安全家PSM(工艺安全管理)课件——操作程序

1、操作程序一想安全风险，不清楚不干二想安全措施，不完善不干三想安全工具，未配备不干四想安全环境，不合格不干五想安全技能，不具备不干课程介绍引言事故案例PSM对“操作程序”要素的规定“操作程序”要素相关实践引言引言41%8%3%18%20%4%6%机械失效设计失误操作失误自然灾害破坏行为/纵火工艺失误未知原因引言操作程序为操作人员提供准确、完整和清晰的指南，它是预防工艺安全事故的一个重要环节，可以在很大程度上帮助我们避免或减少人为因素相关的工艺安全事故。引言完整准确的书面操作程序是安全、高效操作工艺系统的指导性文件。一方面它确保操作人员按照经过批准的、准确的和统一的标准来完成所有的操作；另一方面，

2、在编写操作程序的过程中，必须对工艺过程进行仔细的分析，有利于加深对工艺系统的理解和认识，使生产操作和维修更加安全与合理。使用有效的操作程序，除了有利于实现安全生产，还可以提高产品质量、减少不必要的停车和降低成本。引言我们通常采用多重的保护措施或策略（称为保护层）来预防工艺安全事故，按照保护层的优先顺序，依次是本质安全、工程控制、行政控制和防护设备。应用操作程序属于通过行政控制途径来预防事故。所以不难看出，操作程序是预防工艺安全事故的一个重要环节，它虽然不像工艺设备那样具体和明显，但具有同样的重要性，应该像对待工艺设备（如泵、一二级分离器/电脱水、生产水处理装置及安全装置等）一样对待操作程序。事

3、故案例1998年3月4日，美国路易斯安那州SE公司油气分离厂发生了一起灾难性的容器破裂与火灾爆炸事故，导致了4名工人死亡。事故案例工艺流程图事故案例该厂接收来自油井（22-1）和（24-1）的井液，采用连续工艺流程分离其中的原油和天然气。工艺系统包括一条3.2公里长的输送管道、分析器、储罐和辅助设备。油井（22-1）和（24-1） 与工厂的距离分别约82米和3.2米，输送管道连接油井与工厂的分配总管，来自油井的液体经由分配总管分别进入两套平行的工艺系统A与B。事故案例1998年3月4日，该厂计划启动新建成的工艺系统A以处理来自油井（24-1）的井液。在投产之前，需要对系统A及与油井（24-1）

4、连接的月3.2公里长的输送管道进行置换，以排空管道中的空气。操作人员利用油气井中带压的井液置换设备中的空气，置换出来的空气将通过敞开的储罐顶手孔释放出去。事故案例生产主管将系统A的置换分成两步完成；第一步是用来自油气井（22-1）的井液置换系统A的工艺设备；第二步是用油气井（24-1）的井液置换输送管道内的空气。 在完成第一步的置换工作后，操作人员准备用来自油气井（24-1）的井液置换输送管道内的空气。在置换开始前，操作人员需要开启和关闭一系列的阀门（注：阀门和手孔的编号不是该厂的实际编号，是为了表述方便另外加上的）。事故案例1、从油气井（24-1）到系统A的分配总管：打开阀门1#；关闭阀门2

5、3#、24#和26#；事故案例2、绕过分离器和冷却器，从系统A的分配总管到储罐F：打开阀门8#、9#、10#、11#、12#、13#和16#；关闭阀门2#、3#、4#、5#、6#、7#、14#和15#；事故案例3、气体通过储罐后从其顶部手孔排出：打开阀门17#、手孔21；关闭阀门18#、19#和手孔20。事故案例阀门12#是气动调节阀，它根据第三级分离器的液位高低自动开或关。当分离器E中的液位较高时，阀门12#就开启，让液体绕过分离器，此时调节阀上、下游的手动阀11#和13#也应该处在开启状态。事故案例在置换时，来自油井（24-1）的液体将流经3.2公里长的输送管道，被置换的空气经过旁通管道和

6、开启的储罐手孔排出。在开始置换前，至少需要手动开启或关闭10余个阀门。大部分的阀门都是带手柄的球阀，便于操作人员判断阀门的开或关的状态。事故案例3月4日早上，操作人员切断了阀门12#的仪表空气，使它处于开启状态。当工程主管和操作人员完成其他阀门的开、关操作后，开始对输送管道进行置换。事故案例17时，操作人员开启阀门22#，液体物料（即气、油和水的混合物）开始流过上述3.2公里长的输送管道。事故案例18时前后，紧跟阀门22#的压力表27#显示的压力读数是5.4MPa。约18时15分，分离器E突然破裂，大量其他从罐内泄漏出来并被引燃，分离器E所在的地方形成了一个巨大的火球。爆炸导致周围部分管道和储

7、罐破裂，形成更多的泄漏燃烧，在分离器附近的4名操作人员当场死亡。事故案例事故发生时，操作人员立即启动了紧急停车系统，切断了油井（22-1）和油井（24-1）的物料供应，关闭了天然气供应管道上的阀门，并通过应急电话立即向当地消防部门求助。事故案例虽然切断了油井（24-1）往输送管道的液体供应，但是长3.2公里、直径为8英寸（200毫米）的输送管道内仍存在大量的压缩天然气，它们从破裂的管道流出并持续燃烧，加大了灭火的难度。救援人员用了将近4小时才将火扑灭。除了导致4人死亡外，本次事故也造成了约20万美元的直接经济损失。事故案例阀门11#和13#处于关闭状态，不是正常设想的开启状态。因此，被置换的气

8、体不能按照原定的意图放空，而是进入第三级分离器。第三级风力器是常压设计，它的进料管线上没有阀门，压力接近5.4MPa的介质进入其中，导致它超压破裂。事故案例没有编制开车程序、置换程序和分离器的操作程序。日常操作过程中，主要是由管理人员口头指导操作人员工作，操作方法和要求也都是由操作人员口授给新加入公司的操作人员。事故案例美国托斯科埃文炼油厂爆炸事故事故案例（6）操作程序过时且不完善操作程序散见于各种文件当中，而且设备和工艺发生变化后操作程序也没有得到更新。从几次事故中得出的事故教训没有结合进操作程序之中。许多操作没有制订操作程序，例如，从反应器下的现场仪表中获取温度数据的活动。操作程序中催化剂

9、床运行温度的极限存在问题。事故案例1999年美国羟胺蒸馏装置爆炸事故事故案例（2）本次事故是多个工艺安全管理要素缺失的结果。例如，未进行工艺危害分析、未编制适当的操作程序以及员工缺乏必要的培训等等。此外，没有合理应用工艺安全信息是导致本次事故的一个重要因素。事故案例（4）工艺设计和操作程序当中没有充分反映相关介质的物性参数。“工艺过程中的羟胺浓度超过80%（质量分数）时，会析出羟胺晶体，羟胺晶体不稳定并有潜在的爆炸性。”和材料安全技术说明书( MSDS)中“当水被蒸发，羟胺浓度超过70%（质量分数）时，可能发生着火和爆炸。”等重要信息并没有充分反映到工艺设计和操作程序当中。以致在实际工艺生产过

10、程中，羟胺浓度达到85 % （质量分数）超出了70 % （质量分数），发生爆炸。事故案例1989年休斯顿化工区爆炸事故事故案例2、在聚乙烯装置的维修作业过程中，没有贯彻执行管路断开作业程序，也没有落实上锁（挂牌）程序；在清除反应器下料管时，没有严格执行作业许可证制度。事故案例2005年吉化11.13特大爆炸事故事故案例硝基苯精制岗位外操人员违反操作规程，在停止粗硝基苯进料后，未关闭预热器蒸气阀门，导致预热器内物料气化；恢复硝基苯精制单元生产时，再次违反操作规程，先打开了预热器蒸汽阀门加热，后启动粗硝基苯进料泵进料，引起进入预热器的物料突沸并发生剧烈振动，使预热器及管线的法兰松动、密封失效，空气

11、吸入系统，由于摩擦、静电等原因，导致硝基苯精馏塔发生爆炸，并引发其它装置、设施连续爆炸。事故案例事故案例事故案例事故案例事故案例事故案例越洋公司的井控手册中关于紧急状况的指导内容非常少，相反却侧重于如何应付和通过循环处理更为常见的溢流问题。例如，手册中有“隔水管内甲烷气处理程序”这样一节内容，但内容中提到了将严重井涌疏导到舷外的可能性，这是冗长诊断过程中的第九步。事故案例缺乏足够的风险识别，尤其是处理复杂井况时引起的风险识别。程序不够详细。缺乏及时对早期预警信号的识别和反应。缺乏沟通。缺乏明确的领导力，特别是缺乏领导力责任的文化。缺乏对其他事故和近期隐患的教训分享的能力。缺乏适当的人员培训，特

12、别是紧急情况下的反应。 PSM对“操作程序”要素的规定操作程序是PSM的一个独立要素，它要求各作业公司/区编制书面的操作程序，为安全作业提供清晰的指南。PSM对“操作程序”要素的规定操作程序至少应该说明以下几点：各个操作阶段的操作步骤；操作范围；安全和健康相关的注意事项；安全系统及其功能。PSM对“操作程序”要素的规定1、各个操作阶段的操作步骤首次开车；正常操作；临时操作；紧急停车（说明在什么情况下需要紧急停车，并指定合格的操作人员负责紧急停车工作，确保安全、及时地实现紧急停车）；应急操作；正常停车；大修完成后开车或者紧急停车后重新开车。PSM对“操作程序”要素的规定2、操作范围偏离正常工况的

13、后果；纠正或防止偏离正常工况的步骤。PSM对“操作程序”要素的规定3、安全和健康相关的注意事项工艺系统使用或储存化学品的物性与危害；防止暴露的必要措施，包括工程控制、行政管理和个人防护设备；发生身体接触或暴露后的对策；原料质量控制和危险化学品的储存量控制；任何特殊的或特有的危害。PSM对“操作程序”要素的规定4、安全系统及其功能应该根据需要经常丢操作程序进行审核，确保它们反映当前的操作状况，包括化学品、工艺技术、设备和设施的改变。作业公司/区应该每年以书面形式确认操作程序是最新版本且内容准确。作业公司/区还需要确保使用操作程序的员工能够容易的获得和使用它们。PSM对“操作程序”要素的规定为了控

14、制操作过程中的危害，作业公司/区还应该编制并落实安全作业准则，例如：能量隔离（上锁/挂牌）规定、受限空间进入规定、工艺设备开启规定、管线断开规定和进入工艺区域的控制等等。这些准则适用于所有的作业人员和承包商的员工。PSM对“操作程序”要素的规定某船靠泊码头，由承包商进行厂修前的清油舱和回收污油水作业。在整个作业接近结束时，回收污油水管线，管线末端被卡滞在舱底，承包商1名员工擅自进入舱内解脱被卡管线，晕倒舱内，另外2 名员工相继入舱试图救人，也晕倒在舱内。事故最终造成1 人死亡，2 人接受医疗处理。事故舱口受限空间PSM对“操作程序”要素的规定某终端进行天然气终端陆管清管作业过程中,清管器未出来

15、，考虑可能被卡。在处理中，1 人低头察看收球筒内情况时，清管器突然从收球筒内飞出击中其头部，经抢救无效死亡。能量释放PSM对“操作程序”要素的规定某公司在更换换热器与甲醇罐之间连接管线过程中，发生闪爆起火，造成承包商1 死2 重伤。管线断开PSM对“操作程序”要素的规定2013年5月31日, 某平台从停产大修阶段转入复产阶段。初期，三甘醇系统不稳定，中控代理主操为提高三甘醇的再生能力，决定启动燃料气加热器B（设计为透平发电机提供燃料气加热服务）。该加热器投用时，其本体和出口管线上的温度高高开关“TSHH-3109”、“TSHH-3112”（兼有报警与关断功能）处于旁通状态。小气量运行模式的燃料

16、气加热器B本体温度迅速升高并最终导致壳体爆裂，喷出的天然气发生燃烧，火焰高约6米，伴有大量浓烟。PSM对“操作程序”要素的规定PSM对“操作程序”要素的规定PSM对“操作程序”要素的规定2010年10月1日上午8点，珠海终端承包商员工邹某在制冷单元B的二层平台进行阀门盘根压盖锈蚀螺丝的更换作业，当进行到第六个阀门（6寸300磅）卸掉压盖螺栓时，阀杆弹出，击中其面部，现场启动应急预案，医生和担架队到事故现场，总监赶赴现场并授权中控拨打120，上午11：50 邹某被送达拱北医院后医生宣布伤重不治死亡。能量释放PSM对“操作程序”要素的规定事故发生时射出的阀杆阀杆该螺栓拧断时阀杆弹出“操作程序”要素

17、相关实践在石油天然气的勘探开发和炼制过程中，与工艺技术和生产操作密切相关的文件通常由工艺技术手册、操作程序和操作指令。“操作程序”要素相关实践工艺技术手册包括工艺技术的基础以及工艺安全的要求，操作程序的编写需要参考工艺技术手册；操作指令一般是在实际生产过程中，主管或经理要求操作人员完成的一些具体的操作细则，一般是主管或经理根据操作程序的要求而提出的。“操作程序”要素相关实践操作程序是指书面的操作指南，操作人员根据它们执行工艺系统相关的操作。正确使用操作程序有助于实现预期的操作意图，减少非正常工况，使工艺系统在设计要求的状态下稳定运行。“操作程序”要素相关实践尽管很多人都认识到操作程序的某些价值

18、，但是仍然有一些作业场所没有操作程序，或者虽然编制了操作程序但非常简单，疏于应用与更新。例如：不乏作业场所将寥寥数行的操作程序用镜框装饰好挂在办公室或作业场所的墙上，这种做法的象征意义大于实际意义。我们需要改进这些做法。“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践有效的操作程序有助于保障生产安全、提高经济效益、确保产品品质、积累生产经验、明确生产人员的分工与职责和符合法律法规的要求。“操作程序”要素相关实践保障生产安全据文献记载，约超过40%的工艺安全事故与操作错误相关（请注意：操作错误不能等同于操作人员的过失）。要减

19、少操作错误，需要为操作人员提供有效的操作程序，并给予他们必要的培训。作业区域的的区域隔离，闲杂人等穿越高压作业隔离带，有人员触电风险。“操作程序”要素相关实践保障生产安全如果缺乏有效的操作程序或培训，操作人员出现错误时，就立即成为“现实”的错误，因为他们是最后的把关者。当然操作人员出现错误的责任并不完全在于他们本身，其根源往往是管理系统存在某种缺陷。“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践保障生产安全有效的操作程序有助于排除操作人员“凭预测工作”。它还包含必要的对操作人员的提醒和警示，帮助操作人员了解操作时可能面临的危害，采用的正确的操作

20、方法，从而减少人为因素相关的事故。“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践提高经济效益工艺安全事故可能造成人员伤害或经济损失。经济损失主要表现为设备损坏、物料损耗、被迫停产或减产，以及其他间接的经济损失。有效的操作程序可以为所有操作人员提供统一的指南，有助于提高操作效率，实现新装置或复产的顺利投产、减少运行过程中的故障率及避免不必要的停车，从而提高产量和生产时效，并减低桶油成本。“操作程序”要素相关实践确保产品品质根据操作程序进行操作，有助于将工艺系统稳定在期望的操作状态或范围内，更重要的是可以减少不必要的停车和重新开车的次数，使装置处于较稳定的运行状态，从而避免产品的品质波动，减少原

21、油中脱水脱气不合格的机会。“操作程序”要素相关实践积累生产经验在编写、批准书面操作程序前，需要充分研究工艺系统出现非正常工况时的情形与对策，这个过程可以帮助相关人员（特别是操作人员）系统思考如何安全、有效地操作工艺装置和设施，加深对工艺过程的认知与理解。“操作程序”要素相关实践积累生产经验日常积累的生产经验与实践心得和本设施或类似设施的事故教训都可能适当地反映在操作程序当中；所以，操作程序也是积累生产经验的一种载体，有助于持续改进设施的生产实践，以及也是培训新聘操作人员的重要参考资料。“操作程序”要素相关实践明确生产人员的分工与职责编写和使用操作程序，有利于在本单位或设施内部明确分工与职责范围

22、，特别是生产管理人员、生产操作人员和维修人员的职责，明确的职责也有利于不同班组的顺利交接班。“操作程序”要素相关实践符合法律法规要求编制和应用操作程序也是法律法规的要求，我国的安全生产法第十八条也规定了生产经营单位的主要负责人需要负责组织制定本单位安全生产规章制度和操作规程，在安全生产许可证条例第六条中也有类似的规定。“操作程序”要素相关实践什么样的操作程序才是有效的？每座设施、每套工艺系统都各不相同，因此没有一个统一的、惟一正确的编写操作程序的标准，各单位需要根据自己所管辖设施的实际情况制定编写的标准。“操作程序”要素相关实践基本上，操作程序需要达到目的是一致的，就是为操作人员提供清晰的指南

23、，确保操作的安全性。通常，操作程序应该明确说明：操作人员需要完成的工作；需要保持的操作工况；重要的安全注意事项；关键的操作参数及它们的安全操作范围；超出安全操作范围的后果；应急情况下的正确处理步骤。“操作程序”要素相关实践编写操作程序时，需要使用操作人员熟悉的语言，准确反映该如何完成操作过程，并且充分参考工艺、生产及维修等人员的意见。“操作程序”要素相关实践在工艺装置正常运行的操作程序中，需要明确安全的操作范围和清楚地说明执行操作的各个步骤。“操作程序”要素相关实践针对特殊情况的操作程序，如排除工艺系统故障的操作程序、应急操作程序等，需要预测可能出现的情形，为操作人员提供正确的解决办法。这类操

24、作程序可以帮助缺乏相关经验的操作人员在尽可能短的时间内完成决策。“操作程序”要素相关实践在编写操作程序时，需要综合考虑准确、易读和使用方便等各个方面。以下是编制操作程序可以参考和借鉴的一些方面：1、操作程序的标题要清晰。通常每座设施上都有很多操作程序，清晰的标题便于操作人员快速找到所需要的操作程序，特别是在紧急的情况下，可以节省操作人员的时间。2、操作程序每一页的页眉和/或页脚上记录操作程序的基本信息，如操作程序的编号、版本号、标题、生效日期、页码和总页数等；“操作程序”要素相关实践3、操作程序的用途要明确。在操作程序文件的第一部分，通常会说明本操作程序的“用途”，它是操作人员首先读到的部分，

25、也是操作人员决定是否使用该操作程序的依据。因此应该简洁明了，以便操作人员作出正确的判断。例如“用途：本操作程序说明如何重新复产。”的表述就比较笼统，因为可能存在不同情况下启动复产的操作程序。“用途：本操作程序说明临时停产后当工艺系统保持保温状态结束后，可以启动复产。”和“用途：本操作程序说明在大修完成后，如何重新启动复产”的表述更加明确，比较便于操作人员在选择操作程序时作出正确的判断。“操作程序”要素相关实践4、操作程序中通常包含“警告”、“提示”或“说明”，目的是为操作人员提供实现安全操作需要了解的一些潜在后果、信息或者解释。为了引起操作人员的重视，可以将这些内容用黑体字书写，或者写在方框内

26、。再所有的操作程序中，“警告”、“提示”和“说明”在不同地方出现时，需要保持一致的格式。如果某个操作步骤存在较大的危害，则需要正好在该操作步骤之前，而不是之后，列出相关的“警告”、“提示”和“说明”。“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践5、在“警告”、“提示”或“说明”中不应该包含操作的动作；反之，如果将操作动作包含在它们中间，就很可能被操作人员忽视。“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践如果操作程序中的工作需要由两人或多人同时完成，最好明确各自的职责。以下的例子中，虽然所有的操作动作都列了出来，但是由于需要不同的人来执行这些动作，分工不够清晰。“操作程序”要素相关实践“

27、操作程序”要素相关实践尽量利用设备、阀门或仪表的编号来明确相关的操作对象。在操作程序中，使用设备、阀门或仪表的名称时，有时容易出现混淆，而且操作人员通常对编号很熟悉；因此，在表述设备、阀门或仪表时，宜尽量使用它们的编号，有助于减少操作错误。例如“关闭进入一级分离器的来液阀门、进入二级分离器的来液阀门和进入电脱水器的来液阀门。”“操作程序”要素相关实践就不如下列这样表述清楚：关闭下列阀门：a.进入一级分离器的来液阀门LV-111b.进入二级分离器的来液阀门LV-211c.进入电脱水器的来液阀门LV-311“操作程序”要素相关实践如果一个布置涉及多个对象，最好醒目地将这些对象罗列出来，避免将它们隐

28、藏在很长的句子或段落中。“操作程序”要素相关实践例如下面这样表述虽然也可以，但是在操作过程中较容易发生遗漏。a.从油气井（24-1）到系统A的分配总管：打开阀门1#；关闭阀门23#、24#和26# 。b.绕过分离器和冷却器，从系统A的分配总管到储罐F：打开阀门8#、9#、10#、11#、12#、13#和16#；关闭阀门2#、3#、4#、5#、6#、7#、14#和15# 。c.气体通过储罐后从其顶部手孔排出：打开阀门17#、手孔21；关闭阀门18#、19#和手孔20。“操作程序”要素相关实践a.从油气井（24-1）到系统A的分配总管打开阀门1#关闭阀门23#、24#和26# b.绕过分离器和冷却

29、器，从系统A的分配总管到储罐F打开阀门8#、9#、10#、11#、12#、13#和16#关闭阀门2#、3#、4#、5#、6#、7#、14#和15#c.气体通过储罐后从其顶部手孔排出打开阀门17#、手孔21关闭阀门18#、19#和手孔20“操作程序”要素相关实践操作程序中通常包含操作参数的范围，需要清晰、明确并且定量地说明具体的范围，使用数字表达时，应该直接易懂，避免含糊不清，并且尽量减少操作人员的计算工作。“操作程序”要素相关实践例如，“正常操作期间，将第三级分离器E的压力控制在（10.2）Mpa的范围内”，这样就要求操作人员对“（10.2）”进行计算。操作人员通常都比较繁忙，即使是容易的计算

30、，也可能忙中出错。因此，如果写成“正常操作期间，将第三级分离器E的压力控制在0.81.2MPa的范围内”会更好些，不但可以避免操作人员计算错误，也可以提高他们的工作效率。“操作程序”要素相关实践同样地，在下面的例子中，前者的表述不如后者的表述那么直接，在后者中，操作人员可以容易地根据公式完成计算，有助于减少计算错误。“操作程序”要素相关实践“操作程序”要素相关实践对关键的操作程序或操作步骤，如果需要操作人员在操作动作完成后进行确认，可以在操作程序中预留签名处请参考以下举例。在现场操作之前，操作人员可以打印或复印相关的操作程序。现场操作时，每完成一个步骤就在纸上签字，这样可以防止关键发生遗漏，或

31、者弄错操作顺序。“操作程序”要素相关实践a.打开阀门1# b.关闭阀门23#、24#和26# c.打开阀门8#、9#、10#、11#、12#、13#和16#d.关闭阀门2#、3#、4#、5#、6#、7#、14#和15#e.打开阀门17#、手孔21f.关闭阀门18#、19#和手孔20这种方法非常适合两人一起工作的、特别危险的操作过程，其中一个人负责操作，一个人负责再确认和签名记录。“操作程序”要素相关实践各单位需要针对可能的紧急情形编制相关的应急操作程序。在应急情况下，操作人员压力较大，因此操作程序需要简单明了地说明应急操作的前提条件及应对措施。例如：“操作程序”要素相关实践在操作或维修程序的开始部分，通常需要包括一个“工具与特殊要求”栏目。如果在操作或维修过程中需要使用某些特殊的个人防护设备或特殊工具，最好在该栏目中列出来。这样可以避免在工作途中突然发现少了某种工具，被迫尴尬地中断工作，甚至影响后续作业的安全。“操作程序”要素相关实践操作程序的共享。如果各单位有两座或多座同类型工艺装置的平台，可能存在公用一套操作程序的情况，在这种情况下，需要小心仔细地对比工艺系统，了解可能存在的差异。差别较大时，最好为各座平台的工艺装置编制独立的操作程序。“操作程序”要素相关实践在操作程序文件中