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BP德克薩斯州煉油廠爆炸事故最詳細的分析報告,每一個安全人都該收藏!

2005年3月23日中午1點20分左右,英國石油公司(BP)在美國德克薩斯州的煉油廠碳氫化合物車間發(fā)生系列爆炸,造成15人死亡,180多人受傷。這起事故的發(fā)生也成為了美國過程安全管理的一個轉(zhuǎn)折點。

本文結(jié)合美國化學(xué)品安全與危害調(diào)查委員會(CSB- Chemical Safety Board)對該事故的分析,從過程安全管理及過程安全績效指標方面深刻分析產(chǎn)生爆炸事故的原因,并提出改進措施。




事故介紹


目前很多企業(yè)都是執(zhí)行HSE管理體系,把零傷亡作為企業(yè)安全管理的目標,所以我們管理的重點自然而然就變成對人身安全的管理,但是對諸如操作工違反操作規(guī)程進行操作、報警的次數(shù)、聯(lián)鎖觸發(fā)的次數(shù)、安全閥起跳的次數(shù),以及企業(yè)內(nèi)出現(xiàn)的泄漏事故關(guān)注的相對較少,但是這些看似微不足道的隱患往往最后導(dǎo)致了重大的過程安全事故的發(fā)生。所以我們需要重視過程安全管理,重視過程安全管理的績效。本文通過CSB對美國BP德克薩斯州煉油廠火災(zāi)爆炸事故的分析,提出了企業(yè)應(yīng)重視過程安全管理和過程安全管理績效,并闡述過程安全管理績效的劃分和目的。



事故經(jīng)過

2005年3月23日13時20分左右,英國石油公司(BP)位于美國德克薩斯州(Texas)的煉油廠異構(gòu)化裝置發(fā)生了嚴重的火災(zāi)爆炸事故,該事故為美國作業(yè)場所近20年間最嚴重的災(zāi)難。事故造成15人死亡,180余人受傷,爆炸產(chǎn)生的濃煙對周圍工作和居住的人們造成不同程度的傷害,直接經(jīng)濟損失超過15億美元。    


視頻還原事故經(jīng)過

德克薩斯州的煉油廠是BP公司最大和最復(fù)雜的煉油廠,每天生產(chǎn)汽油產(chǎn)量達1000萬加侖(約占整個美國汽油銷售總量的2.5%)。此外,它還生產(chǎn)噴氣式發(fā)動機燃料、柴油燃料和化學(xué)原料。煉油廠有29個煉油工藝裝置和4個化工裝置,占地1200英畝,擁有1800名BP正式員工,事故發(fā)生時另外有大約800名承包商員工在現(xiàn)場,正在進行檢修作業(yè)。

事故發(fā)生在德克薩斯州煉油廠的異構(gòu)化裝置檢修后的開車階段,異構(gòu)化裝置建于1980年,為了生產(chǎn)高辛烷值的無鉛汽油,該裝置由四部分組成:超細脫硫器、戊烷和己烷反應(yīng)器,蒸汽回收/液體循環(huán)裝置和殘液分餾塔,異構(gòu)化工藝就是在不移除或加入任何原子情況下改變原子排列,將直鏈的戊烷和己烷轉(zhuǎn)變成高辛烷值的異戊烷和異己烷進行汽油調(diào)和。該精餾塔接收來自芳烴回收裝置(ARU)的非芳烴物料,然后將其分餾成輕組分和重組分。殘液分離裝置包括一個進料緩沖罐、蒸餾塔、加熱爐(加熱爐分兩部分,一部分給精餾塔再沸器加熱,一部分給塔進料預(yù)熱)、空冷器、回流罐、泵和換熱器??倸堃旱?0%都在塔頂作為戊烷和己烷輕組分殘液而回收,并作為異構(gòu)化裝置的原料。剩余的重組分殘液被用作烯烴裂解的原料,用以生產(chǎn)普通的無鉛汽油。 

殘液精餾塔一個立式精餾塔,內(nèi)徑3.8m,高52m,滿塔容積為586.1m3,塔內(nèi)安裝有70層塔盤。

圖1:殘液精餾流程簡圖


殘液通過泵從殘液精餾塔的中間位置進入塔內(nèi),在進料管線上有自動流量控制回路,進料需要先通過換熱器與殘液精餾塔塔底出料進行換熱然后在送至加熱爐再次加熱,精餾塔塔底重殘液通過塔底泵,一部分去塔底再沸器進行加熱后返回塔底,一部分給進料換熱后再經(jīng)過水冷卻器后至規(guī)定溫度后送至儲罐,采出量根據(jù)塔底液位自動調(diào)節(jié),以保證塔內(nèi)液位的穩(wěn)定。精餾塔裝有一個液位遠傳,在DCS上顯示,液位遠傳能指示塔內(nèi)1.5m-2.7m的液位,精餾塔也裝有兩個獨立的液位報警,一個報警值設(shè)置為72%(約2.3m高液位),另一個是液位報警是開關(guān)形式,報警值為78%(約2.4m高液位),精餾塔也設(shè)有低液位報警。     

塔頂?shù)臍庀噙M入距塔底約8m高的空冷器進行冷凝,冷凝的液體進入回流罐,回流罐在正常生產(chǎn)期間進行滿罐操作,回流罐的液體通過回流泵一部分從塔頂?shù)牡谝粔K塔盤回流回塔,一部分采出經(jīng)過冷卻后去儲罐,回流罐也設(shè)有液位高低報警和一個設(shè)定值為483Kpa的安全閥,安全閥設(shè)有旁通管線,旁通管線連接至裝置的放空系統(tǒng),在開車期間,不凝氣、氮氣等通過安全閥的旁通管線放空。      

為了保護精餾塔不超壓,在塔頂氣相管線上安裝有3個并列的安全閥,安全閥出口連接至放空罐,放空罐設(shè)有一個高點放空煙囪。安全閥的設(shè)定壓力分別為276Kpa、283 Kpa、290 Kpa,安全閥設(shè)有旁通閥,用于放空不凝氣和系統(tǒng)放空。放空系統(tǒng)收集異構(gòu)化裝置的所有放空氣,放空氣先在放空罐中進行分液,然后高空排放。精餾塔的放空管線外徑356mm、約270m長。

圖2:放空總管


放空氣中攜帶的液滴或冷凝下來的液體在放空罐底部集聚,放空罐內(nèi)徑3m、高8m,放空罐上有一個直徑860mm,離地面高36m的煙囪直接對大氣排放,放空罐中設(shè)有7塊擋板,以便分離放空氣中攜帶的液滴。放空罐底部管線上設(shè)有一個液封(見圖3所示),以保證放空罐中有一定的液位,液封出口管線上設(shè)有一個手閥排放至地溝,這個手閥平常處于鐵鏈鎖開狀態(tài)。見圖4所示。在放空罐底部還有一根排靜管線,管線上的手閥處于常關(guān)。放空罐上設(shè)有液位計以便監(jiān)控液位,同時當(dāng)放空罐中的液位到液封的高度時會有高液位報警。

圖3:放空罐及液封

圖4:液封及鎖開的手閥


與異構(gòu)化裝置毗鄰的芳烴回收裝置還處于維修階段,有大量的承包商參與維修作業(yè),在異構(gòu)化裝置的西邊有很多的活動板房,離放空罐距離約37m,維修作業(yè)的承包商在活動板房中辦公、洗衣、更衣和淋浴。

圖5:異構(gòu)化裝置周邊布置圖


事故發(fā)生過程
01

開車前的準備

在異構(gòu)化裝置開車前,剛剛完成了檢修作業(yè),在檢修的過程中操作工分成兩組進行倒班,每班工作12小時,計劃在開車正常后恢復(fù)正常的倒班時間。     

BP有嚴格的開車前管理程序,其中要求在維修作業(yè)后開展開車前檢查(PSSR),在事故發(fā)生兩年前已經(jīng)在維修作業(yè)后開展PSSR,但是由于工藝安全協(xié)調(diào)員對異構(gòu)化裝置不熟悉,所以在開車時沒有開展PSSR。     

在開車前的設(shè)備檢查過程中,殘液精餾塔的關(guān)鍵儀表和設(shè)備被查出存在故障,在檢修的過程中操作工指出塔底的液位遠傳及現(xiàn)場的視鏡存在問題你,但是由于檢修時間緊迫,只是對液位計的隔離閥進行了更換,計劃等開車后再各閥門后再進行維修。

操作人員也發(fā)現(xiàn)回流罐上的壓力控制閥存在故障,DCS對閥門進行操作,但是現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)閥門根本沒有動作,報告給直管經(jīng)理時,并沒有下工作單進行維修,并且在開車前直管經(jīng)理還簽字確認了所有的儀表都經(jīng)過了測試。

02

事故發(fā)生經(jīng)過

3月22日夜班班組得到了殘液分離塔開車的指令,夜班班長在異構(gòu)化裝置的現(xiàn)場操作室進行開車前的灌塔操作,夜班內(nèi)操做中控室進行另外兩套裝置的操作,夜班班長沒有使用開車操作程序有沒有對操作進行記錄,這樣導(dǎo)致下一班接班時沒有任何記錄文件。    

約23日凌晨2:15,開始給殘液精餾塔進料;    

2:27   塔底液位在開始上升;   

2:44   內(nèi)操打開了再沸器流量調(diào)節(jié)閥,以此建立再沸器循環(huán)并向再沸器回路灌入殘液;   

2:55   所示液位掉回到3%,然后,分餾塔底部液位又逐漸開始上升;   

3:09   液位指示器的開始高液位報警,報警一直持續(xù)到事故發(fā)生,但是高液位報名開關(guān)一直沒有報警,由于沒有人意識到這個高液位開關(guān)沒有報警存在故障,所以在操作日志上沒有任何體現(xiàn),在塔內(nèi)液位計再沸器等設(shè)備灌液完成后,夜班當(dāng)班人員停止了進料和塔底的循環(huán)泵,塔底的液位控制閥處于設(shè)置在關(guān)狀態(tài);    

5:00   夜班班長告訴主管和內(nèi)操他要離開公司,簡短的介紹了他在現(xiàn)場操作室都做了什么工作,在中控室的操作日志上寫到“異構(gòu)化裝置已經(jīng)完成了部分進料,請繼續(xù)進料”;   

6:00   白班內(nèi)操來接班,與夜班內(nèi)操進行了交接,但是夜班內(nèi)操并沒有直接進行夜間進料的操作,所以對殘液精餾塔的操作情況提供的信息很少,白班內(nèi)操通過閱讀操作日志,以為夜班只是給塔進行了進料,并沒有意識到再沸器、管道已經(jīng)完成了灌液操作;    

7:15   白班主管A到達異構(gòu)化裝置辦公室,由于來的較晚,所以沒有與夜班人員進行交接和溝通;   

9:27   塔內(nèi)的壓力降低到0Kpa,操作規(guī)程要求在塔進料時保證塔內(nèi)的壓力比較低,以防止在進料時到最后塔內(nèi)壓力上升。外操打開了塔頂安全閥旁通的8“手閥放空泄壓。   

9:40   白班內(nèi)操打開塔底的液位控制閥,并保持70%開度3分鐘,約有12000bpd殘液排出精餾塔,當(dāng)內(nèi)操關(guān)閉液位控制閥時,流量顯示并沒有變?yōu)?,但是流量計故障指示不對,實際上并沒有殘液排出精餾塔。   

9:51   內(nèi)操開始啟動塔底循環(huán)泵進行塔底循環(huán),并給殘液精餾塔繼續(xù)進料,雖然此時精餾塔已經(jīng)是高液位狀態(tài);   

9:55   操作工點燃了加熱爐的火嘴,對進料進行加熱,對塔底物料進行加熱;  

10:10   20000bpd殘液加入精餾塔,塔底流量計錯誤的顯示4100bpd殘液從塔底液位控制閥排出,但是操作工意識到液位控制閥是關(guān)閉狀態(tài),CSB根據(jù)相關(guān)證據(jù)確認,塔底是沒有流量的,精餾塔只是進料沒有出料;   

10:47   有豐富的異構(gòu)化裝置操作經(jīng)驗的白班主管由于家里臨時有事離開了公司,副主管重要精力在ARU裝置的開車,且他也沒有異構(gòu)化裝置的經(jīng)驗;   

11:16   操作工點燃了加熱爐的另外兩個火嘴,此時精餾塔的液位指示為93%(約2.64m),但是CSB根據(jù)調(diào)查,塔內(nèi)的實際液位約(20m);   

11:50   操作工增加了加熱爐的燃料氣流量,塔底液位計指示為88%(2.6m),并且液位還在下降,實際上此時塔內(nèi)的液位為30m;   

12:41   由于塔內(nèi)液位的上升以及進料塔內(nèi)的氮氣被壓縮的導(dǎo)致塔內(nèi)壓力上升到228Kpa,操作工認為塔內(nèi)壓力上升是由于塔底加熱溫度過高造成的,外操打開塔頂安全的旁通手閥進行泄壓;   

12:42   內(nèi)操和白班班長認為應(yīng)該降低加熱爐的加熱負荷,降低了加熱爐的燃料氣流量,此時液位顯示為80%(約2.4m),但是實際液位約43m,內(nèi)操給塔底液位控制閥開度為15%,并且在接下來的15分鐘內(nèi)5次開這個閥門,直到1:02分,這個閥門的開度為70%,實際上塔底殘液采出直到12:59分才開始有流量;  

13:02   塔底采出的殘液流量為20500bpd,與進料量相等;   

13:04   塔底采出的殘液流量為27500 bpd,此時操作工不知道52m高的塔內(nèi)的液位已經(jīng)達到48m,但是液位計讀數(shù)繼續(xù)下降,此時降為78%(約2.4m);

圖6:13:04分塔內(nèi)的實際液位為48m,但是DCS顯示為78%約2.4m


13:14   由于塔內(nèi)充裝過多的殘液且升溫太快,精餾塔開始溢流,塔內(nèi)液體進入塔頂?shù)臍庀喙芫€外流;精餾塔開始加熱后,塔內(nèi)頂部溫度低,底部溫度高,見圖7中B所示,氣泡和氣化的氣從塔底上升與冷的物料進行換熱,氣體凝結(jié),殘液被加熱,在12:59分塔底開始采出殘液時又通過進料預(yù)熱換熱器進一步給進料加熱,導(dǎo)致在事故發(fā)生時塔內(nèi)的絕大多數(shù)殘液都被加熱了,只是在塔頂還有少量的未被加熱的殘液,見圖7中C所示。

圖7:殘液精餾塔的進料加熱


由于殘液從塔溢流進入塔頂氣相管線,在管線內(nèi)產(chǎn)生了液柱的靜壓加上塔內(nèi)的壓力超過了塔頂安全閥設(shè)定值,安全閥起跳后殘液進入了放空系統(tǒng),見圖8所示,基于安全閥的設(shè)定值、事故發(fā)生后安全閥的測試和控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù),第一個安全閥起跳的時間在13:13:56,第二個安全閥起跳的時間在13:14:10起跳,第三個安全閥起跳的時間在13:14:14,在中控室和現(xiàn)場控制室的操作工都看到了精餾塔的壓力上升到343Kpa;   

13:15   內(nèi)操降低了加熱爐的燃料氣用量,內(nèi)操認為塔內(nèi)壓力升高是不凝氣太多或者缺少回流造成的;   

13:16   內(nèi)操完全打開了塔底液位控制閥把塔底殘液送至儲罐;  

13:17   外操啟動了回流泵;    

13:19   操作工通過步話機知道了放空罐煙囪溢流了,根據(jù)目擊者描述,殘液從煙囪噴出高達6m,在聽到步話機報告放空罐溢流15秒鐘后,內(nèi)操和白班班長開始停止燃料氣進料,事故后調(diào)查發(fā)現(xiàn)燃料氣進料閥是在爆炸前5秒鐘關(guān)閉的;   

13:20:04   數(shù)百個報警響起,導(dǎo)致操作工沒有足夠時間在爆炸前去啟動緊急警報就發(fā)生了爆炸。     

從煙囪噴出的高溫殘液在煙囪周邊擴散,當(dāng)時時速為8km/h的西北風(fēng)加劇了可燃氣體的擴散,如圖8所示,過火面積約18581m2。

圖8:異構(gòu)化裝置周邊的顏色深遭受了嚴重的火災(zāi)損壞,紅色箭頭指向的是放空罐煙囪頂部


雖然識別了很多潛在的點火源,但是最可能的點火源是停在距放空罐約7.6m并且沒有熄火的柴油皮卡車,見圖8所示,有許多目擊者到了皮卡車的引擎蜂鳴聲,其中有一名目擊者稱看到了皮卡車尾部的火花,并點燃了可燃蒸汽云,雖然多名證人證實皮卡車是點火源,但是不排除存在其他點火源的可能。

圖9:異構(gòu)化裝置北面距放空罐7.6m的沒有熄火的柴油皮卡車


可燃氣被點燃后,火焰迅速傳播到整個蒸汽云團,并導(dǎo)致了爆炸,基于爆炸區(qū)域內(nèi)結(jié)構(gòu)損壞及分析,爆炸沖擊波的影響見圖9所示。

圖10:爆炸沖擊波影響范圍


著火爆炸最終導(dǎo)致在活動板房內(nèi)或者附近工作的15人死亡,整個爆炸域內(nèi)180人受傷,其中66人重傷,爆炸沖擊波迅速波及了整個異構(gòu)化裝置,40個活動板房、70輛汽車20個儲罐被炸壞,異構(gòu)化裝置北面1.2km范圍內(nèi)的房屋或商業(yè)玻璃杯震碎。

圖11:放空罐西面的爆炸損壞的活動板房



事故原因分析

CSB的事故調(diào)查人員在3月24日早上到達事故現(xiàn)場,研究了物證和現(xiàn)場,并采訪證人,分析了以下引起爆炸的原因:  

技術(shù)方面




01

異構(gòu)化裝置的開車程序要求在開車時應(yīng)處于開的位置以便殘液從塔底部去儲罐,然而閥門被一名操作工關(guān)閉,導(dǎo)致塔被持續(xù)進料3個小時,導(dǎo)致塔液位過高和壓力過高,并最終導(dǎo)致安全閥起跳,殘液進入放空系統(tǒng),其它導(dǎo)致塔灌滿的因素有:

①塔底液位計故障,塔底液位開關(guān)故障,且塔底沒有安裝其他液位指示或者自動安全設(shè)施;     

②DCS沒有提供足夠的物料進出平衡的信息來提醒操作工液位高的風(fēng)險;  

③對在開車這樣的危險的階段的培訓(xùn)部不夠;     

④在交接班的過程中主管和操作工交流的信心很少,BP沒有交接班過程交接內(nèi)容的要求;     

⑤連續(xù)29天的12小時倒班制導(dǎo)致操作工很疲憊;     

⑥培訓(xùn)計劃不合理,培訓(xùn)部門的員工數(shù)量由28名降低到8名,并且操作模擬器不能讓操作工進行異常情況的模擬訓(xùn)練,例如開車這樣的高風(fēng)險階段的模擬;      

⑦過時的或者無效的操作規(guī)程。

02

在之前報告塔底液位計、現(xiàn)場液位計視鏡和調(diào)節(jié)閥故障的情況下仍然開車。

03

放空罐的容積不足夠大來容納由安全閥釋放的物料,沒有對安全閥的及放空系統(tǒng)進行安全評估。

04

把不安全的放空罐及煙囪直接對空排放是不安全的,BP沒有從一些類似事故中吸取教訓(xùn),對放空罐進行整改如把放空罐介入火炬等。

05

活動板房離處理危險物料的裝置的太近。

06

事故發(fā)生之前幾年里,工廠發(fā)生了8起嚴重的從放空罐煙囪泄漏可燃氣體的事故,且異構(gòu)化裝置的開車經(jīng)驗是在開車時殘液精餾塔內(nèi)保持高液位,BP沒有對這樣的事故進行調(diào)查。

07

BP德克薩斯州公司的管理層沒有有效執(zhí)行開車前的安全檢查制度,以確保在開車這樣的危險階段,無關(guān)人員遠離裝置。


管理方面




0
1

BP集團經(jīng)營經(jīng)理執(zhí)行的降低成本、投資失敗、生產(chǎn)經(jīng)營等壓力嚴重影響了德克薩斯州煉油廠的過程安全績效。

0
2

BP董事會沒有有效的監(jiān)管BP的安全文化和重大事故調(diào)查程序,董事會沒有成員負責(zé)評估和驗證BP的重大事故危害預(yù)防程序的執(zhí)行情況。

0
3

錯誤地依賴于低人員受傷率作為安全績效指標,而沒有做好過程安全績效指標和健康的文化。

0
4

BP機械完整性管理的缺陷導(dǎo)致德克薩斯州煉油廠的工藝設(shè)備運轉(zhuǎn)失效。

0
5

BP德克薩斯州煉油廠流行著檢查簽字作風(fēng)(check the box),人員在完成安全及程序要求時即使沒有滿足仍然會簽字。

0
6

BP德克薩斯州公司缺乏報告和學(xué)習(xí)文化,員工沒有被鼓勵去報告安全為和一些不安全行為;關(guān)于事故、隱患的學(xué)習(xí)資料通常沒有安排學(xué)習(xí)。

0
7

安全競賽、目標和獎勵都集中在改進人身安全和行為安全,而不是過程安全和安全管理系統(tǒng),很多安全理念和程序都是有缺陷的,德克薩斯州煉油廠的管理者在安全方面沒有樹立以身作則帶頭作用。

0
8

在德克薩斯州煉油廠檢查、研究和審核找出了許多根深蒂固的安全問題,但是BP德克薩斯州煉油廠不同層次的領(lǐng)導(dǎo)都認為是太晚了無法解決。

0
9

BP 德克薩斯州煉油廠有效的評估涉及人員、安全理念或者組織機構(gòu)的變化對過程安全的影響。

BP德克薩斯州煉油廠的火災(zāi)爆炸事故是由多方面的原因造成的,其中CSB明確指出BP錯誤地依賴于低人員受傷率作為安全績效指標,而沒有做好過程安全績效指標。本文著重分析過程安全績效指標的問題。



事故啟示


過程安全績效的管理情況

在事故發(fā)生時,德克薩斯州煉油廠的HSSE部門下面有一個過程安全部,這個部門負責(zé)過程安全執(zhí)行情況的監(jiān)督,小組由1名經(jīng)理和4過程安全工程師組成,過程安全小組負責(zé)開展所有裝置的過程安全分析、設(shè)施選址研究、監(jiān)督變更管理,也負責(zé)重要裝置檢修后的開車前安全檢查,協(xié)調(diào)過程安全審核,并確定什么樣的事故按照過程安全事故進行調(diào)查。     

過程安全小組計劃跟蹤超越安全操作極限的次數(shù)、但是在事故發(fā)生之前還沒有來得及執(zhí)行。      

在2004年9月BP集團煉油板塊經(jīng)理會的過程安全總結(jié)里把德克薩斯州煉油廠劃分為高風(fēng)險,總結(jié)中提出,BP煉油廠對過程安全事故的調(diào)查不夠深入和徹底,德克薩斯州煉油廠很嚴重的問題是沒有關(guān)閉PSM事故調(diào)查項,要求的關(guān)閉率為90%,但是2004年關(guān)閉率從2002年的95%降低到79%,工藝安全經(jīng)理指出關(guān)閉率是從2003年把關(guān)閉率這一指標從計算獎金的公式中拿出后開始下降的,在2004年年底,德克薩斯州煉油廠只是關(guān)閉了33%的過程安全調(diào)查項,異構(gòu)化裝置為31%,2004年的PSM相關(guān)的計劃只完成了40%。     

另外,從2004年的PSM審核結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)PSM績效在劃分為尤其需要重點考慮的機械完整性、培訓(xùn)、過程安全信息、變更管理方面的得分很低,從2003年到2004年,不是由BP跟蹤的過程安全績效中的泄漏數(shù)據(jù)顯示泄漏事故由之前的每年399起增加到607起。     

2000年BP的格蘭杰莫斯煉油廠發(fā)生了3起事故,其中1起重大的工藝裝置火災(zāi)事故和2起嚴重的人員受傷事故,英國健康和安全執(zhí)行委員會(The U.K. Health and Safety Executive) 調(diào)查了事故并發(fā)布了重大事故報告,在報告中指出BP尤其需要重視過程安全績效指標,因為人身安全指標不能 衡量重大事故的的風(fēng)險。但是BP在安全管理中沒有吸取這個教訓(xùn),反而花費更多的精力去衡量和獎勵人身安全績效而不是過程安全,人身安全績效對跟蹤后果不嚴重,可能性高的事故很重要,但不是一個很好的過程安全績效,就如過程安全專家特雷弗克萊茲(Trevor Kletz)說的 “損失工時率不是過程安全的衡量標準”。     

根據(jù)上面的分析,BP需要重視過程安全績效指標,對我們國內(nèi)企業(yè)也是一樣的,我們國內(nèi)企業(yè)很多沒有過程安全管理或者有過程安全管理同樣也是以傷害率作為安全管理績效的標準,這也是國內(nèi)一些重大過程安全事故頻發(fā)的原因。


過程安全績效指標的標準

雖然BP的德克薩斯州煉油廠事故及BP的格蘭杰莫斯煉油廠發(fā)生后,包括英國健康和安全執(zhí)行委員會、CSB等機構(gòu)認為BP需要更多的關(guān)注過程安全績效指標,但是當(dāng)時在行業(yè)里并沒有合適的標準來協(xié)助企業(yè)進行過程安全績效指標的管理。      

直到2010年4月,美國石油協(xié)會(API- American Petroleum Institute)發(fā)布了關(guān)于煉油與石化工業(yè)過程安全績效指標的推薦標準(RP-Recommended Practice),編號為:754,簡稱為RP 754。此標準由美國國家標準協(xié)會(ANSI-American National Standards Institute)多方利益相關(guān)者磋商編制,并以來自于API和美國化工過程安全中心(CCPS-Center for Chemical Process Safety)關(guān)于指標的初步指南為基礎(chǔ)。RP 754標準十分重要,在全球范圍內(nèi)得到了下游及綜合性石油企業(yè)的支持和采用。     

由于RP 754主要針對下游生產(chǎn),國際油氣生產(chǎn)商協(xié)會(OGP- International Association of Oil &Gas Producers)認識到有必要提供進一步的指南,以支持RP 754對上游生產(chǎn)的適用性,于2011年11月發(fā)布了適合上游石油勘探和生產(chǎn)企業(yè)的過程安全績效指標的推薦標準,標號456,簡稱OGP456,幫助全球的上游生產(chǎn)企業(yè)做好企業(yè)的過程安全管理績效。


過程安全績效指標的劃分

重大事故很少由單一原因引起,而通常是由多重保護層失效同時發(fā)生并共同導(dǎo)致有嚴重后果的意外事件。這些保護層在這里由單個“瑞士奶酪切片”進行表示,包括管理體系、物理工程防護或其它為預(yù)防事件發(fā)生而設(shè)計的保護層。      

下圖中孔洞的排列成線代表了多個“防護層”的失效并導(dǎo)致第一次層容納失效(LOPC-loss of primary containment)事件。在我們的行業(yè)中,有復(fù)雜的控制裝置可對LOPC事件進行檢測并減輕其后果,但對這些“增加的防護層”的孔洞仍可排列成線,并發(fā)生火災(zāi)、爆炸或其它破壞性事件而導(dǎo)致嚴重傷害。

圖12:奶酪模型


本模型可用于區(qū)分兩種重要類型的關(guān)鍵安全績效指標(KPI-Key Performance Indicators)。記錄LOPC事件的數(shù)量或記錄當(dāng)一個或多個防護層同時失效時實際后果的指標定義為“滯后”指標。滯后指標也可用于估量防護層中孔洞的數(shù)量和大小來評估風(fēng)險控制系統(tǒng)中的薄弱環(huán)節(jié)、缺陷或失效的程度。反之通過衡量企業(yè)保持優(yōu)秀的風(fēng)險控制績效來檢查防護層的強度就是“超前”指標。     

滯后指標通??勺匪莶⒁越Y(jié)果為導(dǎo)向,而超前指標通常具有前瞻性?;旧?,大部分LOPC事件仍屬于失效但是不產(chǎn)生實際后果,滯后于后果,在預(yù)測產(chǎn)生嚴重后果的重大事故的可能性時輕微后果LOPC事件可以提供超前信息,因此,超前和滯后通常非常有用,但企業(yè)需要認識到某些指標可同時提供追溯性和前瞻性??勺鳛槌爸笜艘部勺鳛闇笾笜说囊粋€很好的例子就是‘未遂事件’。      

為了便于對過程安全事故進行統(tǒng)計,API754和OGP456把過程安全事故(PSE)分為4級,如圖13所示。

圖13:過程安全績效指標金字塔


第1級工藝安全事故(PSE)是最滯后的業(yè)績指標,表明危險實際上穿越了保護層中的孔,導(dǎo)致重大后果。在與低級別指標結(jié)合使用時,它能為一個公司提供一個其工藝安全業(yè)績評價。第1級PSE是后果較大的第一層容納失效(LOPC),是非計劃或失控的來自工藝的物料釋放。API754中第1級工藝安全事故進行了詳細的規(guī)定和實例。第1級工藝安全事故等同于職業(yè)安全金字塔的死亡和重傷,但不再完全以事故造成的損失來衡量,而是只要危險物料發(fā)生泄漏,且泄漏量達到標準規(guī)定的閾值量或者事故后果達到標準規(guī)定的后果。     

第2級PSE代表后果低于第1級的LOPC事故。第2級PSE表明保護系統(tǒng)弱點,而且可以是未來更重大的事件的潛在預(yù)兆。從這種意義上講,第2級事件能為公司提供學(xué)習(xí)和改進其工藝安全業(yè)績的機會。第2級PSE代表一般性泄漏事故等同于職業(yè)安全金字塔的輕傷。衡量指標為只要危險物料發(fā)生泄漏,且泄漏量達到標準規(guī)定的閾值量或者事故后果達到標準規(guī)定的后果。第二級規(guī)定的閾值量或者事故后果比第一級規(guī)定的小一些。      

第3級PSE通常代表對保護系統(tǒng)的一種挑戰(zhàn)。第三級事故等同于職業(yè)安全金字塔的未遂事件,衡量指標包括運行參數(shù)達到裝置的操作極限,SIS動作,安全釋放裝置啟動,機械停車裝置啟動,微量泄漏。這級指標提供一個附加的機會,以識別和糾正保護系統(tǒng)內(nèi)的弱點。     

第4級指標表示單個風(fēng)險控制防護層或其組件在設(shè)施管理體系以及操作紀律中的績效。因為4級KPI反應(yīng)的是與企業(yè)維護和改進其風(fēng)險控制防護層有直接關(guān)系的措施,所以這些KPI通常更加超前和主動。第4級的運行紀律和管理體系績效指標等同于職業(yè)安全金字塔底部的不安全行為與不安全狀態(tài)。職業(yè)安全金字塔的不安全行為和不安全狀態(tài)主要是指一線員工的不安全操作行為以及容易造成個人傷害的不安全的狀態(tài)。第4級指標如:安全關(guān)鍵設(shè)備按時檢查完成率;變更管理(MOC)和開車前安全審查(PSSR)對要求和質(zhì)量標準的滿足率;緊急響應(yīng)演習(xí)按時完成率等。


過程安全績效指標的目的

過程安全績效指標目的在于識別最終能導(dǎo)致重大后果的事件或條件。監(jiān)測和分析過程安全績效能使公司采取必要的糾正行動。過程安全績效指標的目的有:      

過程安全事故可對企業(yè)的人員、環(huán)境、財產(chǎn)、名譽以及財務(wù)穩(wěn)定性造成嚴重危害。對重大事故進行記錄,并對其根本原因進行仔細分析,將為我們提供經(jīng)驗教訓(xùn)以便預(yù)防其再次發(fā)生。由于此分析是追溯的并且是以相對不頻發(fā)的事件為基礎(chǔ),企業(yè)能依靠這些經(jīng)驗教訓(xùn)來預(yù)防重大事故。因此有必要拓寬分析范圍,從后果不太嚴重的事件和管理系統(tǒng)的績效中總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),并主動對預(yù)防重大事故的防護層進行加強。通過對與管理體系和其它行動有關(guān)的績效進行內(nèi)部監(jiān)控和審核,來強化過程安全防護層并減少事故的發(fā)生。過程安全績效指標是持續(xù)改進的基礎(chǔ);      

杜絕驕傲自滿,重大事故發(fā)生的概率相對比較低,所以在人們的思維中很容易就認為其它輕微后果的風(fēng)險“一切都正?!?,過程安全績效指標可通過數(shù)據(jù)體現(xiàn)出過程安全管理體系所需的關(guān)注以及來自未遂事件和不嚴重事件的警告進行隨時提醒;     

通過將過程安全績效數(shù)據(jù)作為基準與行業(yè)平均水平進行比較和通過與其他企業(yè)分享經(jīng)驗教訓(xùn)所獲得的信息,對所計算的過程安全績效是否符合或超過行業(yè)標準進行評估;

就過程安全的重要性與職工進行溝通通常有一定的難度,但是過程安全績效指標提供了管理重點、透明度和進步的可靠性證據(jù),從而可支持過程安全文化和行為;      

通過過程安全績效指標預(yù)防重大事故的措施和管理和使企業(yè)運營更加可靠是相互影響的,企業(yè)運營的質(zhì)量和生產(chǎn)能力能反映出其未來的盈利能力,將直接產(chǎn)生經(jīng)濟業(yè)績。

開放、透明地將績效向利益相關(guān)者進行公示,例如員工、當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)、投資者、政府和非政府機構(gòu)以及廣大民眾,企業(yè)能有許多機會可同其利益相關(guān)者進行溝通, 并建立企業(yè)自身的信譽。


過程安全績效指標對我們的要求

目前國內(nèi)企業(yè)大多執(zhí)行的是HSE體系,只是可能會在HSE體系中有各別程安全管理要素內(nèi)容的體現(xiàn),所以幾乎沒有過程安全管理,那么類似于BP德克薩斯州的事故,在沒有過程安全管理的情況下關(guān)注人身安全,把”零傷亡“作為我們的管理目標,這樣就會有重大過程安全事故發(fā)生的風(fēng)險?! ?/span>

所以國內(nèi)企業(yè)需要借鑒API RP754以及OGP456的規(guī)定在自己企業(yè)內(nèi)部做出適合自己企業(yè)的過程安全事故統(tǒng)計方法和對應(yīng)的分級標準,在做HSE隱患排查、可記錄傷害事件、死亡等數(shù)據(jù)統(tǒng)計的同時加入過程安全管理四級過程安全績效指標的統(tǒng)計,并根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果進行分析,對目前的制度進行完善或提出新的給過程安全相關(guān)的制度融入在HSE體系中。并積極在企業(yè)內(nèi)推進過程安全管理。

  

通過BP德克薩斯州的事故分析級經(jīng)驗教訓(xùn),我們因該在企業(yè)內(nèi)更多的重視過程安全管理及過程安全管理績效指標,并對四級過程安全事故進行統(tǒng)計、分析,找出管理或者保護的薄弱點,然后對管理制度、保護層等進行完善,對我們的安全管系統(tǒng)進行改進,進而預(yù)防重大過程安全事故的發(fā)生。


來源:化工707


中國化學(xué)品安全協(xié)會

編輯:筑安