了得網工業技術_化工過程安全管理

內容簡介

《化工過程安全管理》是“危險化學品安全叢書”（第二版）的一個分冊。化工過程安全管理（PSM）是風險管理在化工企業安全管理領域的實踐，是企業安全管理科學化的重要工具，是預防重大化工事故的關鍵手段。本書的編寫努力體現“以案例教學為特點，以描述方法論為重點”的理念，在介紹風險管理相關概念的基礎上，以問題為導向，逐步解釋了化工過程安全管理的重要性和必要性，釐清了傳統的健康、安全和環境（HSE）管理與PSM的區別與聯繫。本書用十四章的篇幅介紹了PSM要素的內容、相關規定、難點和國內外工程應用實例，包括：緒論，過程安全信息，過程危害分析，變更管理，開車前安全審查，操作規程，培訓，機械完整性管理，動火作業管理，承包商管理，應急準備和響應，事故調查，符合性審核，過程安全管理指標。為了充分發揮化工過程安全管理的作用，必須牢固掌握和理解其繫統性。為此，本書重點介紹了各個要素之間的內在聯繫。《化工過程安全管理》可供化工、材料、制藥、食品等流程工業的工程技術人員和安全管理人員閱讀，還可作為高等院校化工類、材料類、制藥類、環境類、食品類、輕工類、安全科學與工程類及相關專業師生的參考書。

作者簡介

趙勁松，清華大學化工繫繫主任,教授，1969年生，分別於 1992年、1997年獲清華大學本科、博士學位。博士畢業後，先後就職於美國普度大學、美國Day&Zimmermann公司和美國AET公司，任博士後副研究員、Senior Engineer、Project Leader等職。2005年初回國，任北京化工大學信息學院教授、博士生導師。2008年4月調入清華大學化學工程繫，任教授、過程繫統工程研究所所長、化工過程事故預防與應急研究中心主任。2013年6月起擔任清華大學化學工程繫繫主任。主要從事化工安全繫統工程方面的研究工作。在美國普度大學化工繫從事博士後研究工作期間，領導開發了復雜間歇化工過程危險及可操作性（HAZOP）分析專家繫統，在美國Monsanto公司和EliLilly公司得到應用；在美國AET公司工作期間，領導開發和實施了該公司的制造執行繫統（MES），為公司創造了數的經濟效益。回國8年來，主持開發了具有自主知識產權的化工過程安全管理智能軟件平臺，有關技術經過中國石油和化學工業聯合會組織的技術鋻定為國際先進水平。現任中國繫統工程學會過程繫統工程專業委員會副主任委員，亞洲過程繫統工程國際委員會常務委員、《化工學報》編委、國際期刊“Computers & Chemical Engineering”特約審稿人

章緒論1節概述1一、安全生產相關法律法規、標準1二、安全生產責任追究4三、企業HSE管理5四、安全生產信息化7五、傳統的安全管理中存在的主要問題9第二節風險管理10一、風險管理的目的和重要意義10二、基本概念11三、風險管理過程12四、風險準則13第三節過程安全管理15一、過程安全管理發展歷程15二、基本概念16三、過程安全管理繫統簡介16第四節安全文化20參考文獻22第二章過程安全信息24節過程安全信息的類別24一、危險化學品安全信息24二、工藝過程技術信息35三、工藝過程設備信息37第二節過程安全信息管理41第三節與PSM其他要素的關繫42參考文獻45第三章過程危害分析46節非情景危害分析方法48第二節情景危害分析方法52一、故障假設分析法52二、危險與可操作性分析55第三節基於風險的安全防護程度分析69一、保護層分析方法70二、保護層分析中的頻率取值72三、保護層風險分析案例73第四節過程危害分析建議措施的跟蹤落實75第五節過程安全分析管理示例76一、德國BASF公司的過程安全分析管理76二、美國Dow化學公司的過程安全分析管理方法78第六節與PSM其他要素的關繫80參考文獻82第四章變更管理84節事故案例84一、硬件變更導致的事故84二、操作方法變更導致的事故88三、安全聯鎖變更導致的事故90第二節變更的概念92第三節變更的分類94第四節法規和標準對變更管理要素的要求98第五節變更管理要素相關的實踐100一、什麼是變更管理？100二、變更管理的原則101三、執行變更的步驟102四、臨時變更105五、緊急變更105六、影響變更管理工作的主要因素106七、變更的分級管理106第六節變更管理中的常見問題及對策107第七節與PSM其他要素的關繫108參考文獻110第五章開車前安全審查111節事故案例：開車投產期間發生的過程安全事故112一、反應釜爆炸事故112二、反應塔爆炸事故112三、污水儲罐爆炸事故113四、投產期間更容易發生後果嚴重的事故114第二節開車前安全審查的要求114一、OSHA PSM對開車前安全審查的要求115二、AQ/T 3034對開車前安全審查的要求115第三節開展開車前安全審查的過程116一、什麼是開車前安全審查？116二、執行開車前安全審查的過程117三、PSSR的持續改進121第四節開車前安全審查的檢查內容舉例122第五節與PSM其他要素的關繫137參考文獻138第六章操作規程139節事故案例139第二節操作規程的重要性141第三節人員失誤分析142一、人員失誤率預測方法144二、人員認知可靠性方法144第四節操作規程的編制與管理147一、確定編寫哪些作業規程148二、操作規程的主要內容149三、關鍵參數的設置與修改150四、操作規程的管理與控制152第五節典型實施案例153第六節與PSM其他要素的關繫164參考文獻165第七章培訓167節國內外過程安全管理對於培訓的要求169一、中國對過程安全管理的培訓要求169二、美國對過程安全管理的培訓要求171第二節培訓的關鍵要素171一、培訓需求172二、需要參與培訓的人員175三、培訓方法175四、培訓內容182五、培訓計劃184六、培訓頻次184七、培訓記錄185第三節培訓的評估反饋、考核指標與持續改進185第四節知識管理186第五節與PSM其他要素的關繫187參考文獻188第八章機械完整性管理189節機械完整性概念及簡介192一、設備生命周期的概念192二、機械完整性管理的概念192三、機械完整性管理計劃的目標193第二節機械完整性管理計劃的關鍵要素193一、確定應用對像194二、檢驗、測試及預防性維修計劃198三、檢驗、測試及預防性維修技術201四、人員培訓216五、MI計劃程序216六、缺陷管理218七、質量確認和質量控制219第三節典型機械完整性管理技術方法介紹221一、壓力容器與管道基於風險的檢驗221二、以可靠性為中心的維修232三、靜密封的洩漏檢測與修復237四、振動失效的預防性管理242第四節與PSM其他要素的關繫248參考文獻249第九章動火作業管理251節動火作業的定義和相關要求254第二節作業分級254第三節安全作業程序255一、範圍及定義255二、角色與責任256三、作業基本要求256四、特殊動火作業要求257第四節動火分析及合格標準257一、動火分析257二、合格標準258第五節其他特殊作業258第六節如何提高安全作業程序有效性259一、對有效、可靠的作業程序進行維護259二、有效管控特殊作業活動260第七節避免動火作業事故的七個關鍵因素263一、本質安全設計263二、作業危害分析263三、可燃氣體檢測268四、區域測試269五、合理使用作業許可270六、完整的培訓273七、承包商監管273第八節典型實施案例274一、確保實施的一致性274二、定義範圍275三、確保參與人員的能力275四、建立安全作業程序、作業許可、檢查表及其他書面標準276五、員工及承包商培訓276六、特定過程危害區域的訪問控制277七、強化安全作業程序、作業許可及其他標準的使用278八、已完成作業許可的審查278第九節與PSM其他要素的關繫278參考文獻279第十章承包商管理280節承包商管理的概念281第二節承包商管理的法規及行業規範要求283一、美國對承包商管理的法規及行業規範283二、中國對承包商管理的法規及行業規範286第三節承包商管理的實際應用286一、規劃287二、資格預審288三、招投標及評標授標290四、項目實施291五、項目評估293第四節承包商管理要素實施的評估293第五節承包商管理評估表格示例295一、承包商HSE預評估問卷295二、承包商現場作業檢查表298第六節與PSM其他要素的關繫301參考文獻302第十一章應急準備和響應303節基本概念和定義303第二節有關法規介紹304第三節應急準備305一、應急組織體繫306二、指揮機構及職責308三、應急參與人員308四、應急預案的分類309五、應急預案的編制309六、應急預案的評審311七、應急設施與物資311八、應急演練313九、應急準備中的培訓314第四節應急響應314一、響應分級314二、響應程序315三、應急結束317四、其他突發事件的應急管理318第五節應急後恢復318一、恢復期間的管理319二、恢復過程中的重要事項319三、應急後評估322第六節相關應急預案的銜接322參考文獻329第十二章事故調查330節事故案例330一、聚氯乙烯工廠爆炸事故330二、傑斐遜紀念館事件333第二節事故調查的基本概念335第三節相關法規對事故調查要素的規定336第四節建立事故調查制度337第五節鼓勵報告未遂事故339第六節事故調查方法及根源分析341一、事故調查的基本流程341二、收集證據343三、事故根源分析方法348第七節事故調查制度的持續改進352第八節經驗教訓學習352第九節與PSM其他要素的關繫353參考文獻354第十三章符合性審核355節過程安全管理符合性審核的概述355一、什麼是過程安全管理符合性審核355二、過程安全管理審核與過程安全審核的差異355三、開展過程安全管理審核的意義356四、對“符合性審核”要素的規定357五、過程安全管理審核的類型357六、過程安全管理審核的範圍358七、過程安全管理審核的周期359第二節過程安全管理審核的基本過程360一、審核準備360二、現場審核361三、編制審核報告362四、跟蹤和改進363第三節過程安全管理符合性審核的要點363一、對過程安全管理的承諾363二、過程安全信息要素363三、過程危害分析要素365四、變更管理要素366五、開車前安全審查要素367六、操作規程要素367七、培訓要素368八、機械完整性要素369九、動火作業管理要素370十、承包商管理要素370十一、應急準備與響應要素371十二、事故調查要素371十三、商業機密要素372十四、員工參與要素372十五、符合性審核要素373第四節與PSM其他要素的關繫373參考文獻374第十四章過程安全管理指標375節過程安全管理指標的發展376一、傳統安全指標376二、滯後指標和領先指標378三、過程安全管理指標的發展380第二節過程安全管理指標380一、API RP 754《煉油與石化行業的過程安全績效指標》（第二版）380二、API RP 754級和第二級指標381三、API RP 754第三級指標384四、API RP 754第四級指標384五、API RP 754的相對指標384第三節過程安全管理指標的應用385一、API RP 754中指標的應用385二、API RP 754中相對指標的應用386三、API RP 754中第三級和第四級指標的應用386第四節過程安全治理指標389第五節與PSM體繫的關繫389參考文獻390索引391

前言

化學工業是世界各經濟強國的基礎性和支柱性行業。進入21世紀以來，在有關政府部門、企業、科研院所、工程公司、咨詢公司、大專院校等相關單位的共同努力下，我國化工行業安全生產取得了顯著進步，但是偶有發生的重大事故給整個行業的可持續發展帶來了前所未有的挑戰。2013年11月青島黃島輸油管道洩漏爆炸、2015年3月福建漳州對二甲苯（paraxylene, PX）裝置爆炸、2018年11月張家口盛華化工氯乙烯洩漏爆燃、2019年3月江蘇鹽城響水化工園區爆炸、2019年7月河南省煤氣集團有限責任公司義馬氣化廠空分裝置爆炸等事故在不斷地向我們提出嚴峻的問題:如何有效預防重大化工事故?如何讓化學工業在服務經濟發展的同時,避免對生命、財產和環境的破壞，進而為建設美麗中國做出更大貢獻？除了做好事故應急準備和應急響應，更重要的是做好事故預防工作。但是要做好事故預防工作就需要培養一大批掌握先進的事故預防理論和方法的人纔。什麼是先進的化工事故預防理論和方法? 2013年7月29日國家安全生產監督管理總局發布的《關於加強化工過程安全管理的指導意見》給出了很好的回答:加強化工過程安全管理是國際先進的重大工業事故預防和控制方法,是企業及時消除事故隱患、預防事故、構建安全生產長效機制的重要基礎性工作。在2019年江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故後，應急管理部於2019年4月19日召開全國危險化學品安全生產專題視頻會議，深入學習貫徹習近平總書記關於安全生產工作的繫列重要指示精神和總理等中央同志批示要求，深刻吸取江蘇響水“3·21”特別重大爆炸事故和山東濟南“4·15”重大著火中毒事故教訓，采取有力措施，堅決防範遏制重特大事故。會議強調，要認真做好危險化學品安全專項巡查工作，突出強化重大安全風險防控，全面推進化工過程安全管理，提升企業安全管理科學化水平。可見，化工過程安全管理是企業安全管理科學化的一個重要工具。經濟合作與發展組織（簡稱經合組織，OECD）在《調整公司治理結構，實現過程安全——高危行業高層領導指南》中對過去幾十年發生的重大化工事故進行了總結，指出領導不善和不良的企業文化往往是事故發生的根源，具體表現在：（1）企業未能識別可能失控的情況；（2）企業在作出戰略決策時所依據的信息缺失或不充分；（3）企業未能認識到包括組織機構變化在內的變化所導致的全部後果；（4）未針對過程安全進行有效管理並采取行動。為此經合組織建議企業領導要將重大事故當作切實的商業風險來認識，給予化工過程安全管理與財務治理、市場和投資決策等其他業務流程同等的重視度。化工過程安全管理從內容上看並不復雜，由若干要素構成。但實際上，它的理論性、繫統性和實踐性都很強。參與本書編著工作的人員既有來自大學的學者,也有來自工業界的專家,學術界的參與確保了本書的基本概念和原理的正確性,工業界的參與為本書提供了更切合實際的工業實踐和案例。相信這樣的組合會讓本書的內容為更多的師生和工業界人士所理解和接受。本書的編著者包括趙勁松、粟鎮宇、賀丁、袁志濤、魯毅、袁小軍、舒小芹、趙欣等。章由清華大學趙勁松教授編著；第四、五、十二、十三章由曾在外企和咨詢公司工作過多年的上海雲焓科技有限公司粟鎮宇先生和清華大學趙勁松教授編著；第二、三、六、七章由中國寰球工程有限公司賀丁先生、舒小芹女士、趙欣先生和清華大學趙勁松教授編著；第十、十四章由亨斯邁化工貿易（上海）有限公司袁志濤先生編著；第八、九、十一章由北京風控工程技術股份有限公司魯毅先生、袁小軍先生和清華大學趙勁松教授編著。全書後由清華大學趙勁松教授統稿和定稿。此外，清華大學化工繫博士生吳昊同學和碩士生向帥宇同學對全書的格式進行了修改，中國石化華南安全仿真與實訓基地楊繼民先生提供了有關實訓基地的資料，在此表示特別感謝!後還要特別感謝我們的家人和朋友們,他們在本書編著的過程中給予了我們無私的幫助、理解和支持！希望本書有助於讀者對化工過程安全管理有更深入、更全面、更繫統的認識，有助於提升預防重大化工事故的能力，有助於企業建立健全化工事故預防長效機制和安全風險管理體繫。由於編著者的知識水平和精力有限，疏漏之處在所難免，我們誠懇地歡迎讀者向我們提出批評意見和建議。本書獻給在歷次化工事故中失去生命的人們,是他們的生命喚起了人們對化工過程安全和過程安全管理的重視,讓後人從那些事故中吸取了寶貴的經驗教訓!編著者2021年2月1日

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