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初始打開系統作業的風險管控

轉載。

楊陳保

據央視新聞報道,內蒙古鄂爾多斯高壓氣體噴出事故已致103傷。記者8日從內蒙古鄂爾多斯市多個信源處獲悉,鄂爾多斯市億鼎生態農業開發公司高壓氣體噴出事故,又從事故現場找到一名死者,目前已10人死亡、3人受傷。據悉,71540分許,杭錦旗獨貴塔拉工業園區億鼎生態農業開發公司氣化車間發生高壓氣體噴出事故,導致現場多名在高處作業的工作人員被噴射墜落。

這起事故發生在現場直接作業過程中,導致了這么多人員傷亡,確實令人痛心。這起事故似乎再次證實了近年來的一個觀點,即我們可以為設備設施設置許多安全屏障,從而降低事故發生的概率。但是,對于直接作業環節,有效屏障并不多,往往是個人的無意失誤就可能導致嚴重的工藝安全事故。我不完全贊同這個觀點。這起事故實際上反映出我們整個行業在對工藝系統打開作業風險管控方面,存在體系性不足。
工藝系統打開作業(intrusive work)是指需要打開封閉系統進行內部作業的操作,例如管道和容器的開口作業、閥門和泵的維修更換等。這類作業會打破系統的完整性,增加潛在的安全風險。工藝系統打開作業是化工企業最高風險的直接作業環節之一。因為在隔離失效的情況下,打開系統可以直接導致工藝泄漏事件的發生,進而引發次生的火災爆炸、人員中毒、化學燒傷、機械傷害、流程失控以及環境污染等后果。
而在工藝系統打開作業中,初始打開系統(first break/initial opening)又是最高風險的環節。它專門指在管道和容器等長時間關閉的系統首次打開進行作業的過程。初始打開是指松開密閉系統的任何連接螺栓的過程,通過導淋或放空閥門對系統進行泄壓或檢查隔離有效性并不屬于初始打開。即使通過現場或遠傳壓力表顯示,或者通過導淋或排空閥已經確認系統已經被有效隔離且排空,打開第一道法蘭的作業過程仍然屬于初始打開。因為壓力表可能有故障,導淋或排空閥可能被工藝物料(焦粉、聚合物)或鐵銹等堵塞。
在化工行業,通常會對打開曾經含有易燃(閃點<65oC)、有毒、窒息性或自燃物質的系統的作業過程通過作業許可進行風險控制。遵循基于風險的原則,對不同的工藝條件的系統的初始打開過程管控要求也會有所不同,下面這個例子是某企業對不同情況的作業許可的具體要求:

管徑

有導淋或排放口(測試點)

無導淋或排放口(測試點)

確認閥門無內漏

確認閥門有內漏

需要通過微開法蘭確認是否內漏

微開法蘭后發現閥門內漏

>8 英寸

正常作業許可

正式編制并經過審批的作業方案,特殊作業審批

取消作業

正式編制并經過審批的作業方案,特殊作業審批

正式編制并經過審批的作業方案,特殊作業審批

取消作業

8英寸

正常作業許可

正式編制并經過審批的作業方案,特殊作業審批

取消作業

正常作業許可

正式編制并經過審批的作業方案,特殊作業審批

取消作業

對于這一類的作業的風險控制,作業計劃和作業準備過程是保證作業過程安全的關鍵,而作業準備必須堅持以下兩個基本前提:

1.所有的閥門隔離都是不可靠的,關閉的閥門內漏是常態,沒有內漏才是意外。

2.絕對不能依靠壓力顯示來判斷系統是否還帶壓,必須通過導淋,放空閥或微開法蘭的方式來確認。

作業過程中的風險控制,通常需要遵循危害控制層級,也就是消除、替代、工程控制、管理控制以及個人防護這幾個方面來考慮具體的控制措施。

以下以某化工企業的一些具體控制要求為例來展現這些危害控制層級:

一、適用于正常作業許可的情形:

在下列情況下打開含有易燃(閃點:<65oC)、有毒、窒息性或自燃物質的系統:

?         其隔離可靠性可以通過排放閥/導淋閥確認的系統(不考慮其尺寸大?。?/span>

?         打開直徑等于或小于8” 的系統,并且只能通過法蘭開縫核實隔離閥的可靠性( 對于直徑大于8”的系統, 適用于下面第二種情形)


主要風險控制措施:

1.操作人員工作準備的要求:          待打開的系統必須安全隔離,所有隔離閥掛牌上鎖,并且填寫工作準備單。      必須對設備進行卸壓和吹掃。如果適用,在工作準備階段,必須開展閥門隔離可靠性的初始檢查(例如,在卸壓過程中檢查系統壓力)。

2.對于打開直徑大于8”系統的維修作業,設備工程師必須要考慮此作業工程方面的要求(例如管線支撐要求)并簽字。

3.通過排放閥/導淋閥核實系統隔離狀態的控制措施:對于毒性系統,具有授權氣體檢測資格的外操在微開排放閥/導淋閥以最終核實系統隔離可靠性時必須佩戴過濾式呼吸器。對于氮氣系統,在打開排放閥時,必須確保良好的通風。如果證實隔離閥內漏,由值班班長決定是取消此項作業還是根據下面第二種情形去準備作業方案并申請特殊審批。

4.通過法蘭開縫核實直徑等于或小于8”系統的隔離狀況的控制措施:具有授權氣體檢測資格的外操必須確認待打開的法蘭,并在現場待命,直至證實閥門隔離可靠性。如果系統含有易燃或自燃物質,作業現場必須有供水或配備干粉滅火器。作業許可簽票人必須考慮打開系統第一塊法蘭時防噴濺特殊個人防護的要求,并在作業票上作出具體規定。對于毒性或窒息性系統,在待打開的法蘭周圍必須設置15米的隔離區。任何進入該隔離區的人員均必須佩戴作業票規定的呼吸保護(根據情況的不同可能是過濾式呼吸器或自供氣式空氣呼吸器)。如果證實隔離閥內漏,由值班班長決定是取消此項作業還是根據下面第二種情形去準備作業方案并申請特殊審批。

二、適用于需要正式編制并經過審批的作業方案和特殊作業審批過程的情形:

在下列情況下打開含有易燃(閃點:<65oC)、有毒、窒息性或自燃物質的系統:

?         已經確認隔離閥內漏,或

?         打開直徑大于8” 的管線,并且只能通過法蘭開縫核實隔離閥的可靠性,(對于8”及小于8”的系統, 適合于上面第一種情形,用正常作業許可控制 )

對于這種情形,確認隔離的人員作出的決定對作業方的安全至關重要。

主要風險控制措施:

1.對其它所有合理可行的、不需要在無法確認隔離的情況下打開含有有害物質的系統的備選方案均必須加以考慮。如果已確認隔離閥門內漏,必須優先考慮取消作業。

2.操作班長和維修監督人員必須編制針對具體作業的作業施工方案,其中包括如下內容:

·待打開系統中所含物料的危險特征;

·待采用的隔離方法和消除危害的方法;

·用于確認隔離的檢測方法;

·所需工程準備,包括打開之前更換法蘭上的螺栓;

·所選擇的工具是否會產生火花,這一點很重要;

·個人防護用品(PPE)要求;

·進行作業時看護人員的位置;

·進行作業時保持通訊的方法;

·作業現場的進出和逃生路線,必須提供兩條獨立的路線;

·進行作業時監督的程度和要求;

·必須通知監督人員的作業的任何保留點(未確定因素)”。

·泄漏的收集方案,滅火計劃

3.操作班長必須就如何排除危害制定作業施工方案。該方案必須包含救援計劃,滅火方案和泄漏時的收集計劃。

4.    該作業施工方案必須包含由授權維修工程師制定的拆卸螺栓的策略,包括先松開對面螺栓以避開物料可能噴出的槍口位置以及在法蘭打開口不可以使用產生火星的敲擊工具。

5.施工方案必須經動火單簽署人批準。施工方案必須要有泄漏物收集方案。收集設施必須能夠充分應付可能發生的泄漏。必須確定移走泄漏物的方法。

6.必須同公司消防隊商定滅火方案,其中應考慮到可能泄漏的易燃物數量。這也許要求公司消防隊現場待命。    

7.在初始打開時,必須有一名操作人員在作業現場。

8.操作班長必須考慮打開系統第一塊法蘭時防噴濺特殊個人防護的要求,并在安全作業單上作出具體規定。


打開其中含有有毒、窒息性物質的系統,要采用以下附加控制:

9.操作班長必須在開始作業之前與公司消防隊的一名合格人員會同作業方召開一次作業前的討論會,旨在確保每一名與作業相關的人員均充分理解作業施工方案和可能遭遇到的危險

10.操作班長必須確保根據物料濃度、設備(管線)開口大小和氣候條件已經建立了一個隔離區,以防止他人無意中進入將受到有毒物質影響的區域。

11.進入隔離區的每個人均必須佩戴自給式呼吸裝置(BA)。他們必須參加過BA培訓并從公司消防隊辦理有效授權。他們在離開隔離區之前一定不得取掉BA

12.    操作班長必須在作業現場發出開始工作指令。 

13.在管線打開過程中,操作班長必須一直在作業現場或指定一名具有氣體檢測資格的外操在現場待命。

14.    在整個作業期間,一名合格人員必須在場保證充足的呼吸空氣供應。

15.在操作班長或其指定的具有氣體檢測資格的外操確認所有(以前動過的)法蘭均達到氣密程度且作業區域無有害氣體之前,不得拆除隔離區。

非常遺憾的是,對于打開系統作業的風險,現行的法規和標準控制要求非常有限。GB30871《危險化學品企業特殊作業安全規范》僅對盲板抽堵作業作出了規定。而初始打開只是打開系統作業的一個子類,盲板抽堵又只是初始打開的一個子類。GB30871對盲板抽堵作業風險控制的要求,實際上混合了兩種不同類型的風險:打開系統與系統隔離。這兩種是不同的風險,將它們分開可能會更合理、更完善。希望通過對這起事故的調查,能在標準層面對打開系統作業提出更好的規范要求。
另一個重要教訓是,進行危險作業時,盡量減少人員暴露于風險之中非常關鍵。最近發生的幾起嚴重事故,如魯西化工、盤錦浩業和這起鄂爾多斯億鼎生態事故,某種程度上都存在不必要的人員聚集,擴大了事故的后果。在化工行業,最小化人員暴露是一條非常重要的原則,特別是在某些特殊操作或特殊作業期間。例如,生產裝置在投料開車時,應該撤出不必要的維護人員和承包商,僅保留必要的操作人員。在某些高風險特殊作業過程中,必須設置清晰的隔離區,禁止非必要人員進入。由此想到有必要審視一下的是,GB30871要求盲板抽堵作業過程中設置專人監護的規定。監護人能起到的風險控制作用非常有限,但一旦發生工藝泄漏,監護人也會遭受傷亡,這其實是得不償失的。