預先危害分析(PHA)主要用于新系統(tǒng)設(shè)計、已有系統(tǒng)改造之前的方案設(shè)計、選址階段,人們還沒有掌握其詳細資料的時候,用來分析、辨識可能出現(xiàn)或已經(jīng)存在的危險源,并盡可能在付諸實施之前找出預防、改正、補救措施,消除或控制危險源。
預先危害分析的優(yōu)點在于允許人們在系統(tǒng)開發(fā)的早期識別、控制危險因素,可以用最小的代價消除或減少系統(tǒng)中的危險源,它為制定整個系統(tǒng)壽命期間的安全操作規(guī)程提供依據(jù)。
1.預先危害分析程序
進行預先危害分析時,首先利用安全檢查表、經(jīng)驗和技術(shù)判斷的方法查明第一類危險源存在部位,然后識別使第一類危險源演變?yōu)槭鹿实牡诙愇kU源(觸發(fā)因素和必要條件),研究可能的事故后果及應采取的措施。
預先危害分析包括準備、審查和結(jié)果匯總?cè)齻€階段的工作。
(1)準備工作
在進行分析之前要收集對象系統(tǒng)的資料和其他類似系統(tǒng)或使用類似設(shè)備、工藝物質(zhì)的系統(tǒng)的資料。關(guān)于對象系統(tǒng),要弄清其功能、構(gòu)造,為實現(xiàn)其功能選用的工藝過程,使用的設(shè)備、物質(zhì)、材料等。由于預先危害分析是在系統(tǒng)開發(fā)的初期階段進行的,所以可以獲得的有關(guān)對象系統(tǒng)的資料是有限的。在實際工作中需要借鑒類似系統(tǒng)的經(jīng)驗來彌補對象系統(tǒng)資料的不足。應盡可能獲得類似系統(tǒng)、類似設(shè)備的安全檢查表。
(2)審查
通過對方案設(shè)計、主要工藝和設(shè)備的安全審查,辨識其中的主要第一類危險源及其相關(guān)的第二類危險源,也包括審查設(shè)計規(guī)范和采取的消除、控制危險源的措施。
一般地,應按照預先編好的安全檢查表進行審查,其審查內(nèi)容主要有以下幾方面:
①危險設(shè)備、場所、物質(zhì)(第一類危險源);
②有關(guān)安全的設(shè)備、物質(zhì)間的交接面,如物質(zhì)的相互反應,火災爆炸的發(fā)生及傳播,控制系統(tǒng)等;
③可能影響設(shè)備、物質(zhì)的環(huán)境因素,如地震、洪水、高(低)溫、潮濕、振動等;
④運行、試驗、維修、應急程序,如人失誤后果的嚴重性,操作者的任務(wù),設(shè)備布置及通道情況,人員防護等;
⑤輔助設(shè)施,如物質(zhì)、產(chǎn)品儲存,試驗設(shè)備,人員訓練,動力供應等;
⑥有關(guān)安全的設(shè)備,如安全防護設(shè)施,冗余設(shè)備,滅火系統(tǒng),安全監(jiān)控系統(tǒng),個人防護設(shè)備等。
根據(jù)審查結(jié)果,確定系統(tǒng)中的主要危險源,研究其產(chǎn)生原因和可能導致的事故。根據(jù)導致事故原因的重要性和事故后果的嚴重程度,把危險源進行粗略分類。一般地,可以把危險源劃分為4級:
Ⅰ級:安全的,可以忽略;
Ⅱ級:臨界的,有導致事故的可能性,事故后果輕微,應注意控制;
Ⅲ級:危險的,可能導致事故、造成人員傷亡或財物損失,必須采取措施控制;
Ⅳ級:災難的,可能導致事故、造成人員嚴重傷亡或財物巨大損失,必須設(shè)法消除。
針對辨識出的主要危險源,可以通過修改設(shè)計、增加安全措施來消除或控制它們,從而,,達到系統(tǒng)安全的目的。
(3)結(jié)果匯總
以表格的形式匯總分析結(jié)果。典型的結(jié)果匯總表包括主要的事故、產(chǎn)生原因、可能的后果、危險性級別和應采取的措施等欄目。
2.應用實例
(1)硫化氫輸送系統(tǒng)
現(xiàn)在考察一例:把硫化氫(H2S)輸送到反應裝置的設(shè)計方案。
在設(shè)計的初期,分析者只知道在工藝過程中處理的物質(zhì)是硫化氫,以及硫化氫有毒、可燃燒。于是,把硫化氫意外泄漏作為可能的事故,分析導致事故發(fā)生的原因:
①盛裝硫化氫的壓力容器泄漏或破裂;
②化學反應中硫化氫過剩;
③反應裝置供料管線泄漏或破裂;
④在連接硫化氫儲罐和反應裝置的過程中發(fā)生泄漏。
然后,考察事故后果及應采取的危險源控制措施。
當發(fā)生大量硫化氫泄漏時,將對附近人員產(chǎn)生致命傷害,其危險程度視泄漏情況為Ⅲ級和Ⅳ級。
為了防止泄漏事故發(fā)生,分析者向設(shè)計人員提出如下建議:
①考慮用一種低毒性物質(zhì)在需要時能產(chǎn)生硫化氫的工藝;
②開發(fā)一套收集和處理過剩硫化氫的系統(tǒng);
③采用硫化氫泄漏報警裝置;
④現(xiàn)場僅儲存最小量的硫化氫,不會輸送、處理過量;
⑤開發(fā)符合人機學要求的儲罐連接程序;
⑥設(shè)置由硫化氫泄漏監(jiān)控系統(tǒng)驅(qū)動的水封系統(tǒng)封閉儲罐;
⑦把儲罐布置在遠離其他道路、方便輸送的地方;
⑧在投產(chǎn)之前教育、培訓職工使其了解硫化氫的危害,掌握應急程序。
(2)高爐拆裝工程預先危害分析
在鋼鐵廠里需要定期進行高爐大修。鞍山鋼鐵公司針對高爐拆裝工程進行的預先危害分析結(jié)果匯總列于表2-11。其中,把危險性分為發(fā)生事故可能性和后果嚴重程度兩欄。