陳賡良 李勁

（中國(guó)石油西南油氣田公司天然氣研究院）

1 資產(chǎn)完整性管理（AIM）與風(fēng)險(xiǎn)管理

本文討論的“資產(chǎn)”是指天然氣處理廠的設(shè)備及管道，而“完整性”則是指其安全完整性。根據(jù)GB/T 20438.4—2006《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全第4部分：定義和縮略語(yǔ)》所示定義：安全完整性是在規(guī)定的條件、規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，安全相關(guān)系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)要求的安全功能的概率。

油氣勘探和開(kāi)發(fā)是個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的行業(yè)，其中，天然氣處理廠的生產(chǎn)工藝包括高溫、高壓過(guò)程，且存在易燃、易爆、有毒氣體擴(kuò)散等極其危險(xiǎn)的工況。因此，如何保證天然氣處理廠從可研、設(shè)計(jì)、建設(shè)、投產(chǎn)到日常運(yùn)行的安全性，已成為當(dāng)前各級(jí)管理部門關(guān)注的重點(diǎn)。

所謂安全性是指確保安全的程度，是衡量系統(tǒng)安全程度的客觀存在。與安全性相對(duì)的概念是危險(xiǎn)性，安全性與危險(xiǎn)性是系統(tǒng)的兩個(gè)方面，危險(xiǎn)性越小則安全性越大。但是，“安全”是個(gè)絕對(duì)的概念，無(wú)法進(jìn)行量化，而“風(fēng)險(xiǎn)”是可以量化的。在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)，通常采用的公式為：

式（1）中：R——風(fēng)險(xiǎn)（度）；P——事故發(fā)生的概率；S——事故的后果。式（1）表明，工廠生產(chǎn)系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)控制實(shí)質(zhì)上就是控制或降低其發(fā)生的概率。因此，把安全問(wèn)題轉(zhuǎn)化為風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題后，安全就可以進(jìn)行定性或定量分析與評(píng)價(jià)，并且可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行控制。對(duì)一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)而言，當(dāng)其不存在不可接受的風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可以認(rèn)為該生產(chǎn)系統(tǒng)處于安全可靠的受控工作狀態(tài)。

自20世紀(jì)70年代起，風(fēng)險(xiǎn)管理的概念、理論與實(shí)踐由美國(guó)傳播到加拿大、歐洲、日本和海灣地區(qū)。1995年，澳大利亞和新西蘭首次聯(lián)合發(fā)布了AS/NZS 4360《風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)》，隨后，加拿大和日本相繼發(fā)布了CAN/CSA-Q850-97《風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)》和JISQ 2001：2001《風(fēng)險(xiǎn)管理標(biāo)準(zhǔn)》。這些標(biāo)準(zhǔn)在國(guó)際上受到了廣泛的重視和應(yīng)用，并且在工業(yè)實(shí)踐中取得了顯著的成效。按國(guó)際油氣生產(chǎn)者協(xié)會(huì)在其所屬企業(yè)范圍內(nèi)的統(tǒng)計(jì)，在實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理的10年間（1998年至2007年），LTIF（百萬(wàn)工時(shí)傷害頻率）與TRIR（總可記錄事故發(fā)生率）均有顯著下降［1］。據(jù)此，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于 2009年 7月發(fā)布了 ISO 31000《風(fēng)險(xiǎn)管理原則與實(shí)施指南》，此標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)管理以實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)完整性管理的基本原則及指導(dǎo)準(zhǔn)則，在理論與實(shí)踐兩個(gè)方面奠定了資產(chǎn)完整性管理的基礎(chǔ)。

中國(guó)石油在長(zhǎng)期的安全（風(fēng)險(xiǎn)）管理工作中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在油氣長(zhǎng)輸管道領(lǐng)域成功開(kāi)發(fā)了資產(chǎn)完整性管理（數(shù)據(jù)）平臺(tái)［2］。鑒于此，建議在風(fēng)險(xiǎn)程度同樣極高的天然氣凈化與處理領(lǐng)域盡快開(kāi)展資產(chǎn)完整性管理的研究，并進(jìn)一步開(kāi)發(fā)相應(yīng)的資產(chǎn)完整性管理平臺(tái)以提高風(fēng)險(xiǎn)管理的水平。

2 完整性管理的目標(biāo)與原則

2.1 資產(chǎn)完整性管理的基本目標(biāo)

與油氣長(zhǎng)輸管道不同，迄今為止，國(guó)內(nèi)外尚未發(fā)表過(guò)專門針對(duì)天然氣處理廠完整性管理的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或?qū)Ｖ?，即便討論其風(fēng)險(xiǎn)管理的有關(guān)論文也不多見(jiàn)。參照風(fēng)險(xiǎn)管理的背景、環(huán)境與條件類似的煉油廠、化工廠文獻(xiàn)資料，并結(jié)合ISO 31000《風(fēng)險(xiǎn)管理原則與實(shí)施指南》有關(guān)安全完整性的規(guī)定，天然氣處理廠資產(chǎn)完整性管理的基本目標(biāo)為：

一是，天然氣處理廠的完整性管理與其可研（前期工作）、設(shè)計(jì)（初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)）、施工（監(jiān)理）、運(yùn)行（管理）、檢修（設(shè)備維護(hù)）等各階段工作密切相關(guān)，貫穿天然氣處理廠整個(gè)壽命周期。

二是，對(duì)有可能導(dǎo)致天然氣處理廠設(shè)備和管道失效的危險(xiǎn)因素持續(xù)地進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)測(cè)，對(duì)其可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。

三是，對(duì)在役天然氣處理廠的完整性管理要不斷識(shí)別運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)因素，并制定相應(yīng)的治理控制對(duì)策，不斷采取措施以防止事故發(fā)生，從而保證天然氣處理廠始終處于安全可靠的受控工作狀態(tài)。

四是，不斷改善識(shí)別到的風(fēng)險(xiǎn)因素，并將天然氣處理廠運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)水平嚴(yán)格控制在可以接受的范圍內(nèi)。

五是，天然氣處理廠完整性管理是一個(gè)連續(xù)的、循環(huán)進(jìn)行的監(jiān)控管理過(guò)程，從而達(dá)到持續(xù)減少和預(yù)防事故發(fā)生，經(jīng)濟(jì)合理地保證工廠長(zhǎng)周期安全可靠運(yùn)行的目的。

資產(chǎn)完整性管理是一個(gè)完善的、系統(tǒng)的資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理過(guò)程，是在資產(chǎn)的整個(gè)壽命周期中使用系統(tǒng)工程方法為基礎(chǔ)的整體優(yōu)化方式對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行管理，并以戴明 PDCA（計(jì)劃—執(zhí)行—檢查—處理）循環(huán)的方式持續(xù)進(jìn)行，從而滿足資產(chǎn)的可靠性、安全性和經(jīng)濟(jì)性等要求。因此，在實(shí)施資產(chǎn)完整性管理的過(guò)程中也必須考慮經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題，即，資產(chǎn)完整性管理的總體目標(biāo)應(yīng)定為安全生產(chǎn)+節(jié)約成本。

2.2 資產(chǎn)完整性管理的基本原則

與傳統(tǒng)的安全管理不同，資產(chǎn)完整性管理的基本原則為：一是，任何生產(chǎn)系統(tǒng)，只要從事生產(chǎn)活動(dòng)就存在風(fēng)險(xiǎn)；二是，不可能通過(guò)預(yù)防措施來(lái)徹底消除風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)質(zhì)上不存在“零風(fēng)險(xiǎn)”與爭(zhēng)取做到的“零事故”；三是，生產(chǎn)系統(tǒng)存在的風(fēng)險(xiǎn)越低，進(jìn)一步降低就越困難；四是，必須在生產(chǎn)系統(tǒng)中權(quán)衡操作成本與風(fēng)險(xiǎn)水平之間的關(guān)系，使之達(dá)到安全可靠的受控狀態(tài)。綜合這4項(xiàng)基本原則，得到資產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)管理ALARP（最低合理可行）準(zhǔn)則，詳見(jiàn)圖1。

圖1 ALARP準(zhǔn)則

ALARP準(zhǔn)則的內(nèi)涵［3］：一是，對(duì)工業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)估后，若風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)落在不可容忍①區(qū)，則除特殊情況外，此風(fēng)險(xiǎn)是無(wú)論如何不能被接受的，必須采取安全改進(jìn)措施，否則整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)不能投入運(yùn)行；二是，若風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)落在可忽略②區(qū)，則認(rèn)為此風(fēng)險(xiǎn)可以被接受，無(wú)需再采取安全改進(jìn)措施，只要嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)章制度及操作規(guī)程即可保證安全生產(chǎn)；三是，若風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)落在可容忍③區(qū)，則應(yīng)按 ALARP準(zhǔn)則進(jìn)行安全改進(jìn)措施的成本—風(fēng)險(xiǎn)分析；四是，若分析結(jié)果表明進(jìn)一步增加安全措施投資對(duì)工業(yè)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)程度的降低貢獻(xiàn)不大，則此風(fēng)險(xiǎn)是可容忍的，即，允許其存在以節(jié)省一定成本。

ALARP準(zhǔn)則說(shuō)明，可容忍風(fēng)險(xiǎn)的存在以保證一定的經(jīng)濟(jì)利益，但是，又期望風(fēng)險(xiǎn)保持在可檢查且能被減小的范圍內(nèi)。同時(shí)，可容忍風(fēng)險(xiǎn)是根據(jù)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展水平、國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)實(shí)力等諸多因素來(lái)人為制定的。

3 完整性管理的要素

PSM（工藝安全管理）是實(shí)施天然氣處理廠完整性管理的核心。

自20世紀(jì)80年代中期開(kāi)始，美國(guó)在國(guó)內(nèi)外的煉油廠和化工廠相繼發(fā)生了多起重大生產(chǎn)事故，促使美國(guó)職業(yè)安全健康管理局于 1992年發(fā)布了聯(lián)邦法規(guī)29 CFR 1910.119《高度危險(xiǎn)化學(xué)品的工藝安全管理》。1996年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署又將該法規(guī)的監(jiān)管范圍擴(kuò)大至環(huán)境及公眾安全，隨后，美國(guó)石油學(xué)會(huì)以此法規(guī)為基礎(chǔ)，結(jié)合煉油廠和化工廠的工藝特點(diǎn)，發(fā)布了API 750《高度危險(xiǎn)化學(xué)品安全工藝管理推薦作法》。我國(guó)于1997年以等效采用API 750《高度危險(xiǎn)化學(xué)品安全工藝管理推薦作法》的方式發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6230《石油天然氣加工工藝危害管理》。

美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)將處理高?；瘜W(xué)品工廠的工藝危害管理要素，按管理層、工藝、設(shè)備和人員4個(gè)方面共計(jì)列出了14個(gè)要素［4］。其中，管理層承擔(dān)領(lǐng)導(dǎo)責(zé)任；工藝方面包括工藝安全信息、工藝危害分析、操作程序和標(biāo)準(zhǔn)、工藝技術(shù)變更4個(gè)要素；設(shè)備方面包括質(zhì)量保證、投產(chǎn)前安全檢查、機(jī)械完整性、微小變更4個(gè)要素；人員方面包括安全培訓(xùn)、承包商管理、事故調(diào)查、人員變更、應(yīng)急計(jì)劃與響應(yīng)、符合性審計(jì)6個(gè)要素。資產(chǎn)形成的不同階段所實(shí)施的工藝危害管理要素見(jiàn)表1。

工藝危害管理是針對(duì)具有火災(zāi)、爆炸和有毒化學(xué)品泄漏等事故風(fēng)險(xiǎn)的流程型化工廠制定的，如，天然氣處理廠。與現(xiàn)行的HSE（健康、安全、環(huán)境）管理相比，工藝危害管理具有以下特征：一是，工藝危害管理不是一個(gè)由領(lǐng)導(dǎo)層頒發(fā)的指令性的文件，而是一個(gè)持續(xù)地進(jìn)行安全管理的程序或模型；二是，盡管不同類型化工廠涉及的工藝危害要素項(xiàng)目的數(shù)量與內(nèi)容可能有所差別，但是，這些要素之間都不是孤立的，而是相互聯(lián)系且相輔相成；三是，強(qiáng)調(diào)全員參與，即，包括承包商在內(nèi)的所有人員均以不同的方式參與進(jìn)來(lái)，從而使安全管理提升至企業(yè)文化的層面；四是，由于生產(chǎn)過(guò)程中風(fēng)險(xiǎn)是永遠(yuǎn)存在的，因此，管理層應(yīng)確定出一個(gè)“可以接受的風(fēng)險(xiǎn)水平”，以“安全運(yùn)行指標(biāo)”的形式及其構(gòu)成的體系來(lái)定量地反映［5］。

表1 資產(chǎn)形成不同階段的管理要素

4 完整性管理的實(shí)施

天然氣處理廠完整性管理的實(shí)質(zhì)是以風(fēng)險(xiǎn)源管控為核心，從人員、設(shè)備和技術(shù)（環(huán)境）3個(gè)方面，按工藝安全管理要素對(duì)天然氣處理廠重大危險(xiǎn)源，如，醇胺法脫硫單元的吸收塔與硫磺回收單元的燃燒反應(yīng)爐等實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理的過(guò)程。從風(fēng)險(xiǎn)管理的角度看，完整性管理包括危險(xiǎn)源辨識(shí)、危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)與危險(xiǎn)源控制3個(gè)基本內(nèi)容。風(fēng)險(xiǎn)管理的基本流程見(jiàn)圖 2。

圖2 風(fēng)險(xiǎn)管理的基本流程

4.1 危險(xiǎn)源識(shí)別

危險(xiǎn)源識(shí)別是發(fā)現(xiàn)、識(shí)別生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源，是危險(xiǎn)源控制的基礎(chǔ)。如，某天然氣處理廠含硫天然氣處理規(guī)模為 200×104m3/d，硫磺產(chǎn)量為75t/d，采用 MDEA（甲基二乙醇胺）法脫硫，凈化氣用TEG（三甘醇）法脫水，克勞斯法回收硫磺，亞露點(diǎn)法處理尾氣。該廠在安全預(yù)評(píng)價(jià)中進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)的結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 某天然氣處理廠重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果

由表2可知，該廠脫硫單元（吸收塔）、脫水單元（吸收塔）危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量均已超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的臨界值，而硫磺回收單元（燃燒反應(yīng)爐）危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量遠(yuǎn)低于臨界值。因此，脫硫單元、脫水單元屬于該生產(chǎn)系統(tǒng)的重大危險(xiǎn)源。

4.2 危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)

危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)又稱為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，是對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)源導(dǎo)致事故、造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失的危險(xiǎn)程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。系統(tǒng)中往往有很多危險(xiǎn)源，危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)應(yīng)全面分析系統(tǒng)中存在的各種危險(xiǎn)源，并對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。同時(shí)，由于生產(chǎn)系統(tǒng)中已經(jīng)考慮了一定的危險(xiǎn)源控制措施，危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)也要分析這些控制措施的效果。當(dāng)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)結(jié)果認(rèn)為生產(chǎn)系統(tǒng)危險(xiǎn)性低于“可接受水平”時(shí)，則認(rèn)為已經(jīng)考慮了的危險(xiǎn)源控制措施可以達(dá)到安全要求，否則，應(yīng)補(bǔ)充必要的控制措施。

4.3 危險(xiǎn)源控制

危險(xiǎn)源控制是利用工程技術(shù)和管理手段消除、控制危險(xiǎn)源，從而防止危險(xiǎn)源導(dǎo)致事故、造成人員傷害和財(cái)產(chǎn)損失的發(fā)生。理論上，應(yīng)在危險(xiǎn)源辨識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)，然后，再根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果采取相應(yīng)的控制措施。但是，實(shí)際上這3項(xiàng)工作并非嚴(yán)格地按上述程序分階段獨(dú)立進(jìn)行，而是相互交叉、相互重疊進(jìn)行的。

5 結(jié)語(yǔ)

資產(chǎn)完整性管理的實(shí)質(zhì)是對(duì)資產(chǎn)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)管理。近年來(lái)，中國(guó)石油所屬天然氣處理廠在風(fēng)險(xiǎn)管理的理念指導(dǎo)下，開(kāi)發(fā)并形成了一整套行之有效的評(píng)價(jià)技術(shù)，如，可行性研究階段的安全預(yù)評(píng)價(jià)；初步設(shè)計(jì)階段的HAZOP（危險(xiǎn)與可操作性）分析；施工圖設(shè)計(jì)階段的施工圖審查；投產(chǎn)階段的投產(chǎn)條件評(píng)價(jià)及裝置性能考核；在役階段的 RBI（基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)）、RCM（以可靠性為中心的維修）、SIL（安全完整性等級(jí)）及HAZOP分析和裝置性能標(biāo)定等，為實(shí)施資產(chǎn)完整性管理奠定了較為堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。建議在此基礎(chǔ)上盡快開(kāi)展完整性管理數(shù)據(jù)平臺(tái)的開(kāi)發(fā)與建設(shè)，從而實(shí)現(xiàn)運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)對(duì)天然氣處理廠資產(chǎn)進(jìn)行安全完整性管理的目標(biāo)。

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