許 晶 趙東風(fēng) 趙志強(qiáng)
(1.中國(guó)石油大學(xué)(華東)機(jī)電工程學(xué)院 2.中國(guó)石油大學(xué)(華東)化學(xué)化工學(xué)院)(3.青島歐賽斯環(huán)境與安全技術(shù)有限責(zé)任公司)
危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)最早是在20世紀(jì)60年代由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司(ICI)提出并應(yīng)用的一種工藝過(guò)程安全分析方法[1],是由多學(xué)科專家小組對(duì)工藝過(guò)程的危險(xiǎn)和可操作性進(jìn)行分析,識(shí)別系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn),并為操作指導(dǎo)提供有用的參考資料。
然而,首次對(duì)工藝裝置進(jìn)行HAZOP分析后,企業(yè)的安全狀況并不是一成不變的,在后期的生產(chǎn)運(yùn)行中不可避免地會(huì)發(fā)生大量的變更,它會(huì)隨工藝流程、設(shè)備、安全設(shè)施、操作程序、人員組織結(jié)構(gòu)、場(chǎng)所和環(huán)境的變更不斷發(fā)生變化,導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)及風(fēng)險(xiǎn)可接受水平的變化,所以首次HAZOP分析之后并不是一勞永逸的。HAZOP再審查(Revalidation)就是在初次HAZOP分析若干年后,有針對(duì)性地對(duì)裝置的工藝危害情況重新進(jìn)行一次系統(tǒng)全面的梳理,從而評(píng)定初次分析結(jié)果的有效性,在滿足規(guī)范要求的同時(shí)提高企業(yè)的工藝過(guò)程安全管理水平。
定期的再審查的目標(biāo)是辨識(shí)風(fēng)險(xiǎn)隨著時(shí)間的推移累積的變化,提高對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí),最終目標(biāo)就是避免事故的發(fā)生。然而,完成一個(gè)典型的化工過(guò)程,HAZOP分析一般歷時(shí)幾星期到幾個(gè)月,面對(duì)初次HAZOP分析成果,在進(jìn)行HAZOP再審查時(shí),是否可以利用已有的HAZOP分析報(bào)告,使HAZOP再審查更加簡(jiǎn)化及有效率,同時(shí)保證審查結(jié)果符合企業(yè)目前現(xiàn)狀。在國(guó)內(nèi),目前還沒(méi)有系統(tǒng)的方法指導(dǎo)如何更有效率地進(jìn)行HAZOP再審查。而國(guó)外,越來(lái)越多的公司嘗試用簡(jiǎn)化的方法進(jìn)行再評(píng)審,而不是盲目的重做 HAZOP[2]。
HAZOP分析技術(shù)經(jīng)歷50多年的研究改進(jìn)和完善,在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用于大量的工程項(xiàng)目,成為目前過(guò)程安全領(lǐng)域上通用的評(píng)價(jià)方法之一。許多國(guó)家的法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中已明確規(guī)定所有新建及改、擴(kuò)建的重大危害工藝裝置,都要開(kāi)展HAZOP分析[1]。全球范圍內(nèi)的石油化工公司、化工生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)計(jì)施工公司普遍應(yīng)用HAZOP方法分析石油化工等過(guò)程的工藝危險(xiǎn)性,例如:陶氏化學(xué)、法國(guó)羅迪亞公司、英國(guó)BP公司、德國(guó)拜爾公司、荷蘭帝斯曼公司,以及中國(guó)的一些石油、石化公司等[3-4]。
HAZOP分析方法在工藝危害分析(PHA)中被廣泛采用。然而,如果不進(jìn)行再審查,任何進(jìn)行過(guò)的HAZOP分析都會(huì)過(guò)期。美國(guó)職業(yè)健康安全管理局(OSHA,Occupational Safety& Health Administration)在其1992年發(fā)布的工藝安全管理(PSM,Process Safety Management)標(biāo)準(zhǔn)中提出再審查這個(gè)概念,要求“在初次工藝危害分析后,至少每5年應(yīng)進(jìn)行再審查,確保工藝過(guò)程危害分析和當(dāng)前 工 藝 一 致 ”[5]。 美 國(guó) 環(huán) 保 總 局 (EPA,Environmental Protection Agency)在其風(fēng)險(xiǎn)管理規(guī)程以及歐洲SEVESOⅡ指令中都有相應(yīng)的要求[2]。美國(guó)的化學(xué)工藝安全中心(CCPS,Center of Chemical Process Safety)出版了一本有關(guān)工藝危害分析再審查的書(shū)(《Revalidating PHAs》)[6],將再審查定義為:再次確認(rèn)工藝危害分析可以準(zhǔn)確反映當(dāng)前設(shè)備配置、工藝操作及人員和環(huán)境狀況,同時(shí)滿足法律法規(guī)的要求。
在美國(guó),大型的石化企業(yè)已經(jīng)對(duì)在役裝置進(jìn)行過(guò)2~3輪的HAZOP分析,識(shí)別出系統(tǒng)中潛在的危險(xiǎn),發(fā)現(xiàn)了大量的安全隱患。在中國(guó),HAZOP分析技術(shù)研究起步較晚,但隨著時(shí)間的推移,很多應(yīng)用過(guò)HAZOP進(jìn)行工藝危害分析的企業(yè)也即將迎來(lái)HAZOP的再審查。由國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局在AQ/T 3034-2010《化工企業(yè)工藝安全管理實(shí)施導(dǎo)則》中要求:“企業(yè)應(yīng)在工藝裝置建設(shè)期間進(jìn)行一次工藝危害分析,識(shí)別、評(píng)估和控制工藝系統(tǒng)相關(guān)的危害,所選擇的方法要與工藝系統(tǒng)的復(fù)雜性相適應(yīng)。企業(yè)應(yīng)每3年對(duì)以前完成的工藝危害分析再一次進(jìn)行確認(rèn)和更新,涉及劇毒化學(xué)品的工藝可結(jié)合法規(guī)對(duì)現(xiàn)役裝置評(píng)價(jià)進(jìn)行頻次要求”[7]。再審查與初次HAZOP的不同點(diǎn)在于前者是在裝置運(yùn)行的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上再次進(jìn)行的,初次HAZOP時(shí)重點(diǎn)往往是在于完善設(shè)計(jì)和獲取操作權(quán)限[8],而HAZOP再審查是看初次HAZOP的結(jié)果是否依舊適用于當(dāng)前的環(huán)境,更依賴于現(xiàn)場(chǎng)操作實(shí)際情況及記錄備案等。
目前,并沒(méi)有系統(tǒng)的方法指導(dǎo)如何進(jìn)行HAZOP再審查,然而盲目地重做HAZOP不僅耗時(shí)耗力,還需要大量的資源投入,越來(lái)越多的企業(yè)期望在首次HAZOP分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行,可以使得再審查更簡(jiǎn)單有效,同時(shí)保證工藝危害分析的質(zhì)量。
在進(jìn)行再一次工藝危害分析時(shí),采用重做還是更新的方式是由很多因素決定的,比如先前的工藝危害分析是否存在較大缺陷、變更管理系統(tǒng)是否完善、是否發(fā)生過(guò)重大事故、資料是否齊全、初次分析后是否有新的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范出臺(tái)等。
HAZOP再審查的方式取決于以下3個(gè)方面:
(1)自從上次HAZOP分析完成后發(fā)生的設(shè)計(jì)變更數(shù)目、問(wèn)題大小、工藝復(fù)雜程度、變更工藝危害分析質(zhì)量及變更執(zhí)行管理情況。
(2)先前HAZOP分析質(zhì)量:包括工藝安全信息全面程度、HAZOP分析全面程度、HAZOP記錄內(nèi)容完整性、HAZOP成果應(yīng)用效果等。
(3)前期事故及裝置運(yùn)行情況:分析工藝安全事故的類型、統(tǒng)計(jì)事故頻率、后果嚴(yán)重程度和事故發(fā)生的原因等。
(1)組建審查小組,小組成員的組成建議如下[9]:
①審查組長(zhǎng):在組織HAZOP分析方面受過(guò)訓(xùn)練、富有經(jīng)驗(yàn);負(fù)責(zé)HAZOP小組和項(xiàng)目管理人員之間的交流;制定審查計(jì)劃。
②工藝設(shè)備技術(shù)員 :熟悉過(guò)去的項(xiàng)目、過(guò)去和現(xiàn)在的設(shè)計(jì)/運(yùn)營(yíng)問(wèn)題及變更內(nèi)容。
③現(xiàn)場(chǎng)操作人員:要求熟悉現(xiàn)場(chǎng)情況,操作經(jīng)驗(yàn)豐富。
④業(yè)主(用戶):說(shuō)明分析要素的操作環(huán)境、偏差的后果、偏差的危險(xiǎn)程度。
⑤專家:提供與系統(tǒng)和分析相關(guān)的專業(yè)知識(shí)??裳?qǐng)工藝、自控專家協(xié)助分析小組進(jìn)行部分分析。
⑥記錄員:進(jìn)行審查記錄,記錄相關(guān)變更情況,更新或補(bǔ)充HAZOP記錄,協(xié)助分析組長(zhǎng)編制計(jì)劃,履行管理職責(zé);某些情況下,分析組長(zhǎng)可兼任記錄員。
⑦維護(hù)人員:維護(hù)人員代表(若需要)。
如果可能,業(yè)主方盡量有一名參與初次HAZOP分析的人員,在對(duì)前期HAZOP分析報(bào)告審查時(shí)盡量保證客觀性。
(2)收集信息,包括HAZOP報(bào)告、變更管理(MOC)資料、前期事故報(bào)告、HAZOP建議跟蹤落實(shí)情況、工藝工程安全信息、操作規(guī)程等。
(3)通過(guò)專家小組打分方法評(píng)估變更情況、HAZOP報(bào)告質(zhì)量、事故情況得出HAZOP再審查適合的方式(重做HAZOP或更新HAZOP)。詳情見(jiàn)表1與表2。
(4)根據(jù)確定的審查方式進(jìn)行落實(shí):
①重新HAZOP:從上次HAZOP分析后變更太多、上次的HAZOP分析質(zhì)量較差或上次的HAZOP分析中風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別不充分,遺漏的很多關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)恰恰是導(dǎo)致事故發(fā)生的原因[4]。
②更新HAZOP:全面評(píng)估后,針對(duì)變更、裝置實(shí)際運(yùn)行缺陷、事故等方面對(duì)先前的HAZOP分析結(jié)果進(jìn)行修正或補(bǔ)充,使更新后的HAZOP報(bào)告重新具有效力。
具體再審查方式的確定流程如圖1所示。
重做HAZOP在文中不贅述,更新HAZOP最有效的方式就是搜集所有與變更有關(guān)的資料及事故信息[10],查看前期HAZOP分析中提出的建議措施落實(shí)情況,配合工藝設(shè)備技術(shù)員及現(xiàn)場(chǎng)操作人員等,對(duì)照工藝管道儀表流程圖(PID圖),初步了解變更情況及系統(tǒng)存在的容易導(dǎo)致事故的缺陷,比如工藝流程、設(shè)備、安全設(shè)施、操作程序、操作條件、場(chǎng)所和環(huán)境的變更,并由記錄員做好變更記錄,根據(jù)變更規(guī)模、變更管理情況及變更的工藝危害分析質(zhì)量,由審查組長(zhǎng)制定計(jì)劃帶領(lǐng)專家小組對(duì)變更單元開(kāi)展不同
程度的HAZOP分析,同時(shí)對(duì)HAZOP報(bào)告進(jìn)行審查,對(duì)于節(jié)點(diǎn)劃分不合理,引導(dǎo)詞不全面,分析結(jié)果不合理的情況相對(duì)應(yīng)進(jìn)行修正及補(bǔ)充,更新HAZOP分析結(jié)果,使其重新具有效力并符合企業(yè)現(xiàn)狀。
表1 HAZOP再審查方式確定打分表Table 1 Reference score table of HAZOP revalidation approach
表2 HAZOP再審查方式確定表Table 2 Determination table of HAZOP revalidation approach
更新HAZOP與重做HAZOP相比省時(shí)省力,最大程度地減少了現(xiàn)有資源的浪費(fèi),并可以保證有針對(duì)性地進(jìn)行評(píng)估,大大提高企業(yè)的安全水平。
本文提出的進(jìn)行HAZOP再審查的方法,在初次HAZOP分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)專家小組打分方法評(píng)估變更情況、HAZOP報(bào)告質(zhì)量、事故情況得出HAZOP再審查適合的方式,進(jìn)而決定出是重做HAZOP還是更新HAZOP。該方法已在中國(guó)石油獨(dú)山子石化公司裝置區(qū)進(jìn)行了實(shí)例應(yīng)用,結(jié)論是大項(xiàng)目煉油罐區(qū)需要重做HAZOP,而球罐區(qū)只需針對(duì)變更、裝置實(shí)際運(yùn)行缺陷、事故等方面對(duì)先前的HAZOP分析結(jié)果進(jìn)行修正或補(bǔ)充,大大節(jié)省了人力物力,而且采用最恰當(dāng)?shù)姆绞绞笻AZOP分析重具效力,比盲目地重做HAZOP省時(shí)省力且更有針對(duì)性,滿足了企業(yè)對(duì)更好更快地再次進(jìn)行工藝危害分析的需求。
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