风险控制及应急管理

1付建民中国石油大学(华东)安全科学与工程系E--mail:[e-mail]风险控制与应急管理（油气安全：过程风险控制与管理）•印度Bhopal毒气泄漏事故•第1章绪论Bhopal事故启示？•列举你认为控制事故的要素？概念讨论•ProcessSafety解释•Process：生产从原料开始到制出目的产物，要经过众多的化学和物理加工处理步骤。这一系列加工处理步骤称为过程。-11-20工艺/过程安全安全方面的高要求已经成为化工和石化行业发展的一个瓶颈(1)过程安全的一个基本出发点是预防工艺物料(或能量)泄漏。泄漏→蒸气云→(着火源)→着火或爆炸→更多泄漏··→更多着火或爆炸-11-20工艺/过程安全(2)过程安全的目的：是在设计、建造、操作和维修工厂工艺设备和设施过程中，运用工程知识、原理与经验，消除或减少与工艺过程相关的危害。介质危害过程本身危害2-11-20工艺/过程安全(3)工艺/过程安全有别于传统的“安全”概念传统“安全”——防护用品、规章制度工艺/过程安全系统工程方法辨识风险生命周期风险评估基于风险控消除危害强调规范、标准、借鉴事故案例理念适于各种流程工业：化工、石化、炼油、海上采油、制药、冶金等-11-20OSHA过程安全管理要素记住：石油、化工等过程工业的风险控制就是安全管理要素的控制。-11-20不同的工艺安全管理体系表达美国化学工程师协会之化工过程安全中心CCPS、美国化学学会ACC、美国职业安全健康局OSHA等都提出不同的控制要素防止事故和减轻事故后果。-11-20OSHA过程安全管理要素研发前期工程设计施工与投产工厂运行工厂关闭工艺安全信息√√√√√工艺危害分析√√√变更管理√√√√投产前安全检查√√操作程序√√√√培训√√√机械完整性√√√动火作业许可证√√√承包商√√√√应急预案与应急反应√√事故调查√√√商业机密√√√√符合性审计√员工参与√√√√√-11-20•本章完2013/12/121付建民中国石油大学(华东)安全科学与工程系E--mail:[e-mail]风险控制与应急管理（油气安全：过程风险控制与管理）安全信息的概念•安全信息是安全活动所依赖的资源,安全信息是反映人类安全事物和安全活动之间的差异及其变化的一种形式。OSHA工艺安全信息定义工艺安全信息(PSI):关于化学品、工艺技术和工艺设备的完整、准确的书面信息资料。它是开展工艺危害分析的依据，也是落实工艺安全管理系统其他要素的基础。属于工艺安全信息？•MSDS（MaterialSafetyDateSheet）材料安全技术说明书•工艺安全信息工艺安全信息产生于工厂生命周期的各个阶段，是识别和控制危害的依据，也是落实工艺安全管理系统其他要素的基础。工艺安全信息对于工厂的重要意义远远超出了工艺安全管理的范畴。32摆放在工作场所的工艺安全信息资料，便于随时取用2013/12/12233这是什么化学品？34危害物质分类35告示在作业场所的工艺安全信息36清楚的危化品现场标示37清楚明显的操作参数及工艺卡片38良好的实践–好的标识2013/12/12339清楚的危化品现场标示40告示在作业场所的工艺安全信息41告示在作业场所的工艺安全信息42您认为如何？43告示在作业场所的工艺安全信息44您认为如何？2013/12/12445这是什么化学品？46你认为如何？工艺安全信息1999年2月19日,美国宾夕法尼亚州的一套羟胺装置发生爆炸，造成5人死亡，并且严重破坏了生产装置。事故发生时，公司员工正在对羟胺和硫酸钾的混合物进行蒸馏操作，操作过程中，由于羟胺浓度和温度过高，工艺设备或管道内的羟胺剧烈分解，导致爆炸。图2-1羟胺爆炸导致建筑物倒塌事故案例（羟胺蒸馏装置爆炸事故）工艺安全信息2.2羟胺特性：其它特性：（1）无色或白色、遇热不稳定的吸湿性针状晶体；（2）易溶于液氨、水和甲醇，可溶于酸（3）暴露于明火、火焰或氧化剂时，可能着火；（4）大面积暴露于空气中可能自然；（5）在空气中加热，温度超过70°C时，会发生爆炸；（6）与硫酸铜、金属和氧化物接触时能被点燃。工艺安全信息2.3、工艺系统羟胺生产流程包括四个单元：反应、过滤、减压蒸馏和离子交换纯化。图2-2羟胺减压蒸馏单元流程图2013/12/125工艺安全信息2.4、事故原因从蒸馏塔回到进料罐内的物料中，羟胺浓度较高；而且，工艺过程中存在促进分解的因素，这些因素导致进料罐和进料管道内的羟胺分解，从而发生爆炸。从管理的角度分析，本次事故是多个工艺安全管理要素缺失的结果，此外，导致事故的另一个重要因素是没有合理应用工艺安全信息。PSM对“工艺安全信息”要素的规定(至少包括)（1）化学品的危害相关：①毒性；②允许暴露极限浓度；③物性数据；④反应特性；⑤腐蚀性数据；⑥热稳定性及化学稳定性、以及与其他物质混合时的不良后果。化学品相互反应矩阵例：氨会爆炸冰淇淋厂用了50年的制冷系统发生氨泄漏，引燃后爆炸；巴西氨水罐焊接工作，罐倒空，但氨气发生爆炸，人员终生残废；1976~1999年都有氨爆炸的案例物质危险信息：氨的爆炸极限（16%—25%），自燃温度高，650℃危险控制信息：替代、通风、氨气与火源检测例：硫酸管线堵塞，卸下接上软管清洗，酸液射向空中5m，造成人员受伤CO2能引燃可燃性混合物：1966年，石油轮ALVACAPA号，碰撞泄漏，石脑油溢出，剩余油用泵打到另一艘船上。船舱清空后进行惰化，至第3个舱时，发生爆炸，4人死亡。船昀后被炮火击沉。一年后法国，在试验喷气燃料罐灭火系统时，像罐里注入CO2发生爆炸，造成站在灌顶上的18人死亡。（2）工艺技术相关：①方块流程图或简单工艺流程图；②工艺流程的化学反应背景资料;③设计的昀大物料储存量；④工艺参数的安全操作范围（温度、压力、流量和组分等）；⑤偏离正常工况后果的评估（包括对员工健康和安全的影响）。PSM对“工艺安全信息”要素的规定(至少包括)2013/12/126（3）工艺设备相关：①建造材质；②带控制点的管道仪表流程图（P&ID）；③电气设备危险等级划分图；④泄压系统的设计及设计基础；⑤通风系统的设计；⑥设计所依据的设计标准或规范；⑦物料平衡表与能量平衡表；⑧安全系统（如联锁、监测和抑制系统等）PSM对“工艺安全信息”要素的规定(至少包括)标记不足/不清晰造成的事故•取样点无标识，经常取错样•动力管线通常没有标识。如高压蒸汽线接出至工艺管线，结果接错；•化学品无标识等安全信息带来隐患钢厂加热炉温度指示故障，连续记录一个较低温度，当加热炉里温度很高时，计算机向加热炉里提供了昀大的燃气流量，连续供了1h，加热炉严重破坏。错误监测信息带来事故•如操作规程的可操作性，给予操作人员的反应时间，操作条件等不带声光提示的报警信息，容易忽略，看到后反应时间也不够。将桶加压到量程刻度kg/m2而不是PSI间隔后的结果。安全信息可用性差带来的事故4、“工艺安全信息”要素相关实践4.1工艺安全信息的重要性（1）是对工艺系统的准确描述，开展工艺安全管理工作的基础。（2）是对工艺系统设计规格的记录。（3）是工艺系统改造、扩建的重要设计依据。（4）是积累工厂设计、操作、维护和维修实践经验的载体。（5）是工厂遵循安全相关法律、法规的证据。想想：工艺安全信息的作用？1)进行工艺系统的危害分析;2)审查对工艺系统的变更;3)编制操作程序和培训操作人员的材料;4)执行投产前安全检查;5)测试相关设备以实现工艺设备的机械完整性6)编写应急预案;7)开展事故调查;8)帮助承包商认识工艺过程中潜在的危害:2013/12/127MSDS我国编制的关于MSDS（化学品的标签和材料安全技术说明书）包含下列16项内容：（1）化学品及企业标识；（2）成分/组成信息；（3）危险性概述；（4）急救措施；（5）消防措施；（6）泄漏应急处理；（7）操作处理与储存；（8）接触控制/个人防护；（9）理化特性；（10）稳定性与反应性；（11）毒理学资料；（12）生态学资料；（13）废弃处理；（14）运输信息；（15）法规信息；（16）其他信息。4.5获取工艺安全信息的途径（1）从制造商或供应商处获得材料安全技术说明书；（2）从项目工艺技术包的提供商或工程项目总承包商处获得基础的工艺技术信息；也可从公司总部或相关机构获得工艺技术相关信息；（3）从设计单位获得详细的工艺系统信息，包括各个专业的详细图纸、文件和计算书等；（4）从设备供应商处获取主要设备的资料，包括设备手册或图纸；（5）对于大型公司，可从总公司相关部门获取设备的资料；（6）假如工厂已投入运行，但没有合适的工艺安全信息资料，则可以在开展工艺危害分析的时候进行编制。4.6、工艺安全信息管理中常见的问题及对策（1）缺乏必要的工艺安全信息。对策：需要根据现有的工艺系统或设施，及时进行编制。（2）未及时更新工艺安全信息,或使用旧版本的图纸或文件。对策：及时修订、更新，并建立有效的变更管理制度，确保工艺系统或设施发生变更时，相关的工艺安全信息资料及时获得变更。4.6、工艺安全信息管理中常见的问题及对策（3）缺少偏离上下限的安全后果描述对策：开展专门的定性、定量分析，采用“保守分析”原则。（4）　没有泄压等保护系统的设计依据对策:重新校核，确认。（5）使用者不容易获得工作所需要的工艺安全信息资料。对策：若是信息资料的管理系统存在问题，可以通过编制包含所有工艺安全的文件清单，说明文件元件和拷贝件的存放地点，提高索取和存放的效率。2013/12/121付建民中国石油大学(华东)安全科学与工程系E--mail:[e-mail]风险控制与应急管理（油气安全：过程风险控制与管理）工艺危害分析工艺危害分析(ProcessHazardsAnalysis,PHA)是工艺安全管理系统的核心要素，它强调运用系统的方法对危害进行辨识，并采取必要的措施消除和减少危害，或减轻危害可能导致的事故后果。区别：预先危险性分析（PreliminaryHazardAnalysis,PHA）PHA贯穿于整个工艺装置生命周期封存、拆除可行性研究初步设计下达投资计划详细设计、施工图设计启动前安全检查、开车投产运行项目建议书筛选性工艺安全评审详细工艺安全分析最终项目工艺安全报告周期性工艺安全分析（每3－5年）项目批准前工艺安全评审封存、拆除安全分析基准工艺安全分析建设项目各阶段在役装置挪威船级社（DNV）——复合式风险评估QRA+Bow-Tie——引入领结技术进行防护措施足够性评估QRA+RBI——引入RBI对失效频率进行修正HAZOP+LOPA+SIL——HAZOP技术的升华JSA+HAZOP——提升工作安全分析的深度和可靠性HAZOP+SIL——节省项目时间和成本的同时，最大限度改善数据的完整性和管理性领结图法（Bow-Tie）•用绘制领结图的方式来表示事故（顶级事件）、事故发生的原因、导致事故的途径、事故的后果以及预防事故发生的措施之间的关系。由于其图形与领结相似，故叫领结图，这种分析方法又称作关联图分析法。•a)确定顶级事件。顶级事件是指不希望发生的事故，如高处坠落、触电等。在图中顶级事件用圆表示，置于领结图的中心。领结图法分析步骤2013/12/122•a)确定顶级事件。顶级事件是指不希望发生的事故，如高处坠落、触电等。在图中顶级事件用圆表示，置于领结图的中心。领结图法分析步骤•b)原因分析。在确定顶级事件后，就要对引起顶级事件的各种原因进行分析，一般从人的行为、设备、环境条件等方面分析。领结图法分析步骤•c)设置屏障。在对顶级事件及发生原因分析后，应采取措施限制和预防顶级事件的发生，即设置屏障，阻断危害引发事故的路径。领结图法分析步骤•d)后果与恢复准备措施的确定。顶级事件发生后，采取应急措施，以减少损失，避免事故扩大，尽快恢复正常状态。领结图法分析步骤举例：乙烯催化剂冲洗事故回转阀:无法指示阀位壳牌石油公司危险识别及管理体系