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工藝安全聚焦105期 安全關(guān)鍵設(shè)備的辨識

過程風(fēng)險管控的關(guān)鍵

辨識安全屏障并維護(hù)安全屏障的功能有效，以防止危險物質(zhì)泄漏并減輕可能釋放到環(huán)境中的影響。例如，某工廠有一重大事故危害(MAH)是反應(yīng)器超壓危害，而使用領(lǐng)結(jié)圖(Bow-Tie)辨識出其中一項預(yù)防性安全關(guān)鍵要素(SCE，Safety Critical Element)為反應(yīng)器高壓保護(hù)泄壓功能，其安全關(guān)鍵設(shè)備即為：壓力傳送器、ESD的可編程邏輯控制器及緊急泄壓閥。

名詞解釋：

Major Accident 重大事故：

導(dǎo)致多人死亡和/或嚴(yán)重?fù)p失的事件，可能超出資產(chǎn)本身。通常是由危險物質(zhì)釋放引起的，但也可能是由于結(jié)構(gòu)故障或穩(wěn)定性損失而導(dǎo)致資產(chǎn)嚴(yán)重?fù)p壞。

MAH，Major Accident Hazard 重大事故危害：可能導(dǎo)致重大事故的情況，狀況或事物。

SCE，Safety Critical Element 安全關(guān)鍵要素：

通常以安全功能來描述，一組安全關(guān)鍵要素可能由多個安全關(guān)鍵設(shè)備組成；同樣地，一個安全關(guān)鍵設(shè)備可能屬于多組安全關(guān)鍵要素；

SCE，Safety Critical Equipment 安全關(guān)鍵設(shè)備：是指在安全關(guān)鍵要素內(nèi)可用來使要素依照設(shè)計要求功能運(yùn)行的任何設(shè)備。

安全關(guān)鍵設(shè)備辨識方法

SCE辨識方法的選擇，取決于企業(yè)過程安全管理系統(tǒng)是否成熟；或過程設(shè)備的復(fù)雜度；或過程的高危害特性。常見的辨識方法如下：
1. 基于規(guī)范–通用性做法（例如參照 API RP 14C）；
2. 基于風(fēng)險–定性做法，適用一般小型化工廠；
3. 基于風(fēng)險–半定量做法，適用于大部分煉油化工設(shè)備設(shè)施；
4. 基于風(fēng)險–量化做法，適用于過程安全管理相對成熟，且設(shè)備設(shè)施復(fù)雜度高或危害高的過程。
例如，可以對大型設(shè)施（例如天然氣廠）使用完全基于風(fēng)險的量化方法，而對無人值守井場(氣井或油井)設(shè)施，則使用基于規(guī)范的通用性方法進(jìn)行辨識。

方法一：基于規(guī)范–通用性做法

  • 通常以正面表列的方式，制定在特定應(yīng)用和/或特定服務(wù)中，對安全關(guān)鍵設(shè)備的說明性列表。

  • 列表分類的原則，可以是依行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)API RP 14C或是企業(yè)的制定規(guī)范內(nèi)容。

方法二：基于風(fēng)險–定性做法

  • 利用簡易的定性風(fēng)險評估，例如：What if、HazOp、FMEA。

  • 辨識可能的重大事故危害(MAH)情形。

  • 選擇對預(yù)防或削減MAH有效的安全屏障(或稱”安全關(guān)鍵要素”)。

  • 列表挑選出SCE，并可與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)API RP 14C交叉比對內(nèi)容。

方法三：基于風(fēng)險–半定量做法

  • 利用半定量風(fēng)險評估，例如：HazOp、LOPA、FMEA。

  • 檢視可能的重大事故危害(MAH)情形。

  • 挑選可信的防護(hù)措施或獨(dú)立保護(hù)層（IPL），要求的可靠性都必須達(dá)到90％或更高。

  • 驗證所選SCE是否滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，或用領(lǐng)結(jié)圖辨識消減性的安全關(guān)鍵要素。

方法四：基于風(fēng)險–定量做法

  • 利用半定量風(fēng)險評估，例如：HazOp、LOPA以及全定量的QRA風(fēng)險評估(若有的話)。

  • 審視可能的重大事故危害(MAH)情境。

  • 挑選可信的防護(hù)措施或獨(dú)立保護(hù)層（IPL），要求的可靠性都必須達(dá)到90％或更高。

  • 從QRA報告，挑選出所有可能的削減性安全關(guān)鍵設(shè)備。

安全關(guān)鍵設(shè)備可預(yù)防和削減重大事故危害的影響。必須對安全關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)性地辨識，以確保SCE有足夠的檢查、測試和預(yù)防維護(hù)(ITPM)程序。本文的四種方法中，企業(yè)應(yīng)根據(jù)需求和自身的條件，制定適合本企業(yè)的安全關(guān)鍵設(shè)備辨識方法。

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法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

英國法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)

SCE 一詞起源于1988年7月6日英國北海的Piper Alpha事故。其調(diào)查報告觸發(fā)了英國立法的變化，并導(dǎo)入了基于風(fēng)險的Safety Case制度，其中內(nèi)容即要求作業(yè)者必須識別安全關(guān)鍵元件。此后，從1990年代開始引入了一系列新法規(guī)，包括《 1996年海上設(shè)施（設(shè)計與建造）條例》（DCR）和《 2005年海上設(shè)施（Safety Case）條例》（SCR）。其中1996年的海上設(shè)施條例更對SCE有了更清晰的定義(此即為勞氏對SCE定義的來源)：

1. 如果故障或失效，可能導(dǎo)致重大事故危害；或
2. 能夠預(yù)防重大事故危害的發(fā)生或緩解事故的后果升級擴(kuò)大。
滿足條件1或2之設(shè)備， 即為安全關(guān)鍵要素（Safety Critical Element）。

Safety Case制度目前在英國、歐盟國家、新加坡、馬來西亞都是立法強(qiáng)制要求的內(nèi)容。
美國法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
SCE (Safety Critical Element)的主要法源是API RP 14C《 用于海上平臺的基本安全系統(tǒng)的分析、設(shè)計安裝和測試的推薦做法（2007年3月）》， 這已被納入美國法律30 CFR 250.1628（c）的內(nèi)容要求。
API RP 14C被認(rèn)為是非常規(guī)范的，涉及從井口到保管權(quán)轉(zhuǎn)移到管道公司的設(shè)備所需的安全聯(lián)鎖關(guān)閉和安全裝置。它還要求對安全關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的測試，以確保所需的功能。但它不涉及任何安全系統(tǒng)或框架的實施規(guī)定。雖然其標(biāo)題表明為海上設(shè)施，但API RP 14C也適合陸上使用。
因為API RP 14C是主要的規(guī)范辨識依據(jù)，因此常見工廠會誤解認(rèn)為只有API RP 14C提及的安全關(guān)鍵設(shè)備才是真正的SCE，應(yīng)盡早糾正這一觀念。
其他法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)
其他國家并無類似英、美兩國有全面性的法源依據(jù)來規(guī)范SCE的辨識。但是在加拿大省級法案中倒是有一些相關(guān)要求與規(guī)定。

參考文獻(xiàn)：
1).UK HSE SCE management and verification inspection expectations; SPC/ENFORCEMENT/183
2). Guide Identification of Safety Critical Equipment (SCE), March 2019, CANADA’s Oil & Natural Gas Producers.