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[摘 要]随着油田的不断发展和进步,油气生产装置的工艺、设备越来越复杂,这也使得油气生产装置发生事故的几率越来越大,危害程度也大大增加。设计缺陷、设备故障、运行条件错误、不可预见的运行条件、危害控制失误、人为失误等都有可能引起工艺事故的发生。油气生产装置一旦发生事故,不但会造成人身伤害、财产损失,更有可能会引起重大的社会问题。有效的工艺危害分析是防止重大工艺安全事故发生的基础。
[关键词]油气生产;工艺危害分析;安全事故;
中图分类号:TU844 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0378-03
随着油田区域、规模的不断壮大,油气生产装置的工艺、设备越来越复杂,这也使得油气生产装置发生事故的几率越来越大,危害程度也大大增加。此类事故一旦发生,不但会造成人身伤害、财产损失,更有可能会引起重大的社会问题,而工艺危害分析(PHA)是基于全面、系统、有组织的计划,运用公认的、有条理的危害识别方法,对油气生产系统进行分析研究,可以有效辨识、评估和控制产品业务实现过程中的设计、施工、生产、储存及运输工作的危害,以预防工艺事故的发生。
据此,采油二厂在充分研究工艺危害分析方法的基础上,将工艺危害分析的过程模块化、程序化、表格化,与员工日常巡检工作相结合,使得员工容易理解及掌握工艺危害分析方法,确保工艺、设备的本质安全。
1 工艺危害分析方法
工艺危害分析常见四种方法:1)故障假设/检查表法(what if/checklist);2)故障类型及影响分析(FMEA);3)危险与可操作性研究(HAZOP);4)事故树分析(FTA)。这四种方法被实践明非常有效,在国内外应用广泛。
在开展工艺危害分析前,需要根据工艺系统特征选择合适的分析方法。可以单一使用以上任何一种方法,也可以依次采用多种分析方法。
2工艺危害分析方法的逻辑关系
针对以上四种常见的工艺危害分析方法进行深入分析,以原因(设备的故障、程序的失效、个人的疏忽)、偏差(因原因导致的工艺状况的改变)、结果(因偏差导致的不期望的安全事件)三方面为根本,得出每种方法的逻辑模式如下(图2-1):
3 工艺危害分析方法与实际的结合
工艺危害分析方法为实际工程项目做服务,日常工程项目通常都涉及初设图纸、设备设施、电气仪表、工艺流程这几大方面,将工程项目各部分特点与工艺危害分析方法的逻辑模式一一对应,得出工艺危害分析方法实际使用过程中的适宜模式:工程初设图纸采用故障假设/检查表法(whatif/checklist);设备、仪表采用故障类型及影响分析法(FMEA);电气采用事故树分析法(FTA);工艺流程采用危险与可操作性研究法(HAZOP)。
4 工艺危害分析方法的程序化
依据工艺危害分析方法的特点,将工艺危害分析的过程程序化、模块化,便于工艺危害分析方法在基层各单位、各岗位的推广、运用,充分将此种方法与实际工作相结合,提高日常工艺管理水平。
4.1 工艺危害分析方法程序化
为了更加规范工艺危害分析流程和标准,梳理出适宜的PHA分析工作流程如图4-1。
4.2 工艺危害分析方法模块化
为了使工艺危害分析方法的使用者可以在较短时间内掌握分析方法,较高质量地完成分析要求,在分析开始前将所有工艺危害分析方法模块化.每一种分析形成固定模式进行推广。
4.3 分析表格化
如分析指导说明中所示,此次将工艺危害分析方法全部转化为表格,分析过程使用填表的方式进行,使得各类专业方法变得简洁、直观,并且能够与日常巡检工作紧密结合,大大提高分析检查的效率、质量。
4.3.1 初设图纸部分
初设图纸使用故障假设/检查表法(whatif/checklist),此方法非常简单、容易上手,只需通过自身的工作经验并按照图4-2模式进行填写,完成后到实际现场进行一一辨识即可。
4.3.2 设备、仪表部分
设备、仪表部分使用故障类型及影响分析法(FMEA)。此部分具体的分析方法说明:
1)对工程项目中涉及到的所有设备、仪表的名称、规格型号、主要参数、单位、数量进行列表并核对,防止漏项(填表4-1)。
2)对工程项目中涉及到的危险物质(填表4-2)、化学品性质(填表4-3)进行辨识。
3)对于整个工程项目的设备、仪表工艺危害因素进行全面分析(填表4-4)。
LEC评价法:即一般作业条件危险性评价法,它是用与系统风险率有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡、财产损失风险大小的。
4)用故障类型及影响分析(FMEA)进行设备、仪表工艺危害分析。
①了解分析对象系统、装置或设备。
确定分析系统,划清对象系统、装置、设备与子系统、设备的界线,固定所属的元素(设备、元件)。
②明确系统分析的边界,划分子系统(填表4-6)。
③收集元素最新资料→功能、与其他元素间功能关系等。
④FMEA包括四方面:掌握和了解对象系统;分析系统元件故障类型和产生原因;故障类型对系统和元件的影响;汇总结果和提出改正措施(填表4-7)。
4.3.3 电气部分
电气部分使用事故树分析法(FTA)。
此部分具体的分析方法说明:
1)对工程项目中涉及到的所有电气装置的名称、规格型号、主要参数、单位、数量进行列表并核对,防止漏项(填表4-8)。
2)用事故树分析(FTA)进行电气工艺危害分析。
①确定事故树的顶事件。确定顶事件是指确定所要分析的对象事件(填表4-9)。
②找到导致顶事件的主要失效点。针对失效点,从人机物法环5个方面,一层层分析引发原因,从而确定中间事件、底事件(填表4-10)。
③编制事故树。根据表4-9的内容,采用一些规定的符号,按照一定的逻辑关系,把事故树顶事件与引起顶事件的原因事件,绘制成反映因果关系的树形图。
④编制完事故树后,就需要进行定性分析(此部分专业性较强,在全面推广工艺危害分析方法使可以暂时不予考虑)。定性分析一般是从求最小径集和结构重要度。
3)将底事件原因进行归纳汇总,提出有针对性的建议,递交相关业务主管部门。
4)跟踪落实提出的建议措施。
4.3.4 工艺流程部分
工艺流程部分使用危险与可操作性研究法(HAZOP)。
此部分具体的分析方法说明:
1)用危险与可操作性研究(HAZOP)进行工艺流程危害分析。
①明确工艺流程的分析节点(填表4-10)。
②对各节点前后流程熟悉以便进行节点描述,填写介质及性质,此节点用途、设备参数等;确定引导词、偏差、引发原因、导致后果和现有安全措施;根据相应标准规范对以上内容进行严重性、可能性、风险等级方面的定性分析,并提出改进措施(填表4-11)。
2)提出有针对性的建议,递交相关业务主管部门。
3)跟踪落实提出的建议措施。
4.3.5 分析过程中需要考虑的因素
人的因素:人机工程学,人的心理状态,注意力集中度,知识水平、技能及表现,操作熟练程度、责任心。
设备因素:本质安全的主體。设备本身是否存在隐患、危害,相应控制措施是否有效,并得到落实。
原材料因素:使用的原材料是否存在危害。
方法、规章制度、法律法规因素:是否采用正确的操作方法,是否遵守相关规章制度和法律法规。
环境因素:工作环境是否符合相关标准要求。
作者简介
代成璐,女,安全环保工程师,2011年毕业于中国石油大学(华东)安全工程专业,现在中国石油青海油田分公司采油二厂从事QHSE体系管理工作。
[关键词]油气生产;工艺危害分析;安全事故;
中图分类号:TU844 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)42-0378-03
随着油田区域、规模的不断壮大,油气生产装置的工艺、设备越来越复杂,这也使得油气生产装置发生事故的几率越来越大,危害程度也大大增加。此类事故一旦发生,不但会造成人身伤害、财产损失,更有可能会引起重大的社会问题,而工艺危害分析(PHA)是基于全面、系统、有组织的计划,运用公认的、有条理的危害识别方法,对油气生产系统进行分析研究,可以有效辨识、评估和控制产品业务实现过程中的设计、施工、生产、储存及运输工作的危害,以预防工艺事故的发生。
据此,采油二厂在充分研究工艺危害分析方法的基础上,将工艺危害分析的过程模块化、程序化、表格化,与员工日常巡检工作相结合,使得员工容易理解及掌握工艺危害分析方法,确保工艺、设备的本质安全。
1 工艺危害分析方法
工艺危害分析常见四种方法:1)故障假设/检查表法(what if/checklist);2)故障类型及影响分析(FMEA);3)危险与可操作性研究(HAZOP);4)事故树分析(FTA)。这四种方法被实践明非常有效,在国内外应用广泛。
在开展工艺危害分析前,需要根据工艺系统特征选择合适的分析方法。可以单一使用以上任何一种方法,也可以依次采用多种分析方法。
2工艺危害分析方法的逻辑关系
针对以上四种常见的工艺危害分析方法进行深入分析,以原因(设备的故障、程序的失效、个人的疏忽)、偏差(因原因导致的工艺状况的改变)、结果(因偏差导致的不期望的安全事件)三方面为根本,得出每种方法的逻辑模式如下(图2-1):
3 工艺危害分析方法与实际的结合
工艺危害分析方法为实际工程项目做服务,日常工程项目通常都涉及初设图纸、设备设施、电气仪表、工艺流程这几大方面,将工程项目各部分特点与工艺危害分析方法的逻辑模式一一对应,得出工艺危害分析方法实际使用过程中的适宜模式:工程初设图纸采用故障假设/检查表法(whatif/checklist);设备、仪表采用故障类型及影响分析法(FMEA);电气采用事故树分析法(FTA);工艺流程采用危险与可操作性研究法(HAZOP)。
4 工艺危害分析方法的程序化
依据工艺危害分析方法的特点,将工艺危害分析的过程程序化、模块化,便于工艺危害分析方法在基层各单位、各岗位的推广、运用,充分将此种方法与实际工作相结合,提高日常工艺管理水平。
4.1 工艺危害分析方法程序化
为了更加规范工艺危害分析流程和标准,梳理出适宜的PHA分析工作流程如图4-1。
4.2 工艺危害分析方法模块化
为了使工艺危害分析方法的使用者可以在较短时间内掌握分析方法,较高质量地完成分析要求,在分析开始前将所有工艺危害分析方法模块化.每一种分析形成固定模式进行推广。
4.3 分析表格化
如分析指导说明中所示,此次将工艺危害分析方法全部转化为表格,分析过程使用填表的方式进行,使得各类专业方法变得简洁、直观,并且能够与日常巡检工作紧密结合,大大提高分析检查的效率、质量。
4.3.1 初设图纸部分
初设图纸使用故障假设/检查表法(whatif/checklist),此方法非常简单、容易上手,只需通过自身的工作经验并按照图4-2模式进行填写,完成后到实际现场进行一一辨识即可。
4.3.2 设备、仪表部分
设备、仪表部分使用故障类型及影响分析法(FMEA)。此部分具体的分析方法说明:
1)对工程项目中涉及到的所有设备、仪表的名称、规格型号、主要参数、单位、数量进行列表并核对,防止漏项(填表4-1)。
2)对工程项目中涉及到的危险物质(填表4-2)、化学品性质(填表4-3)进行辨识。
3)对于整个工程项目的设备、仪表工艺危害因素进行全面分析(填表4-4)。
LEC评价法:即一般作业条件危险性评价法,它是用与系统风险率有关的三种因素指标值之积来评价系统人员伤亡、财产损失风险大小的。
4)用故障类型及影响分析(FMEA)进行设备、仪表工艺危害分析。
①了解分析对象系统、装置或设备。
确定分析系统,划清对象系统、装置、设备与子系统、设备的界线,固定所属的元素(设备、元件)。
②明确系统分析的边界,划分子系统(填表4-6)。
③收集元素最新资料→功能、与其他元素间功能关系等。
④FMEA包括四方面:掌握和了解对象系统;分析系统元件故障类型和产生原因;故障类型对系统和元件的影响;汇总结果和提出改正措施(填表4-7)。
4.3.3 电气部分
电气部分使用事故树分析法(FTA)。
此部分具体的分析方法说明:
1)对工程项目中涉及到的所有电气装置的名称、规格型号、主要参数、单位、数量进行列表并核对,防止漏项(填表4-8)。
2)用事故树分析(FTA)进行电气工艺危害分析。
①确定事故树的顶事件。确定顶事件是指确定所要分析的对象事件(填表4-9)。
②找到导致顶事件的主要失效点。针对失效点,从人机物法环5个方面,一层层分析引发原因,从而确定中间事件、底事件(填表4-10)。
③编制事故树。根据表4-9的内容,采用一些规定的符号,按照一定的逻辑关系,把事故树顶事件与引起顶事件的原因事件,绘制成反映因果关系的树形图。
④编制完事故树后,就需要进行定性分析(此部分专业性较强,在全面推广工艺危害分析方法使可以暂时不予考虑)。定性分析一般是从求最小径集和结构重要度。
3)将底事件原因进行归纳汇总,提出有针对性的建议,递交相关业务主管部门。
4)跟踪落实提出的建议措施。
4.3.4 工艺流程部分
工艺流程部分使用危险与可操作性研究法(HAZOP)。
此部分具体的分析方法说明:
1)用危险与可操作性研究(HAZOP)进行工艺流程危害分析。
①明确工艺流程的分析节点(填表4-10)。
②对各节点前后流程熟悉以便进行节点描述,填写介质及性质,此节点用途、设备参数等;确定引导词、偏差、引发原因、导致后果和现有安全措施;根据相应标准规范对以上内容进行严重性、可能性、风险等级方面的定性分析,并提出改进措施(填表4-11)。
2)提出有针对性的建议,递交相关业务主管部门。
3)跟踪落实提出的建议措施。
4.3.5 分析过程中需要考虑的因素
人的因素:人机工程学,人的心理状态,注意力集中度,知识水平、技能及表现,操作熟练程度、责任心。
设备因素:本质安全的主體。设备本身是否存在隐患、危害,相应控制措施是否有效,并得到落实。
原材料因素:使用的原材料是否存在危害。
方法、规章制度、法律法规因素:是否采用正确的操作方法,是否遵守相关规章制度和法律法规。
环境因素:工作环境是否符合相关标准要求。
作者简介
代成璐,女,安全环保工程师,2011年毕业于中国石油大学(华东)安全工程专业,现在中国石油青海油田分公司采油二厂从事QHSE体系管理工作。