本期说明：我花了将近一个小时，仔细读完了何博士的这篇专题文章，确实烧脑，但很过瘾！在读的过程中，真的是屡受触动！何博士系统深入介绍了欧美国家化工行业的工艺安全发展历程，但实际上也是国际安全发展的历史。其间的教训和探索，经历和经验，确实值得我们学习、研究和借鉴！尤其是这几年我国的化工行业事故频发，甚至有些地方到了“谈化色变”，视化工行业为“洪水猛兽”的地步了！如何正确认识化工行业的风险，如何看待化工风险的控制，如何从欧美国家化工行业的发展历程汲取经验和教训，既很重要，也很必要！在让我们感谢何博士致力于关注国内化工行业安全绩效改善，所做出的的投入和努力的同时，来尽情享受这份化工工艺安全历程及其安全管理理念的盛宴吧！
以史为鉴，本文将回顾西方工艺安全的发展历程，并且与近年来中国工艺安全发展过程对照，希望通过历史经验教训给我们一些启示。同时，笔者也将就中国化工企业工艺安全现状以及今后的发展分享个人的想法，目的是和化工企业的同行们一起努力，争取更有效地遏制重大事故的发生，不要再重复历史的覆辙和悲剧。首先，让我们来回顾一下工艺安全的定义。工艺安全重点关注由于能量或危险化学品等引起的结构坍塌、爆炸、火灾和有毒有害物质泄漏等低概率灾难性后果的事故，它是集工程技术和管理于一体的技能，这个综合技能远超于工作场所安全管理所要求的。工艺安全概念的由来就是由于历史上发生的灾难性化工安全事故（见下表1，表2），其核心任务就是遏制由于危险物质泄漏引起的重大工艺安全事故。因此，遏制危化企业重大安全事故属于工艺安全的范畴，这是首先要明确的概念。工艺安全的起源可以追溯到1800年代初的西方工业革命时期，当时是为了应对许多蒸汽锅炉爆炸事故，人们开始意识到工艺过程的安全问题。1860年代美国铁路扩建期间，采用现场生产硝酸甘油就是“本质更安全”的安全设计的早期实例（虽然当时还没有本质安全这个概念），因为它消除了硝酸甘油在运输过程中对公众的危险。同样在此时期，诺贝尔（Alfred Nobel）发明的炸药是将硝化甘油吸收到惰性载体上以增强其稳定性，这是使用危害性较小的有害物质的另一个例子，同样是本质更安全设计的例子。被称为现代工艺安全之父的Trevor Kletz博士在1955年被ICI（英国帝国化学）任命为兼职的安全顾问，但是公司要求他每周花在安全上的时间不能超过几个小时！直到10多年以后ICI才正式设置了工艺安全顾问这一职位，当时的职位描述都是为Trevor Kletz博士“量身定制”的，他成为了ICI第一位专职工艺安全工程师，也是全球最早的工艺安全工程师之一。他回忆说“在那个时候，人们还没有意识到安全需要技术投入，或者其工作责任应该远远超出消除明显的机械伤害的危险和订购防护服的范围”，当时人们对工艺安全的认识程度之低可见一斑。工艺安全真正得到大的发展还是近50多年的事，一个根本原因是在1960年代以前，化工厂通常规模都很小，工艺简单，而且可以随时轻易的开车和停车。然而，自1960年代以后，欧美国家的化学工业得到迅猛发展，化工厂的规模以10倍的速度扩大，工艺过程的复杂程度和化学品的现场存储量也成倍增加，这也成为了后来一系列灾难性工艺安全事故的前兆。表1列出自1974年以来欧美国家发生的部分化工工艺安全事故案例， 这些灾难性事故导致成百上千人死亡，同时不断推动着工艺安全技术和相关法律法规的发展（参加笔者之前的文章），可以毫不夸张地说“工艺安全的发展史就是一部血泪史！”表 1 - 1974年以来全球典型的化工工艺安全事故案例在工艺安全发展的历程中，技术方面经历了两次跳跃式的发展，如图-1所示。第一次跳跃是在1970年代，1974年英格兰Flixborough镇环己烷巨型蒸气云爆炸事故，它是英国历史上最严重的化工事故，事故震惊了全球化工界。事故发生后不久，ICI将其公司在1963年开发的危害性研究方法（后称之为HAZOP）公布于众，美国化学工程师学会在这起事故发生后不久还专门举办了为期1周的HAZOP培训课程，这一培训课程延续至今。1977年，英国化学工业协会发表了“HAZOP分析指南”，并且在1983年将HAZOP列为英国化学工程专业的学位课程。HAZOP的诞生和广泛应用对工艺安全技术的发展起到了划时代的作用，也标志着人们开始系统有效地辨识工艺危害性，开始使用系统方法管理工艺安全。时至今日， HAZOP仍然是最重要和最广泛使用的危害性研究方法。这里笔者要指出的是，ICI在HAZOP分析方法基础之上又进一步开发并形成了一整套危害性研究方法，对应于新建项目的不同阶段分为危害性研究1-6个阶段，其中危害性研究3就是大家比较熟悉的HAZOP，笔者认为这是最全面系统的危害性研究方法，非常值得借鉴（参见笔者之前的文章）。也是在这个时期，在1978年，TrevorKletz博士发表了一篇非常重要的文章，题目是“你没有的东西，就不会泄漏”（What You Don’t Have, Can’t Leak）, 提出了“本质安全”这个重要概念，成为化工安全设计理念革命性的改变。TrevorKletz博士后来在他的专著中将“本质安全”总结为四个原则：- 限制影响 (Limitation of effects)TrevorKletz博士也因此而被称之为“本质安全”之父。“本质安全”是一种理念，是重要的设计原则，也是“风险管理的未来”。第二次阶跃式发展是在1980年代，1984年印度 Bhopal联合碳化物农药厂剧毒气体异氰酸甲酯(MIC)泄漏事故，让包括企业、政府和社区的人们对危险化工工艺事故可能造成的灾难性后果有了全新的认知，同时也促使政府、企业、研究机构等采取更严格的标准和实践来管理工艺安全，工艺安全的概念被广泛认可并且彻底成为工业界的标准实践。欧洲立法机构针对高危险化学品企业，于1982年颁布了《塞维索指令 I 》，要求相关企业负责向政府监管部门提交《安全报告》，1996年又颁布了《塞维索指令 II 》，要求相关企业为安全运营提供例证(包括危险辨识和定量风险评估)并实施安全管理体系。美国在同一时期也接连发生了多起灾难性事故。例如1989年10月，德克萨斯州的菲利普斯石油公司爆炸事故，造成23人死亡和132人受伤；1990年7月俄亥俄州的巴斯夫爆炸事故导致2人死亡，1991年5月的IMC（路易斯安那州斯特灵顿）事故导致8人死亡和128人受伤。这一系列的灾难性事故进一步推动了美国政府制定法律和法规以消除或最大程度减少此类事件的可能性的行动。1990年7月17日，美国职业安全与健康管理局（OHSA）颁布了一部建议标准——“高危险化学品的工艺安全管理标准”。经过多次听证会收集多方反馈意见，最终正式标准(29 CFR 1910.119)于1992年2月24 日在《联邦公报》上发布，其中包括所涵盖化学品的清单和阈值数量。该标准共包括14个（管理）要素:(https://www.osha.gov/Publications/osha3132.html)工艺安全体系化管理在美国被立法，标志着高危险化学品企业必须采取体系化管理工艺安全。综上所述，一系列的重大化工工艺安全事故催生了工艺安全的概念，强调工艺安全是集工程技术与管理于一体的技能，这是发生在1960到1970年代的一个非常重要的观念转变。从工艺安全技术措施看，从70年代开始欧美就开始强调采用系统科学的危害性研究方法来辨识工艺危害性和风险评估，强调本质安全的重要性（这和国内本质安全的概念不同）和工程技术控制的重要性，到了1990年代提出建立安全管理体系的强制要求。所不同的是，欧洲采用了“目标设定”的立法体系，美国采用了“指令性”立法体系。那么在过去30年间它们对遏制重大工艺事故的成果又如何呢？美国还是发生了一系列群死群伤的灾难性事故，尤其是前20年间。2011年以后仍然发生过多起火灾和爆炸事故，但死亡人数有明显下降。同期，欧洲似乎要好的多。是欧洲“目标设定”的立法体系起到的作用吗？这个问题就只能留给监管和立法专家去研究了。与西方相比，中国的化工行业虽然起步较晚，然而，近年来却实现了迅猛发展。2005年中国化学工业总产值占全球化工总产值的9%，到2019年这一比例上升到40%，有人把这样的发展称之为“野蛮生长”。单个企业的规模也不断扩大，一个典型的例子就是，中国的炼化企业正在或者已经完成了从百万吨级阶跃到千万吨级的发展。同期危化企业的安全业绩又如何呢？从2015年至今共发生了11起涉及危化品的重特大事故，共导致364人死亡，见表2。这样的情景是不是有点类似西方1960到1980年代化工行业发展所出现的情况呢？这不禁让人想起ICI工在1960年代的感慨：“一个新的世界需要新的方法”，这样的感慨对当前中国危化企业的安全管理是不是同样有启示作用呢？！
在中国，工艺安全这个概念是近几年才开始被关注（如果不对请指正）。据笔者了解，几家大型化工企业这两年才开始设立工艺安全工程师职位，工艺安全纳入到大学课程也是近些年的事，如著名的有天津大学，宁波诺丁汉大学等。总之，工艺安全在中国才刚刚起步，如何迅速提高，与危化企业规模扩张相匹配是一个值得思考的问题。
政府监管部门提出“双重预防机制和安全生产标准化”建设似乎更多地借鉴了美国的经验，对照历史，这是一个正确的战略部署，近期又提出“三年行动计划”。这些战略的核心目标仍然是有效遏制重大安全事故的发生，笔者认为这对工艺安全的发展会起到巨大的推动作用。如何有效实施这些战略是摆在每个化工人面前的问题。
四、关注和解决基础性问题，是当前实现突破和有效遏制重特大事故的正解如何有效遏制重大事故的发生，是当前化工行业从业者共同面临的挑战。但从那里入手，如何实现突破呢？笔者认为化工企业存在的基础性问题是无论如何无法绕开、无法回避，也是必须要面对和解决的。彻底转变观念，这在之前的文章中也谈到。首先，我们要遵循安全管理的两个基本原则，即安全和生产运营高度融合和确保安全管理的系统性和可持续性，安全投入是一种投资而不是花费。在此，特别强调的是，安全是一门科学，工艺安全尤其如此。欧美国家工艺安全的发展历程很好地证明了这一点，依靠行政手段或者仅仅通过强调遵守规章制度来防止重大事故的发生是办不到的。即使行为安全也是一门科学，我们常说缺乏安全意识，实际上是对危险或危害性的认识不足，表现出可接受的风险程度过高。安全意识只能是由内而外的，其根源是对危险或危害性的认识能力和认识程度。无论是从上述工艺安全的历史来看，还是双重预防机制的要求，还是风险管理的流程，遏制重大事故的首要任务是危害辨识和风险评估。典型的例子是HAZOP，西方在1960年代末1970年代初开始普遍采用HAZOP分析危害性。要做好的HAZOP结果需要一个有能力的HAZOP团队，首先需要一个经过专业培训和足够实践训练的组长。国际好的实践经验是，培养一名合格的组长至少需要2-3年，ICI体系对危害性研究组长的基本要求和培养过程，笔者在之前的文章中也介绍过。其次是危害性研究小组中各专业工程师的知识和技能，例如对工艺物质危害性的了解、工艺反应机理和相关的反应危害性、设备的退化损伤机理、设备仪器仪表的性能、安全阀泄压能力的计算等等。据笔者了解，当前企业仍然非常缺乏这些人才。我们有大批各种注册类工程师，但真正具备危害性研究和风险评估专业技能的人又有多少呢？因此，培养团队真正能为企业解决问题的能力是当务之急。政府、高校和各种培训机构应该可以提供很多支持。设备完整性是工艺安全的根本保障，也是高效生产运营的基础。然而，还没有建立设备完整性管理项目的企业是非常普遍的，一些企业甚者对这个概念都不太清楚，设备检维修也是采取用到坏再修的策略，即“坏了再维修，不坏不维护”的实践。由于历史欠账，设备存在很多基础性问题，例如严重的CUI，由于对冷却水和锅炉水不做处理而造成的设备内部严重的结垢、污染和冷凝水腐蚀等问题，短螺栓和不正确的垫片和扭矩等造成的设备和管线法兰泄漏问题，不正确的安全阀管理造成的逸散式泄漏，泵的泄漏和非常高的故障率（有相当一部分泵使用不超过6个月就发生故障，好的实践至少在4年以上）等等。由于各种基础性问题引起的各种跑冒滴漏和设备故障，不仅大大增加了事故的风险，同时也严重影响着生产效率。导致工厂常年处在一种“救火”的运维模式，投入很多人力物力进行各种抢修，而这些工作很多都是重复或无效的工作，同时额外增加了设备抢修时的作业风险。如果这些根本性问题得不到有效解决，工厂就腾不出手搞持续改进。根本性的问题是“我们到底是在运行一个工厂，还是在维持一个工厂？”“我们到底是在运营工厂还是被工厂运行”。当我们失去运行工厂的主动性的时候，不但事故的风险在逐年增加，同时运行成本也在增加，工厂的价值却在加速下降，这是一个恶性循环。这样的基础性问题得不到解决，再好的新技术都无法发挥其真正的价值，如大数据、AI、物联网等等。就如同，我们在一台破旧的汽车上安装上最先进的GPS的意义有多大呢？造成上述问题的原因很多，但是首要原因是人的观念问题和意识问题，缺乏从根本上解决问题的“第一原则性思维”。失去了那种刨根问底把问题搞清楚的科学严谨的工作方式，常常是头痛医头脚痛医脚地不断地重复着原来的错误，这种观念是必须要改变的。对新建项目从立项、初步设计、详细设计、建设、设备采购和安装、验收、试生产等不同阶段做系统的安全研究，不仅是安全审查，同时是对项目的工艺技术、工程技术以及操作性等的系统审查。如同前述工艺安全发展的历程，这些都是西方危化企业在1970-1980年代就普遍开展的实践。典型的危害性研究方法有ICI的危害性研究HS1-HS6，笔者在之前的文章中做过简要介绍。埃克森美孚公司也有类似的6个安全研究阶段来涵盖工厂的整个生命周期。对新项目缺乏系统深入的安全研究和技术审查，会导致后期工厂运营时无法解决的问题，俗称“从娘胎里带来的问题”，这些源头性问题不仅增加了工厂安全生产的风险，同时也带来很多运行问题。把问题扼杀在萌芽状态，“培养一个健康的孩子”才是事半功倍和明智的做法。这不但是一个技术问题，更是一个观念问题。那种“多快好省”上项目、“迅速占领市场”的愿望，暴露的可能是战略规划的短板。错失对新项目系统的安全研究实在是可惜，必须改正。在工艺安全的发展历程中，时至今日，西方风险管理的基本概念就只有“Hazard”（危害性）和“Risk”（风险）两个。而我们近年来才开始实践的风险管理却创造出很多“新概念”，笔者见到的就有十几二十多个，在这里没必要列举，也没必要讨论对错。我们需要思考的是，我们需要这么多的“新概念”吗？它们到底能帮我们解决什么样的风险管理问题？每个“新概念”都有严谨的定义吗？这其实是个比较大的问题，暴露出我们风险管理工作的科学严谨性的缺失，对政策法规的解读、风险管理的技术交流会造成误解和障碍。笔者认为也是当前应该尽早改正的问题。进入21世纪，欧美发达国家对化工企业的管理，普遍倡导和实践基于风险的安全管理理念。从这个角度来说，中国化工企业的工艺安全管理还有很长的路要走。但是，只要我们能转变观念，当前着眼解决那些基础性问题，将企业带到持续改进的轨道上，我们就可能做到在短时间内遏制重大事故的发生，而且会出现一批国际一流的化工企业。正所谓“道阴且长，行则将至”。
