《化工过程安全管理导则》(AQ/T 3034—2022)中定义的作业许可是指对生产或施工作业区域内作业程序(规程)未涵盖的非常规作业进行的许可管理,范围包括:《危险化学品企业特殊作业安全规范》(GB 30871—2022)中规定的特殊作业;装置区施工和检维修作业;设备、管线打开;企业认为需要通过许可管理的其他作业。根据中国化学品安全协会官方网站公布的数据,2013—2022年,危险化学品企业发生的较大及以上许可作业事故占同类事故总起数的53.6%,共造成250人死亡。因此,分析许可作业事故发生的深层次原因,找到企业频繁开展许可作业的根源,对有效遏制危险化学品生产安全事故意义重大。
较大及以上许可作业事故原因分析
从中国化学品安全协会官方网站公布的数据来看,2013—2022年危险化学品企业共发生较大及以上事故125起,其中许可作业事故共计67起,占比超过50%。67起事故中,特殊作业环节事故57起,检维修作业环节事故10起,分别占较大及以上事故总起数的45.6%、8.0%。从各事故调查报告来看,无论是直接原因,还是间接原因,67起事故的原因分析基本集中于作业许可管理不规范方面,如未办理特殊作业安全票证、随意变更作业内容、未编制检维修方案、未开展风险辨识或辨识不到位、未采取有效的风险管控措施、对承包商人员安全教育或安全交底不到位等,这也是我国危化品生产安全事故分析的基本思路。
依据相关标准规范及企业制度,从作业环节风险管控角度分析事故原因是很有必要的,但这67起许可作业事故在进行原因分析时却很少提及开展特殊作业的深层次原因,很少分析为何国内危险化学品企业频繁实施作业许可,也很少反思如何通过降低许可作业的频次,从源头上遏制许可作业事故。
目前,我国危险化学品企业许可作业数量普遍较多。据统计,浙江省1059家危险化学品企业特殊作业的每家企业月平均作业量为61.84次,远高于发达国家危险化学品企业月均10次左右的特殊作业量。这也是近10年来我国动火、受限空间等特殊作业的专项整治虽取得了一定的效果,但特殊作业所引发的事故起数却没有真正下降的原因所在。
因此,许可作业的频次若不能有效降低,单纯依靠严格执行相关管理制度去管控许可作业的风险很难达到有效降低许可作业事故的目的。降低许可作业的频次,必然要遵循事前预防的思路,从管控过程安全风险做起,切断因过程安全管理不到位所导致实施许可作业的路径,从而减少许可作业事故数量。
过程安全管理不到位导致许可作业频次高
通过分析67 起较大及以上许可作业事故的深层次原因发现,导致许可作业频次高的原因主要与化工过程安全管理 20 个要素中的设备完好性管理、 变更管理、安全生产信息管理、装置安全规划与设计、 装置开停车安全管理等相关要素落实不到位有关,其中与设备完好性管理、变更管理两个要素有关的事故分别占35.8% 、28.4%,是引发许可作业事故的两个关键要素(见下表 )。
1.设备完好性管理不到位引发的许可作业事故分析
设备完好性管理是化工过程安全管理20个要素中落实效果较差的要素之一。企业普遍缺乏对“预防性维护”的正确认识,不能及时消除、更换可能产生缺陷的设备设施,而是等设备设施出现缺陷或泄漏时,再实施抢修,无形中增加了许可作业的频次,增大了许可作业事故发生的概率。近几年频频发生的压力管道腐蚀失效事故,如辽宁盘锦浩业化工“1·15”带压堵漏引发的13人死亡事故,就是设备完好性管理不到位所致。
企业设备完好性管理存在缺陷是许可作业频次高或在作业中引发事故的主要诱因。从24起事故来看,主要是因为设备泄漏、设备缺陷、装置运行维护不当、本质安全设计有缺陷、采购制造安装质量控制不当等导致实施许可作业。如2015年山西阳城某化工公司“5·16”8人中毒死亡事故,起因是二硫化碳冷却池内管线泄漏,操作工进行维修堵漏时中毒,后又盲目施救造成事故扩大,而根因是设备检修维护不到位和不完善。再如2022年山西交城县某肥业公司“5·18”导热油燃爆3人死亡事故,起因是新安装的导热油炉因运行不稳定,更换燃料气管线上切断阀后,点火时因切断阀联锁未投,阀门未关阀,燃料气进入炉膛,点火时造成燃爆,而根因是设备采购、制造、安装质量控制不当需要停产进行检修而引发事故。
2.变更管理不到位引发的许可作业事故分析
企业开展工艺、设备等变更可能导致原有的保护系统失效,增大原有风险,也可能会因为引入新的危险源而导致潜在的安全事故,还可能会因为变更达不到预期目的而出现无效变更。近几年来,频频发生因各类变更管理不当导致实施许可作业进而引发的生产安全事故。如2023年山东某双氧水企业“5·1”爆炸事故,企业未正确评估提浓后70%双氧水分解、爆炸、火灾等风险,仍按照以往27.5%、50%浓度双氧水开展抽油作业活动,导致10人死亡。
在生产改造过程中,变更管理不到位或对变更后的风险辨识不够是许可作业频次高或在作业中引发事故发生的第二大诱因。从19起事故来看,主要集中在环保设施改造、设备提升改造、设计有缺陷改造等方面,事故主要是因为设备改造未经设计、未履行变更审批程序、施工改造非法分包等变更管理不到位。如2021年沧州某石化公司“5·31”着火事故,原因是油气回收系统改造未经正规设计、未进行安全论证,将各个储罐油气回收管线连接相通为一个整体空间,由于各储罐气相管线之间缺少阻火器、手阀等,在一罐顶气相管线上动火作业时,造成闪爆着火。又如2013年甘肃某化工公司“7·21”中毒死亡事故,原因是新增烘干设备未经充分论证、未经正规设计、变更未履行审批程序,擅自进行技术改造,地坑内一氧化碳含量过高而造成4名检修人员中毒死亡。
3.装置安全规划与设计不到位引发的许可作业事故分析
装置安全规划、安全设计是实现本质安全化,从源头防控装置运行风险的重要保障。但从近几年产业转移安全专项整治开展的安全设计诊断及精细化工企业专项整治“四个清零”结果来看,危险化学品企业装置安全规划与设计还存在自动化水平低、不合规设计较多等问题,而这些问题整改又多涉及动火、受限空间等许可作业,增加了许可作业频次。
危险化学品企业未经正规设计、设计不合理、中试缺少风险辨识、非法违法生产等是许可作业频次高或在作业中引发事故发生的又一大诱因。如2013年辽宁建平县某商贸公司“3·1”硫酸罐动火造成7人死亡事故,是因为硫酸罐未经设计,储罐达不到强度、刚度要求,又因储罐罐体焊接质量缺陷,导致罐体储满硫酸后发生变形、渗漏,在动火修复时发生爆炸。又如2013年湖北襄阳市某化工公司“10·3”入槽清淤硫化氢3人中毒事故,是因为未充分考虑实验室小试与中试时工艺环境和工艺条件的差别,导致黄磷尾气净化效果差,尾气中硫化氢大量残留,逸出并滞留在循环槽底部泥浆中,不得不进行清淤作业,而清淤作业对可能积聚的硫化氢风险认知不够,导致事故发生。
4.安全生产信息管理不到位引发的许可作业事故分析
安全生产信息是了解化学品危险特性,实施工艺技术、设备设施提升改造的重要依据,也是作业许可时开展风险辨识的重要依据。
近10年来,有4起较大及以上事故是因安全生产信息缺失,在受限空间、动火等作业时,对风险辨识不到位引发的。如2022年广东茂名某石化分公司“6·8”泄漏着火事故,就存在涉事压力管道的设计、安装技术资料不全及对阀门类型辨识不清等问题。又如2019年济南某制药公司“4·15”地下室冷媒管道系统进行改造动火作业致10人中毒死亡事故,起因是未提供冷媒增效剂化学品安全技术说明书,企业未掌握其组分及危险性,缺少风险辨识。
5.装置开停车安全管理不到位引发的许可作业事故分析
危险化学品企业装置开停车安全管理是非常重要的环节,也是事故频发的环节。近10年来,发生在装置停车检修完成后投料环节的许可作业事故有2起。如2017年吉林某石化公司“2·17”动火爆炸事故、2018年天津某化工公司“4·26”中毒和窒息事故,都是因为装置上游已投料,但上下游沟通协调不畅,下游因检修有遗漏而造成事故发生。
6.其他因素引发的事故分析
除了上述5个导致许可作业频次高的过程安全管理要素外,另有11起较大许可作业事故,仅从事故调查报告来看,难以归入某一个管理要素的缺失,但却集中暴露出企业非法生产、对承包商缺少监管、违章作业、风险辨识不全面、未办理作业票证等现象。如果通过加强过程安全管理,从源头降低许可作业频次,事故在一定程度上也是可以避免的。
遏制许可作业事故的策略
从许可作业事故与过程安全管理要素之间的关系分析结果可知,防控许可作业风险,降低许可作业事故,重点是要从提升设备完好性及工艺运行水平,规范变更管理、安全生产信息管理,重视装置安全规划与设计、装置开停车安全管理等方面着手,降低装置运行失效概率。
1.加强设备完好性管理
设备完好性管理主要包括本质安全设计、采购制造安装质量控制、运行维护、检验和测试、预防性维护、缺陷管理、泄漏管理等。在项目建设阶段与变更时,要规范本质安全设计,完善采购、制造、安装质量控制。在装置运行期间,要强化运行维护、检验和测试、预防性维护、缺陷管理、泄漏管理等,及时对设备设施检验检测和故障数据进行分析、研究,根据结果调整设备设施预防性维护方案,及时消除、更换可能产生缺陷、泄漏的设备、管线,而不是等设备产生缺陷后,再实施抢修。从统计数据来看,若真正落实了设备完好性管理这一要素,可大幅减少因设备失效而开展的许可作业频次,进而减少三分之一的许可作业事故。
2.强化变更管理
变更可能导致系统偏离原来的设计意图,带来新的风险或增大原有风险,因此变更管理的核心是风险管控,要确保所有变更带来的风险得到有效控制。在开展变更管理前,企业要组织专业技术人员利用相关工具充分开展风险评估,规范安全设计,采取有效措施消除或降低变更后可能带来的风险。要特别注意防控变更改造时施工的风险。同时,应确保变更涉及的安全生产信息及时更新,确保变更涉及的人员得到培训或告知,确保变更所涉及的记录文件得到有效管理。
3.规范装置安全规划与设计
企业要按照相关要求,委托具备国家资质要求的设计单位承担建设项目工程设计,在建设项目基础设计阶段要开展危险和可操作性分析(HAZOP),涉及“两重点一重大”建设项目的工艺包设计文件应包括工艺危险性分析报告。设计单位应提供装置的主要风险清单。涉及精细化工的建设项目,设计前应按有关要求进行反应安全风险评估。
4.重视安全生产信息管理
安全生产信息是企业安全生产和落实各个要素的基础,安全生产信息的全面性、真实性、准确性、有效性对企业所有活动,尤其是了解化学品危害性、工艺危害性,以及在工艺技术、设备设施的提升改造,实施许可作业中风险辨识的重要性不言而喻。企业应建立安全生产信息管理制度,明确责任部门,对装置规划、设计、建设和生产过程中的相关信息及时收集获取,明确收集获取的时间间隔、途径、识别方法、应用管理等内容,保证安全生产信息及时、准确、完整,并在生产活动中得到有效应用。
5.举一反三做好隐患排查与治理
某些许可作业事故的发生与隐患治理工作密切相关。除了工艺和装置技术水平的常规提升改造外,企业因设计缺陷、自动化控制水平不足、设备管线腐蚀泄漏或对标新出台的标准规范等因素,均会导致新隐患的出现,隐患治理整改频繁,许可作业相应增多。总体而言,企业隐患排查整改的质量并不高,部分风险隐患虽已发现但整改不彻底,或整改后不久再次出现类似隐患,难以从根源上消除隐患。因此,形成了隐患数量越来越多、整改频次越来越高、许可作业次数递增的恶性循环,导致动火、受限空间等特殊作业及检维修作业引发的事故频发。究其原因,一是企业缺乏对隐患的深刻理解,未认真组织专业技术人员进行深入研判,未提出合理的整改方案;二是企业在隐患整改过程中,对相关标准规范要求理解存在偏差,盲目进行整改;三是整改时未严格遵守变更手续,或未进行正规设计,甚至提供虚假设计资料,应付整改,蒙混过关。因此,为了显著降低动火、受限空间等许可作业的频次,减少许可作业的事故发生,企业必须重视隐患排查的质量和整改的有效性,真正消除隐患。
结
语
综上所述,面对危险化学品企业许可作业事故高发的现状,企业应认清高频次的许可作业与化工过程安全管理要素落实不到位之间的关系,通过提升设备完好性及工艺运行水平,规范变更管理、安全生产信息管理,重视装置安全规划与设计、装置开停车安全管理等策略,提升设备本质安全水平,降低装置运行失效概率,减少作业许可数量,遏制事故发生。
来源:中国化学品安全协会
编辑:佑安
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