“人机料法环测”六要素是现代制造业和管理科学在追求质量、效率和持续改进过程中,逐步形成并被标准化、广泛应用的一套系统性的过程分析和管理框架。其虽然起源于质量管理,笔者以为,在安全系统中,为了有效预防事故、识别风险并确保作业安全,同样需要系统性地审视所有可能影响安全绩效的要素。将“人机料法环测”的视角应用于安全管理,为分析事故根源、评估潜在危险源和构建预防性控制措施提供了一个清晰、结构化的有力工具。
人是关键变量
人员因素风险
人员是从事生产经营活动的主体,也是安全隐患的主要诱因,更是安全管理首先要保护的对象。人的不安全行为直接导致风险的发生,其安全意识、技能水平、心理状态直接影响操作的可靠性。安全意识淡薄的员工可能会忽视潜在危险,能力不足的员工可能会做出错误判断,同时疲劳、压力过大或情绪不稳定可能导致注意力不集中,以上等等都可能增加事故发生的可能性。
典型案例分析
某化工企业在进行危险化学品反应釜操作时,发生了一起严重的爆炸事故,造成多人伤亡和巨大财产损失。事故调查主要原因是当班操作人员为新入职员工,未经过全面系统的安全培训,对反应釜的操作流程和安全注意事项掌握不足。在操作过程中,违规提前加入某种催化剂,导致反应失控,压力急剧上升,最终引发爆炸。这起事故凸显了人员安全培训和专业素养的重要性。企业在人员管理方面存在漏洞,未能确保员工具备必要的安全知识和操作技能就安排上岗,为事故埋下了隐患。
系统化管理策略
一是建立岗位胜任力模型,高风险岗位实现生理心理双筛查,高危工艺配置大专以上学历人员,有职业禁忌的避免安排相关工作,特殊岗位应经过相应培训,确保持证上岗,推行安全积分管理制度,与晋升、绩效直接挂钩;二是强化教育培训,能力和意识需要日日新,苟日新。制定全面、系统的安全培训计划,涵盖安全领导力、安全文化、操作技能、应急处置、异常工况处置等,内容要注重实用性,通过实际案例分析、模拟演练等方式,加深对安全知识的理解和应用能力,操作岗位实施岗位实训+应急处置专训相结合;三是关注身心健康,合理安排工作任务和时间,避免过度疲劳。发挥工会作用,关注员工情绪,缓解工作压力,保持良好的心理状态。
机是本质基础
设备设施作用
在化工等高危行业,设备不仅承载物料和能量,更常常处理高温高压、易燃易爆、有毒有害的介质。选型错误、设备故障、老化、维护不当、违规操作、擅自停用安全设施等问题都可能引发灾难性事故,如火灾、爆炸、有毒物质泄漏等,不仅危及操作人员的生命安全,还会对企业造成巨大的经济损失、环境破坏和社会影响。因此,确保机械设备(尤其是压力容器、管道、反应釜、泵阀等关键设备)的安全运行是化工企业安全管理的重中之重。
典型事故案例
某化工厂一座用于进行聚合反应的反应釜在运行过程中突然发生剧烈爆炸并引发火灾。经深入调查,反应釜的关键安全附件—爆破片因长期暴露在腐蚀性介质中发生严重腐蚀,但设备管理人员未按规程进行定期检验、更换。在反应过程中,因放热失控导致釜内温度和压力急剧升高,泄压通道堵塞,爆破片未能正常泄压,最终导致反应釜超压爆炸。这起事故深刻反映出在特种设备安全管理、预防性维护制度执行、安全附件和联锁系统可靠性保障方面存在严重缺失。
精细化管控策略
一是源头管控,制定并严格执行基于风险的检验计划,特别关注压力容器、管理、安全阀、爆破片、仪表控制系统等关键设备和安全附件,从设计、选材、选型入手,明确技术参数;二是智能运维,为设备设施建立健康档案,关键设备植入RFID芯片自动记录运行维保数据,采用多模态传感融合技术,监测温度、压力、震动参数,关键部位增加AI识别系统,自动识别状态并报警。高危工艺推行“机械化换人、自动化减人、智能化无人”策略;三是冗余设计,对回转设备加装双回路控制和紧急停车装置,确保单点失效不引发事故。
料是危险源头
物料风险因素
在化工生产中,物料不仅是生产的对象,其本身往往就是能量和危险的载体。一方面,大量物料具有易燃、易爆、有毒、有害、腐蚀、反应性等一种或多种危险特性。另一方面物料在工艺过程中的状态变化会显著影响其危险性。物料失控极易引发火灾、爆炸、中毒、环境污染等多米诺骨牌效应式的灾难性事故。物料的质量、纯度、稳定性、相容性、储存条件、输送方式、操作程序等每一个环节都与本质安全息息相关。物料管理失效是化工重大事故最主要的根源之一。
典型事故案例
某大型化工厂生产硝基化合物的车间发生剧烈爆炸。事故直接原因是一批关键中间体(如硝化产物)在储存/等待转移期间,因温度控制失效(冷却系统故障未及时发现,导致该物料发生缓慢的放热分解反应。 分解反应产生的热量和气体导致容器压力上升,同时,该不稳定物料容器附近违规存放了氧化剂或其他不相容物料,加剧了反应。最终因物料剧烈分解引发爆炸,并引爆了邻近的不相容物料库,造成毁灭性后果。这起事故深刻暴露了企业在高危险性物料的全生命周期管理上存在系统性缺陷。
全周期追溯策略
建立“来源可溯,状态可控”的监管体系,一是建立合格供应商名录与评估机制,对采购物料进行严格检验,对危险物料,强制要求供应商提供完整、准确的SDS及符合性声明;二是严格按照物料危险特性和相容性要求,设置物理隔离的专用仓库/储罐区。严禁超量、超品种、超期限储存。配备可靠的环境控制设施和冗余的在线监测报警系统,推广使用电子标签和智能仓储管理系统。三是加强物料运输安全管理,优先采用管道密闭输送,减少中间周转和暴露风险。四是制定并严格执行物料添加、转移、取样、废弃等标准操作规程,推广使用防错技术。任何物料种类、规格、来源、供应商的变更,必须启动严格的变更管理程序。同时落实应急准备与泄漏防控和废弃管理。
法是执行准则
法规制度的规范作用
“法”的范畴不仅包括国家法律法规和标准,更涵盖企业内部建立的规章制度、操作规程(SOP)、应急预案等强制性文件。它们共同构成严密的安全管理网络,国家法规划红线,企业制度建体系,操作规程控行为,应急预案保兜底。缺失任何一环,安全管理都将失血。在化工领域,对法规制度的遵守不是可选项,而是生存和发展的底线要求。任何对法规的漠视和逾越,都可能将企业置于灾难性风险的火山口。
典型事故案例
某化工厂硝化车间发生爆炸,事故调查发现,操作员为赶产量,擅自提高反应温度,远超SOP规定的安全阈值。温度异常报警后,未按规程执行紧急降温,而是手动屏蔽报警继续运行。前期工艺调整时,未履行MOC程序评估风险,删除了关键的安全联锁。初期泄漏发生时,现场人员不熟悉应急处置程序,错误使用消防水冲洗,引发剧烈反应。管理层对长期违规操作视而不见,未追究责任,纵容“重产量、轻安全”的文化。事故最终因反应失控导致爆炸,车间夷为平地。表面是操作失误,根源是制度空转、规程失效、应急失能。
执行性闭环策略
“纸上化”是违章操作的温床,需要避免制度与执行两张皮的问题。一是通过培训、讲座、宣传栏等多种形式,营造浓厚的学法守法氛围,提高员工对法规制度的认识和理解,通过文化融入,让制度成为习惯;二是完善企业内部安全管理制度,涵盖安全生产责任制、安全操作规程、变更管理、安全检查制度、隐患排查治理制度、应急救援预案等,从“符合性”向“有效性”升级;三是让制度从“墙上文件”变为“行为基因”,让制度带“刺”。定期对各部门、各岗位执行情况进行检查和督促,责任穿透、考核挂钩,建立违章行为知识图谱,预测高风险环节,推行“红黄牌”累计制度,触发停岗再培训。
环是重要支撑
环境因素的复杂性
生产环境包括作业场所的温度、湿度、照明、通风、噪声、粉尘、有毒有害气体浓度等物理化学环境因素,以及工作场所的布局、安全间距、安全设施配备、应急通道和疏散路线等人为环境因素。在化工生产中,环境因素不仅直接影响员工的舒适度、健康和工作效率,更直接关系到工艺安全、设备运行可靠性和事故后果的严重程度。适宜的生产环境能有效降低因环境不适导致的误操作风险。反之,恶劣的环境(如有毒气体泄漏、通风不良、可燃气体积聚、高温高压、应急通道阻塞、安全间距不足等)本身就是重大危险源,极易引发火灾、爆炸、中毒、窒息等灾难性事故,并可能阻碍应急救援。
典型事故案例
某化工厂一个储存剧毒化学品的储罐区发生泄漏。泄漏发生后,设计安装的防爆通风设备因维护不善未能有效启动,导致泄漏的有毒气体在低洼区域和受限空间内迅速积聚。固定式有毒气体检测报警仪未能及时探测到低浓度的初始泄漏,罐区周边堆放有大量备件和物料,部分应急疏散通道被堵塞,现场照明不足且未设置清晰的应急疏散指示标识,泄漏源距离附近的控制室和人员密集的操作区过近等。这起事故暴露出企业对危险区域的通风、监测、报警等关键环境安全保障措施重视不足、维护不力,对作业场所布局和安全间距的管理存在缺陷,应急疏散通道和安全设施形同虚设。
智能化防控策略
一是定期对生产场所的温物理环境进行监测和调控,确保符合国家标准和员工工作要求。同时,合理安排工作时间,避免员工在高温、高噪声等恶劣环境下长时间工作,减少因环境因素导致的疲劳和安全事故。二根据生产工艺和流程,合理规划工作场所布局,确保物料运输顺畅,安全疏散通道畅通无阻。三是建立生产环境风险评估机制,定期对生产环境中的安全风险进行评估和分析,识别潜在的安全隐患,并制定相应的风险控制措施。利用物联网、传感器等技术,对生产环境中的关键参数和安全隐患进行实时监测和预警,如对电气线路温度、烟雾浓度等进行监测,一旦发现异常情况,立即发出警报,提醒员工采取相应措施,避免事故发生。
测是防控准线
测量体系意义
测量不仅是数据采集手段,更是工艺安全的“神经末梢”和风险防控的“决策大脑”。通过精准测量工艺参数、危险物质浓度、设备状态等,捕捉毫秒级异常,防止小偏差引发连锁反应。测量数据直接触发安全仪表系统(SIS)联锁动作,实现从“人防”到“技防”的本质安全跃升。基于设备腐蚀速率、密封泄漏量等在线监测数据,预判故障窗口期,避免非计划停机导致的工艺紊乱风险。高温高压、易燃易爆、快速反应等特性要求测量必须满足“高精度、高可靠性、强抗干扰性”,任何数据失真都可能引发灾难。
典型事故案例
某石化企业加氢反应釜发生爆炸,事故根源在于测量体系的系统性崩溃:反应釜温度传感器校准超期,实际温度已达450℃(超安全限值150℃),但DCS显示仅300℃;氢气流量计堵塞导致进料过量未被检测,反应剧烈放热。温度高高报警(HH)本应触发紧急停车(SIS),但因传感器故障未达联锁阈值;旁通报警器被操作员误设为“维护模式”,丧失最后屏障。反应釜法兰处未安装微小泄漏检测仪,氢气积聚至爆炸极限,引发爆炸事故。
数字化驱动策略
测量失真将掩盖真实风险,需确保“监得准、传得快、判得对”。一是企业根据自身生产特点和安全管理需求,配备先进、可靠的测量监测设备,建立全面、高效的安全风险监测预警系统。对关键设备的运行参数、生产环境指标以及人员操作行为进行实时监测。二是利用大数据分析技术,对测量监测数据进行深入分析和挖掘。通过数据分析,及时发现设备运行异常、环境指标超标以及人员违规操作等安全隐患,并根据分析结果制定针对性的整改措施。三是制定科学合理的预警指标和阈值,当测量监测数据超出预警范围时,立即通过声光报警、短信通知、系统弹窗等多种方式发出警报。同时,制定详细的应急预案,明确在不同预警情况下应采取的应急措施,确保能够迅速、有效地应对安全隐患,防止事故发生。
通过对典型事故案例的分析可看出,任何一个要素的疏忽都可能引发严重的安全事故,给企业和员工带来巨大损失。在实际安全管理中,“人机料法环测”并非孤立的存在,而是相互关联、相关影响的有机整体。企业需要进一步打破要素壁垒,通过技术创新与管理升级,构建“纵深防御、智能预警、全员覆盖”的韧性安全生态,搭建智能安全中枢,整合六要素实时数据,实现风险耦合预警,真正实现从“被动应对”到“主动免疫”的本质跨越,为高质量发展筑牢安全根基。
作者:胡平 汪国建 安徽申兰华色材股份有限公司
来源:中国化学品安全协会
编辑:静安
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