基于本质安全理论的安全管理体系研究.pdf

第 1 7卷 第 7期 2 0 0 7 年 7 月 中 国 安 全 科 学 学 报 C h i n a S a f e t y S c i e n c e J o u rna l Vo 1 ．1 7 N o．7 J u 1． 2 0 0 7 基于本质安全理论的安全管理体 系研究 吴宗之 研究员 任彦斌 牛和平。 杨玉胜 闻洪春4 段 淼 1中国安全生产科学研 究院， 北京 1 0 0 0 2 9 2中国矿业大学 北京 煤炭资源与安全开采国家重点实验室， 北京 1 0 0 0 8 3 3中国职业安全健康协会 ， 北京 1 0 0 0 1 3 4北京科技大学土木与环境工程学院， 北京 1 0 0 0 8 3 5首都经贸大学安全与环境工程学院， 北京 1 0 0 0 2 6 学科分类与代码 6 2 0 ． 2 0 6 0 中图分类号 Y O2 4 ． 4 文献标识码 A 【 摘要】 传统安全方法是通过附加的安全和防护装置或系统来保护人和设备的安全， 本质安全 方法强调从源 头上消除或减小生产系统 中的危险。本质安全理论及方法 已从技术层面向系统管理 方 向发展。笔者简要介 绍本质安全 的内涵及其设计应用的基本原则。从系统综合防范风险的角度 ， 分析了本质安全方法与传统安全方法在应用上的区别， 强调在实际安全管理过程中， 、应当将本质安 全方法与传统安全方法相结合， 形成以本质安全理论为基础的综合风险管理理念。笔者将本质安全 思想与 P D C A管理模 式融合 ， 提 出了具有可操作性的基于本质安全化的 P D C A管理模 式。 【 关键词】 风险管理； 本质安全； 事故预防； 管理体系 S t u d y o n S a f e t y Ma n a g e me n t S y s t e m Ba s e d o n I n h e r e n t S afe t y T h e o r y 、 7 l r U Zo n g - z h i ． Re s e a r c h F o H o w REN Ya n- b i n NI U He - p i n g YANG Yu - s h e n g W EN Ho n g ． c h u n DUAN Mi a o 1 C h i n a A c a d e m y o f S a f e t y S c i e n c eT e c h n o l o g y ，B e i j i n g 1 0 0 0 2 9， C h i n a 2 S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f C o a l R e s o u r c e sMi n e S afe t y ，C h i n a U n i v e r s i t y o f Mi n i n gT e c h n o l o gy B e i j i n g ， B e i j i n g 1 0 0 0 2 9 ， C h i n a 3 C h i n a O c c u p a t i o n a l S af e He al t h A s s o c i a t i o n ， B e i j i n g 1 0 0 0 1 3 ， C h i n a 4 S c h o o l o f C i v i l E n v i r o n me n t al E n g i n e e ri n g ，U n i v e rs i t y o f S c i e n c eT e c h n o l o gy B e i j i n g ， B e i j i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a 5 C o l l e g e o f S afe t yE n v i r o n m e n t al E n g i n e e ri n g ， C a p i t al U n i v e rs i t y o f E c o n o mi c sB u s i n e s s ，B e i j i n g 1 0 0 0 2 6 ， C h i n a Ab s t r a c t T h e t r a d i t i o n al s afe t y me t h o d s p r o t e c t p e o p l e a n d ma c h i n e thr o u g h s afe g u a r d s a d d e d o n e q u i p me n t o r s y s t e m．Ho we v e r ，the i n he r e n t s afe t y me t h o d a i ms t o e l i mi n a t e o r r e d uc e ha z a r d s i n s y s t e m a t t h e s o u r c e o f d e s i g n．At p r e s e n t ，t h e i n h e r e n t s afe t y i s e v o l v i n g f r o m t e c hn o l o gy t o s y s t e m ma na g e me n t ．Th i s p a p e r i n t rod u c e s b ri e fl y t h e d e fi n i t i o n a n d t h e p ri n c i p l e s o f t h e i n h e r e n t s afe t y， a n d a n a l y z e s the d i ff e r e n c e i n a p p l i c a t i o n b e t we e n t h e i nh e r e n t s afe t y me t ho d an d t h e t r a di t i o n al s afe t y me t h o d f r o m t he a s p e c t o f i nt e g r a t i v e ri s k c o n t r o 1 ．I t i s e mp h a s i z e d t h a t t h e i n h e r e n t s afe t y me t h o d s h o u l d b e c o mb i n e d w i t h t h e t r a d i t i o n al s afe t y me t h o d d u rin g a c t u al s afe t y man a g e me n t ，a n d t h a t the i d e a o f i n t e g r a t i v e ris k ma n a g e me n t wi t h i n h e r e n t s afe t y t h e o ry a s i t s b a s i s s h o u l d b e f o r m e d ．F i n all y ， a P D C A p l a n ， d o ， c h e c k ， a c t i o n m ana g e me n t s y s t e m wi t h i n h e r e n t s afe t y a s i t s ba s i s i s p u t f o r wa r d b y i n t e gr a t i n g t h e i de a o f i n h e r e n t s afe t y i n t o } 文章编号 1 0 0 3 3 0 3 3 2 0 0 7 0 7 0 o 5 4 0 5 ； 收稿 13 期 2 0 0 7- 0 3 - 3 0 ； 修稿1 3 期 2 0 0 7 0 5 3 O 维普资讯 第 7期 吴 宗之 等 基 于本 质安 全 理论 的 安全 管理 体 系 研 究 5 5 PDCA ma n a g e me n t mo de ． Ke y wo r d s r i s k ma n a g e me n t ； i n h e r e n t s a f e t y； a c c i de n t p r e v e n t i o n； ma n a g e me n t s y s t e m 0 引 言 化学工业的高速发展和生产规模 的不断增 大， 使其工艺设备越来 越大型化 、 复杂化 。一方面满足 了市场 日益膨胀 的产 品需求 ， 另一方面却极大地增 加 了工业事故发生 的可能性和破坏后 果 的严 重程 度 。例如 1 9 7 4年 F l i x b o r o u g h的环 己胺 泄露事故 ； 1 9 8 4年印度博泊尔事故等 ， 都造成 了巨大的人员伤 亡和财产损失 ， 引起 了社会各界对工业安全 的强烈 关注 ， 同时也使工业安全研究人员对安全 防护 的思 想方法和技术路线进行重新思考。1 9 7 8年 ， 英 国化 工安全专家 T r e v o r K l e t z 提出_ ‘ ‘ 预防事故的最佳方 法不是依靠更加可靠 的附加安全设施 ， 而是通过消 除危险或降低危险程度以取代那些安全装置 ， 从而 降低事故发 生的可能性和严重性 ” ， 并称 该理念为 本质安全。随之 引起 了学术界 和企业界 的强烈关 注 ， 美国、 英 国、 加拿大、 荷兰等工业发达国家迅速对 其展开研究 。2 0 0 0年美 国化 工过 程安全研究 中心 C C P S 将 本质安全列 为重点研究 课题之 一 ， 并 在 2 0 2 0年展望 报告中指出 J “ 美国要维持化学工 业未来的国际竞争力 ， 必须重视化工本质安全的研 究”。 目前， 对本质安全 的研究包括本质安全理论 、 本质安全工艺 、 技术及应用方法 、 本质安全定量化评 价工具等 ， 从最初的设备 、 技术的本质安全向系统 、 管理层面的本质安全化发展 。美 国、 欧盟等 国家和 地 区十分重视本质安全 的研究与应 用 ， 已取得一系 列技术成果。我国除本质安全型防爆 电气产品的开 发外 ， 近年来 ， 煤矿 、 化工等行业也在积极探索本质 安全技术和管理方法 。我国正处于重化工业 的 快速发展时期 ， 安全生产形势十分严峻 ， 探索先进 的 适用的安全管理和事故预防方法显得尤为必要。研 究从根本上消除或减小危险的本质安全理论具有现 实意义。笔者在研究本质安全 内涵 的基础上 ， 提 出 了基于本质安全化 的综合风险管理思想和基于本质 安全化的 P D C A管理模式。 1 本质安全理论 的基本 内涵 1 ． 1 本质安全的概念 与传统安全依靠 附加 的安全系统实现安全防护 的方法不同 ， 本质安全的方法是从根源上消除或减 小生产过程 中的危险。危险是指可能对人 、 环境或 财产造成损害的潜在的物理或化学特性 j ， 或者说 危险是生产所用物质及其使用条件本身所 固有的特 性 ， 只要生产中存在这样的材料或使用条件 ， 就必然 具有它们所带来 的危险。 本质 是指事物 中存在 的永久 的不可分 离的要 素、 质 量或属 性 J 。本质 安全 是基 于事 物 自身特 性 、 规律， 通过消除或减少工艺 、 设备 中存在 的危险 物质或危险操作 的数量， 避免危险而非控制危 险_ 7 J 。实现本质安全取 决于生产所 用材料 的基本 特性、 工艺操作条件以及与工艺 自身密切联系的其 他相关特性。 采用本质安全方法并不能做到绝对安全 ， 或者 说绝对安全是不存在的。本质安全是对于生产系统 中的某一种危险或几种危 险， 通 过本质安全方 法的 处理使系统不断地 趋向最安全 的方法 ， 称 为本 质安 全化方法更准确 。从这个 角度来看 ， 本质安全 可表 述为 l i m _ o ， 5 h ∞ 式中 ， ， 5 本质安全 ； 危险。 当系统 危险趋向于 0时， 本质安全极限趋向于 正无穷大。而系统 中的危 险是不可 能被完全 消除 的， 所以本质安全是一个不断趋近的过程 ， 是人们追 求系统 危 险性 趋 于 0的不 断 动 态 逼 近 的安 全 化 过 程 。 1 ． 2 本质安全基本原则 目前 ， 本质安全理论 的基本原理和方法要点可 概括如下 1 最小化原则。减少危险物质库存量 ， 不使用 或使用最少量的危 险物质 ； 在必须使用危 险物质 的 情况下 ， 应尽可能减小危 险物质 的数量。强化工艺 设备 ， 减小设备尺寸 ， 使 其更有效 、 更经济 、 更安全 。 系统 内存在的危险物 质的量越少 ， 发生事故所造 成 的后果越小。 2 替代原则。用安全 的或危 险性小 的物质 或 工艺替代或置换危 险的物质或工艺。例 如 用不可 燃物质替代可燃性物质 ， 用不使用危险材料的方法 替代使用危险材料的方法 。使用危险性小的物质或 不含危险物质的工艺代替使用危险物质 的工艺 ， 也 维普资讯 5 6 中国安全科学学报 Ch i n a S a f e t y S c i e n c e J o u rna l 第1 7 卷 2 0 07钲 包括设备的替代。该措施可以减少附加的安全防护 装置， 减少设备的复杂性和成本。 3 缓和原则。采用危 险物 质的最小危害形态 或最小危险的工艺条件 如在室温、 常压、 液相条件 下 ； 在进行危险作业时， 采用相对更加安全的工艺 条件 ， 或者用相对更加安全的方式 溶解、 稀 释、 液 化等 存储、 运输危险物质。 4 简化原则 。通过设计 ， 简化 操作 ， 减少使用 安全防护装置 ， 以减少人 为失误 的机会。简单 的工 艺、 设备比复杂的更加安全， 简单的工艺、 设备所包 含的部件较少 ， 可 以减少失误 ， 节约成本 。 在研究中 J ， K l e t z 对上述本质安全设计原则进 行了补充， 增添了友好型工艺设备应当遵循的原则， 包括避免碰撞效应 、 避免组装错误 、 状态清楚 、 容错 能力 、 易于控制以及管理控制／ 程序等等 。 1 ． 3 本质安全与传统安全方法的区别 从事故风险管理战略角度看， 生产过程安全防 护方法或风险管理方法主要包括 本质安全、 无源安 全、 有源安全、 多层安全、 个体防护、 功能安全、 程序 管理安全等等 。本 质安全方法强调从源头上 消除或减小危险， 是一种先进的风险管理思想， 但无 法同时消除系统中所有危险； 传统安全方法强调控 制危险， 其区别如图 l 所示。因此， 基于本质安全化 的综合风险管理要求以本质安全为基础， 综合传统 安全方法来减少系统中的各类事故风险 。 图 1 本质安全与传统安全方法的区别 1 ． 3 ． 1 本质安全方法 本质安全是从根源上消除或减少危险， 而不是 通过附加的安全防护措施来控制危险。通过采用没 有危险或危险性小的材料和工艺条件， 将风险减小 到忽略不计 的安全水平 ， 生产过程对人、 财产或环境 没有危害威胁 ， 不需要附加或程序安全措 施。本质 安全方法通过设 备、 工艺、 系统 、 工厂 的设计或改进 来消除或减少危险。其本质安全功能已融人生产过 程 、 工厂或系统 的基本功能或属性。 1 ． 3 ． 2 无源安全方法 生产过程或设备设计时自身就具有安全防护的 功能 ， 安全防护系统不需要通过人工启动或没有运 动部件 ， 不需要有源安全装置。 1 ． 3 ． 3 有源安全方法 采用附加 的安全装 置， 如控 制器 、 安 全连锁 系 统 ， 紧急停车系统等 ， 通过检测可能 的危险状况， 从 而采取纠正措施。需启动附加安全防护系统或装置 才能发挥作用 ， 该类措施依赖于及时的危险检测 ， 并 需定期测试和维护。 1 ． 3 ． 4 程序安全管理方法 采用管理方法如作业程序 、 安全检查 ， 应急响应 等措施。该类 措施需要 通过监测 初始 的不 正常事 件， 执行程序或通过操作人员启动设备才能阻止事 故的发生和发展。 2 基于本质安全的 P D C A管理模式 本质安全的理论和本质安全化 的思想方法除应 用于生产设计外 ， 还可应用于企业安全管理。根据 现代职业安全健康管理体系的基本要素和模式 ， 本质安全化管理模式遵从戴明 的 P D C A管理模式 ， 强调持续改进机制 ， 其要 素与运行模式如图 2所示。 图2 本质安全 P DC A管理模式框架图 维普资讯 第 7期 吴 宗之 等 基 于本 质 安 全理 论 的安 全管 理 体 系研 究 5 7 2 ． 1 本质安全理念与管理层承诺 2 ． 7 机构与职责 职业安全健康管理体 系 0 H S MS 等先进安全 管理模式都十分强调先进安全理念的全员贯彻和企 业最高管理层的承诺与支持。同样 ， 这也是实施本 质安全化管理模式 的前提。企业全体员工 ， 特别是 最高管理层应该坚持本 质安全化理念 ， 并对此作 出 书面承诺 。 2 ． 2 危险辨识与风险评价 本质安全化理念 的核心是消除或减少危 险， 其 他安全管理方法的重点是控制危险 ， 无论消除、 减少 或控制危险都离不开危 险辨识 、 风险评 价。要从系 统全生命周期、 全方位开展危险辨识和风险评价。 2 ． 3 系统的消除、 减小危险的原则与应用方案 将本质安全理论 中的消除 、 减少危险的原则应 用于生产系统 、 场所、 设备 、 设施 ， 提出事故预防与控 制的本质安全化实施方案及措施是本质安全化管理 区别于现有其他管理方法的核心要素。 2 ． 4 法律 、 法规、 标准与要求 制定识别 和获取相关安全法律、 法规 、 标准与其 他要求的程序。 及时更新有关法律 、 法规 、 标准与其他要求 的信 息， 并将最新信息传达给员工和相关方。 2 ． 5 本质安全化 目标 针对企业 内部各相关 职能和层次 ， 建立并保持 文件化的本质安全化 目标。如可行 ， 目标应量化分 解为各类指标 。 2 ． 6 本质安全化管理方案 制定实现本 质安全化管理和安全 目标的职责 、 权限、 方法、 时间表等方案。 管理方案是本质安全化管理 的具体行动计划 ， 是评价企业 的本质安全化管理是否按计划实施的重 要依据 。危险辨识 与风险评价的结果以及对 法律 、 法规、 标准和其他要求的评审结果 ， 是制定管理方案 的重要输人信息。为确保管理方案有效 实施 ， 并为 企业内的相关人员所理解 ， 企业需将管理方案形成 文件 ， 予以传达 。应定期对管理方案进行评审 ， 必要 时应针对企业的活动 、 产品、 服务或运行条件 的变化 对管理方案进行修订 。 对企业 的活动 、 设施和过程安全有影响的从事 管理 、 操作 和验 证 的人员 和相关机 构 ， 应 确定其作 用 、 职 责 和权 限， 确保 达 到本 质 安全 化 管 理体 系 要求 。 本质安全化 管理 的最终责任 由最高管理者承 担。企业 的本质安全化管理是企业 内每个人的共同 责任 ， 而不仅限于那些具有 明确本质安 全化管理职 责的人员。 2 ． 8 安全培训、 意识和能力 通过培训 ， 为企业各层次人员提供本质安全化 管理所需的安全意识和能力 ， 确保全体员工安全并 有能力完成其职能。 2 ． 9 安全交流与安全文化 通过交流 、 协商和沟通 ， 通报企业 活动、 设施 中 有关安全健康信息， 促进全 员参 与本质安全化管理 活动 ， 营造安全文化氛围， 培育和提升员工的本质安 全化的安全文化素养。 2 ． 1 0 个人防护与应急响应 评价潜在 的事故和应急响应需求 ， 制定应急预 案并进行应急演练 ， 提高个人防护能力 ， 减少事故和 紧急情况的发生及影响。 2 ． 1 1 记录与档案管理 建立并保持本质安全化管理 的记录和档案 ， 以 利于企业改进本质安全化管理体系， 证实其有效性。 2 ． 1 2 本质安全化管理绩效测量与监测 对本质安全化水平和管理绩效进行主动和被动 的绩效测量与监测 ， 以保证本质安全化管理体系的 有效运行。 2 ． 1 3 事故、 事件、 不符合调查与纠正措施 对事故 、 事件 、 不符合 隐患 ， 采取调查处理措 施和“ 四不放过” 原则 ， 防止同类问题再次发生。 2 ． 1 4审核与评审 通过 内外部审核 和管理评 审方式 ， 评价本质安 全化管 理体 系的符合 性 和有效 性 ， 形成 持续 改进 机制。 维普资讯 5 8 中国安全科学学报 C h i n a S a f e t y S c i e n c e J o u r n a l 第1 7 卷 2 0 0 7焦 3 结 论 1 传统安全方法是依靠附加的安全防护设施 或系统来预防事故 ， 本质安全化方法强调从源头上 消除或减小危险 ， 两者 既有联系也有区别。本质安 全的内涵与 绿色 化学 和清 洁生产 相似 ， 强 调 源头 预防。 本质安全化方法不能同时将系统中所有 的危险 彻底消除， 可操作的方案是采用本质安全化方法与 传统安全化方法结合的综合风险管理方法来降低生 产过程 中的事故风险。 2 本质安全理论和应用是当今工业化国家安 全科学技术 领域 的前 沿课题 ， 受到 了广泛 的重视 。 本质安全的研究正从工艺 、 设备 、 技术层面向系统管 理层面发展 ， 将本质安全 的理念融人 P D C A管理模 式 中， 形成基于本质安全的 P D C A安全管理模式 ， 是 本质安全思想在企业安全管理中的新发展。 3 为促进本质安全理论和方法在我 国的广泛 应用 ， 建议将本质安全与清洁生产和绿 色化学 同等 纳入我国优先技术政策 ， 广泛引进 和吸收国外先进 的本质安全技术和方法， 将本质安全作为 理工科院 校的专业课程， 广泛开展本质安全教育培训， 鼓励科 研单位和企业研发和推广应用本质安全化工艺 、 技 术与管理办法， 促进企业本质安全化水平的提高。 参 考 文 献 L u t z ． Wi l l i a m ．K ． A d v a n c i n g i n h e r e n t s a f e 哆i n t o m e t h o d o l o g y [ J ] ． P r o c e s s s 哆P r o g * e s s ， 1 9 9 7 ， 1 6 2 8 6 8 8 付燕平． 化工工艺设备本质安全程度评价模式研究[ D ] ． 沈阳 沈阳航空工业学院[ 硕士论文] ， 2 0 0 6 ． 2 吴宗之 ， 任彦斌． 本质安全理论的若干问题研究[ A ] ． 第三届中国国际安全生产论坛论文集[ C ] ． 北京 煤炭工业 出版社 ， 2 0 0 6 4 8 1 ～ 4 9 2 田震． 化工过程开发中本质安全化设计策略[ J ] ． 中国安全科学学报， 2 0 0 6 ， 1 6 1 2 4 8 C e n t e r f o r C h e m i c al P r o c e s s s t y ， C C P S ． G u i d e l i n e s fo r H a z a r d E v al u a t i o n P r o c e d u r e s [ M ] ． 2 th e d ．N e w Y o r k A m e r i ． C an I n s ti t u t e o f C h e mi c al E n g i n e e r s ，1 9 9 3 T h e A m e r i c an C o ll e g e D i c t i o n a r y [ M ] ．N e w Y o r k R and o m H o u s e ， 1 9 6 7 J ． P ． G u p t a ， D a v i d ．W．E d w a r d s ． I n h e r e n t l y s af e r d e s i g n c u r r e n t s t a t u s and f u t u r e i m p l e m e n t a ti o n [ R ] ．D e p a r t m e n t of C h e m i c al E n gi n e e ri n g Lou g h b o r o u g h U n i v e r s i t y ， 2 0 0 2 M i c h e l a G e n t i l e ． D e v e l o p m e n t of a h i e r a r c h i c al f u z z y m ode l fo r th e e v al u a ti o n of i n h e r e n t s af e , J R ] ． T e x a s A M U n i v e r - s i t y， 2 0 0 4 K l e L z T ． A ．P r o c e s s p l ant s A H and b o o k fo r I n h e r e n t l y S a f e t y D e s i gn[ M ] ． T a y l o r ＆F r a n c i s ， 1 9 9 8 F a i s al I ．Kh a n，P a u l R．Amy o t t e ．I nh e r e n t s afe i n o ffs h o r e o i l and g a s a c ti v i t i e s a r e v i e w of the p r e s e n t s t a t u s an d f u t u r e d i r e c t i o n s [ J ] ． J o u rn al of L o s s P r e v e n t i o n i n th e P r o c e s s I n d u s t r i e s ， 2 0 0 2 ， 1 5 2 7 9 2 8 9 吴宗之． 基于本质安全的工业事故风险管理方法研究[ J ] ． 中国工程科学 ， 2 0 0 7 ， 9 5 4 6 4 9 J ．P ．G u p t a ．A c o u r s e o n I n h e r e n t S af e r D e s i gn[ J ] ．J o u rnal of Los s P r e v e n t i o n i n the P r o c ess I n d u s t ri e s ， 2 0 0 0 ，1 3 6 3 6 6 吴宗之． S A 8 0 0 0 与 O H S M S 试行标准[ J ] ． 中国安全科学学报 ， 2 0 0 0 ， 1 0 4 1 1 1 5 ]]] ]] ]] ] ] 口 口 维普资讯