一、背景概況
近年來國內(nèi)重特大事故頻發(fā),安全生產(chǎn)形勢嚴(yán)峻。盡管安全生產(chǎn)法律法規(guī)不斷強化,但安全生產(chǎn)事故仍舊頻頻發(fā)生,亟需尋求本質(zhì)安全手段來長效降低風(fēng)險,以期為安全生產(chǎn)提供保障,提升安全績效。本質(zhì)安全研究院針對本質(zhì)安全定義、本質(zhì)安全層級理論、本質(zhì)安全體系及本質(zhì)安全水平評估工具開展了研究。
二、本質(zhì)安全定義研究
(一)文獻(xiàn)綜述(國內(nèi)外研究現(xiàn)狀)
本質(zhì)安全力的概念源于電氣設(shè)備的防爆構(gòu)造設(shè)計。早在1914-1916年英國開發(fā)了一種新的防爆技術(shù),這種防爆技術(shù)不附加任何安全裝置,只是利用本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計,通過限制電路自身的電壓和電流來預(yù)防產(chǎn)生過熱、起弧或火花而引起火災(zāi)或引發(fā)可燃性混氣的爆炸。該類電氣設(shè)備不論在正常工作,還是在發(fā)生短路,斷線等異常情況下,均具有可靠的防爆性能。這種早期的本質(zhì)安全設(shè)備主要用于煤礦。1960年以后隨著作為限壓元件齊納二極管的引進本質(zhì)安全作為一項防爆技術(shù)發(fā)展起來并在其它領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。
由于采用以上的技術(shù)措施給電氣設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)提供了安全、可靠的保障,從根本上解決了危險環(huán)境下電氣設(shè)備的防爆問題,故這樣的電氣設(shè)備被稱之為本質(zhì)安全型設(shè)備。
《職業(yè)安全衛(wèi)生術(shù)語》(GB/T15236-94)將本質(zhì)安全定義為“通過設(shè)計等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性,即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會造成事故”。
《機械工業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生管理體系試行標(biāo)準(zhǔn)》將本質(zhì)安全定義為“生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性即使在誤操作或發(fā)生故障的情況下也不會造成事故”。
《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)定》(HG20571-95)將生產(chǎn)過程的本質(zhì)安全化定義為“生產(chǎn)過程本質(zhì)安全化指的是采用無毒或低毒原料代替有毒或劇毒原料,采用無危害或危害性比較小的符合安全衛(wèi)生要求的新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備。此外還包括從原料入庫到成品包裝出廠整個生產(chǎn)過程中應(yīng)具有比較高的連續(xù)化、自動化和機械化,為提高裝置安全可靠性而設(shè)計的監(jiān)測、報警、聯(lián)鎖、安全保護裝置,為降低生產(chǎn)過程危險性而采取的各種安全衛(wèi)生措施和迅速撲救事故裝置。
從以上概念/定義可以看出本質(zhì)安全指的是安全性,是生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)系統(tǒng)的本質(zhì)的、固有的屬性,不會因人的失誤和設(shè)備故障而發(fā)生變化。
美國化學(xué)工程師協(xié)會認(rèn)為在化學(xué)工業(yè)和加工工業(yè)中,如果一個工藝過程即使出了問題,它的危險性依舊很低,那么即可以認(rèn)為它具有固有安全屬性(Inherent Safety)。固有安全性與由保護系統(tǒng)控制高度危險的其他過程形成對比。由于無法實現(xiàn)完美的安全性,通常的做法是談?wù)摫举|(zhì)上更安全的設(shè)計。本質(zhì)上更安全的設(shè)計是避免危險而不是控制危險,特別是通過減少危險材料的數(shù)量和工廠中危險操作的數(shù)量。
但是仍有很多學(xué)者認(rèn)為,在本質(zhì)安全研究領(lǐng)域,本質(zhì)安全已經(jīng)不能簡單地理解為“硬件”的安全,“本質(zhì)安全”的概念現(xiàn)在已擴展到關(guān)系工作場所安全的最基礎(chǔ)性的關(guān)鍵因素的綜合,如果安全生產(chǎn)系統(tǒng)的各個要素都能達(dá)到安全生產(chǎn)的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn),那么整體的安全水平將極大提高,安全事故也將最大限度的降低。
蘆奇、王漢斌等認(rèn)為,本質(zhì)安全包括了人員、機器、環(huán)境、管理、信息以及安全文化五個方面的本質(zhì)安全;
吳宗之、任彥斌等認(rèn)為,本質(zhì)安全理論及方法已從技術(shù)層面向系統(tǒng)管理方向發(fā)展,并從系統(tǒng)綜合防范風(fēng)險的角度,分析了本質(zhì)安全方法與傳統(tǒng)安全方法在應(yīng)用上的區(qū)別,強調(diào)在實際安全管理過程中,應(yīng)當(dāng)將本質(zhì)安全方法與傳統(tǒng)安全方法相結(jié)合,形成以本質(zhì)安全理論為基礎(chǔ)的綜合風(fēng)險管理理念。
許正權(quán)、宋學(xué)鋒分析了石油、交通、電力、煤炭行業(yè)對本質(zhì)安全的定義大致如下:
石油行業(yè):所謂本質(zhì)安全是指通過追求人、機、環(huán)境的和諧統(tǒng)一,實現(xiàn)系統(tǒng)無缺陷、管理無漏洞、設(shè)備無故障。實現(xiàn)本質(zhì)安全型企業(yè),要求員工素質(zhì)、勞動組織、裝置設(shè)備、工藝技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、監(jiān)督管理、原材料供應(yīng)等企業(yè)經(jīng)營管理的各個方面和每一個環(huán)節(jié)都要為安全生產(chǎn)提供保障。
交通行業(yè):本質(zhì)安全理論認(rèn)為由于受生活環(huán)境、作業(yè)環(huán)境和社會環(huán)境的影響,人的自由度增大,可靠性比機械差,因此,要實現(xiàn)交通安全,必須有某種即使存在人為失誤的情況下也能確保人身及財產(chǎn)安全的機制和物質(zhì)條件,使之達(dá)到“本質(zhì)的安全化”。
電力行業(yè):本質(zhì)安全可以分解為兩大目標(biāo),即“零工時損失,零責(zé)任事故,零安全違章”長遠(yuǎn)目標(biāo);“人、設(shè)備、環(huán)境和諧統(tǒng)一”終極目標(biāo)。
煤炭行業(yè):其實是指安全管理理念的變化。過去人們普遍認(rèn)為,煤礦企業(yè)屬于高危險行業(yè), 發(fā)生事故是必然的,不發(fā)生事故是偶然的。如果能夠在工作中處處按照標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程作業(yè),把事故降到最低甚至實現(xiàn)零事故,從而得出結(jié)論:煤礦發(fā)生事故是偶然的,不發(fā)生事故是必然的,那就是“本質(zhì)安全”。
從系統(tǒng)安全的角度來看,絕對的安全是不存在的,安全是相對的。由于新材料、新技術(shù)的不斷采用,生產(chǎn)系統(tǒng)不可能達(dá)到絕對的安全。換句話來講,本質(zhì)安全應(yīng)是一種理想是一個追求的目標(biāo)。從建模的觀點來看,這方面類似于極限的數(shù)學(xué)概念:
lim┬(hazard→0)?〖Safety(hazard)=+∞〗
綜上,近年來國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)同本質(zhì)安全理論及方法已從技術(shù)措施層面擴充至系統(tǒng)的安全管理,僅僅是從設(shè)計/技術(shù)層面難以確保本質(zhì)安全,人員、機械、環(huán)境、管理、文化等因素會對既定的本質(zhì)安全措施產(chǎn)生正面/負(fù)面的影響,想要維持本質(zhì)安全措施的有效性并持續(xù)提升本質(zhì)安全水平則不能僅僅關(guān)注設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全,而應(yīng)通過系統(tǒng)的管理確保人、機、環(huán)、管、文化的和諧統(tǒng)一。
(二)本質(zhì)安全定義研究基礎(chǔ)
目前,本質(zhì)安全研究院科研團隊已經(jīng)對本質(zhì)安全的發(fā)展歷程進行了詳細(xì)梳理,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),國內(nèi)、國際本質(zhì)安全定義及理念暫無定論,本質(zhì)安全研究院科研團隊針對本質(zhì)安全、本質(zhì)安全措施、本質(zhì)安全化、設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全、本質(zhì)安全型企業(yè)等關(guān)鍵詞給出了初步的闡述,詳情如表2-1所示。
表 本質(zhì)安全相關(guān)關(guān)鍵詞闡述
本質(zhì)安全: | 通過設(shè)計、材料、制造等手段使生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)系統(tǒng)本身具有安全性,并在考慮安全冗余的基礎(chǔ)上,增加安全聯(lián)鎖、緊急切斷、先兆預(yù)警等措施,確保在誤操作或發(fā)生故障的情況下亦不會造成事故。 |
本質(zhì)安全措施: | 為實現(xiàn)根本上的安全而采取的設(shè)計、材料、制造工藝、檢測檢驗、安全冗余、安全防護、容錯機制等系列方法的總稱。 |
本質(zhì)安全化: | 實現(xiàn)了本質(zhì)安全措施的結(jié)果或狀態(tài)。 |
設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全: | 是指設(shè)備設(shè)施在設(shè)計、選材、制造、安裝、使用、操作等各個環(huán)節(jié)所采取的本質(zhì)安全措施的綜合。 |
本質(zhì)安全型企業(yè): | 通過一系列本質(zhì)安全措施的應(yīng)用,能夠?qū)崿F(xiàn)“人員零傷害、系統(tǒng)零缺陷、管理無漏洞、設(shè)備無障礙、風(fēng)險可控制,人機環(huán)境安全匹配”的企業(yè)。 |
三、本質(zhì)安全層級理論研究
(一)文獻(xiàn)綜述(國內(nèi)外研究現(xiàn)狀)
1985年,Trevor Kletz把工藝過程的本質(zhì)安全設(shè)計歸納為消除、最小化、替代、緩和及簡化5項技術(shù)原則,即:(1)消除(elimination);(2)最小化(minimization);(3)替代(substitution);(4)緩和(moderation);(5)簡化(simplification)。
OSHA標(biāo)準(zhǔn)《Job Hazard Analysis》中將危害控制措施分為3類:
(1)工程控制(Engineering Controls)包括:
消除/最小化危害設(shè)計設(shè)施、設(shè)備或工藝以消除危害,或替代工藝、設(shè)備、材料或其他因素以減輕危害;
使用封閉式操作室、噪音設(shè)備外殼或其他方式封閉危險區(qū)域;
通過聯(lián)鎖裝置、機器防護裝置、防爆罩、焊接簾或其他方式隔離危險;
通過局部通風(fēng)和排氣通風(fēng)等方式消除或重新定向危險。
(2)行政控制(Administrative Controls)包括:
書面操作程序、工作許可證和安全工作實踐;
暴露時間限制(最常用于控制極端溫度和人體工程學(xué)危害);
監(jiān)測高潛在危害材料的使用情況;
警報、標(biāo)志和警告;
班組管理;和
培訓(xùn)。
(3)個人防護設(shè)備(Personal Protective Equipment)包括:
當(dāng)工程控制不可行或不能完全消除危險時;
開發(fā)工程控制時;
當(dāng)安全工作實踐不能提供足夠的額外保護時;和
在工程控制可能不可行的緊急情況下。
Michela Gentile、王旭、高吉峰等認(rèn)為,化工藝設(shè)備設(shè)計途徑應(yīng)采取的本質(zhì)安全層級措施如下:
(1)最小化(Minimize):減少生產(chǎn)裝置內(nèi)危險化學(xué)品的數(shù)量,減少庫存或使用量。只有裝置內(nèi)沒有危險化學(xué)品,才不存在危險品泄漏的危險。
(2)替代(Substitute):使用相對安全的材料代替比較危險的材料。使用非可燃物質(zhì)代替可燃物質(zhì)?或者使用非毒性物質(zhì)代替有毒物質(zhì),這都是可能的。
(3)弱化或緩和(Moderate):用較安全的條件、材料、形式或使用可以減少危險材料或能量釋放的設(shè)施。
(4)限制影響(Limit of Effect):通過改變設(shè)計或者工藝參數(shù)的方式來取代新增可能導(dǎo)致新故障的防護性設(shè)備的方式。如果前三種方法都不能達(dá)到一種可接受的狀態(tài),那么就要限制失效導(dǎo)致的后果。
(5)簡化(Simplify):工藝簡單的裝置要比工藝復(fù)雜的裝置安全。簡化的工藝裝置可以減少出錯的幾率,并且包含較少的可能出現(xiàn)故障的設(shè)備。避免組裝錯誤以及避免間接影響等原理也是本質(zhì)安全設(shè)計概念的范疇。一個簡單的工廠要比一個復(fù)雜的工廠的本質(zhì)安全程度要高,而且,簡單工廠的成本也要比復(fù)雜的工廠的成本要低。
綜上,目前針對本質(zhì)安全控制層級理論國際、國內(nèi)尚未達(dá)成共識,這使得安全從業(yè)者在考慮控制措施的階段未能采取統(tǒng)一的理念及方法論來策劃風(fēng)險控制方案,因此,亟需提供一套邏輯清晰、層級分明、定義明確的方法論供安全從業(yè)者作為策劃風(fēng)險控制方案的依據(jù)。
(二)本質(zhì)安全層級理論研究基礎(chǔ)
本質(zhì)安全研究院科研團隊與山東省工業(yè)和信息化廳與2020年發(fā)布了《山東省工業(yè)企業(yè)提升本質(zhì)安全技術(shù)水平行動通則》(以下簡稱“通則”),通則中對于本質(zhì)安全措施層級進行了詳細(xì)的梳理,并給出了解釋說明,但針對措施層級的闡述仍存在一些爭議,因此該部分的研究有待進一步完善。當(dāng)前對于本質(zhì)安全措施層級的闡述如下:
四、本質(zhì)安全體系及本質(zhì)安全水平評估工具
(一)文獻(xiàn)綜述
本質(zhì)安全管理工作模型由管理體系、管理要素、風(fēng)險、事件、后果五個呈現(xiàn)相互聯(lián)系的節(jié)點連接而成。只有通過強化管理體系與管理要素之間的聯(lián)系,阻斷管理要素、風(fēng)險、事件、后果之間的傳遞聯(lián)系,才能最終實現(xiàn)安全管理規(guī)范化,全面提升本質(zhì)安全性的目標(biāo)(可參考圖4–1)。同時,通過分析各管理要素之間的聯(lián)系,將企業(yè)本質(zhì)安全管理體系管理要素之間的關(guān)系以邏輯圖的形式展現(xiàn)(可參考圖4–2),但并未提供詳細(xì)的本質(zhì)安全水平衡量方法。
綜上,國內(nèi)針對本質(zhì)安全管理體系已有較多研究,這些體系模型的形成大多參考了PDCA持續(xù)改進循環(huán)及項目管理、全生命周期管理的理念,綜合考慮了所在行業(yè)實際情況,但由于體系模型及要素設(shè)置并未充分參考國際通用管理體系(如《職業(yè)健康安全管理體系要求及使用指南》、《風(fēng)險管理標(biāo)準(zhǔn)》等)及國際最佳實踐,因此大多本質(zhì)安全管理體系的系統(tǒng)性、全面性有待進一步驗證,同時,需要通過引入國際先進安全管理理念來進一步深化本質(zhì)安全管理體系要素之間的邏輯關(guān)系。
此外,針對本質(zhì)安全水平的衡量尚未有較完善的研究,亟需開發(fā)一套本質(zhì)安全水平評估工具用于衡量企業(yè)本質(zhì)安全水平、指導(dǎo)企業(yè)持續(xù)提升、展示本質(zhì)安全最佳實踐。
(二)本質(zhì)安全體系及本質(zhì)安全水平評估工具研究基礎(chǔ)
本質(zhì)安全研究院科研團隊長期致力于為核電、化工、油氣企業(yè)開發(fā)安全管理體系,制定集團HSE管理頂層框架設(shè)計,同時團隊收集了國際公司安全管理體系最佳實踐,部分基礎(chǔ)資料如圖所示。
五、本質(zhì)安全研究方向
綜上,本質(zhì)安全研究院科研團隊結(jié)合我國實際情況認(rèn)為,針對本質(zhì)安全研究,未來應(yīng)當(dāng)借助應(yīng)急管理部國際交流合作中心平臺優(yōu)勢,整合國內(nèi)外企業(yè)、協(xié)會資源,針對以下方面開展深入研究。
(一)本質(zhì)安全定義研究
近年來國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)同本質(zhì)安全理論及方法已從技術(shù)措施層面擴充至系統(tǒng)的安全管理,僅僅是從設(shè)計/技術(shù)層面難以確保本質(zhì)安全,人員、機械、環(huán)境、管理、文化等因素會對既定的本質(zhì)安全措施產(chǎn)生正面/負(fù)面的影響,想要維持本質(zhì)安全措施的有效性并持續(xù)提升本質(zhì)安全水平則不能僅僅關(guān)注設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全,而應(yīng)通過系統(tǒng)的管理確保人、機、環(huán)、管、文化的和諧統(tǒng)一。針對本質(zhì)安全定義的研究旨在整理、匯總國內(nèi)外本質(zhì)安全定義/概念/理論,從而最終明確本質(zhì)安全定義,闡釋現(xiàn)代本質(zhì)安全理念的內(nèi)容。
(二)本質(zhì)安全措施層級研究
目前針對本質(zhì)安全控制層級理論國際、國內(nèi)尚未達(dá)成共識,這使得安全從業(yè)者在考慮控制措施的階段未能采取統(tǒng)一的理念及方法論來策劃風(fēng)險控制方案,因此,該項研究旨在提供一套邏輯清晰、層級分明、定義明確的方法論供安全從業(yè)者作為策劃風(fēng)險控制方案的依據(jù)。
(三)本質(zhì)安全水平評估工具研究
國內(nèi)大多本質(zhì)安全管理體系的系統(tǒng)性、全面性有待進一步驗證,同時,需要通過引入國際先進安全管理理念來進一步深化本質(zhì)安全管理體系要素之間的邏輯關(guān)系,因此需要通過分析梳理國際通用標(biāo)準(zhǔn)管理框架及國內(nèi)外企業(yè)最佳實踐來擴充本質(zhì)安全的要素構(gòu)成,形成本質(zhì)安全體系模型來明確本質(zhì)安全要素之間的邏輯并為企業(yè)持續(xù)改進提供指引。
目前,針對本質(zhì)安全水平的衡量尚未有較完善的研究,亟需開發(fā)一套本質(zhì)安全水平評估工具用于衡量企業(yè)本質(zhì)安全水平、指導(dǎo)企業(yè)持續(xù)提升、展示本質(zhì)安全最佳實踐。