陶氏-本质安全在过程安全管理中的重要性
摘要：本文主要讲述本质安全管理在过程安全管理中所发挥的重要作用，由本质安全的含义和内容入手，简述本质安全在化工企业应用。过程安全管理降低风险的策略包括从内在的或本质安全方面考虑、使用被动的保护措施、使用主动的保护措施和利用管理方法和程序。对于工厂设计的安全而言，本质上更安全的方式是避免危险而不是通过增加保护设施来控制危险，比其他保护设施更可靠更需要优先考虑，相对保护性或程序方法，在长时间内，它更有效。在项目生命周期的早期，就需要认识到，并采取措施，基于本质安全设计可建造一个更加易于操作的工厂，从分析评估的角度看可较为容易的取得可接收的风险水平。根据工艺生产和物料处理的具体风险，采取合理的管控措施对于预防重特大事故，减少对人员、财产和环境的影响至关重要。
关键词：本质安全，管理，过程安全，设计
前言：过程安全管理是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。物质和过程的存在必然有其不可分割的本质特性。人们往往把关注点放在中后期的生产管理中,认为控制了过程的日常运行安全就抓住了过程安全的本质，其实不然。有些风险是当形成过程雏形时已经与生俱来了其本质的基本特性。对于工厂设计，本质上更安全的方式是避免危险而不是通过增加保护设施来控制危险。其他被动、主动和管理程序上的控制措施则是通过其他手段对工艺风险管控策略的补充。
一、过程安全管理和本质安全的关系
过程安全（Process Safety），也称为工艺安全。也就是我们所说的一种风险管理，是指在分析、评估、控制风险中系统性地运用管理政策和程序。与风险评估不同，风险管理需要考虑资源配置、风险认知、可接受风险以及其他价值判断。工艺风险管理旨在通过长期的努力，解决有关人员、资产、和环境的风险，持续提高化工企业的安全、健康和环保表现。也包括各管理层对安全责任关怀的承诺。运用系统性的风险管理程序来评估和控制工厂有关物料、工艺、或活动中的风险。这些风险可能导致人员受伤、财产损失或环境破坏。
由于导致事故发生的基本原因可以归纳为人的原因、物的原因以及环境的原因，因此系统安全管理就应该从消除事故发生的这三个方面入手。由物引起的事故原因也有两个方面，一是设备设施的本质安全性，如结构不稳定、无安全装置、安全关键件失效或不可靠、人机功效设计不合理等；二是指有毒有害物质及易燃易爆、电离及非电离辐射等。本质安全和物的安全管理密切相关，通过本质安全设计相对保护性的或程序的方法，它是更加可靠的。
二、本质安全的基本途径
本质安全管理应该从工艺的全流程来考虑，比如工厂的平面布局、设备的本质安全设计、化学品的管控本质安全、工艺条件控制的本质安全等等。从新的装置的初步设计开始，企业往往会参照国家的法律法规等标准将相关本质安全的设计理念带到。有些企业则有内部的损失预防准则，规定各方面的本质安全设计的要求。
（一）总平面布局和平面布置
根据企业所处的地理位置，考虑到周边环境的相互影响，所处置化学品及工艺的危险特性需要在早期考虑工厂的平面布局和设备的布置。考虑哪些必须在室外处理易燃材料，是否过设计具有足够强度的设备来完全控制最大压力，确保即使在“最坏情况的情况下”也不会损坏。通过风险评估来考虑工艺和设备的位置，限制可能成为潜在爆炸场所的工艺区域的大小，并在这些工艺区域之间提供适当的开放空间，以限制可能的爆炸的影响。
（二）设备设施的本质安全设计
设备安全管理的目的是要在设备寿命周期的全过程中，采用各种技术措施，如设计阶段采取安全设计，提高防护标准，使用维修阶段制订安全操作规程、安全改造、改善维修等, 所以我们设备管理者必须与时俱进，加强设备安全管理工作。
1. 消除潜在的危险，这是风险控制的首要途径，也是本质安全设计最直接有效地方法。通过利用新技术成果来消除作业环境的危险因素，是操作人员接触危险因素的可能性大大降低从而最大可能地达到安全的目的，例如进行设备改良，将手动加料的反应器改为连续式自动反应器。
2. 开放危险释放通道降低危险等级，通过安全释放装置使用，来控制潜在的高压危险源不超过安全控制的要求，从而达到预防事故发生的目的。基于具体风险场景，计算压力释放需要的释放量及释放孔径。
3. 通过保护装置，利用联锁,通过利用机械联锁或电气互锁，实现自动防止故障、保证人员安全的目的。例如通过红外线感应自动切断电源避免操作人员人体部位置于运转的设备危险中。
4. 替代或替换，可以通过以下不可燃材料代替可燃材料，用自动化控制替代人工操作，从工程的角度来控制风险而，行政的活程序的控制方法作为补充。
5. 提高设施设备的强度或坚固程度, 通过提高安全设计标准、增加安全余量等提高设备的坚固程度。例如核电站通过提高安全设计标准、增加安全余量等提高核电站的安全可靠程度。
（三）化学品及工艺控制的本质安全
化工工艺过程里面的化学品存在有易燃、易爆、有毒、雨水活性反应特性等危害因素；工艺过程控制中的有高温、高压、反应等操作风险。通过识别这些危害因素，在化工过程的生命周期中考虑本质安全设计至关重要，本质安全设计的方法应用到化学品管控和工艺控制上就需要从以下几个方面来考虑：
1.尽可能使用少量的危险物质，减少危险物质的存量和使用的能量，从而使泄漏产生的危害最小。考虑过减少储罐中有害物质的过程中库存的方法，例如：现场生产及尽量减少使用有害物料。有必要对所有工艺过程中储罐或其尺寸进行评估，以减少有害化学物质的数量；工艺设备的位置设计成尽可能减少有害物质管道的长度，考虑过将有害物质从储存到加工过程中以蒸汽而不是液体的形式进料以减少管道库存。考虑过使用连续式反应器而不是分批式反应器来减少反应系统中有害物质的数量，需要搅拌槽式间歇反应器，是考虑持续添加有害物质以减少库存或者用塞流式反应器代替连续搅拌槽式反应器。
2.替换，使用危险相对较低的物质和工艺条件，例如使用含水的或危险较低的有机物质来替换不稳定的有机溶剂。考虑使用危险性较小的传热介质（非可燃而非可燃），使用催化剂可以提高反应的选择性或允许反应在较低的压力和温度下进行，用含水或危险性较低的有机材料来替代有机溶剂，使用双层容器和/或管道来存放极度危险的材料，例如：氯气应用中的双壁管道、光气操作中的双密封。
3. 缓和或减弱，缓和将导致运行的工艺更接近环境条件。考虑过稀释有害原料以降低潜在危害，如用氨水代替无水氨或用盐酸代替无水盐酸，这样可以降低物料泄漏时的影响范围。在较低的温度和压力条件下操作该工艺，并通过回收原材料来补偿较低的产量或转化率。在环境压力条件下储存高蒸汽压的有害物质或将原材料的供应压力限制在低于其交付容器的工作压力范围内。用泡沫系统可以用来覆盖任何溢出到水池的化学品，进一步减少蒸发损失和影响。
4.简单化设计，设计工艺应消除不必要的复杂性，降低误操作的概率。为了减少复杂程度和连接到特定容器上的原材料、公用设施和辅助设备的数量，考虑将加工步骤分成多个处理容器，而不是一个多用途容器。
三、生命周期的本质安全管理
贯彻本质安全管理理念，还需要从整个装置或设施的生命周期来考虑，也叫全流程本质安全管控。以一套化工装置为例，安装项目管理的流程分为可行性研究、设计、施工、投产运营等几个阶段。
1. 在可行性研究阶段，就需要分析该装置的潜在的风险，完成风险评估，包括对周边环境，社区的影响。在选择合适工艺的时候，也需要考虑本工艺所用物料的风险特性，比如是否有氯气光气等毒害性的其他，一旦泄漏就有导致群死群伤的严重后果。工艺应消除不必要的复杂性，降低误操作的概率。
2. 工艺设计阶段是应用本质安全理念最优的阶段，需要从各个方面将国标行标的要求落实到初步设计中。我国对于工程设计的方方面面有相关的要求，其目的就是要实现项目的本质安全。
3.项目施工阶段就需要将设计要求落实到现场，严格遵照设计文件参数，管控施工质量。施工完毕需要按照设计要求验收，合格后方可投产。
4. 投产后正常运营过程中，需要对设备设施加强维护，保证设计的保护措施正常有效。在运行中发现的问题要及时处理，加以改进，将新技术新方法应用到改进方案中来提高装置的本质安全性。
四、过程安全管理中的本质安全应用
过程安全对于企业风险管控和遏制事故的发生有重大意义，回顾历史，国内外重特大伤亡事故绝大多数都有过程安全管理有关。过程安全的保证包括了过程安全管理的十四个管理要素，同时企业设备设施的本质安全设计则是过程安全的基石。我们知道，工艺过程中风险是不可能完全消除，但是我们可以通过工程和行政的手段来管控风险，降低风险。本质安全设计旨在从工程的角度来管控风险，通过合理设计来降低工艺过程中人员、物缇、环境出错的几率或最小化事故发生的负面影响；过程安全管理中的各个要素则是通过行政的手段来规范人的行为和提高设备的可靠性，从而降低风险。我们提倡通过本质安全设计的工程控制的手段，在项目早期评估工艺、操作中存在的风险，考虑人物环等方方面面影响，针对具体的风险落实相应的解决方案管控风险，采取有效地本质安全设计为过程安全打好坚实的基础。
五、结束语
本质安全是指通过设计等手段使生产设备或生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故的功能。通过行政和管理的手段管控风险则是依靠工作流程和指引，实施操作纪律要求、变更管理、机械完整性计划、培训、项目评估等来规范人的行为降低事故风险。
本质安全的设计对于过程安全管理至关重要，本质安全设计是项目期间和定期阶段规划期间引起思考和可能的讨论，虽然后者是更受限的能力进行更改，但即使在工厂建成后，也有技术机会可以在周转或工艺修改中实施如果它们被确定和计划。需要不断和技术人员讨论在固有安全中可以设计哪些行动或未来计划，评估替代设计的结果、未减轻的风险是确定设计更改是否比附加保护层方法提供更大价值的一种有价值的方法。