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LOPC(工藝泄漏:首層圍堵失效)

轉(zhuǎn)載。

楊陳保

工藝安全管理的一個(gè)最根本任務(wù)是讓危險(xiǎn)物料留在管道或設(shè)備里面。在蝴蝶結(jié)模型中,突破事件(Top Event)是指危險(xiǎn)源失控后釋放出來(lái)的事件,在石油和化學(xué)工業(yè)里面,這種突破事件通常就是指危險(xiǎn)物料突破管道或設(shè)備殼體的圍堵,釋放到空氣中來(lái)了。這種情況在英文里面有一個(gè)專(zhuān)門(mén)的名詞叫LOPCLost of Primary Containment),直接翻譯就是首層圍堵失效的意思,通常我們意譯為工藝泄漏。LOPC是指任何物質(zhì)從首層容器中發(fā)生的無(wú)計(jì)劃或無(wú)控制的泄漏,包括非毒性和非易燃的物質(zhì)(例如蒸汽、熱冷凝水、氮?dú)狻嚎sCO 2 或壓縮空氣)。這是一種過(guò)程安全事件,可能會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸或環(huán)境污染。LOPC是只要是無(wú)計(jì)劃或不受控地從設(shè)備或管道立面漏出來(lái)就算,不管漏出來(lái)之后是否還有如圍堰等第二層容納措施,也不管是不是可以回收。

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API754是美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)制定和發(fā)布的一項(xiàng)推薦實(shí)踐,全稱(chēng)為《煉油和石化行業(yè)過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)》。該標(biāo)準(zhǔn)旨在幫助設(shè)施通過(guò)一個(gè)持續(xù)評(píng)估和改進(jìn)的系統(tǒng),實(shí)施一個(gè)綜合的程序來(lái)降低安全危害。
API754是這樣定義LOPC的:任何物質(zhì)(包括非毒性和非易燃的物質(zhì),如蒸汽、熱冷凝水、氮?dú)?、壓縮CO2或壓縮空氣)從過(guò)程中發(fā)生的無(wú)計(jì)劃或無(wú)控制的泄漏。過(guò)程是指涉及化學(xué)反應(yīng)、物理分離或處理、固體處理或儲(chǔ)存等活動(dòng)的系統(tǒng),包括與之相關(guān)的設(shè)備、儀表、管道和工具。LOPC不包括以下情況:

    • 物料從設(shè)計(jì)用于釋放物質(zhì)的設(shè)備中釋放,如安全閥、爆破片等。
    • 從設(shè)計(jì)用于收集泄漏物質(zhì)的設(shè)備中收集,如排放控制系統(tǒng)、密封罐等。
    • 從設(shè)計(jì)用于運(yùn)輸物料的設(shè)備中運(yùn)輸,如罐車(chē)、氣瓶等。
    • 從已經(jīng)隔離并排空的設(shè)備中泄漏,如維修期間打開(kāi)法蘭等。

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根據(jù)API的定義,下面這些例子可以幫助你更進(jìn)一步清晰地理解哪些情形算LOPC而哪些情形不算。


    • 一個(gè)
      反應(yīng)釜的壓力過(guò)高,導(dǎo)致安全閥打開(kāi),釋放出一定量的氫氣。這種情況下的泄漏不算LOPC,因?yàn)榘踩y是設(shè)計(jì)用于釋放物質(zhì)的設(shè)備,且按照設(shè)計(jì)工作。
    • 一個(gè)儲(chǔ)罐的底部出現(xiàn)裂縫,導(dǎo)致儲(chǔ)存的汽油滲漏到地面。這種情況下的泄漏算作LOPC,因?yàn)閮?chǔ)罐是設(shè)計(jì)用于儲(chǔ)存物質(zhì)的設(shè)備,底部出現(xiàn)裂縫是儲(chǔ)罐未按照設(shè)計(jì)起作用。
    • 一個(gè)蒸餾塔頂部有一個(gè)小孔,導(dǎo)致少量的蒸汽從孔中逸出,并被排放控制系統(tǒng)收集。這種情況下的泄漏不算LOPC,因?yàn)榕欧趴刂葡到y(tǒng)是設(shè)計(jì)用于收集泄漏物質(zhì)的設(shè)備,且按照設(shè)計(jì)工作。
    • 一個(gè)換熱器在清洗過(guò)程中被打開(kāi),發(fā)現(xiàn)里面還有殘留的乙醇液體,并濺到清洗人員身上。這種情況下的泄漏算作LOPC,因?yàn)閾Q熱器雖然是被設(shè)計(jì)用于處理物質(zhì)的設(shè)備,但打開(kāi)之前按照計(jì)劃應(yīng)該是已被隔離和排空了,里面有殘留乙醇并噴出這是非計(jì)劃且不受控的情形,因此算是LOPC。
    • 工藝物料從工藝過(guò)程中釋放到火炬系統(tǒng)進(jìn)行充分燃燒不算是LOPC,因?yàn)榛鹁嫦到y(tǒng)是設(shè)計(jì)用于釋放物質(zhì)的設(shè)備,且按照設(shè)計(jì)起作用了。
    • 硫酸從輸送泵泵區(qū)周?chē)袊?,圍堰里面有排放通道進(jìn)入設(shè)計(jì)好的中和池,平時(shí)沖洗泵的時(shí)候系統(tǒng)立面的殘留硫酸可以被排入中和池進(jìn)行處理。如果在運(yùn)行過(guò)程中泵體上的導(dǎo)淋閥被意外打開(kāi),硫酸從導(dǎo)淋流出并進(jìn)入中和池,這種情況也算LOPC,因?yàn)閷?dǎo)淋閥不是設(shè)計(jì)用于正常運(yùn)行期間排放物質(zhì)的設(shè)備,這種釋放是非計(jì)劃的。
    • 運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品的槽罐車(chē)在裝車(chē)臺(tái)上連著工藝管道裝載物料的過(guò)程中發(fā)生泄漏算是LOPC,因?yàn)椴酃捃?chē)是連接到工藝系統(tǒng)管道上的,且未按照設(shè)計(jì)工作。
    • 運(yùn)輸危險(xiǎn)化學(xué)品的槽罐車(chē)在路上發(fā)生交通事故被碰撞罐
      體穿孔

      發(fā)
      生泄漏不算是LOPC,因?yàn)椴酃捃?chē)在路上行駛時(shí),未與工藝過(guò)程管道相連。


在石油和天然氣行業(yè),LOPC往往有可能升級(jí)為環(huán)境災(zāi)難、火災(zāi)或爆炸,因此LOPC是一種過(guò)程安全事件(PSE)的前提條件,也是一種過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)(PSPI)的衡量標(biāo)準(zhǔn)。LOPC可以用于識(shí)別和分析過(guò)程安全風(fēng)險(xiǎn),評(píng)估和改進(jìn)過(guò)程安全管理和表現(xiàn),預(yù)防和減少過(guò)程安全事故的發(fā)生。圖片
根據(jù)API RP 754(煉油和石化行業(yè)的過(guò)程安全績(jī)效指標(biāo)),LOPC根據(jù)后果的不同可以分為以金字塔形式的從上到下四個(gè)層級(jí)的過(guò)程安全事件:

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第一層級(jí)過(guò)程安全事件(Tier 1 PSE):

第一層級(jí)過(guò)程安全事件(Tier 1 PSE)是最滯后的過(guò)程安全指標(biāo),代表了由于實(shí)際防護(hù)層失效而導(dǎo)致的具有更大后果的事故。一級(jí)安全指標(biāo)包括以下五種情況:

    • 員工、承包商或分包商因受傷而“無(wú)法上班”和/或死亡。

    • 第三方住院和/或死亡。

    • 官方宣布的社區(qū)疏散或社區(qū)就地避難,包括預(yù)防性的社區(qū)疏散或社區(qū)就地避難。

    • 火災(zāi)或爆炸造成的直接損失大于或等于10萬(wàn)美元。

    • 在任何一個(gè)小時(shí)內(nèi)釋放的物質(zhì)量大于或等于Tier 1 PSE列表中描述的閾值。

    • 工程壓力釋放(例如PRD、SIS或手動(dòng)啟動(dòng)的緊急減壓)在任何一個(gè)小時(shí)內(nèi)向大氣釋放超過(guò)或等于Tier 1 PSE列表中閾值的任何物質(zhì),無(wú)論是直接還是通過(guò)下游破壞裝置釋放,導(dǎo)致以下四種后果之一:

      • 通過(guò)雨水系統(tǒng)排放到工廠外;

      • 排放到可能不安全的地點(diǎn);

      • 現(xiàn)場(chǎng)就地避難或現(xiàn)場(chǎng)疏散,不包括預(yù)防性的現(xiàn)場(chǎng)就地避難或現(xiàn)場(chǎng)疏散;

      • 公共保護(hù)措施(例如道路封閉),包括預(yù)防性的公共保護(hù)措施。


第二層級(jí)過(guò)程安全事件(Tier 2 PSE):

第二層級(jí)過(guò)程安全事件(Tier 2 PSE)代表了LOPC事件的較小后果,但可能預(yù)示著未來(lái)更嚴(yán)重的事故。二級(jí)安全指標(biāo)包括以下兩種情況:

      • 員工、承包商或分包商受傷需要醫(yī)療處置。

      • 火災(zāi)或爆炸造成的直接損失大于或等于2500美元。

      • 在任何一個(gè)小時(shí)內(nèi)釋放的物質(zhì)量大于或等于Tier 2 PSE列表中描述的閾值。

      • 工程壓力釋放(例如PRD、SIS或手動(dòng)啟動(dòng)的緊急減壓)在任何一個(gè)小時(shí)內(nèi)向大氣釋放小于表1中閾值但大于等于表2中閾值的任何物質(zhì),無(wú)論是直接還是通過(guò)下游破壞裝置釋放。導(dǎo)致以下四種后果之一:

        • 通過(guò)雨水系統(tǒng)排放到工廠外;

        • 排放到可能不安全的地點(diǎn);

        • 現(xiàn)場(chǎng)就地避難或現(xiàn)場(chǎng)疏散,不包括預(yù)防性的現(xiàn)場(chǎng)就地避難或現(xiàn)場(chǎng)疏散;

        • 公共保護(hù)措施(例如道路封閉),包括預(yù)防性的公共保護(hù)措施。

        

第三層級(jí)過(guò)程安全事件(Tier 3 PSE):

第三層級(jí)過(guò)程安全事件代表了對(duì)安全系統(tǒng)的挑戰(zhàn)。這一層級(jí)的指標(biāo)提供了識(shí)別和糾正安全系統(tǒng)弱點(diǎn)的機(jī)會(huì)。第三層級(jí)過(guò)程安全事件包括以下兩種情況:

      • 過(guò)程偏離和異常情況,例如操作參數(shù)超出設(shè)計(jì)范圍、儀表失效、設(shè)備故障、泄漏、堵塞等。

      • 安全關(guān)鍵設(shè)備和儀表(SCE&I)失效率,例如應(yīng)急停車(chē)系統(tǒng)(ESD)、火災(zāi)和氣體檢測(cè)系統(tǒng)(FGS)、泄漏檢測(cè)系統(tǒng)(LDS)、壓力保護(hù)裝置(PRD)等。


第四層級(jí)過(guò)程安全事件(Tier 4 PSE):

第四層級(jí)過(guò)程安全事件是最先行的過(guò)程安全指標(biāo),代表了影響過(guò)程安全績(jī)效和風(fēng)險(xiǎn)管理能力的管理活動(dòng)。這一層級(jí)的指標(biāo)提供了評(píng)估和改進(jìn)組織文化、領(lǐng)導(dǎo)力、培訓(xùn)、溝通、參與等方面的機(jī)會(huì)。四級(jí)安全指標(biāo)包括以下幾種情況:

      • 安全培訓(xùn)覆蓋率和有效性

      • 安全審計(jì)和檢查完成率和整改率

      • 過(guò)程危險(xiǎn)分析(PHA)的更新率和有效性

      • 管理變更(MOC)的完成率和合規(guī)性

      • 事故調(diào)查和根本原因分析(RCA)的完成率和整改率

      • 員工和承包商的安全參與度和滿(mǎn)意度

      • 安全獎(jiǎng)勵(lì)和激勵(lì)計(jì)劃的實(shí)施情況


API 754這四個(gè)層級(jí)劃分,代表從最為滯后連續(xù)到最為先行的過(guò)程安全指標(biāo)。其中一級(jí)和二級(jí)指標(biāo)適合全國(guó)公開(kāi)報(bào)告,三級(jí)和四級(jí)指標(biāo)適合單個(gè)工廠內(nèi)部使用。RP 754還提供了關(guān)于如何開(kāi)發(fā)和使用績(jī)效指標(biāo)的方法指導(dǎo)。API 754是為煉油和石化行業(yè)開(kāi)發(fā)的,但也可能適用于其他具有運(yùn)行系統(tǒng)和工藝過(guò)程的行業(yè),在這些行業(yè)中防護(hù)層失效也一樣有可能造成傷害。
API754最初于2010年發(fā)布,最近的第三版于20218月發(fā)布。它確定了有助于推動(dòng)績(jī)效改進(jìn)的先行和滯后過(guò)程安全指標(biāo)。這些指標(biāo)作為衡量活動(dòng)、狀態(tài)或績(jī)效的框架,有助于工廠通過(guò)持續(xù)評(píng)估和改進(jìn)的系統(tǒng)來(lái)減少安全隱患。