只要有使用溫度和壓力來改變分子結構或從化學品中創造新產品的過程，就存在著火、爆炸或釋放易燃或有毒液體、蒸氣、氣體或工藝化學品的可能性。 控制這些不良事件需要一門特殊的科學，稱為 過程安全管理。 條款 過程安全 和 過程安全管理 最常用於描述保護員工、公眾和環境免受涉及易燃液體和高度危險材料的不良重大事件的後果。 根據美國化學製造商協會 (CMA) 的定義，“過程安全是指控制由將原材料轉化為成品的過程中的誤操作或故障引起的危害，這些過程可能導致有害物質的非計劃釋放”（CMA 1985）。
工業和勞動過程安全參與
過程安全技術在化學加工工業中發揮了重要作用，因此處理易燃和可燃液體和氣體可以在沒有不良後果的情況下進行。 例如，在 1980 世紀 XNUMX 年代，石油和天然氣行業認識到，如果沒有過程安全管理，僅靠過程安全技術是無法防止災難性事故發生的。 考慮到這一點，一些行業協會，例如美國的化學過程安全中心 (CCPS)、美國石油協會 (API) 和化學製造商協會 (CMA)，啟動了開發計劃並提供過程安全管理指南供其成員使用。 正如 CCPS 所述，“過程安全從純技術問題演變為需要管理方法的問題對於持續改進過程安全至關重要”。
CCPS 成立於 1985 年，旨在促進儲存、處理、加工和使用危險化學品和材料的過程安全管理技術的改進。 1988 年，化學品製造商協會 (CMA) 啟動了 Responsible Care® 計劃，概述了每個成員公司在管理化學品時對環境、健康和安全責任的承諾。
1990 年，API 發起了一項名為“STEP-今日環境夥伴關係戰略”的全行業計劃，旨在改善石油和天然氣行業的環境、健康和安全績效。 STEP 計劃的七個戰略要素之一涉及石油運營和過程安全。 以下文件是一些因 STEP 計劃而開發的材料的示例，該計劃為石油和天然氣行業提供指導，以幫助防止發生易燃液體和蒸汽或危險工藝材料的災難性洩漏或將災難性洩漏的後果降至最低：
- 過程危害管理（RP 750）
RP 750 涵蓋設計、施工、啟動、操作、檢查、維護和設施改造中碳氫化合物工藝危害的管理。 它特別適用於使用、生產、加工或儲存數量超過一定危險量（如其中定義）的易燃液體和有毒加工化學品的煉油廠、石化廠和主要加工設施。
- 與加工廠建築物位置相關的危害管理（RP 752）
RP 752 由 API 和 CMA 共同開發，旨在幫助識別需要關注的加工廠建築物，了解與其在加工廠內的位置相關的潛在危險，並管理火災、爆炸和有毒物質釋放的風險。
- 管理實踐、自我評估過程和資源材料 (RP 9000)
RP 9000 提供資源材料和自我評估方法來衡量實施過程安全管理要素的進展情況。
已開發材料和程序以提供涵蓋化學過程安全管理的指導的其他組織的示例包括但不限於以下內容：
- 組織資源顧問 (ORC) 報告，具有災難性潛力的物質的過程危害管理
- 全國煉油協會 (NPRA)，BEST（建立環境管理工具）計劃
- 國際勞工組織 (ILO)，《預防重大事故危害實務守則》
- 國際商會 (ICC)，可持續發展憲章.cmp01ce.doc
過程設計和技術、過程變化、材料和材料變化、操作和維護實踐和程序、培訓、應急準備和其他影響過程的因素都必須在系統的危害識別和評估中考慮，以確定他們是否有可能在工作場所和周圍社區導致災難。
1980世紀XNUMX年代初以來，石油和化工行業發生了多起涉及高危物料的重大特大事故，造成大量人員傷亡和重大財產損失。 這些事件推動了世界各地的政府機構、勞工組織和行業協會制定和實施旨在通過應用過程安全原則消除或減輕這些不良事件的規範、法規、程序和安全工作實踐管理。 它們在 自然災害和技術災害 本章和其他地方 百科全書.
為了回應公眾對化學品潛在危害的關注，世界各地的政府和監管機構發起了一些計劃，要求製造商和用戶識別工作場所的有害物質，並告知員工和消費者其製造、使用、儲存和生產過程中存在的危害。處理。 這些計劃涵蓋應急準備和響應、危險識別、產品知識、危險化學品控制和有毒物質釋放報告，還包括碳氫化合物加工。
過程安全管理要求
過程安全管理是整個化學加工設施安全計劃的一個組成部分。 有效的過程安全管理計劃需要高層管理人員、設施管理人員、主管、員工、承包商和承包商員工的領導、支持和參與。
制定過程安全管理計劃時要考慮的組成部分包括：
- 運營、系統和組織相互依存的連續性
- 信息管理. 過程安全管理計劃依賴於提供良好記錄和文檔的可用性和訪問權限。
- 過程質量、偏差和異常以及替代方法的控制
- 管理和監督的可及性和溝通. 由於過程安全管理是設施內所有安全工作的基礎，因此管理、監督和員工的責任和問責制應明確界定、傳達和理解，以使該計劃發揮作用。
- 目的和目標、合規性審計和績效衡量。 在實施之前，重要的是為過程安全管理計劃的每個要素建立長期和短期目標。
過程安全管理計劃的要素
所有化學設施過程安全管理計劃都涵蓋相同的基本要求，儘管計劃要素的數量可能因所使用的標準而異。 無論使用哪個政府、公司或協會的原始文件作為指南，每個化學過程安全管理計劃都應包含一些基本要求：
- 過程安全信息
- 員工參與
- 過程危害分析
- 變革管理
- 運營流程
- 安全工作實踐和許可證
- 員工信息和培訓
- 承包商人員
- 啟動前安全審查
- 設計品質保證
- 維護和機械完整性
- 應急響應
- 定期安全審計
- 過程事件調查
- 標準和法規
- 商業機密。
過程安全信息
流程工業使用流程安全信息來定義關鍵流程、材料和設備。 過程安全信息包括在進行過程危害分析之前所有可用的關於過程技術、過程設備、原材料和產品以及化學危害的書面信息。 其他關鍵過程安全信息是與資本項目審查和設計基準標準相關的文件。
化學資料 不僅包括過程中化學品（如碳氫化合物和高度危險材料）的化學和物理特性、反應性和腐蝕性數據以及熱穩定性和化學穩定性，還包括不慎混合不同不相容材料的危險影響。 化學信息還包括進行有毒和易燃釋放的環境危害評估以及允許的接觸限值可能需要的信息。
工藝技術信息 包括方塊流程圖和/或簡單的工藝流程圖，以及每個特定工藝的化學描述，以及溫度、壓力、流量、成分的安全上限和下限，以及工藝設計材料和能量平衡（如有）。 還確定了過程和材料偏差的後果，包括它們對員工安全和健康的影響。 每當流程或材料發生變化時，信息都會根據工廠的變更管理系統進行更新和重新評估。
工藝設備和機械設計信息 包括涵蓋所採用的設計規範以及設備是否符合公認的工程實踐的文檔。 確定是否對根據不再通用的規範、標準和慣例設計和建造的現有設備進行維護、操作、檢查和測試，以確保持續安全運行。 有關建築材料、管道和儀表圖、洩壓系統設計、電氣分類、通風設計和安全系統的信息會在發生變化時進行更新和重新評估。
員工參與
過程安全管理計劃應包括員工參與過程安全分析和計劃其他要素的開發和實施。 通常向在該區域工作的所有員工和承包商員工提供過程安全信息、事件調查報告和過程危害分析的訪問權限。 大多數工業化國家都要求對工人進行系統的指導，以了解他們可能接觸到的所有化學品的識別、性質和安全處理。
工藝危害分析
工藝安全信息編制完成後，針對工藝的複雜程度，進行全面系統的多學科工藝危害分析，以識別、評估和控制工藝的危害。 進行過程危害分析的人員應具備相關化學、工程和過程操作方面的知識和經驗。 每個分析小組通常包括至少一名完全熟悉所分析過程的人員和一名勝任所用危害分析方法的人員。
用於確定設施內從何處開始進行過程危害分析的優先順序基於以下標準：
- 工藝危害的範圍和性質
- 可能受影響的工人人數
- 過程的操作和事件歷史
- 進程的年齡。
化學工業中使用了多種進行過程安全分析的方法。
“如果？” 方法 提出一系列問題來審查潛在的危險場景和可能的後果，最常用於檢查對流程、材料、設備或設施的擬議修改或變更。
“清單”法 類似於“如果……怎麼辦？” 方法，除了使用以前開發的檢查表，該檢查表特定於操作、材料、過程和設備。 在完成初始構造或進行重大周轉或添加過程單元後進行啟動前審查時，此方法很有用。 “如果……怎麼辦？”的組合在分析結構、材料、設備和工藝相同的單元時，通常使用“清單”方法。
危險和可操作性 (HAZOP) 研究方法 常用於化工和石油工業。 它涉及一個由經驗豐富的領導者指導的多學科團隊。 該團隊使用特定的指導詞，例如“不”、“增加”、“減少”和“反向”，系統地應用這些詞來識別偏離所分析的過程、設備和操作的設計意圖的後果。
故障樹/事件樹分析 是類似的，正式的演繹技術，用於估計事件發生的定量可能性。 故障樹分析從定義的事件向後工作，以識別和顯示事件中涉及的操作錯誤和/或設備故障的組合。 事件樹分析是故障樹分析的逆過程，它從特定事件或事件序列向前推進，以查明可能導致危險的事件，從而計算事件序列發生的可能性。
失效模式及影響分析方法 將每個過程系統或設備單元及其故障模式、每個潛在故障對系統或單元的影響以及每個故障對系統完整性的嚴重程度製成表格。 然後按重要性對故障模式進行排序，以確定最有可能導致嚴重事故的故障模式。
無論使用哪種方法，所有化學過程危害分析都考慮以下因素：
- 過程位置、選址和過程的危害
- 識別任何具有潛在災難性後果的先前事件或未遂事件
- 適用於危害的工程和行政控制
- 控制的相互關係和適當應用檢測方法以提供早期預警
- 人為因素、設施選址和控制失效的後果
- 在潛在故障區域內對工人的安全和健康影響的後果。
變革管理
化學工藝設施應制定和實施計劃，以便在發生變化時修訂工藝安全信息、程序和實踐。 此類計劃包括管理授權系統和影響每個過程的材料、化學品、技術、設備、程序、人員和設施變更的書面文件。
例如，化學工業中變革計劃的管理包括以下領域：
- 碳氫化合物加工技術的變化
- 設施、設備或材料（例如催化劑或添加劑）的變化
- 人事變動及組織和人事變動的管理
- 臨時變更、差異和永久變更
- 提高過程安全知識，包括：
- 擬議變更的技術基礎
- 變化對安全、健康和環境的影響
- 修改操作程序和安全工作實踐
- 其他過程所需的修改
- 變更所需時間
- 擬議變更的授權要求
- 更新與過程信息、操作程序和安全實踐相關的文檔
- 由於變化而需要的培訓或教育
- 細微變化的管理（任何不是實物替代的東西）
- 非常規變更。
變更系統的管理包括通知參與過程和維護的員工以及承包商人員，他們的任務將受到任何變更的影響，並在啟動前根據需要提供更新的操作程序、過程安全信息、安全工作實踐和培訓過程的一部分或過程的受影響部分。
運營流程
化學加工設施必須制定並向工人提供操作說明和詳細程序。 應定期審查操作說明的完整性和準確性（並在發生變化時進行更新或修改）並涵蓋工藝裝置的操作限制，包括以下三個方面：
- 偏差的後果
- 避免或糾正偏差的步驟
- 與操作限制相關的安全系統的功能。
參與該過程的工人可以獲得涵蓋以下領域的操作說明：
- 初始啟動（周轉、緊急情況和臨時操作後的啟動）
- 正常啟動（正常和臨時操作以及正常關機）
- 緊急操作和緊急關閉
- 需要緊急關閉的條件以及將關閉責任分配給合格的操作員
- 非常規工作
- 操作員-過程和操作員-設備接口
- 行政控制與自動控制。
安全的工作習慣
化學加工設施應實施動火作業和安全工作許可證和工作指令計劃，以控制在加工區內或加工區附近進行的工作。 主管、員工和承包商人員必須熟悉各種許可證計劃的要求，包括許可證簽發和到期以及適當的安全、材料處理和防火和預防措施。
典型化學設施許可證計劃中包含的工作類型包括：
- 熱加工（焊接、帶壓攻絲、內燃機等）
- 電氣、機械、氣動能量和壓力的上鎖/掛牌
- 密閉空間進入和使用惰性氣體
- 通風、打開和清潔工藝容器、儲罐、設備和管線
- 控制非指定人員進入過程區域。
化學設施應制定和實施安全工作規範，以控制工藝操作過程中的潛在危害，涵蓋以下關注領域：
- 過程中使用的材料、催化劑和化學品的特性和危害
- 工程、行政和個人保護控制，以防止暴露
- 身體接觸或接觸危險化學品時應採取的措施
- 原材料、催化劑的質量控制和危險化學品的庫存控制
- 安全和保護系統（聯鎖、抑制、檢測等）功能
- 工作場所的特殊或獨特的危險。
員工信息和培訓
化學加工設施應使用正式的過程安全培訓計劃來培訓和教育現任、重新分配和新的主管和工人。 為化學過程操作和維護主管和工人提供的培訓應涵蓋以下領域：
- 流程員工所需的技能、知識和資格
- 選擇和開發過程相關的培訓計劃
- 衡量和記錄員工的績效和效率
- 工藝操作和維護程序的設計
- 過程操作和過程危害概述
- 材料和備件在其使用過程中的可用性和適用性
- 過程啟動、操作、關閉和應急程序
- 與工藝、催化劑和材料相關的安全和健康危害
- 設施和加工區域的安全工作實踐和程序。
承包商人員
承包商通常受僱於化學加工設施。 設施必須制定程序，以確保執行維護、修理、周轉、重大翻新或專業工作的承包商人員充分了解該地區的危險、材料、流程、操作和安全程序以及設備。 定期對績效進行評估，以確保承包商人員經過培訓、合格、遵守所有安全規則和程序，並了解和了解以下內容：
- 與其工作相關的潛在火災、爆炸和有毒物質釋放危害
- 工廠安全程序和承包商安全工作實踐
- 應急計劃和承包商人員行動
- 對承包商人員進入、退出和出現在過程區域的控制。
啟動前安全審查
啟動前過程安全審查是在化工廠啟動新過程設施之前，在設施中引入新的危險材料或化學品之前，在重大轉變之後以及設施進行重大過程修改的情況下進行的。
啟動前安全審查確保已完成以下內容：
- 建築、材料和設備按照設計標准進行驗證
- 過程系統和硬件，包括計算機控制邏輯，已經過檢查、測試和認證
- 警報器和儀器經過檢查、測試和認證
- 對洩壓和安全裝置以及信號系統進行檢查、測試和認證
- 消防和預防系統經過檢查、測試和認證
- 安全、防火和應急響應程序已製定、審查、到位並且是適當和充分的
- 啟動程序已到位並已採取適當的措施
- 已進行過程危害分析，處理、實施或解決所有建議，並記錄行動
- 完成所有必需的初始和/或複習操作員和維護人員培訓，包括應急響應、過程危害和健康危害
- 所有操作程序（正常和異常）、操作手冊、設備程序和維護程序均已完成並到位
- 已滿足對新流程的變更要求和對現有流程的修改的管理。
設計質量保證
當採用新工藝或對現有工藝進行重大更改時，通常會在施工前和施工期間（啟動前審查之前）進行一系列工藝安全設計審查。 在計劃和規範作為“最終設計圖紙”發布之前進行的設計控制審查涵蓋以下領域：
- 地塊規劃、選址、間距、電氣分類和排水
- 危害分析和過程化學設計
- 項目管理要求和資格
- 工藝設備和機械設備的設計和完整性
- 管道和儀表圖紙
- 可靠性工程、警報器、聯鎖裝置、減壓裝置和安全裝置
- 結構材料和相容性。
另一項審查通常在施工開始前進行，涵蓋以下內容：
- 拆除和挖掘程序
- 原材料控制
- 設施和現場施工人員和設備的控制
- 製造、施工和安裝程序及檢查。
在建造或改造過程中通常會進行一次或多次審查，以確保以下方面符合設計規範和設施要求：
- 按規定提供和使用的建築材料
- 正確的裝配和焊接技術、檢查、驗證和認證
- 施工期間考慮的化學和職業健康危害
- 在施工和設施許可期間考慮了物理、機械和操作安全隱患，並遵循了安全實踐
- 臨時保護和應急響應系統已提供並正在運行。
維護和機械完整性
工藝設施有計劃來保持工藝相關設備的持續完整性，包括定期檢查、測試、性能維護、糾正措施和質量保證。 這些計劃旨在確保設備和材料的機械完整性得到審查和認證，並在啟動前糾正缺陷，或為適當的安全措施做好準備。
機械完整性計劃涵蓋以下設備和系統：
- 壓力容器和儲罐
- 緊急停機和消防系統
- 過程安全措施，例如洩壓和排氣系統和設備、控制、聯鎖裝置、傳感器和警報
- 泵和管道系統（包括閥門等部件）
- 質量保證、建築材料和可靠性工程
- 維護和預防性維護計劃。
機械完整性計劃還包括維護材料、備件和設備的檢查和測試，以確保正確安裝和適用於所涉及的過程應用。 檢查和測試的驗收標準和頻率應符合製造商的建議、良好的工程實踐、法規要求、行業實踐、設施政策或以前的經驗。
應急響應
制定應急準備和響應計劃以涵蓋整個過程設施，並提供危險識別和潛在過程危險的評估。 這些計劃包括就緊急通知、響應和疏散程序對員工和承包商員工進行培訓和教育。
典型的過程設施應急準備計劃符合適用的公司和法規要求，包括以下內容：
- 獨特的員工和/或社區警報或通知系統
- 內部報告火災、洩漏、洩漏和緊急情況的首選方法
- 向適當的政府機構報告流程相關事件的要求
- 緊急停機、疏散、人員清點程序、緊急逃生程序、車輛和設備拆除和路線分配
- 應急響應和救援程序、職責和能力，包括員工、公共安全、承包商和互助組織
- 處理少量洩漏或危險化學品釋放的程序
- 提供和維護應急電源和公用設施的程序
- 業務延續計劃、人員和設備來源
- 文件和記錄保存、現場安全、清理、打撈和恢復。
定期安全審核
許多過程設施使用自我評估過程安全管理審計來衡量設施性能並確保符合內部和外部（法規、公司和行業）過程安全要求。 進行自我評估審核的兩個基本原則是：收集涵蓋特定設施過程安全管理要求的所有相關文件，並通過跟進其在一個或多個選定過程中的應用來確定計劃的實施和有效性。 制定了審計結果和建議的報告，設施管理部門保留了記錄如何糾正或減輕缺陷的文件，如果沒有，說明未採取糾正措施的原因。
碳氫化合物加工設施的合規審計計劃涵蓋以下領域：
- 在審計之前確定目標、時間表和驗證結果的方法
- 確定用於進行審計的方法（或格式），並製定適當的清單或審計報告表
- 準備證明符合政府、行業和公司的要求
- 分配知識淵博的審計團隊（內部和/或外部專業知識）
- 迅速回應所有調查結果和建議，並記錄所採取的行動
- 至少保存一份最新的合規審計報告存檔。
通常會制定設施和工藝單元特定檢查表，以供在進行過程安全審核時使用，其中涵蓋以下項目：
- 定位和過程安全管理計劃概述
- 初步巡視煉油廠或天然氣處理設施
- 工藝設施文件審查
- “先前事件”和未遂事故（在加工設施或特定單元中）
- 確定和審查選定的要審核的過程單元
- 工藝單元構造（初始和後續修改）
- 工藝單元化學危害（原料、催化劑、工藝化學品等）
- 處理單元操作
- 過程單元控制、洩壓和安全系統
- 過程單元維護、修理、測試和檢查
- 工藝單元相關培訓和員工參與
- 變更計劃、實施和有效性的流程設施管理
- 處理消防和緊急情況通知和響應程序。
由於審計的目標和範圍可能不同，合規審計團隊應至少包括一名熟悉被審計流程的人員、一名具有適用監管和標準專業知識的人員以及其他具備執行審計所需技能和資格的人員。 由於缺乏設施人員或專業知識，或者由於監管要求，管理層可能決定在審計團隊中包括一名或多名外部專家。
過程事件調查
流程設施已製定計劃來徹底調查和分析與流程相關的事件和未遂事故，及時處理和解決調查結果和建議，並與工作與事件調查結果相關的工人和承包商一起審查結果。 一個團隊盡快對事件（或未遂事故）進行徹底調查，該團隊包括至少一名熟悉相關過程操作的人員和其他具有適當知識和經驗的人員。
標準和法規
加工設施受制於兩種截然不同的標準和法規。
- 適用於工藝設施和員工的設計、操作和保護的外部規範、標準和法規通常包括政府法規和協會以及行業標準和慣例。
- 公司或設施制定或採用的內部政策、指南和程序，以補充外部要求並涵蓋獨特或獨特的流程，並根據設施的變更管理系統定期審查並在必要時進行更改。
商業機密
過程設施管理人員應向以下人員提供過程信息，而不考慮可能的商業秘密或保密協議：
- 負責收集和編制過程安全信息
- 進行過程危害分析和合規性審計
- 制定維護、操作和安全工作程序
- 參與事件（未遂事故）調查
- 負責應急計劃和響應。
設施通常要求獲得過程信息的人員簽訂不披露信息的協議。