风险管理驱动本质安全设计释解

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1量化风险评估

量化风险评估是本质安全设计的要素。2011年，国家安全监管总局的《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》，为量化风险评估提供了有利的依据。其中规定，通过定量风险评价确定的重大危险源的个人和社会风险值，不能超过规定（如表1所示），若超过，则需采取相应的措施降低风险。在化工设计中，量化风险评估主要应用于4方面，包括爆炸性气体泄漏事故的后果模拟，用于抗爆控制室设计；可燃、有毒、有害气体泄漏事故模拟，如硫化氢气体泄漏等；储罐火灾辐射热影响范围及强度模拟计算；火炬熄火事故的后果影响等。几年前，中国石化工程建设有限公司对某炼油化工一体化项目进行全厂量化风险评估，对20多套工艺装置和十几个罐区的潜在爆炸、火灾、毒物泄漏扩散等事故进行了模拟计算，并进行了厂内和周边区域的风险评估。根据评估结果，对厂区办公楼、化验楼等人员集中场所的总图方案进行了调整，为十几座抗爆建筑物提供了抗爆设计参数，核算了事故条件下有毒物质泄放的影响范围，优化了工程设计，减少了投资费用，大大降低了人员伤亡事故风险。

2合理控制风险

合理控制风险是本质安全设计的原则，安全设计最根本的原则是合理化降低风险。但合理的度的问题，经常会有争论。国家法律法规和标准规范是合理化控制风险的主要依据，也是最低要求。当然，若企业有更高的风险要求，可以高于国家标准。在化工项目设计时，要考虑事故预防的优先原则，优先降低事故率；也要考虑可靠性、耐用性优先原则以及针对性、可操作性和经济合理性原则。降低工艺风险的4项对策，按优先顺序排列。第一是本质安全性措施，就是在设计时消除危险，采用非危险或低危险性物料及过程条件，如：最小化危险物质、替代高危险物质、弱化不利的工艺条件、简化工艺过程的操作和运行。第二是被动性措施，通过过程和设备的设计特性，来降低事故频率或后果，所谓的“被动性”是指不需要启动任何的设施，如工艺和管道材料的设备选择、防火堤的设置，这些都是比较可靠安全的。第三是主动性措施，采用联锁控制、仪表保护系统及其他工程控制措施。第四是程序性措施，主要用于生产管理中，采用操作控制、管理检查、应急反应和其他管理方案，来防止或减少事故的影响。对于一个化工项目的发展阶段，经历工艺开发、基础设计、详细设计、施工建设、生产操作等几个阶段。想改变工程设计的本质安全性，最关键是工艺开发阶段，也就是在前期工艺研发时，有许多机会考虑怎样提高项目的本质安全性。随着建设项目的发展，改变本质安全性的机会在下降，但是改变外在安全性的机会在上升。

3本质安全审查

纵观化工建设项目的全生命周期，根除过程危险是预防事故的最佳途径，也就是说工程设计阶段，是为后期的生产运行创造无事故、安全运行的先决条件。如何验证本质安全性设计的有效性？可通过本质安全审查。审查的目的是识别和理解危险、确认风险降低或消除危险的途径是否足够。审查的方法主要采用危险评估程序，如：检查表、what-if分析、HAZOP分析。审查的团队一般要求4~7人，工业卫生、毒性专家和化学家是关键人员，以确保能够理解过程反应、化学品和产品相关的危险性；工艺、安全、环保工程师也要参加；操作人员、操作总监和维修代表等，根据审查阶段的需要参加。本质安全审查的主要目标，是化工过程生命周期的4个关键阶段，包括工艺研发阶段，重点审查物料、化学性、工艺条件等；概念设计阶段，审查工艺流程、设备选择和配置；工程设计阶段，审查管道及仪表流程图、总图布置、设备规格及相关图纸等；生产操作阶段，审查为改进安全和生产而采取的各种过程变更，变更审查必须考虑对本质安全性的影响。审查步骤包括准备审查文件，如工艺物料平衡图、物料数据表及危险等级、危化品数量、工艺条件表等；确定重大危险源；审查工艺流程，分析每个工艺步骤和危险性，应用本质安全原则，识别和研究改进工艺和降低危险的新途径，如中间罐的必要性；识别潜在的人员因素和人机因素；编制审查报告和后续跟踪改进。

作者：胡晨