第二章 隐患排查治理理论、特征和方法
第一节 隐患排查治理理论
一、系统固有危险及事故隐患
1.系统固有危险
事故是能量失控之后意外逸散对人类造成损害的事件。也就是说生产的根本危险源就是能量的存在,而能量又是人类得以生存和发展的必备条件。人类不论生产还是生活以及生存都离不开能量,这就决定在人类的生产、生活、生存领域无处不存在可能造成伤害和损失的危险。把生产系统中存在的能量定义为固有危险源,固有危险源可能产生损害的大小为固有危险度。
由于能量的形式及大小不同,造成的损害的大小亦不同,各种系统固有的危险性的大小也是不相同的。在实际的生产系统中,危险性可以小到无所谓危险,例如用锉刀修正零部件;也可以大到令人恐惧的地步,例如核电系统中的核反应堆。生产系统一旦确定,其能源(能量)的形式及数量即行确定,因而系统的固有危险度也就确定下来了,它既不可能消除也不可能改变,只能设法减小危险转化为事故的程度,这就是安全技术和安全管理。
2.系统事故隐患
任何一个生产系统,如危险化学品生产系统,其能量都是由人、机、环境三者构成的,也是在人、机、环境系统控制下运行的。人、机、环境三者安全匹配的品质越高,能量就控制得越安全。反之,如果人员、机器、环境三者安全匹配的缺陷越大,能量失控的可能性就越大。将生产系统中人员、机器、环境系统中的安全品质匹配的缺陷定义为事故隐患。在生产系统中危险转变的事故的基本条件取决于固有危险源的控制程度,实际上就是取决于人员、机器、环境系统的本质安全化水平。
二、隐患评估原理
1.剩余隐患
不论生产系统的固有危险度是大还是小,在生产系统的设计、建设、施工中,人们总是尽量地进行本质安全建设,设法消除各种事故隐患,使生产系统达到最佳的安全程度。这就是现在我们所进行的项目设立安全评价、项目建设安全条件评审、项目安全设施专篇评审、工艺过程危险和可操作性分析等工作。
生产系统中人员、机器、环境系统经过一系列的安全评价、评审和安全化建设之后,消除了一部分甚至是大部分隐患。但是,由于我国现阶段还受到技术、经济、管理、人员素质等条件的限制,在工业生产中不可能将各类事故隐患彻底消除。例如,在危险化学品生产过程中,由于存在有毒性、易燃性气体的泄漏,对于这种现象不可能完全不发生,通过人们的不懈努力,只能控制在力所能及的安全程度之内,也就是说这种安全程度是相对的、不是绝对的。因此,还会剩余一部分隐患未被消除,称为“剩余隐患”。剩余的这一部分隐患如果危害不大,可不必再做处理,如果有一定的危害性,则要进一步做适当的防护措施。但是对重大的、固有的危险源,如危险化学品生产企业的罐区,则需更严格的控制,即要求进行更高程度的人机环境系统本质安全化建设。例如,在危险化学品生产系统中100t/h的蒸汽锅炉要比10t/h的蒸汽锅炉的固有危险度大得多,对这两个不同级别的蒸汽锅炉就不能按同样的人机环境系统本质安全化水平去要求。显然,对于100t/h的蒸汽锅炉则要求其具有更高的本质安全化水平。
另外,人员、机器、环境系统经过本质安全化建设之后,还会在生产运行中时常产生随机不安全因素,对于这些随机产生的不安全因素需要进行安全化处理,如消除、减弱或增加安全措施等,一旦处理不及时就会使隐患增大,甚至成为重大隐患。
再者,已经经过本质安全化了的人机环境系统,经过一段时间运行之后,安全品质也会发生下降,进入本质安全的恶化、弱化阶段,从而增大了剩余隐患和隐患导致事故的程度。
还有,即使是把原生产系统的事故隐患大部分已消除,还会随着技术的更新、设备的改造、新材料的使用以及人员的变更产生新的隐患,出现新的问题。何况,由于人们对客观事物认识的局限性,必然会有一些隐患尚未发现,因而未采取消除措施。
总之,在工业生产中,特别是危险化学品的生产中,不论科学技术和管理水平如何现代化,都不能完全消除事故的隐患。这说明人机环境系统本质安全水平是相对的,只能部分地消除隐患,必然有一部分隐患尚未被消除。
2.隐患的可接受水平
在工业生产中,对于不同的危险源,不同的历史时期,不同的社会发展水平,对剩余隐患或遗留隐患的可接受水平是不同的。这里既有技术和经济的限制,也有道德和法律的原因。例如,对于核工业的安全要求就高于一般工业,对于危险化学品的安全生产要求也高于一般工业安全生产的要求。以可靠度而论,对于一般工业装备的可靠度要求为0.999,而对于核装置和危险化学品装置的可靠度要求为0.99999,其原因之一是人们对核和危化品有更大的心理恐惧和更高的道德要求,另一个原因是核设备和危化品生产设备的可靠度与安全度的相关程度远大于一般的工业装置。
3.风险可接受标准的确定
(1)个人与社会可接受风险标准确定原则。坚持“以人为本、安全第一”的理念。风险可接受标准是针对人员安全而设定的,根据不同防护目标处人群的疏散难易将防护目标分为低密度、高密度和特殊高密度三类场所,分别制定相应的个人可接受风险标准。将老人、儿童、病人等自我保护能力较差的特定脆弱性人群作为敏感目标优先考虑,制定了相对严格的可接受风险标准。
遵循与国际接轨、符合中国国情的原则。我国新建装置的个人可接受风险标准在现有公布可接受风险标准的国家中处于中等偏上水平。由于我国现有在役危险化学品装置较多,并综合考虑其工艺技术、周边环境和城市规划等历史客观原因,可接受风险标准对在役装置设定的风险标准比新建装置相对宽松。
(2)个人可接受风险标准。国际上通常采用国家人口分年龄段死亡率最低值乘以一定的风险可允许增加系数,作为个人可接受风险的标准值。如:荷兰、英国、中国香港等均颁布了个人可接受风险标准,见表2-1。
表2-1 一些国家或地区所制定的个人可接受风险标准
我国与欧美国家相比,可利用土地资源缺乏、人口密度高、危险化学品生产储存装置密集,在确定风险标准时,一方面要考虑提供充分的安全保障,另一方面要考虑稀缺土地资源的有效利用。因此对于普通民用建筑、一般居住场所的风险标准略宽松,但特殊高密度场所(大于100人)的风险标准较为严格。
我国不同防护目标的个人可接受风险标准是由分年龄段死亡率最低值乘以相应的风险控制系数得出的。根据第六次人口普查数据,10岁至20岁之间青少年每年的平均死亡率3.64×10-4是分年龄段死亡率最低值。风险控制系数的确定参考丹麦等国的相关做法,分别选定10%、3%、1%和0.1%应用于不同防护目标,是公众对意外风险可接受水平的直观体现。最终确定了我国个人可接受风险标准,见表2-2。
表2-2 我国个人可接受风险标准值
从表中可以看出,我国新建装置对居民区的个人可接受风险标准低于英国、新加坡、澳大利亚、荷兰、马来西亚、巴西的要求,但高于加拿大以及中国香港的要求。我国新建装置对于医院等高敏感场所的个人可接受风险标准与英国一致,高于所有其他发达国家或地区。我国新建装置对商业区等的个人可接受风险标准低于巴西、荷兰的要求,与英国、马来西亚、加拿大以及中国香港一致,高于新加坡和澳大利亚的要求。
对于在役装置,英国、新加坡、马来西亚、澳大利亚、加拿大以及中国香港都采取与新建装置一样的风险标准,荷兰和巴西则对在役装置的个人可接受风险标准比新建装置要求低,相差一个数量级。我国城区内在役装置要比新建装置(包括新建、改建和扩建装置)的风险标准更为宽松。但现有装置一旦进行改建和扩建则其整体要执行新建装置的风险标准,避免老企业盲目发展引发新的安全距离不足的问题。
(3)社会可接受风险标准。社会可接受风险标准是对个人可接受风险标准的补充,是在危险源周边区域的实际人口分布的基础上,为避免群死群伤事故的发生概率超过社会和公众的可接受范围而制定的。通常用累积频率和死亡人数之间的关系曲线(F-N曲线)表示,如图2-1所示。社会风险曲线中横坐标对应的是死亡人数,纵坐标对应的是所有超过该死亡人数事故的累积概率。即F(30)对应的是该装置造成超过30人以上死亡事故的概率,也就是特别重大事故的发生概率。
图2-1 社会风险曲线
社会可接受风险标准并不是每个执行定量风险评价的国家都在用,例如匈牙利、巴西等国家虽然设定了个人可接受风险标准,但没有制定社会可接受风险标准。在设置社会可接受风险标准的国家和地区中,英国、荷兰以及中国香港的社会可接受风险标准较具有代表性(如图2-2~图2-5所示)。
图2-2 英国社会可接受风险标准
图2-3 荷兰社会可接受风险标准
图2-4 中国香港社会可接受风险标准
图2-5 各国家和地区的社会可接受风险标准对比
4.事故隐患评估的概念公式
人们在生产过程中对事故隐患的排查治理的实践中,认识到隐患排查治理是有效防止和减少各类事故发生、保障人民群众生命财产安全的重要手段和方法,是贯彻落实“安全第一、预防为主、综合治理”安全生产方针、强化安全生产责任的重要战略。在工作实践中逐步摸索和总结出一套行之有效的方法,例如,对事故隐患的评估的概念公式的建立就是佐证。
设:G——表示生产系统固有危险度;
P——表示剩余隐患使系统固有危险转化为事故的概率;
S——表示人机环境系统剩余隐患的危险度;
g——表示可接受隐患的危险度;
d——待控制的生产系统固有危险度;
y——待控制的人机环境系统事故隐患(简称隐患)。
则有:
S=PG
当:
S>g D=S-g=PG-g
构成生产系统待控制固有危险源d的,是人机环境中系统中的待消除隐患y。生产系统中d越大,则人机环境系统中的待消隐患y越大,d和y越大,y是对应趋同的关系。在隐患排查治理工作中,除了安全设计、配备安全装置以外,想方设法消除生产系统中的d进而消降人机环境系统中的y,使d和y趋近于零,则是隐患排查治理的理想状态,也是安全生产的终极目的。
三、隐患治理原理
治理隐患的方法因各个专业技术的性质不同而不同,同一个隐患,其治理的具体方法也多种多样,在这里仅论述隐患排查治理的共性原理,供企业的安全工作者在拟定治理隐患方案时参考。一般来说,治理隐患的基本原理有三个:一是直接治理,即人员、机器、环境系统本质安全化建设;二是间接治理,即安全管理机制建设;三是意识形态治理,即安全文化发扬和发展。
1.人机环境系统本质安全化建设
安全工程的基本原理就是实现人机环境系统本质安全化,从本质上消除人员、机器、环境系统的安全缺陷。人机环境系统本质安全化的目的有两个方面:改进一是降低发生事故的可能性;二是降低隐患造成事故灾害的严重性(程度)。例如,改进人员、机器、环境三者的匹配关系,可以有效地减少人的失误,而提高人员对事故的应急处理能力,就可以有效地降低灾害程度。人机环境系统本质安全化是指对生产系统中人、机、环境三者进行最佳的安全匹配。包括人、机、环境三个方面的本质安全化建设。
(1)人员本质安全化。人员本质安全化是指对人员不断地进行安全生理的、安全心理的、安全意识的、安全思想的、安全文化的及安全技术的选择和训练,不断提高人员与系统安全匹配的水平。其中,安全生理、安全心理、安全意识、安全思想及安全文化属于人员的基本素质,安全技术的内容有很多,每一门专业技术有其自身的安全技术,如化工安全技术、机械安全技术、冶金安全技术、航空航天安全技术、电子信息安全技术、电力安全技术、网络安全技术、核安全技术等,但从消除隐患的角度,还应强调对系统不安全因素的辨识控制技术及事故临界状态的紧急处理技术。
(2)机具本质安全化。机器工具的本质安全化是指设备可靠性、安全性能、安全防护系统及安全保护系统四个方面的安全化建设。本质安全是指操作失误时,设备能自动保证安全;当设备出现故障时,能自动发现并自动消除,能确保人身和设备的安全。为使设备达到本质安全而进行的研究、设计、改造和采取各种措施的最佳组合称为本质安全化。
设备是构成生产系统的物质系统,由于物质系统存在各种危险与有害因素,为事故的发生提供了物质条件。要预防事故发生,就必须消除物的危险与有害因素,控制物的不安全状态。本质安全的设备具有高度的可靠性和安全性,可以杜绝或减少伤亡事故,减少设备故障,从而提高设备利用率,实现安全生产。本质安全化正是建立在以物为中心的事故预防技术的理念上,它强调先进技术手段和物质条件在保障安全生产中的重要作用。希望通过运用现代科学技术、特别是安全科学的成就,从根本上消除能形成事故的主要条件;如果暂时达不到时,则采取两种或两种以上的安全措施,形成最佳组合的安全体系,达到最大限度的安全。同时尽可能采取完善的防护措施,增强人体对各种伤害的抵抗能力。设备本质安全化的程度并不是一成不变的,它将随着科学技术的进步而不断提高。
从人机工程理论来说,伤害事故的根本原因是没有做到人-机-环境系统的本质安全化。因此,本质安全化要求对人-机-环境系统作出完善的安全设计,使系统中物的安全性能和质量达到本质安全程度。从设备的设计、使用过程分析,要实现设备的本质安全,可以从三方面入手:
①设计阶段。采用技术措施来消除危险,使人不可能接触或接近危险区,如在设计中对齿轮系采用远距离润滑或自动润滑,即可避免因加润滑油而接近危险区。如将危险区完全封闭,采用安全装置,实现机械化和自动化等,都是设计阶段应该解决的安全措施。
②操作阶段。建立有计划的维护保养和预防性维修制度;采用故障诊断技术,对运行中的设备进行状态监督;避免或及早发现设备故障,对安全装置进行定期检查,保证安全装置始终处于可靠和待用状态,提供必要的个人防护用品等。
③管理措施。指导设备的安全使用,向用户及操作人员提供有关设备危险性的资料、安全操作规程、维修安全手册等技术文件;加强对操作人员的教育和培训,提高操作人员发现危险和处理紧急情况的能力。
根据事故致因理论,事故是由物的不安全状态和人的不安全行为在一定的时空里的交叉所致。据此,实现本质安全化的基本途径有:从根本上消除发生事故的条件(即消除物的不安全状态,如替代法、降低固有危险法、被动防护法等);设备能自动防止操作失误和设备故障(即避免人操作失误或设备自身故障所引起的事故,如联锁法、自动控制法、保险法);通过时空措施防止物的不安全状态和人的不安全行为的交叉(如密闭法、隔离法、避让法等);通过人-机-环境系统的优化配置,使系统处于最安全状态。
机器工具本质安全化从控制导致事故和“物源”方面入手,提出防止事故发生的技术途径与方法,对于从根本上发现和消除事故与危害的隐患、防止误操作及设备故障可能发生伤害具有重要的作用。它贯穿于方案论证、设计、基本建设、生产、科研、技术改造等一系列过程的诸多方面,是确保安全生产所须遵循的“物的安全原则”。
(3)环境本质安全化。环境本质安全化是指物理化学环境环境、空间环境、时间环境、自然环境四个方面的安全化建设。搞好环境本质安全化要结合各种制度和环境。实现物理化学环境的本质安全,就要以国家标准作为管理的依据,对采光、通风、温湿度、噪声、粉尘及各种化学有毒有害物,采取有效控制措施,使其达到国家标准要求的指标。实现空间环境的本质安全,应保证企业的生产空间、平面布置和各种安全卫生设施、道路等都符合国家有关法律法规和标准。实现时间环境的本质安全,必须做到按照设备使用说明和设备定期试验报告,来决定设备的修理和更新,同时,必须遵守《中华人民共和国劳动法》,使人员在体力能承受的法定时间内从事工作。实现自然环境的本质安全,就是要提高装置的抗灾防灾能力,搞好事故灾害的应急预防对策和组织落实。
2.安全管理机制建设
安全管理机制建设的目标是使安全管理机制与生产系统运行机制相匹配。对于危险化学品企业来说,搞好安全管理机制建设是确保其安全生产的重要工作之一。
(1)安全管理的主要功能。笔者认为,企业安全管理的主要功能有三个:
①有效地进行人员、机器、环境系统本质安全化建设,以及系统随机安全化建设,实现安全生产的良性循环,特别是在危险化学品生产企业,大多工艺流程长,化学反应复杂,涉及的设备、机器种类多,管线规格型号庞杂,随机安全化建设功能更加凸显出来。
②及时、正确地处理各类事故。现阶段由于受科学技术水平的限制、受设备制造技术的限制、受冶金材料技术的限制、受人员安全素质的限制,在危险化学品的生产过程中还不可能完全杜绝事故,对于突发性或偶发性发生的事故,必须做到“四不放过”(即事故原因不清不放过、责任者没有受到处理不放过、员工没有受到教育不放过、没有防范措施不放过),进而完善人员、机器、环境系统本质安全化建设,避免重复性事故的发生。
③制定并执行安全生产法律、法规、规章、制度,监督监察企业所有员工的执法守法状况。特别是在新《中华人民共和国安全生产法》颁布之后,企业更应该根据法律的要求制定并执行安全生产法律、法规。
(2)安全管理制度建设。我们把企业的安全管理机制定义为安全管理系统的结构及其控制、联络、调节功能。对于不同的管理对象及不同的管理层次,其控制和调节功能是不相同的。例如,对于全国工业企业安全生产状况的控制,是国家及政府对工业企业安全管理机制的功能;对于各个企业内部安全生产状况的控制,是企业自身安全管理机制的功能;对于社会性灾害、交通事故等状况的控制,是国家、政府及公安等部门对社会安全管理机制的功能;对于地震、海啸、火灾等灾难的管理是国家、政府相关部门安全管理机制的功能。
对于一个危险化学品企业来说,安全管理机制对消除事故隐患相当重要,必须强调的是对设计、生产、储存、使用、运输等各个环节制定并执行隐患评估标准,制定并执行隐患治理方案,并制定一系列的安全管理制度,以及设计并建立事故应急救援系统。下面举例为某中央企业的规定,在其所辖范围内的危险化学品企业,必须建立50项安全管理制度。这些“安全管理制度”的名称如下:
安全生产责任制;
安全生产责任考核制度;
工艺管理制度;
开停车管理制度;
设备管理制度;
电气管理制度;
公用工程管理制度;
安全作业管理制度;
安全技术措施管理制度;
变更管理制度;
安全例检制度;
安全监督检查制度;
安全隐患排查与治理制度;
领导干部带班值班制度;
事故管理制度;
厂区交通管理制度;
防火防爆管理制度;
防尘防毒管理制度;
防泄漏管理制度;
重大危险源监控管理制度;
关键装置、重点部位管理制度;
危险化学品安全管理制度;
承包商管理制度;
供应商管理制度;
劳动防护用品管理制度;
安全教育与培训制度;
安全生产奖惩制度;
作业场所职业安全卫生健康管理制度;
安全投入保障制度;
新建、改建、扩建工程安全“三同时”管理制度;
安全质量标准化管理制度;
事故应急救援制度;
挂牌督办和事故约谈制度;
生产设施安全管理制度;
仓库、罐区安全管理制度;
安全会议制度;
剧毒化学品安全管理制度;
消防管理制度;
禁火、禁烟管理制度;
特种作业人员管理制度;
管理制度评审和修订制度;
管理部门、基层班组安全活动管理制度;
安全报告制度;
安全目标管理制度;
民主管理监督制度;
安全生产承诺制度;
安全风险管理制度;
生产安全事故新闻发布制度;
安全举报制度;
生产安全红线规定。
根据国家安全监管总局、工业和信息化部《关于危险化学品企业贯彻落实<国务院关于进一步加强企业安全生产工作>的实施意见》(安监总管三【2010】186号)要求,建立了前33项安全管理制度。根据安全监管总局《危险化学品从业单位安全标准化规范》(安监总局化字【2005】198号)要求,建立了9项安全管理制度。根据《国家安全监管总局关于进一步企业安全生产规范化建设严格落实企业安全生产主体责任的指导意见》(安监总办【2010】139号)要求,建立了4项安全管理制度。依据《危险化学品经营许可证管理办法》(国家安全生产监管总局令第55号)要求,化工企业要建立了1项安全管理制度。依据《中央企业安全生产监督管理暂行办法》(国务院国有资产监督管理委员会令第21号)要求,建立1项安全管理制度。另有集团公司明确要求建立的2项安全管理制度。
这50项安全管理制度是国家安全生产法律、法规的延伸,是企业安全生产管理的依据、标准和规范,对于建立企业安全生产秩序,规范企业安全管理和员工行为,构建安全生产长效机制有着十分重要的意义。
危险化学品企业要按照制度进行自查自检,按照科学性、规范性、可行性、可操作性相结合的原则,对现有安全管理制度进行全面系统的梳理、评估、建立、修订和完善。