安全儀表系統(tǒng)激活。要求的百分比。b)機械停車系統(tǒng)激活。j)設(shè)備開車前檢查合格——備用設(shè)備、關(guān)鍵c)泄壓裝置激活。設(shè)備檢修后開車成功率。不包括在定期設(shè)備測試或作為正常停車過程k)應(yīng)急響應(yīng)演練—應(yīng)急預(yù)案演練按計劃完時手動激活安全系統(tǒng)成率。安全系統(tǒng)激活一般是根據(jù)系統(tǒng)類型(如聯(lián)鎖停車、泄壓裝置、機械停車)分開計算。分類如下:3企業(yè)工藝安全績效指標(biāo)舉例—杜邦公司工a)安全儀表激活的數(shù)量和時間。藝安全績效指標(biāo)b)機械停車激活的數(shù)量和時間。邦公司自2000年開始施工藝安全績效c)直接排放到大氣的泄壓裝置啟動的數(shù)量和指中國煤化工指標(biāo)。3.1CNMHGSAFETY HEALTH ENVIRONMENT安全環(huán)境HSE績效考核專欄2012年第12卷第2期杜邦公司工藝安全事故指標(biāo)分為3級,見表1。3.3分層次管理HSE績效指標(biāo)表1杜邦公司工藝安全事故指標(biāo)杜邦公司分層次管理績效指標(biāo),總部重點關(guān)分類輔述內(nèi)部報告注滯后指標(biāo),基層則更關(guān)注領(lǐng)先指標(biāo)。上報至總部的指標(biāo)包括:A類工藝安全事故最嚴(yán)重的工藝安全24h內(nèi)報告至總a)A/BC類事故數(shù)量。事故,包括現(xiàn)場或部總裁和總部b)內(nèi)部工藝安全管理審核建議未關(guān)閉或延現(xiàn)場外的嚴(yán)重影響HSE部門期(數(shù)量)。B類工藝安全事故中等到嚴(yán)重的工藝72h內(nèi)報告至總c)第二方工藝安全管理審核建議未關(guān)閉或延安全事故,嚴(yán)重的部HSE部門期(數(shù)量)現(xiàn)場影響C類工藝安全事故低等到中等嚴(yán)重的在正式調(diào)查報告d)計劃未關(guān)閉或延期(數(shù)量)。工藝安全事故或未結(jié)束后報告至全e)工藝危害分析建議未關(guān)閉或延期(數(shù)量)遂事件,現(xiàn)場沒有球電子事故追蹤操作程序評審超期(每3年)(數(shù)量)。影響或影響較小,數(shù)據(jù)庫g)設(shè)施完整性測試或檢查超期(數(shù)量)。主要用于趨勢分析h)現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)的總的延期行動項。上報至工廠的指標(biāo)包括杜邦公司事故數(shù)據(jù)庫分類統(tǒng)計以下內(nèi)容a)員工(操作和機械)能力復(fù)訓(xùn)獲取資質(zhì)。a)事故類型:火災(zāi)、爆炸、泄漏等。b)變更未關(guān)閉或延期——技術(shù)建議或試驗。b事故發(fā)生時的狀態(tài):開車、正常、停車c)開車前審查建議未關(guān)閉或延期c)需要加強的要素。d)變更管埋狀態(tài)——人員90天能力證明d)需要加強的操作紀(jì)律e)糾正措施未關(guān)閉或設(shè)施完整性檢測或檢查e)事故中涉及的⊥藝設(shè)備。發(fā)出的工作指令未關(guān)閉。n財產(chǎn)損失。f應(yīng)急響應(yīng)演練評審提出的建議未關(guān)閉或延期。分類統(tǒng)計的信息能夠提供教訓(xùn)學(xué)習(xí)和安全系統(tǒng)改進的方向。4結(jié)語32工藝安全管理指標(biāo)僅用人身傷害指標(biāo)不能說明安全績效水平,杜邦公司工藝安全管理指標(biāo)包括工藝安全績效指標(biāo)在近年來被國際石油石化行業(yè)a)內(nèi)部T藝安全管理審核建議未關(guān)閉或延期所重視。工藝安全績效指標(biāo)包括事故指標(biāo)、對安全數(shù)量)系統(tǒng)的威脅指標(biāo)、操作紀(jì)律和管理體系執(zhí)行的指b第二方工藝安全管理審核建議未關(guān)閉或標(biāo)。滯后指標(biāo)不但測量安全績效而且提供了系統(tǒng)延期(數(shù)量)。改進的經(jīng)驗教訓(xùn),領(lǐng)先性指標(biāo)則起到促進預(yù)防措c)計劃未關(guān)閉或延期(數(shù)量)。施落實、查找管理缺陷和預(yù)測安全績效的作用。近d工藝危害分析建議未關(guān)閉或延期(數(shù)量)。年來各大石油石化公司所采用的T藝安全績效指e)操作程序評審超期(每3年)(數(shù)量)。標(biāo)體系與AP、CCPS標(biāo)準(zhǔn)的推薦做法基本一致f設(shè)施完整性測試或檢查超期(數(shù)量)。期望國內(nèi)企業(yè)能夠重視并應(yīng)用工藝安全績效指g)現(xiàn)場領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)的總的延期行動項標(biāo),以提高工藝安全管理水平。h)員工(操作和機械)能力復(fù)訓(xùn)獲取資質(zhì)i)變更未關(guān)閉或延期——技術(shù)建議或試驗。5參考文獻j)開車前審查建議未關(guān)閉或延期。[1] ANSI/API 754 Indicators for the Refining and Petrochemicalk)變更管理狀態(tài)——人員90天能力證明。l)糾正措施未關(guān)閉或設(shè)施完整性檢測或檢查21 cCPS Process Safety Leading and Lagging MrlricN(S)3 David E Cumming. The Evelution arul Current Status of Process發(fā)出的工作指令未關(guān)閉。m)應(yīng)急響應(yīng)演練評審提出的建議未關(guān)閉或延期TH中國煤化工20123)hpwCNMHG(下轉(zhuǎn)第31頁)2AFETY HEALTH ENVIRONME2012年第12卷第2期李延山故障安全控制系統(tǒng)在丙烯腈裝置中的應(yīng)用安全技術(shù)即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)換功能。其波特率最高可以達到通過完成上位機的相關(guān)設(shè)置等操作,即可實1152kbps,使用RS-485/422通訊時需要設(shè)置數(shù)現(xiàn)遠(yuǎn)程通訊據(jù)格式。SW1用來設(shè)置數(shù)據(jù)格式,可以是9、10、通過設(shè)置FSC系統(tǒng)COM卡、ADAM-4520模11、12位(bits),默認(rèn)的數(shù)據(jù)格式是10bits:1起始塊以及上位機的通訊方式、波特率、奇偶校驗位及位,8數(shù)據(jù)位,0校驗位,1停止位。如果通訊參數(shù)起始位等詳細(xì)參數(shù),使其對應(yīng)一致,經(jīng)過調(diào)試,通不是“N,,1”,則需要根據(jù)通訊參數(shù)來設(shè)置SW1,訊正常,實現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)視。見圖2。Format SeltingSwn)5效果9 bits通過技術(shù)改造與設(shè)備更新,現(xiàn)在操作人員已經(jīng)能夠通過遠(yuǎn)程通訊系統(tǒng)對現(xiàn)場情況進行實時監(jiān)視,達到了改造目的,避免了設(shè)備故障導(dǎo)致的停車風(fēng)險,保障了員工的職業(yè)健康。經(jīng)一年多運行,整II bits套裝置平穩(wěn)、安全。12 hitsApplication of Fail-safe Control System inAcrylonitrile Unit圖2SW1設(shè)置方式sW2用來設(shè)置RS485方式或設(shè)置RS422Li Yanshan通訊方式以及通訊波特率,見圖3。ADAM4520 (SINOPEC Qilu Company Acrylic Factory, Shandong,的出廠默認(rèn)波特率是9600,當(dāng)使用RS422方式Zibo,25068)時,只需將SW2的第10位撥到“ON即可,表示 Abstract: Application situation and problems of選擇的是RS422方式,1-9均為“OFF",RS-422fail- safe control system in the acrylonitrile unit were可以自適應(yīng)波特率。introduced. HAZOP method was used to analyzeproblems and propose solutions. The system runsstable after its implementation12345678910acrylontrol圖3SW2設(shè)置方式system; risk assessment; risk control GSE(上接第24頁)Dupont's process safety performance indicator systemIntroduction of Process Safety Performancewas given as a sample for domestic enterpriseIndicatorsKey words: process safety; performance indicators:DupontZhang Xiaohua, Li(SINOPEC Safety EngineeringQingdao, 266071)Abstract: Process safety indicator system which isbased on "Swiss Cheese Model"-incident andprotection layer model was introduced. Process safetperformance indicator and its classification werdiscussed. detailed indicator of each indicator andnformation collection requirement were listedI中國煤化工CNMHGISAFETY HEALTH ENVIRONMENT