工藝安全績(jì)效指標介紹

2012年第12卷第2期HSE績(jì)效考核專(zhuān)欄工藝安全績(jì)效指標介紹張曉華,劉勃(中國石化安全工程研究院山東青島266071)摘要:介紹了根據瑞士奶酪模型——事故1原理與保護層漏洞所設置的工藝安全績(jì)效指標體系工藝安全事故一般不是由單一的嚴重故障造探討了美國石油學(xué)會(huì )標準的工藝安全績(jì)效指標及成的,而是由多個(gè)事件或故障同時(shí)發(fā)生導致的。多分級,列舉了每一級指標的具體指標和數據收集個(gè)系統同時(shí)或連續失效的關(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(jì)效指家詹姆斯·里森于1990年在“瑞士奶酪模型”中提標體系,為國內企業(yè)提供參考。出。在這個(gè)模型中,威脅由多個(gè)保護層的弱點(diǎn)或關(guān)鍵詞:工藝安全績(jì)效指標杜邦公司漏洞”組成。當這些孔對齊時(shí),威脅則有可能造成傷害,見(jiàn)圖1。自BP公司2005年發(fā)生德克薩斯煉油廠(chǎng)事故后,國際石油石化行業(yè)開(kāi)始意識到人身傷害績(jì)效指標大部分是由于個(gè)人作業(yè)造成的,如高處作|釋放車(chē)裝置控制動(dòng)而場(chǎng)裝置業(yè)、進(jìn)入受限空間作業(yè)等,其結果不能反映工藝安全的問(wèn)題,而工藝安全系統失效則將會(huì )導致災難性的事故。為了能夠測量工藝安全績(jì)效,美國化學(xué)工程師協(xié)會(huì )化工過(guò)程安全中心(CCPS)于2009年發(fā)布了《領(lǐng)先和滯后工藝安全績(jì)效指標》,美國石油學(xué)會(huì )(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(jì)效指標》圖1瑞士奶酪模型——事故與保護層漏洞( ANSI/API754)推薦規范。目前?？松梨?、BP、收稿日期:2012-01-04殼牌、陶氏、杜邦等國際化大公司都在應用與這作者簡(jiǎn)介張曉華,高級工程師,1998年畢業(yè)于兩個(gè)標準一致的工藝安全績(jì)效指標。本文重點(diǎn)介青紹國際上通用的工藝安全績(jì)效指標體系的原理、工內容、分級等。YH中國煤化工長(cháng)期從事石油化近幾年從事企業(yè)CNMHGSAFETY HEALTH ENVIRONMENT境HSE績(jì)效考核專(zhuān)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(dòng)措施和應急措施,每個(gè)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(diǎn)或“漏洞”,當漏洞對齊時(shí),危害就會(huì )影響,而工藝安全事件中的泄漏是第一保護層失經(jīng)過(guò)漏洞穿過(guò)保護層導致事故。而這些漏洞孔可效導致的泄漏,即便進(jìn)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標準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(shí)泄漏的量來(lái)判斷。溫、超壓、不期望的化學(xué)反應等)、壓力釋放裝置由上述可知,工藝安全事故為任何物料無(wú)計報警和停車(chē)聯(lián)鎖、變更控制、消防、逃生和入場(chǎng)劃或無(wú)控制的釋放,可造成以下一個(gè)或幾個(gè)后等,而控制這些保護層的有效性則依賴(lài)于設備本果質(zhì)安全、檢測、預防維護、管理程序、人員執行力a)人員傷害或疾病、死亡。等b)火災或爆炸。c)社區疏散或采取環(huán)境恢復、保護措施。2工藝安全績(jì)效指標與分級d物料或壓力釋放。海因里希事故金字塔的預測關(guān)系存在于工藝API將事故分為嚴重事故和輕微事故。嚴重安全事故關(guān)系中。AP1754標準推薦的工藝安全事故包括導致死亡的事故,或損失超過(guò)25000績(jì)效指標依據此原理分為4個(gè)層次如圖2美元的火災爆炸,引起人員疏散或達到1級釋放閾值的泄漏;輕微事故包括導致可記錄傷害的事故,或損失超過(guò)2500美元的火災爆炸,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(gè)釋放閾值表,該化輕微事故學(xué)品泄漏閾值表按照化學(xué)品的毒性區域、易燃性、可燃性等羅列了每一類(lèi)、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(jì)效指標——對安全系統操作紀律和管理體系的執行的威脅/未遂事件第三級績(jì)效指標代表了保護層系統遭受威圖2工藝安全績(jì)效指標4晏次脅,也可稱(chēng)為未遂事件指標,其提供了識別和糾正金字塔的等級代表著(zhù)滯后與領(lǐng)先工藝安全保護層漏洞的機會(huì )。第三級績(jì)效指標通常供公司指標的遞進(jìn)關(guān)系,第一級是最滯后的,第四級是內部使用,可在公司局域網(wǎng)公開(kāi)以便共享學(xué)習包最領(lǐng)先的。工藝安全事故的數量是最滯后的績(jì)效括但不限于以下指標:指標,并代表防護層失效導致的嚴重事件,與低a)安全操作限值偏離。層次指標結合使用可以為公司提供安全績(jì)效評b)第一防護層檢查或測試結果在可接受范估。圍之外。21第一級和第二級工藝安全績(jì)效指標——事c)安全系統激活。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(lái)自e)找出其他被認為是有意義的行動(dòng)。工藝過(guò)程的任何物料,包括無(wú)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的偏差超過(guò)保護層無(wú)計劃或受控失效導致物料釋放的事了運行階段設置的安全操作限值。圖3描述了正件;或者在情況略有改變時(shí)即可導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(guò)手容器或用于加工、轉移物料的儲罐、容器、管道、動(dòng)中國煤化工恢復到已知的安卡車(chē)、火車(chē)車(chē)廂或裝置。根據定義可以看出,工藝全狀CNMHGSAFETY HEALTH ENVIRONMENT2012年第12卷第2期張曉華,等工藝安全績(jì)效指標介紹HSE績(jì)效考核專(zhuān)欄d通過(guò)下游裝置破壞排放到大氣的泄壓裝置啟動(dòng)的數量和時(shí)間。安全操作極限23第四級工藝安全績(jì)效指標——工作紀律和高位報警管理制度執行正常操作水平第四級指標通常代表了保護層預防措施的績(jì)效,主要由工作紀律和管理制度執行的指標組成。低位報警第四級指標為識別和糾正管理系統的弱點(diǎn)提供了機會(huì ),用于公司、企業(yè)內部報告。第四級績(jì)效指標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的全部要素,選擇部分能代表保護層控制數據收集應根據設計要求和風(fēng)險評估情況全有效的具有高預測能力、可操作的指標。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(jì)效指標的次數、時(shí)間。一個(gè)單一的初始事件可能導致多a)工藝危害評估完成—由有能力的團隊按個(gè)指標偏離操作限值,每個(gè)指標偏離都記作一個(gè)時(shí)完成的工藝危害評估區域百分比。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果在可接目按計劃完成的百分比/數量。受范圍之外c)培訓完成——完成工藝安全所需的培訓課根據壁厚測量結果,當壁厚超出壓力可接受程,且通過(guò)技能考核的百分比。范圍時(shí),則作為未遂事件進(jìn)行記錄d)工藝安全程序有效性—按計劃評審或改每個(gè)壓力容器或常壓儲罐不合格記錄為一個(gè)進(jìn)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(wú)論壁厚的測試數量是多少。e)作業(yè)許可遵守情況——作業(yè)許可抽樣能夠223安全系統的激活滿(mǎn)足所有要求的百分比。包括受限空間作業(yè)、動(dòng)火安全系統的激活,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)鍵設備檢測—按時(shí)完成的關(guān)鍵設備檢要識別多個(gè)元素組成的安全系統。系統可能測的百分比。包括壓力容器、儲罐、管道系統、壓力包括傳感器、邏輯解算器、驅動(dòng)器,并最終旨在防釋放裝置泵儀表控制系統、聯(lián)鎖和緊急停車(chē)系止第一保護層失效;也可能包括安全閥、燃燒器統、應急響應設備等?；蛳礈炱?共同作用以減輕第一保護層失效的后g)關(guān)鍵安全設備缺陷管理—按計劃維修或果。所有這些元素作為一個(gè)系統共同發(fā)揮作用,臨時(shí)保障措施的百分比。無(wú)論在系統內部必須運行的設備數量有多少,須h)防腐監測方案執行—防腐監測方案所有作為單個(gè)事件計算。下述的任一種情況發(fā)生時(shí),項目完成的百分比。將作為一個(gè)工藝安全未遂事件:i)變更管理合格—抽樣滿(mǎn)足所有變更管理a)安全儀表系統激活。要求的百分比。b)機械停車(chē)系統激活。j)設備開(kāi)車(chē)前檢查合格——備用設備、關(guān)鍵c)泄壓裝置激活。設備檢修后開(kāi)車(chē)成功率。不包括在定期設備測試或作為正常停車(chē)過(guò)程k)應急響應演練—應急預案演練按計劃完時(shí)手動(dòng)激活安全系統成率。安全系統激活一般是根據系統類(lèi)型(如聯(lián)鎖停車(chē)、泄壓裝置、機械停車(chē))分開(kāi)計算。分類(lèi)如下:3企業(yè)工藝安全績(jì)效指標舉例—杜邦公司工a)安全儀表激活的數量和時(shí)間。藝安全績(jì)效指標b)機械停車(chē)激活的數量和時(shí)間。邦公司自2000年開(kāi)始施工藝安全績(jì)效c)直接排放到大氣的泄壓裝置啟動(dòng)的數量和指中國煤化工指標。3.1CNMHGSAFETY HEALTH ENVIRONMENT安全環(huán)境HSE績(jì)效考核專(zhuān)欄2012年第12卷第2期杜邦公司工藝安全事故指標分為3級,見(jiàn)表1。3.3分層次管理HSE績(jì)效指標表1杜邦公司工藝安全事故指標杜邦公司分層次管理績(jì)效指標,總部重點(diǎn)關(guān)分類(lèi)輔述內部報告注滯后指標,基層則更關(guān)注領(lǐng)先指標。上報至總部的指標包括:A類(lèi)工藝安全事故最嚴重的工藝安全24h內報告至總a)A/BC類(lèi)事故數量。事故,包括現場(chǎng)或部總裁和總部b)內部工藝安全管理審核建議未關(guān)閉或延現場(chǎng)外的嚴重影響HSE部門(mén)期(數量)。B類(lèi)工藝安全事故中等到嚴重的工藝72h內報告至總c)第二方工藝安全管理審核建議未關(guān)閉或延安全事故,嚴重的部HSE部門(mén)期(數量)現場(chǎng)影響C類(lèi)工藝安全事故低等到中等嚴重的在正式調查報告d)計劃未關(guān)閉或延期(數量)。工藝安全事故或未結束后報告至全e)工藝危害分析建議未關(guān)閉或延期(數量)遂事件,現場(chǎng)沒(méi)有球電子事故追蹤操作程序評審超期(每3年)(數量)。影響或影響較小,數據庫g)設施完整性測試或檢查超期(數量)。主要用于趨勢分析h)現場(chǎng)領(lǐng)導批準的總的延期行動(dòng)項。上報至工廠(chǎng)的指標包括杜邦公司事故數據庫分類(lèi)統計以下內容a)員工(操作和機械)能力復訓獲取資質(zhì)。a)事故類(lèi)型:火災、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(shí)的狀態(tài):開(kāi)車(chē)、正常、停車(chē)c)開(kāi)車(chē)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)需要加強的操作紀律e)糾正措施未關(guān)閉或設施完整性檢測或檢查e)事故中涉及的⊥藝設備。發(fā)出的工作指令未關(guān)閉。n財產(chǎn)損失。f應急響應演練評審提出的建議未關(guān)閉或延期。分類(lèi)統計的信息能夠提供教訓學(xué)習和安全系統改進(jìn)的方向。4結語(yǔ)32工藝安全管理指標僅用人身傷害指標不能說(shuō)明安全績(jì)效水平,杜邦公司工藝安全管理指標包括工藝安全績(jì)效指標在近年來(lái)被國際石油石化行業(yè)a)內部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(jì)效指標包括事故指標、對安全數量)系統的威脅指標、操作紀律和管理體系執行的指b第二方工藝安全管理審核建議未關(guān)閉或標。滯后指標不但測量安全績(jì)效而且提供了系統延期(數量)。改進(jìn)的經(jīng)驗教訓,領(lǐng)先性指標則起到促進(jìn)預防措c)計劃未關(guān)閉或延期(數量)。施落實(shí)、查找管理缺陷和預測安全績(jì)效的作用。近d工藝危害分析建議未關(guān)閉或延期(數量)。年來(lái)各大石油石化公司所采用的T藝安全績(jì)效指e)操作程序評審超期(每3年)(數量)。標體系與AP、CCPS標準的推薦做法基本一致f設施完整性測試或檢查超期(數量)。期望國內企業(yè)能夠重視并應用工藝安全績(jì)效指g)現場(chǎng)領(lǐng)導批準的總的延期行動(dòng)項標,以提高工藝安全管理水平。h)員工(操作和機械)能力復訓獲取資質(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(kāi)車(chē)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)應急響應演練評審提出的建議未關(guān)閉或延期TH中國煤化工20123)hpwCNMHG(下轉第31頁(yè))2AFETY HEALTH ENVIRONME2012年第12卷第2期李延山故障安全控制系統在丙烯腈裝置中的應用安全技術(shù)即可實(shí)現轉換功能。其波特率最高可以達到通過(guò)完成上位機的相關(guān)設置等操作,即可實(shí)1152kbps,使用RS-485/422通訊時(shí)需要設置數現遠程通訊據格式。SW1用來(lái)設置數據格式,可以是9、10、通過(guò)設置FSC系統COM卡、ADAM-4520模11、12位(bits),默認的數據格式是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數據位,0校驗位,1停止位。如果通訊參數起始位等詳細參數,使其對應一致,經(jīng)過(guò)調試,通不是“N,,1”,則需要根據通訊參數來(lái)設置SW1,訊正常,實(shí)現了遠程監視。見(jiàn)圖2。Format SeltingSwn)5效果9 bits通過(guò)技術(shù)改造與設備更新,現在操作人員已經(jīng)能夠通過(guò)遠程通訊系統對現場(chǎng)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監視,達到了改造目的,避免了設備故障導致的停車(chē)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、安全。12 hitsApplication of Fail-safe Control System inAcrylonitrile Unit圖2SW1設置方式sW2用來(lái)設置RS485方式或設置RS422Li Yanshan通訊方式以及通訊波特率,見(jiàn)圖3。ADAM4520 (SINOPEC Qilu Company Acrylic Factory, Shandong,的出廠(chǎng)默認波特率是9600,當使用RS422方式Zibo,25068)時(shí),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可以自適應波特率。introduced. HAZOP method was used to analyzeproblems and propose solutions. The system runsstable after its implementation12345678910acrylontrol圖3SW2設置方式system; risk assessment; risk control GSE(上接第24頁(yè))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