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避免工藝安全事故的10個典型操作場景及安全準則（上）

分類：新聞資訊
作者：
來源：
發布時間：2022-01-26
訪問量：0

避免工藝安全事故的10個典型操作場景及安全準則（上）

【概要描述】

分類：新聞資訊
作者：
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發布時間：2022-01-26
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詳情

避免工藝安全事故的10個典型操作場景及安全準則

化工企業生產具有工藝流程復雜、設備可靠性要求較高、操作要求嚴格等特點，存在高溫、高壓、低溫、燃燒、爆炸、中毒、腐蝕等危險因素，給安全管理帶來一定難度，若管理不當，極易發展為重大工藝安全事故，造成群死群傷和嚴重的環境污染。

如何保證化工裝置“安、穩、長、滿、優”地運行？這需要企業建立和實施高效的工藝安全管理體系，只有重視工藝安全，提高企業內部各級管理人員，基層操作人員的工藝安全意識和風險管控能力，才能從根本上避免重大工藝安全事故的發生。

工藝安全管理是運用系統的方法辨識、評估和控制與工藝相關的危害，對生產工藝綜合應用管理體系和管理控制（制度、程序、審核、評估)，使與工藝相關的工藝危害得到識別、理解和控制，從而達到預防工藝事故和傷害發生的目的。

工藝安全管理（PSM-Process Safety Management）關心工藝系統的“偏差”，例如液位偏高、流量過大、壓力過大等，重點是通過技術、設施和人員建立完備的“保護層”，并維持其完整性和有效性，工藝安全管理重點關注：

技術：首先考慮的是只要可行就必須選擇危害性最小或本質安全的技術，并從技術上保證工藝設備本體的安全；
設備: 硬件上的安全措施必須完備：安全控制系統、安全泄放系統、安全隔離系統、備用電力供應等；
人員：員工經過有效培訓和能力驗證，提高其操作和應急處置能力。

本文通過討論和分析化工企業的10個典型的操作場景，指導企業運用工藝安全管理的原則和方法預防工藝安全事故的發生。

一、確保關鍵參數在安全范圍內運行

場景

工藝過程出現波動或設備出現異常工況，關鍵參數偏離正常操作范圍（臨時性操作工況、批次性工藝、開/停車期間、工藝技術設備變更投用/測試期間）。

危害

超出工藝設備設計安全操作范圍時，可能引發設備損壞，反應失控和危險物料及能量釋放，導致人員傷亡，財產損失和環境事故。

典型的管理缺失

無關鍵工藝參數指標管理要求；
對關鍵參數沒有確定安全運行范圍及邊界；
關鍵工藝參數沒有設置報警或報警設定值不合適；
操作人員未及時發現和處置工藝設備異常工況；
沒有制定關鍵參數偏離的有效處置措施；
DCS等控制系統人機界面設計不合理，缺乏關鍵參數實時監控；
工藝路線、工藝參數等變更時未遵循變更管理MOC程序；
源于生產任務/成本/市場的壓力超指標范圍運行。

正確的做法

明確關鍵工藝參數和對應操作場景的安全范圍，并確保操作人員獲取并理解相關工藝安全信息；
針對保持工藝參數在安全邊界范圍內運行定義，并制定必要的糾偏措施；
通過檢查驗證確保儀表工作正常；
充分理解可能在異常時導致設備損壞或意外泄漏事件（LoPC）的關鍵工藝參數，關鍵工藝參數設置必要的報警和聯鎖；
優化DCS等控制系統人機界面，及時監控和響應關鍵參數異常情況；
匯報并分析偏離操作邊界范圍運行可能的原因，并制定糾正和預防措施。

相關事故

2015年2月19日湖北宜昌富升化工有限公司燃爆事故，5人死亡
2012年2月28日河北克爾化工公司爆炸事故，25人死亡
2005年3月23日BP美國德克薩斯煉油廠爆炸事故，15人死亡

二、及時響應和處置異常報警

場景

DCS、SIS、PLC、GDS和其他控制系統的工藝設備報警長時間處于報警狀態，報警匯總畫面中駐留和陳舊報警數量較多，操作人員對頻繁報警現象習以為常。

危害

工藝設備長時間處于異?；蚬收蠣顟B，可能引發設備損壞，反應失控和危險物料機能量釋放，導致人員傷亡，財產損失和環境事故。

典型的管理缺失

企業無報警管理規范和報警績效指標；
DCS等控制系統存在報警泛濫現象；
操作和維修人員報警響應和處置意識不強；
工藝過程控制策略設計不合理；
DCS控制回路PID參數設置不合理；
工藝報警設定值不合理，過早地報警；
其他系統報警信號沒有集成到DCS系統統一監控；
沒有對高頻報警進行根源分析并徹底改進；
故障儀表（如可燃有毒氣體報警器）頻繁出現故障沒有修復。

正確的做法

制定報警管理制度，明確報警管理要求；
設定報警績效指標，并定期審核績效指標達成情況；
強化工藝紀律，嚴格執行工藝卡片，及時調整優化工藝操作；
對操作人員進行培訓，熟悉報警管理要求和響應措施；
合理設置報警優先級，優先關注和處置高級別報警；
優化報警參數設置，消除重復報警；
定期校驗可燃和有毒氣體報警儀，確保儀表可靠性；
對高優先級和高頻報警進行根源分析，徹底消除報警；
優化工藝操作和設備ITPM（檢查、測試和預防性維修）計劃。

相關事故

2020年5月7日印度安得拉邦LG聚合物公司苯乙烯泄漏事故，死亡10人
2005年12月11日英國邦斯菲爾德油庫爆炸事故，43人受傷，經濟損失2.5億英鎊
2005年3月23日BP美國德克薩斯煉油廠爆炸事故，死亡15人
2003年8月14日北美大停電事故，損失250-300億美元

場景

關鍵設備或安全關鍵設備存在缺陷或出現異常情況，不能實現全部設計功能，或存在“跑冒滴漏”等現象。

危害

關鍵設備特別是安全關鍵設備設計作為安全屏障用于防止重大事故或限制其后果，一旦失效將導致重大安全事故發生。

典型管理缺失

企業無關鍵設備分級管理標準和管理要求；
企業沒有制定關鍵設備缺陷標準；
各級人員對關鍵設備和安全關鍵設備的重要性認知不足；
延期設備缺陷消除，可能需要裝置停車以修復受損的安全關鍵設備；
沒有及時發現故障或缺陷，或提前消除故障/缺陷-無ITPM計劃；
對新出現的設備異常狀況和缺陷缺乏有效的危害辨識和風險分析；
沒有將缺陷及時傳達給專業人員、受影響人員和企業的高層管理人員；
缺乏系統和精密的方法/工具檢查安全關鍵設備狀態及功能；
缺乏關鍵設備核心備件安全庫存標準；
備機管理不善，無法及時投入使用；
源于生產任務/成本/市場的壓力推遲ITPM計劃執行。

正確的做法

制定關鍵設備分級標準，明確關鍵設備和管理要求；
開展FMEA故障模式與影響分析，了解關鍵設備和安全關鍵設備典型失效模式及其具有潛在危害和異常狀態，并制定和完善ITPM方案和計劃；
明確安全關鍵設備的測試范圍和頻次；
及時報告和消除安全關鍵系統的故障或偏離（如通過測試發現）；
當關鍵設備出現缺陷和異常時，制定合理應對措施，如必要，安全地停止裝置運行，如需保持裝置運行，必須落實有效的風險控制措施經批準；
以最高優先級修復或更換安全關鍵設備；
關鍵設備故障時應分析其根本原因，制定有效的預防措施；
嚴格備機管理要求，保持備機完好可靠；
設定關鍵設備備件的安全庫存量；
制定關鍵設備運行和缺陷KPI，并嚴格監督和考核。

相關事故

2019年7月19日河南義馬氣化廠爆炸事故，15人死亡
2019年4月24日內蒙古伊東集團東興化工公司爆炸事故，4人死亡
2018年11月28日河北盛華化工公司重大爆炸事故，24人死亡
2016年8月11日湖北省當陽市馬店矸石發電公司管線爆裂事故，26人死亡
2005年12月11日英國邦斯菲爾德油庫爆炸事故43人受傷，經濟損失2.5億英鎊

四、避免失控反應

場景

連續型或放熱型間歇型工藝反應溫度和壓力頻繁波動，反應釜內錯誤加入不相容的物料，危險化學品的長時間儲存，物料意外聚合或分解、反應釜運行時突然停水停電等。

危害

許多化學反應如氧化、氯化、硝化、聚合等均為強放熱反應，若反應失控或突遇停電、停水，造成反應熱蓄積，反應釜內溫度急劇升高、壓力增大，超過其耐壓能力，會導致容器破裂。物料從破裂處噴出，可能引起火災爆炸事故。反應釜爆裂導致物料蒸氣壓的平衡狀態被破壞，不穩定的過熱液體會引起二次爆炸(蒸汽爆炸)。噴出的物料再迅速擴散，反應釜周圍空間被可燃液體的霧滴或蒸汽籠罩，遇到點火源還會發生三次爆炸(混合氣體爆炸)。由于可能導致爆炸、物料泄漏和飛散碎片等，放熱反應失控具有很高的破壞力，容易導致重大工藝安全事故。

導致反應失控的主要原因有：反應熱未能及時移出，反應物料沒有均勻分散和操作失誤等。

典型管理缺失