炼钢厂的工艺安全管理实践研究

安彬海 王 焕

(武汉钢铁有限公司炼钢厂 湖北 武汉：430080)

0 前言

工艺安全管理(PSM)原是石油化工企业应用较为广泛的一种安全管理方法，它通过对工艺过程中的危害和风险进行识别、分析、评价、处理，从而避免与工艺相关的伤害和事故。为进一步建立完善炼钢厂安全风险管控长效机制，辨识生产过程中工艺、设备、技术方面的风险,有效防范安全生产中的“黑天鹅”事件，我们决定创新性地将工艺安全管理(PSM)应用到炼钢厂的安全管理中。工艺安全管理从系统的观点出发，对工艺危害和风险进行识别、分析、评价和处理，从而避免与工艺相关的伤害和事故[1]。总体来说，工艺安全管理包括三大部分内容：工艺与技术，设备本质，人员操作，总共14个要素。PSM14要素关系如图1所示[2]。

图1 PSM14要素关系图

1 工艺安全管理体系建设

工艺安全管理强调全员参与，由厂长担任工艺安全管理小组组长，各部门、作业区管理人员、技术人员、操作人员全面参与。将工艺安全管理14大要素从专业管理上进行分解，明确各作业区、各专业人员负责要素，确保工艺安全管理长期、有效地运行[3]。

1.1 开展工艺信息收集(PSI)

工艺安全信息(PSI)是保证材料、工艺、设备等工艺安全信息的完整性和准确性，为工艺安全管理活动提供基础资料。钢厂组织技术人员召开专题会，以作业区为单位收集完整工艺信息，并明确工艺信息收集的范围和要求，包括(1)收集物料安全技术说明书(MSDS)；(2)收集工艺系统信息，包括各专业的详细图纸、工艺流程图、物料平衡图和计算书等；(3)收集主要设备的资料，根据列出的炼钢厂关键设备清单，包括设备手册或图纸，故障处理、维修和操作指南等相关的信息，设备安装验收报告、单机和系统调试报告、监理报告、特种设备检验报告、消防验收报告等文件和资料。收集后，创建炼钢厂工艺安全信息(PSI)资料包[4]。

1.2 开展工艺安全分析(HAZOP)

成立HAZOP分析小组，制定分析计划，然后在工艺危害分析的基础上，结合炼钢厂事故进行具体分析，通过HAZOP法找出事故的原因[4]。我们一共进行了15个HAZOP分析。这里用氧枪漏水造成钢水喷爆的HAZOP分析来阐明。

在炼钢厂喷爆事故分析中，得到三个直接原因：第一，冷却水压力流量异常；第二，冷却水温度异常；第三，吹氧压力异常。由此，我们用冷却水压力、流量、温度作为引导词来建立有意义的偏差对炼钢安全事故进行评价。

同样以转炉爆炸进行HAZOP分析，如表1所示。

表1 转炉漏水爆炸的HAZOP分析

1.3 开展工作安全分析(JSA)

按照炼钢厂的现场实际，我们提出了适合炼钢厂的作业安全分析实施步骤，如图2所示。

图2 改进的作业安全四过程模式

表2 更换结晶器作业LEC分析

危害因素辨识、风险评价是基础，风险控制才是最终目的。表3是更换结晶器作业的风险控制措施。

表3 更换结晶器作业风险控制措施

1.4 对危险能量进行上锁挂牌(LOTO)

为了防止在生产或检修过程中的能量意外释放造成的安全事故，炼钢厂推行能源介质上锁挂牌管理，对危险性较大的设备在停机检修时实施上锁挂牌。共清理出上锁点472个，其中电气上锁点240个、行车动力电源上锁点195个、能源介质阀门上锁点37个。在清理上锁挂牌点的基础上，我们对上锁点按照区域和能源介质类型进行划分，绘制了现场的LOTO点分布图，以转炉电气室为例，清理出需要停电挂牌的部位37处。并用现场的开关照片和LOTO点分布图一一对应，便于现场操作人员操作。

1.5 开展DNT/DNT例外作业清理

为了防止专检人员、作业人员由于意外触碰运动设备造成人身伤害，炼钢厂开展了现场DNT/DNT例外项目清理。DNT项目可以通过采取一定安全措施后列为DNT例外项目，但必须满足5个条件：(1)该工作是必须的。(2)该工作有完整的安全操作程序，且操作程序已被批准。(3)职工已接受该操作程序的培训。(4)职工100%地按操作程序进行操作。(5)该职工可以安全地完成此操作。在管理过程中，不接触是最安全的，我们的最终目标还是要逐步实现零接触。在整个PSM管理过程中，不断消除DNT例外。共清理DNT/DNT例外项目共39条。

1.6 全面开展危险源辨识，绘制风险分布和应急疏散图

在进行HAZOP分析和JSA分析的基础上，PSM领导小组组织首席师、区域工程师、专业人员、设备管理人员和操作人员全面开展危险源辨识，运用LEC法和LS这两个风险等级评估方法对炼钢厂各区域进行风险等级划分，然后绘制风险分布和应急疏散图。根据我们的评估结果，按照风险等级高低，绘制了炼钢厂风险分布和应急疏散图。如图3所示。

图3 炼钢厂的风险分析和应急疏散图

2 工艺安全管理在炼钢厂的实施效果

炼钢工艺过程中涉及熔融金属运输、冶炼、吊运，煤气回收、存储、使用，以及与这些活动有关的设备维护、保养、检修和工艺变更等活动全过程，在整个工艺安全管理建设过程中我们完成了对炼钢厂工艺安全管理的组织架构管理、规章制度建设、员工素质满足管理要求、工艺危害分析、操作规程定期确认等工作，并对这些工作进行动态管理，持续改进，形成标准化的工艺安全管理流程。在体系运行过程中，各级管理层对工艺安全管理体系的整体运行现状和适宜性、结果的有效性进行评审，并通过评审对工艺安全管理运行提出改进要求。对体系日常运行、执行工艺管理制度和工艺管理流程完成等情况进行监督，及时开展检查和提出改进建议。

在具体实践过程中，我们成立了PSM领导小组，组织和领导PSM体系初期的启动；在推进过程中，强调工艺操作人员和设备人员的参与度和执行力，确保PSM得到执行。我们按照工艺安全管理体系标准，结合炼钢厂实际，开展的工作主要有：

(1)工艺安全信息(PSI)的收集。主要包括与工艺技术相关的信息和与化学品有关的信息(MSDS)，为后续的安全评价创造条件。

(2)对炼钢厂工艺危害进行分析。根据炼钢厂不同生命周期或阶段的特点，采取我们建立的PHA、HAZOP、JSA安全评价模型进行安全评价和安全控制；以此为基础，设法消除危害以避免事故，或减轻危害可能导致的后果。

(3)制定风险管理控制措施。包括制定应急预案、能量隔离与上锁挂牌LOTO、DNT(禁止触摸)/DNT例外、绘制风险分布图、制定应急疏散方案等措施，并形成相关的书面制度。

(4)开展安全培训、确保员工熟悉与工艺和设备相关的危害、风险以及这些风险的控制措施，从而以安全高效的方式来完成工作。

通过健全完善工艺安全信息、工艺危害分析等工艺安全管理标准，完善工艺安全管理相关制度，推广开展HAZOP、JSA分析，严格工艺设备变更管理和启动前安全检查，加大隐患治理投入，落实设备完整性管理要求，使得现场的安全管理状态大有改观。后期还将不断提高工艺安全管理水平，实现本质安全环保。

3 结束语

在实施工艺安全管理的过程中， 既要遵循 PSM 体系的要求，又要满足安全生产标准化工作的需要，在实践中需要将 PSM 体系与安全生产标准化进行有机融合，避免出现“两张皮”的现象。PSM 的管理程序体现在它不是由管理层下达到基层员工和承包商，而是要求管理人员、基层员工和承包商都要参与，都对工艺安全管理的成功实施负有责任。国外在工艺安全管理方面的研究起步较早， 在组织架构、分析理论、风险评定、系统的可持续性维护、工艺事故的应急管理等方面都已经相对成熟，建立了完整的管理体系。我国在这方面的研究起步较晚，在炼钢厂的工艺安全管理实践中，需要我们持续改进，逐步形成既符合我国炼钢厂安全管理实际情况，又能与国际接轨的工艺安全管理模式。