摘要：本文主要講述本質(zhì)安全管理在過程安全管理中所發(fā)揮的重要作用，由本質(zhì)安全的含義和內(nèi)容入手，簡(jiǎn)述本質(zhì)安全在化工企業(yè)應(yīng)用。過程安全管理降低風(fēng)險(xiǎn)的策略包括從內(nèi)在的或本質(zhì)安全方面考慮、使用被動(dòng)的保護(hù)措施、使用主動(dòng)的保護(hù)措施和利用管理方法和程序。對(duì)于工廠設(shè)計(jì)的安全而言，本質(zhì)上更安全的方式是避免危險(xiǎn)而不是通過增加保護(hù)設(shè)施來控制危險(xiǎn)，比其他保護(hù)設(shè)施更可靠更需要優(yōu)先考慮，相對(duì)保護(hù)性或程序方法，在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，它更有效。在項(xiàng)目生命周期的早期，就需要認(rèn)識(shí)到，并采取措施，基于本質(zhì)安全設(shè)計(jì)可建造一個(gè)更加易于操作的工廠，從分析評(píng)估的角度看可較為容易的取得可接收的風(fēng)險(xiǎn)水平。根據(jù)工藝生產(chǎn)和物料處理的具體風(fēng)險(xiǎn)，采取合理的管控措施對(duì)于預(yù)防重特大事故，減少對(duì)人員、財(cái)產(chǎn)和環(huán)境的影響至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：本質(zhì)安全，管理，過程安全，設(shè)計(jì)

前言：過程安全管理是指通過設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會(huì)造成事故的功能。物質(zhì)和過程的存在必然有其不可分割的本質(zhì)特性。人們往往把關(guān)注點(diǎn)放在中后期的生產(chǎn)管理中,認(rèn)為控制了過程的日常運(yùn)行安全就抓住了過程安全的本質(zhì)，其實(shí)不然。有些風(fēng)險(xiǎn)是當(dāng)形成過程雛形時(shí)已經(jīng)與生俱來了其本質(zhì)的基本特性。對(duì)于工廠設(shè)計(jì)，本質(zhì)上更安全的方式是避免危險(xiǎn)而不是通過增加保護(hù)設(shè)施來控制危險(xiǎn)。其他被動(dòng)、主動(dòng)和管理程序上的控制措施則是通過其他手段對(duì)工藝風(fēng)險(xiǎn)管控策略的補(bǔ)充。

一、過程安全管理和本質(zhì)安全的關(guān)系

過程安全（Process Safety），也稱為工藝安全。也就是我們所說的一種風(fēng)險(xiǎn)管理，是指在分析、評(píng)估、控制風(fēng)險(xiǎn)中系統(tǒng)性地運(yùn)用管理政策和程序。與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估不同，風(fēng)險(xiǎn)管理需要考慮資源配置、風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知、可接受風(fēng)險(xiǎn)以及其他價(jià)值判斷。工藝風(fēng)險(xiǎn)管理旨在通過長(zhǎng)期的努力，解決有關(guān)人員、資產(chǎn)、和環(huán)境的風(fēng)險(xiǎn)，持續(xù)提高化工企業(yè)的安全、健康和環(huán)保表現(xiàn)。也包括各管理層對(duì)安全責(zé)任關(guān)懷的承諾。運(yùn)用系統(tǒng)性的風(fēng)險(xiǎn)管理程序來評(píng)估和控制工廠有關(guān)物料、工藝、或活動(dòng)中的風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)可能導(dǎo)致人員受傷、財(cái)產(chǎn)損失或環(huán)境破壞。

由于導(dǎo)致事故發(fā)生的基本原因可以歸納為人的原因、物的原因以及環(huán)境的原因，因此系統(tǒng)安全管理就應(yīng)該從消除事故發(fā)生的這三個(gè)方面入手。由物引起的事故原因也有兩個(gè)方面，一是設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全性，如結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、無安全裝置、安全關(guān)鍵件失效或不可靠、人機(jī)功效設(shè)計(jì)不合理等；二是指有毒有害物質(zhì)及易燃易爆、電離及非電離輻射等。本質(zhì)安全和物的安全管理密切相關(guān)，通過本質(zhì)安全設(shè)計(jì)相對(duì)保護(hù)性的或程序的方法，它是更加可靠的。

二、本質(zhì)安全的基本途徑

本質(zhì)安全管理應(yīng)該從工藝的全流程來考慮，比如工廠的平面布局、設(shè)備的本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、化學(xué)品的管控本質(zhì)安全、工藝條件控制的本質(zhì)安全等等。從新的裝置的初步設(shè)計(jì)開始，企業(yè)往往會(huì)參照國家的法律法規(guī)等標(biāo)準(zhǔn)將相關(guān)本質(zhì)安全的設(shè)計(jì)理念帶到。有些企業(yè)則有內(nèi)部的損失預(yù)防準(zhǔn)則，規(guī)定各方面的本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的要求。

（一）總平面布局和平面布置

根據(jù)企業(yè)所處的地理位置，考慮到周邊環(huán)境的相互影響，所處置化學(xué)品及工藝的危險(xiǎn)特性需要在早期考慮工廠的平面布局和設(shè)備的布置。考慮哪些必須在室外處理易燃材料，是否過設(shè)計(jì)具有足夠強(qiáng)度的設(shè)備來完全控制最大壓力，確保即使在“最壞情況的情況下”也不會(huì)損壞。通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來考慮工藝和設(shè)備的位置，限制可能成為潛在爆炸場(chǎng)所的工藝區(qū)域的大小，并在這些工藝區(qū)域之間提供適當(dāng)?shù)拈_放空間，以限制可能的爆炸的影響。

（二）設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全設(shè)計(jì)

設(shè)備安全管理的目的是要在設(shè)備壽命周期的全過程中，采用各種技術(shù)措施，如設(shè)計(jì)階段采取安全設(shè)計(jì)，提高防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，使用維修階段制訂安全操作規(guī)程、安全改造、改善維修等, 所以我們?cè)O(shè)備管理者必須與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)設(shè)備安全管理工作。

1. 消除潛在的危險(xiǎn)，這是風(fēng)險(xiǎn)控制的首要途徑，也是本質(zhì)安全設(shè)計(jì)最直接有效地方法。通過利用新技術(shù)成果來消除作業(yè)環(huán)境的危險(xiǎn)因素，是操作人員接觸危險(xiǎn)因素的可能性大大降低從而最大可能地達(dá)到安全的目的，例如進(jìn)行設(shè)備改良，將手動(dòng)加料的反應(yīng)器改為連續(xù)式自動(dòng)反應(yīng)器。

2. 開放危險(xiǎn)釋放通道降低危險(xiǎn)等級(jí)，通過安全釋放裝置使用，來控制潛在的高壓危險(xiǎn)源不超過安全控制的要求，從而達(dá)到預(yù)防事故發(fā)生的目的。基于具體風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景，計(jì)算壓力釋放需要的釋放量及釋放孔徑。

3. 通過保護(hù)裝置，利用聯(lián)鎖,通過利用機(jī)械聯(lián)鎖或電氣互鎖，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)防止故障、保證人員安全的目的。例如通過紅外線感應(yīng)自動(dòng)切斷電源避免操作人員人體部位置于運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備危險(xiǎn)中。

4. 替代或替換，可以通過以下不可燃材料代替可燃材料，用自動(dòng)化控制替代人工操作，從工程的角度來控制風(fēng)險(xiǎn)而，行政的活程序的控制方法作為補(bǔ)充。

5. 提高設(shè)施設(shè)備的強(qiáng)度或堅(jiān)固程度, 通過提高安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、增加安全余量等提高設(shè)備的堅(jiān)固程度。例如核電站通過提高安全設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、增加安全余量等提高核電站的安全可靠程度。

（三）化學(xué)品及工藝控制的本質(zhì)安全

化工工藝過程里面的化學(xué)品存在有易燃、易爆、有毒、雨水活性反應(yīng)特性等危害因素；工藝過程控制中的有高溫、高壓、反應(yīng)等操作風(fēng)險(xiǎn)。通過識(shí)別這些危害因素，在化工過程的生命周期中考慮本質(zhì)安全設(shè)計(jì)至關(guān)重要，本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的方法應(yīng)用到化學(xué)品管控和工藝控制上就需要從以下幾個(gè)方面來考慮：

1.盡可能使用少量的危險(xiǎn)物質(zhì)，減少危險(xiǎn)物質(zhì)的存量和使用的能量，從而使泄漏產(chǎn)生的危害最小。考慮過減少儲(chǔ)罐中有害物質(zhì)的過程中庫存的方法，例如：現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)及盡量減少使用有害物料。有必要對(duì)所有工藝過程中儲(chǔ)罐或其尺寸進(jìn)行評(píng)估，以減少有害化學(xué)物質(zhì)的數(shù)量；工藝設(shè)備的位置設(shè)計(jì)成盡可能減少有害物質(zhì)管道的長(zhǎng)度，考慮過將有害物質(zhì)從儲(chǔ)存到加工過程中以蒸汽而不是液體的形式進(jìn)料以減少管道庫存。考慮過使用連續(xù)式反應(yīng)器而不是分批式反應(yīng)器來減少反應(yīng)系統(tǒng)中有害物質(zhì)的數(shù)量，需要攪拌槽式間歇反應(yīng)器，是考慮持續(xù)添加有害物質(zhì)以減少庫存或者用塞流式反應(yīng)器代替連續(xù)攪拌槽式反應(yīng)器。

2.替換，使用危險(xiǎn)相對(duì)較低的物質(zhì)和工藝條件，例如使用含水的或危險(xiǎn)較低的有機(jī)物質(zhì)來替換不穩(wěn)定的有機(jī)溶劑。考慮使用危險(xiǎn)性較小的傳熱介質(zhì)（非可燃而非可燃），使用催化劑可以提高反應(yīng)的選擇性或允許反應(yīng)在較低的壓力和溫度下進(jìn)行，用含水或危險(xiǎn)性較低的有機(jī)材料來替代有機(jī)溶劑，使用雙層容器和/或管道來存放極度危險(xiǎn)的材料，例如：氯氣應(yīng)用中的雙壁管道、光氣操作中的雙密封。

3. 緩和或減弱，緩和將導(dǎo)致運(yùn)行的工藝更接近環(huán)境條件。考慮過稀釋有害原料以降低潛在危害，如用氨水代替無水氨或用鹽酸代替無水鹽酸，這樣可以降低物料泄漏時(shí)的影響范圍。在較低的溫度和壓力條件下操作該工藝，并通過回收原材料來補(bǔ)償較低的產(chǎn)量或轉(zhuǎn)化率。在環(huán)境壓力條件下儲(chǔ)存高蒸汽壓的有害物質(zhì)或?qū)⒃牧系墓?yīng)壓力限制在低于其交付容器的工作壓力范圍內(nèi)。用泡沫系統(tǒng)可以用來覆蓋任何溢出到水池的化學(xué)品，進(jìn)一步減少蒸發(fā)損失和影響。

4.簡(jiǎn)單化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)工藝應(yīng)消除不必要的復(fù)雜性，降低誤操作的概率。為了減少復(fù)雜程度和連接到特定容器上的原材料、公用設(shè)施和輔助設(shè)備的數(shù)量，考慮將加工步驟分成多個(gè)處理容器，而不是一個(gè)多用途容器。

三、生命周期的本質(zhì)安全管理

貫徹本質(zhì)安全管理理念，還需要從整個(gè)裝置或設(shè)施的生命周期來考慮，也叫全流程本質(zhì)安全管控。以一套化工裝置為例，安裝項(xiàng)目管理的流程分為可行性研究、設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)運(yùn)營等幾個(gè)階段。

1. 在可行性研究階段，就需要分析該裝置的潛在的風(fēng)險(xiǎn)，完成風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，包括對(duì)周邊環(huán)境，社區(qū)的影響。在選擇合適工藝的時(shí)候，也需要考慮本工藝所用物料的風(fēng)險(xiǎn)特性，比如是否有氯氣光氣等毒害性的其他，一旦泄漏就有導(dǎo)致群死群傷的嚴(yán)重后果。工藝應(yīng)消除不必要的復(fù)雜性，降低誤操作的概率。

2. 工藝設(shè)計(jì)階段是應(yīng)用本質(zhì)安全理念最優(yōu)的階段，需要從各個(gè)方面將國標(biāo)行標(biāo)的要求落實(shí)到初步設(shè)計(jì)中。我國對(duì)于工程設(shè)計(jì)的方方面面有相關(guān)的要求，其目的就是要實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的本質(zhì)安全。

3.項(xiàng)目施工階段就需要將設(shè)計(jì)要求落實(shí)到現(xiàn)場(chǎng)，嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)文件參數(shù)，管控施工質(zhì)量。施工完畢需要按照設(shè)計(jì)要求驗(yàn)收，合格后方可投產(chǎn)。

4. 投產(chǎn)后正常運(yùn)營過程中，需要對(duì)設(shè)備設(shè)施加強(qiáng)維護(hù)，保證設(shè)計(jì)的保護(hù)措施正常有效。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題要及時(shí)處理，加以改進(jìn)，將新技術(shù)新方法應(yīng)用到改進(jìn)方案中來提高裝置的本質(zhì)安全性。

四、過程安全管理中的本質(zhì)安全應(yīng)用

過程安全對(duì)于企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)管控和遏制事故的發(fā)生有重大意義，回顧歷史，國內(nèi)外重特大傷亡事故絕大多數(shù)都有過程安全管理有關(guān)。過程安全的保證包括了過程安全管理的十四個(gè)管理要素，同時(shí)企業(yè)設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全設(shè)計(jì)則是過程安全的基石。我們知道，工藝過程中風(fēng)險(xiǎn)是不可能完全消除，但是我們可以通過工程和行政的手段來管控風(fēng)險(xiǎn)，降低風(fēng)險(xiǎn)。本質(zhì)安全設(shè)計(jì)旨在從工程的角度來管控風(fēng)險(xiǎn)，通過合理設(shè)計(jì)來降低工藝過程中人員、物緹、環(huán)境出錯(cuò)的幾率或最小化事故發(fā)生的負(fù)面影響；過程安全管理中的各個(gè)要素則是通過行政的手段來規(guī)范人的行為和提高設(shè)備的可靠性，從而降低風(fēng)險(xiǎn)。我們提倡通過本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的工程控制的手段，在項(xiàng)目早期評(píng)估工藝、操作中存在的風(fēng)險(xiǎn)，考慮人物環(huán)等方方面面影響，針對(duì)具體的風(fēng)險(xiǎn)落實(shí)相應(yīng)的解決方案管控風(fēng)險(xiǎn)，采取有效地本質(zhì)安全設(shè)計(jì)為過程安全打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

本質(zhì)安全是指通過設(shè)計(jì)等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性，即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會(huì)造成事故的功能。通過行政和管理的手段管控風(fēng)險(xiǎn)則是依靠工作流程和指引，實(shí)施操作紀(jì)律要求、變更管理、機(jī)械完整性計(jì)劃、培訓(xùn)、項(xiàng)目評(píng)估等來規(guī)范人的行為降低事故風(fēng)險(xiǎn)。

本質(zhì)安全的設(shè)計(jì)對(duì)于過程安全管理至關(guān)重要，本質(zhì)安全設(shè)計(jì)是項(xiàng)目期間和定期階段規(guī)劃期間引起思考和可能的討論，雖然后者是更受限的能力進(jìn)行更改，但即使在工廠建成后，也有技術(shù)機(jī)會(huì)可以在周轉(zhuǎn)或工藝修改中實(shí)施如果它們被確定和計(jì)劃。需要不斷和技術(shù)人員討論在固有安全中可以設(shè)計(jì)哪些行動(dòng)或未來計(jì)劃，評(píng)估替代設(shè)計(jì)的結(jié)果、未減輕的風(fēng)險(xiǎn)是確定設(shè)計(jì)更改是否比附加保護(hù)層方法提供更大價(jià)值的一種有價(jià)值的方法。