風(fēng)險(xiǎn)管理評估，包括風(fēng)險(xiǎn)矩陣的使用，對于控制與石油天然氣行業(yè)中安全關(guān)鍵設(shè)備（SCE）相關(guān)的運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。然而，盡管使用經(jīng)過驗(yàn)證的行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)確定模板（如“蝴蝶結(jié)圖”），但這些評估可能存在缺陷，原因與模板無關(guān)，而是與使用的基礎(chǔ)有關(guān)：過時(shí)的數(shù)據(jù)。

不幸的是，在安全事件、甚至重大風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生之前，過程安全管理系統(tǒng)可能都被認(rèn)為是可接受的。

沒有全面和綜合的評估，就不會(huì)降低安全關(guān)鍵設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。例如，包括石油和天然氣業(yè)務(wù)在內(nèi)的能源公司，往往假定每個(gè)安全關(guān)鍵設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)識別和風(fēng)險(xiǎn)評估以及蝴蝶結(jié)圖表，都基于最新的事故歷史數(shù)據(jù)庫，與其當(dāng)前的過程安全管理系統(tǒng)保持一致。應(yīng)持續(xù)驗(yàn)證這些假設(shè)，包括安全關(guān)鍵設(shè)備、控制室、報(bào)警管理和人機(jī)交互。

安全關(guān)鍵設(shè)備和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防工具

由美國石油協(xié)會(huì)在其推薦的海上設(shè)施防火和爆炸負(fù)載（2006）中，安全關(guān)鍵部件被定義為“結(jié)構(gòu)、設(shè)備、工廠或系統(tǒng)的任何組成部分，其失效可能會(huì)導(dǎo)致重大事故”。

該定義適用于所有安全關(guān)鍵設(shè)備，但每個(gè)安全關(guān)鍵設(shè)備元素都是唯一的。幾乎每個(gè)企業(yè)都依賴風(fēng)險(xiǎn)矩陣來識別安全關(guān)鍵設(shè)備并確定流程管理的優(yōu)先級（參見圖1）。

圖1：風(fēng)險(xiǎn)矩陣確定事件發(fā)生后的概率和嚴(yán)重程度。請注意“主要”和“災(zāi)難性”后果類別中的紅色塊。本文圖片來源：NireshBehari

該風(fēng)險(xiǎn)矩陣有助于識別出大規(guī)模風(fēng)險(xiǎn)，其中可能包括涉及汽油、液化石油氣和石蠟等危險(xiǎn)材料設(shè)備。這些安全關(guān)鍵設(shè)備需要最高優(yōu)先級的風(fēng)險(xiǎn)管理，所有與之相關(guān)的人都必須理解這一定義。

完成危險(xiǎn)和可操作性（HAZOP）研究，確定并檢查設(shè)備或操作設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)后，下一步是創(chuàng)建蝴蝶結(jié)分析和風(fēng)險(xiǎn)管理方案，重點(diǎn)關(guān)注與安全關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。

蝴蝶結(jié)分析圖的左側(cè)代表了威脅和主動(dòng)性反應(yīng)。右側(cè)則代表反應(yīng)性控制。該觀點(diǎn)是培訓(xùn)所有安全關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)營人員，讓其了解是什么原因?qū)е隆笆录钡陌l(fā)生，運(yùn)營人員、設(shè)備甚至是公眾，都可能暴露在這些事件之下。盡管為過程工程師和工廠運(yùn)行人員定制，但蝴蝶結(jié)分析是強(qiáng)制風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防工具，運(yùn)行人員以及其它人員必須理解和遵循。

屏障保證是風(fēng)險(xiǎn)管理和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防的另一個(gè)組成部分。有些人認(rèn)為屏障僅限于硬件，以便防止風(fēng)險(xiǎn)釋放的危險(xiǎn)或在過程安全殼喪失時(shí)限制負(fù)面結(jié)果。然而，第二個(gè)屏障——人類干預(yù)，與硬件同樣重要。由阿曼液化石油氣發(fā)布的硬件屏障保證模板包含8個(gè)安全風(fēng)險(xiǎn)屏障，但人為因素是其基礎(chǔ)。

保證模板中專門為安全關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行人員和工作人員設(shè)置了一些問題，需要積極主動(dòng)的響應(yīng)。例如：“能做些什么來保持屏障的安全運(yùn)行？”和“如何安全地管理受損屏障？”

硬件屏障保證表格說明了這一切：“你是否擁有自己的蝴蝶結(jié)屏障？”如果沒有主動(dòng)措施來消除這些缺點(diǎn)，任何低于確定性反應(yīng)的警告都表明存在過程安全漏洞。目標(biāo)是始終制定適當(dāng)?shù)钠琳蟻砉芾盹L(fēng)險(xiǎn)，以便盡可能地限制風(fēng)險(xiǎn)。

安全完整性等級水平與維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)

為每個(gè)安全儀表功能設(shè)定目標(biāo)安全完整性等級（SIL），可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤的安全感。每個(gè)級別都會(huì)針對指定時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率來衡量性能。等級1，發(fā)生指定故障風(fēng)險(xiǎn)的時(shí)間為10年；等級2是100年；等級3是1000年。這些等級是石化行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，用于保護(hù)關(guān)鍵控制系統(tǒng)，例如壓力容器、柱式堆和儲(chǔ)罐。

然而，2級和3級安全關(guān)鍵設(shè)備并不是那么簡單。挑戰(zhàn)在于識別安全關(guān)鍵設(shè)備儀表功能，并不是一件容易的事，因?yàn)閿?shù)千個(gè)安全完整性等級1（SIL1）的安全儀器和控制回路，安全關(guān)鍵設(shè)備分類可能會(huì)有錯(cuò)誤。錯(cuò)誤分類會(huì)影響關(guān)鍵儀表和控制回路的維護(hù)優(yōu)先級。

最佳行業(yè)慣例，是利用已建立的安全關(guān)鍵設(shè)備管理流程進(jìn)行安全保護(hù)，對所有SIL1的儀表設(shè)備和安全流程進(jìn)行過濾，把SIL2和更高級別的安全防護(hù)控制回路作為主要風(fēng)險(xiǎn)安全關(guān)鍵設(shè)備。

SIL1過濾過程應(yīng)包括審查最近發(fā)生事件。當(dāng)過去的安全管理系統(tǒng)與當(dāng)今使用的安全管理系統(tǒng)沒有相似之處時(shí)，現(xiàn)代安全管理系統(tǒng)不需要參考過時(shí)的事故數(shù)據(jù)。

這對人與安全關(guān)鍵設(shè)備互動(dòng)意味著什么？利用相關(guān)和最新的過程安全事故數(shù)據(jù)，用于安全關(guān)鍵設(shè)備識別的強(qiáng)大而現(xiàn)代的SIL1過濾流程，可減少維護(hù)和周轉(zhuǎn)優(yōu)先級并節(jié)省運(yùn)營費(fèi)用。盡管發(fā)生事件的可能性極小，但管理層必須建議安全關(guān)鍵設(shè)備工作人員，避免想當(dāng)然的去使用很久以前的SIL1時(shí)間參數(shù)。

在石油和天然氣行業(yè)，火災(zāi)、爆炸和釋放嚴(yán)重性指數(shù)（FER-SI）是衡量和量化安全關(guān)鍵設(shè)備的另一個(gè)重要的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和緩解工具。它是一種碳?xì)浠衔镄孤┝炕丸b定模型，用于評估可能導(dǎo)致泄漏的潛在設(shè)備缺陷。該指數(shù)可用作滯后指示，提供安全關(guān)鍵設(shè)備識別概念。

對管理和安全關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行人員來說，重要的是所涉及的概率和可能性，包括由泄漏產(chǎn)生的羽流類型、安全房間位置、在有毒物釋放的情況下工人的安全距離，以及由于墜落物體所造成的風(fēng)險(xiǎn)后果。

圖2顯示了設(shè)計(jì)與安全關(guān)鍵設(shè)備管理、報(bào)警控制和停機(jī)旁路相關(guān)的前導(dǎo)和滯后指標(biāo)的現(xiàn)有做法。圖3,4和5顯示了與安全關(guān)鍵設(shè)備相關(guān)的過程安全故障的根本原因。圖3所示的碳?xì)浠衔镄孤┛赡芘c設(shè)備設(shè)計(jì)、變更管理問題、資產(chǎn)完整性或操作有關(guān)。對于缺乏強(qiáng)大的安全關(guān)鍵設(shè)備管理系統(tǒng)的工廠而言，后兩種缺陷往往會(huì)更嚴(yán)重。

圖2：此模式描述了前導(dǎo)和滯后的安全關(guān)鍵設(shè)備問題指標(biāo)。

圖3：該圖顯示了碳?xì)浠衔镄孤┑目赡軄碓础?/p>

在圖4中，天然氣處理廠的設(shè)備或機(jī)械故障，表明不按照維護(hù)計(jì)劃進(jìn)行維修，是泄漏或?yàn)?zāi)難性過程安全事件的重要原因。這通常與安全關(guān)鍵設(shè)備優(yōu)先級和過程安全管理系統(tǒng)的缺陷有關(guān)。

圖4：該圖按百分比顯示了導(dǎo)致安全關(guān)鍵設(shè)備問題的各種原因。

一些潛在的人為因素與無效的安全關(guān)鍵設(shè)備管理相關(guān)（見圖5）。這包括在評估以可靠性為中心的維護(hù)時(shí)不正確的風(fēng)險(xiǎn)管理原則，例如與現(xiàn)有過程安全管理系統(tǒng)不匹配，或者基于過時(shí)的數(shù)據(jù)等。

圖5：該圖顯示了由于人員和企業(yè)問題導(dǎo)致的安全關(guān)鍵設(shè)備問題的百分比。

運(yùn)行人員或工人是否了解被定義為安全關(guān)鍵設(shè)備的每個(gè)項(xiàng)目所涉及的使用限制？對于幾乎所有公司而言，發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行程序需要明確規(guī)定每個(gè)操作邊界的文檔。例如，在油砂工業(yè)中所實(shí)施的邊界方法，包括將壓力容器、熱交換器、旋轉(zhuǎn)設(shè)備和用于碳?xì)浠衔锓?wù)的罐確定為安全關(guān)鍵設(shè)備。

人機(jī)交互評估

個(gè)人工作相關(guān)因素和企業(yè)因素，是過程安全文化和安全關(guān)鍵設(shè)備交互不可或缺的組成部分。為了便于理解，南非撒薩索爾天然氣和化工運(yùn)營公司的多學(xué)科過程安全專家和人因工程研究人員，在2009年至2013年期間進(jìn)行了認(rèn)知調(diào)查，以評估人機(jī)界面系統(tǒng)，然后進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估訪談，以解決技術(shù)、機(jī)械、維護(hù)、工作問題和人員壓力。這些問題涉及安全關(guān)鍵通信和遠(yuǎn)程操作等主題。企業(yè)方面，包括FER-SI，評估與泄漏相關(guān)的機(jī)械性能，以及過程安全管理系統(tǒng)的審核。

問題模板涉及控制室、報(bào)警處理和過程控制系統(tǒng)，以及安全相關(guān)員工對相關(guān)問題的看法。例如，一個(gè)模板設(shè)計(jì)失去容器和一般工廠設(shè)備可靠性的問題。評估結(jié)果令人驚訝，甚至令人不安。該調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于受訪者稱缺乏員工輪換，因此對工作的疏忽正成為一個(gè)主要問題，對與報(bào)警管理有關(guān)的其它問題產(chǎn)生了重要的影響。

從積極的方面來說，設(shè)施致力于解決問題。審查月度報(bào)警停機(jī)列表，包含人工智能組件的報(bào)警自動(dòng)控制被視為有效的支持過程控制系統(tǒng)架構(gòu)。另一方面，受訪者描述了對趨勢和模式的不充分審查。一家工廠提到了“誤”報(bào)警的頻率。

響應(yīng)者給出了為什么建議將人員配置、工作量和維護(hù)的調(diào)查，作為風(fēng)險(xiǎn)評估模板的一部分。應(yīng)將有關(guān)安全關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)以及每個(gè)項(xiàng)目的人為因素清單視為強(qiáng)制性的。

風(fēng)險(xiǎn)矩陣不足或不充分，對人機(jī)交互的潛在負(fù)面影響，足以讓高管和管理層要求對流程和程序進(jìn)行持續(xù)審查，識別每個(gè)潛在行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。通過從安全關(guān)鍵設(shè)備所有前導(dǎo)和滯后收集最佳績效指標(biāo)，該模板可以揭示過程安全文化評估的神秘面紗。包括員工對其設(shè)備交互的感知調(diào)查。

這種方法可以扭轉(zhuǎn)令人不安的行業(yè)趨勢，在這種趨勢中，公司從重大風(fēng)險(xiǎn)事件或完全公開的災(zāi)難中吸取教訓(xùn)，來降低安全關(guān)鍵設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)。雖然從很久以前發(fā)生的災(zāi)難中可以吸取寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，但今天的風(fēng)險(xiǎn)矩陣必須與當(dāng)今的安全管理體系相關(guān)。任何疏忽，都會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)不可接受的增加。

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