基于保护层分析法构建“量锁式”风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制模型与应用.pdf

2023年第49 卷第8 期August 2023工业安全与环保Industrial Safety and Environmental Protection 47.基于保护层分析法构建“量锁式”风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制模型与应用郭涛（北京京东方显示技术有限公司，北京1 0 0 1 7 6)摘要为提高企业安全管理水平，最大程度上减少人的不安全行为及物的不安全状态，并积极响应国家推动建立安全风险管控和隐患排查治理双重预防机制的政策，结合企业生产现状，创新构建“量锁式”双重预防机制，针对生产区域的设备、作业、岗位进行风险辨识，并进行固有风险评估和定级，通过安全措施实现固有风险降级，确保残余风险处于一般及以下范围，降级的安全措施作为隐患排查清单，按照固有风险的分级对隐患排查清单开展隐患排查治理。结果表明：企业使用“量锁式”双重预防机制建立双控体系，有效控制生产安全的潜在风险，及时发现和消除重大安全隐患，最大程度上保障企业安全生产运行。关键词保护层分析法“量锁式”双重预防机制风险定级安全措施风险降级Modeling and application of dual prevention mechanism of quantitative lock risk classification andcontrol and hidden danger investigation and management based on LOPA methodGUO Tao(Beijing BOE Display Technology Co.,Ltd.,Bejing 100176,China)Abstract In order to improve the level of enterprise safety management,increase the degree of reduction of unsafehuman behavior and unsafe state of things,and actively respond to the national policy of promoting the establishmentof a dual prevention mechanism of safety risk control and hidden danger investigation and governance,combined withthe current situation of enterprise production,innovate the construction of a quantity lock dual prevention mechan-ism,identify risks for equipment,operations and positions in the production area,carry out inherent risk assessmentand grading,achieve inherent risk degradation through safety measures,and ensure that residual risks are in the generaland below range.The downgraded security measures are listed in the hidden danger investigation list,and the hiddendanger investigation and management are carried out according to the inherent risk level.The results show that enter-prises use the quantity lock dual prevention mechanism to establish a dual control system,which effectively controlsthe potential risks of production safety,finds and eliminates major safety hazards in time,and ensures the safe produc-tion operation of the enterprise to the greatest extent.Key words LOPA quantity lock dual prevention mechanism risk rating safety measures risk degradation0引言2016年初，习近平总书记在中共中央政治局常委会会议上发表重要讲话，提出5点关于全面加强安全生产工作的要求，,其中对于重大、特大事故频繁发生的现象坚决遏制，要求极易发生重大、特大事故的企业及行业领域必须采取风险分级管控和隐患排查治理的双重预防性工作机制，加大安全防范力度，积极组织应急演练，尽可能的减少人员的伤亡及财产的损失。2 0 1 6 年1 0 月国务院安委办发布的关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见及2 0 2 1 年6 月新安全生产法要求，企业推陈创新，构建“量锁式”风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制，确保安全生产有效运行。1“量锁式 双重预防机制的构建理念与模型1.1双重预防机制研究现状双重预防机制是指安全生产风险分级管控和隐患排查治理双管齐下建设的措施，制定并公示风险管控措施，持续提高现场管控效果。2 0 1 6 年1 2 月山东省质量技术监督局发布安全生产风险分级管控体系通则，学习国内外关于风险管理的相关知识，对现代安全管理的理念进行深刻的了解，并借鉴其风险管理经验;2 0 1 7 年，黄典剑 2 从体系的概念、建 48设和运行进行了深入探讨，表明建立双重预防机制的重要性；2 0 1 9 年江苏省应急管理厅发布江苏省化工企业安全风险分区分级指南（试行)，主要适用于化工生产企业 3-6 、有关危险化学品的仓储经营的设施企业，明确了按区域划分，进行风险等级确定，并采取相应的措施降低风险；2 0 2 2 年，卞斌彬等 7 结合双重预防理论和企业安全管理现状，提出利用企业双重预防工作开展过程中产生的风险和隐患数据，从数量、类别、层级、等级等数据的自身内涵，量化风险和隐患之间的关系，构建安全评价指标体系。现有的双重预防机制建设大部分是将危险源或风险源按照LEC法、经验值法等进行分级，再使用隐患排查表法列出相关的隐患排查内容。这样存在的问题是风险分级没有量化定级，没有明确固有风险和残余风险，没有建立系统性的隐患清单，风险分级管控和隐患排查治理没有形成有机的联系。而采用创新的“量锁式”双重预防机制，有效地解决了此类风险分级管控设备岗位作业保空间障隐患排查治理2风险点确定2.11风险单元划分在工艺基础上，某企业由多个部门构成，在划分评估单元时，以科室为辨识评估单元，科室内的设备、空间、岗位、作业活动作为风险评估对象。风险识别与评估由科室负责人主导，确保风险识别覆盖科室负责区域内的所有设备、场所和作业。2.2风险类型描述风险类型即为风险可能导致的事故，以国家标准企业职工伤亡事故分类标准中2 0 种事故类型分类为参考。在确定事故类型时，在标准分类的基础上，结合某企业自身的实际情况进行辨识 。因此，该企业在生产过程中涉及到的1 3种主要事故类型如表1 所示。2.3风险源能量类别风险识别需对评估单元内的设备、空间、岗位、问题。1.2双重预防机制构建的理念与模型“量锁式”双重预防机制引入了固有风险、残余风险、风险矩阵法、预防措施、减缓措施、固有措施和管理措施等概念。首先，依据事故类型和能量类别2种要素，对生产区域的设备、作业、岗位进行风险辨识和评估，然后借鉴安全仪表系统理念中的LOPA评估量化理论模型8,在使用风险矩阵计算方法的基础上，结合预防措施、减缓措施、管理措施不同的安全保护层失效率，通过计算实现风险降级，确保残余风险处于一般或较低级。降级的安全措施作为隐患排查清单，按照固有风险级别对隐患排查清单分级管控。“量锁式”双重预防机制构建的过程包含了降级过程量化、安全措施的量化，以及固有风险分级与隐患排查治理有机结合，实现互锁关系。“量锁式”双重预防机制模型如图1 所示。重大管理措施风险辨识与评估较大定级一般较低凤险风险类别重大较大一般较低管控层级确认层级总经理技安次/季度部长技安1次/月1次/月科长部长1次/半月1 次/半月1 次/月图1“量锁式 双重预防机制作业活动等逐一识别，对生产活动全方位、全过程识别，识别范围包括但不限于生产设备、现场环境、高危作业和施工作业活动等。表2 是按照能量类别进行辨识的要素。风险应每年进行一次重新识别，当原材料、化学品、设备工艺参数、设备功能等发生变更时，需在变更前开展风险辨识与评估。根据上述事故类型和能量类别确定每一风险点可能发生的事故类型和所属能量源，为后续固有风险定级和降级垫定基础。3固有风险评价定级风险一般指不确定性对目标的影响。通常用事件后果(包括情形的变化)和事件发生可能性的组合来表示 1 0 。风险有固有风险和残余风险2 种。固有风险是风险源的固有危险性，考虑到固有措施下的潜在风险。而残余风险是固有风险采取预防性措施、减缓性措施、管理措施后还剩余的潜在风险。预防措施识别措施减缓措施固有措施生成检查内容隐患排查清单措施评估，可接受风险降级生成49表1 企业主要事故类型表3事故发生可能性参考类型类型描述物体打击指失控物体的惯性力造成的人身伤害事故车辆伤害指本企业机动车辆引起的机械伤害事故指机械设备与工具引起的绞、辗、碰、割戳、切机械伤害等伤害起重伤害指从事起重作业时引起的机械伤害事故触电指电流流经人体，造成生理伤害的事故指强酸、强碱溅到身体引起的灼伤，或因火焰灼烫引起的烧伤，高温物体引起的烫伤火灾指造成人身伤亡的企业火灾事故高处坠落指出于危险重力势能差引起的伤害事故锅炉爆炸锅炉发生的物理性爆炸事故容器是指比较容易发生事故，且事故危害性容器爆炸较大的承受压力载荷的密闭装置凡是不属于上述爆炸的事故均列为其他爆炸其他爆炸事故指人接触有毒物质，如误吃有毒食物或呼吸中毒和室息有害气体其他伤害不属于上述部分的伤害均列为其他伤害表2 能量类别辨识要素能量分类风险要素电能高压电、低压电、弱电、静电、雷电等内能（冷热能）高温腔室、动火作业、超低温冷柜、液氮等机械能压缩气体、液化气体、运动部件/物体、压力(动能势能)容器、压力管道、高处物体、高处作业等有害、有毒、剧毒、化学品反应、易燃易爆、化学能/生物腐蚀、缺氧、传染等辐射能紫外光、弧光、电离、激光等磁能RF高频磁场、Coater设备磁铁、工频磁场等其他噪声等以上不包含的能量3.1固有风险定级方法风险的评价方法有风险矩阵法（LS）、作业条件危险性评价法(LEC)、危险与可操作性分析法(HAZ-OP）、保护层分析法（LOPA)等。在辨识过程中，危险化学品供应与输送系统使用HAZOP与LOPA相结合的分析方法进行风险评估，而生产工艺设备与现场作业活动一般使用LS法或LEC法进行风险评估。“量锁式”双预防机制采用风险矩阵法(LS)对固有风险进行定级。3.2固有风险定级固有风险计算按下式：固有风险=可能性后果严重性式中，可能性为风险发生的可能性，见表3。后果严重性为风险发生后的后果严重性，见表4一表7。指标释义行业内过去2 年很可能发生1 次以上从该风险行业内过去5年过去N年较可能发生1 次可能发生此类性等突发事件行业内过去1 0 年可能发生1 次级的次数(频率)得行业内过去1 0 年较不可能2出等级值以上发生1 次行业内过去从未基本不可发生能结合北京市安全风险评估规范(试行)中的附件3-3和生产经营单位安全生产风险评估规范中的风险分析表 可知,风险发生可能性分为很可能、较可能、可能、较不可能与基本不可能5个等级，详情见表3；而风险后果严重性分为很大、大、一般、小、很小5个等级，指标为人时事故发生后果的严重性见表4,指标为经济时事故发生后果的严重性见表5，指标为疏散人数时事故发生后果的严重性见表6,指标为社会关注度时事故发生后果的严重性见表7。表4指标为人时事故发生后果的严重性指标描述死亡人数受伤人数等级很大3大12人一般小很小表5#指标为经济时事故发生后果的严重性经济损失(E1)指标描述很大大经济一般小很小表6 指标为疏散人数时事故发生后果的严重性指标描述很大大疏散人数一般(1)小很小分级000万元1000500999300499100299100疏散人数502050102031013可能性等级543150516494515334221等级54321等级5432150.表7 指标为社会关注度时事故发生后果的严重性指标持续时间1d内社会关1 7 d注度730d30d以上固有风险等级由固有风险发生的可能性与风险产生后果的严重性两个指标衡量，通过风险矩阵图中可能性与严重性组合的结果确定。经式（1）计算数值查表8 确定固有风险级别，级别分为重大、较大、一般、低4种等级。风险矩阵图见表8。表8 风险矩阵后果严重性风险等级很小1小2一般3大4行很大5基本不可能1低1低2低3低4一般5可较不可能2低2低4一般6 一般8 较大1 0能可能3低3一般6 一般9 较大1 2 较大1 5性较可能4低4一般8 较大1 2 重大1 6 重大2 0很可能5一般5较大1 0 较大1 5重大2 0 重大2 54固有风险降级4.1固有风险降级措施当固有风险是重大级和较大级时，需从当前设计、已经安装并投用的或在管理实践中已经存在的，防止事故发生或减缓事故后果的工程措施或管理措施 1 2 1,通过安全措施进行风险降级，安全措施不足时，需增加安全措施，使残余风险达到一般风险及以下。安全措施分为固有措施、预防性措施、减缓性措施和管理措施。其具体区别如下表9 所示。序号安全措施1设备材料选择2基本工艺控制系统序号安全措施报警和人1有报警信号，且人员至少有1 0 min以上的反应时间才可以作为预防措施员干预安全仪表对控制系统中检测的结果实施报警动作或停机控制，例：氢气压缩机入口处装氧含量2系统3联锁装置置，具有联锁功能，例：设备内联锁装置安全阀和安全阀是防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门；爆破片是在达到规定4爆破片的温度和压力下之后爆破，泄放压力表9 4种措施的区别范围措施本区本市国内国际11122334表1 0 固有措施的安全保护层失效率说明例：选择31 6 L不锈钢例：液位信号控制进料阀门开关，温度信号控制循环水冷却水进料表1 1 预防性措施的安全保护层失效率说明探头，氧含量高时压缩机停机指在危险排除之前能阻止接触危险区，或者一旦接触时能自动排除危险状态的一种装说明为保证生产正常运行而在设计时引入工艺的基23344555固有性本措施，且保证失效概率 0.51 0 次/年（2 0 年措施内不发生失效），例如特气、化学品专用材料性质的内衬、特氟龙管道或者聚四氟乙烯管道等为防止危险物料泄漏或能量失控事件的发生，从预防性而降低后果事件发生的可能性的安全措施，例如措施机械设备外加防护罩、联锁装置在危险物料泄漏或能量失控事件发生后，用于降减缓性低后果发生的可能性，或减缓后果严重性的安全措施措施，例如防火堤、防火墙、围堰为了保证生产过程正常安全运行而制定的制度、管理规程、点检等相关管理措施，例如制定的作业程措施序、安全操作规程、应急响应等4.2安全措施的降险能力风险降级用到的降险能力参数，是参考保护层分析方法（LOPA）转化而得，保护层分析方法(LOPA)是一种半定量的风险评价方法，它通过评价保护层的失效性 1 3 来确定固有风险可降级标准。固有措施的安全保护层降险能力见表1 0，预防性措施的安全保护层降险能力见表1 1，减缓性措施的安全保护层降险能力见表1 2，管理性措施的安全保护层降险能力见表1 3。PFD是一个频率值，单位是次/年，PFD的倒数即为年，例如1 1 0 即表示1 0 年1 次。按照PFD可选取范围，固有风险降级计算按照最严格的失效频率进行计算，对可能在1 5年(不包含5)失效的措施降险能力定义为0.5，5 1 0 年（不包含1 0）可能失效的措施降险能力定义为1,1 0 年以上的定义为2。降险能力失效概率20.510-2110-1降险失效概率能力0.5110.51110-1110-1210-l51表1 2 减缓性措施的安全保护层失效率降险序号安全措施1泄爆墙2防火墙3火灾、泄漏探测和报警系统4自动或远程启动的隔离阀5灭火器、水喷淋系统和消防水炮6建筑物抗爆炸结构设计适用于特定事故后果的个体防保护人员在事故发生后进行逃生、救援时的人身安全与健7护装备序号安全措施1应急预案2安全操作规程的规章和程序4.3风险降级过程将固有措施、预防措施、减缓措施和管理措施4类措施分别对应相应的降险能力值。按式（2）计算第一步，代表减少事故发生的可能性。Xi=R-EPY,式中，Xi为降级过程中因预防性措施固有风险降级后的数值；R为固有风险数值；Y,为预防性措施的降险能力值。按式(3)计算第二步，代表减少事故发生的严重性。X2=Xi-EiYa式中，X为降级过程中因减缓性措施固有风险降级后的数值；X为降级过程中因预防性措施固有风险降级后的数值；Ya为减缓性措施的降险能力值。按式(4)计算第三步，代表减少事故发生的可能严重性风险类型设备/号部科场所/门室作业交船口Xxx号科特气电楼室设备能5建立隐患排查清单隐患排查过程就是核验风险是否还受控的过程。说明为保护危险爆炸场所主体建筑稳定而设置的薄弱环节，例：高能爆炸物危险性工房采用的轻质易碎墙体防火墙是由不燃烧体构成，耐火极限不低于3h火灾报警装置是用以接收、显示和传递火灾报警信号，并能发出控制信号和具有其他辅助功能的控制指示设备；火灾探测器是对现场进行探查、发现火灾的设备使阀门两侧流体分离，安全性更高的阀门消防灭火设施对有发生爆炸可能性的建筑物进行防爆设计和采取防爆、泄爆的构造措施康所必备的一种防御性装备，例：全面罩、半面罩表1 3管理性措施的安全保护层失效率说明应急预案指面对突发事件如自然灾害、重特大事故、环境公害及人为破坏的应急管理、指挥、救援计划等安全操作规程是指劳动者操作机器设备和调整仪器仪表时必须遵守(2)(3)风险源辨识清单固有风险源周围社会关风险人经济敏感性注度等级目标通电的配电箱43422风险缘层(16)(0)图2 风险辨识清单风险的降级过程验证采取的安全措施是否足够，而分级管控则用来确认这些措施的状态是否有效。企失效概率能力20.210-120.210-11110-1110-11110-120.210-10.5210-1降险能力失效概率0.510.51性或严重性。X=X2-EYm式中，X,为降级过程中因管理性措施固有风险降级后的数值；X为降级过程中因减缓措施固有风险降级后的数值；Ym为涉及到的管理性措施的降险能力值。由以上步骤完成了风险降级，残余风险等级对应的最小值为1。残余风险等级应为一般风险或较小风险；如达不到一般风险需继续增加预防性措施、减缓性措施或管理措施等，直至达到一般风险或较小风险。4.4风险辨识清单通过以上步骤，建立风险辨识清单，并通过采取一系列措施进行风险降级，其风险辨识清单如图2 所示。风险降低措施固有措施预防性措施重大电缆绝(4)网格化责任人减缓性措施管理措施52业将管理级别分为公司级、部门级、科室级、班组级。不同管理级负责相应级别的固有风险，则是风险分重大风险较大风险一般风险较低风险管控层级确认层级总经理技安1次/季度部长技安科长部长1次/半月1次/半月1次/月图3管理级对应检查的风险等级每级风险均建立相对应的量化的风险隐患排查措施。结合管理级别和风险级别，建立如图4所示清单，包含每一个风险的预防措施、减缓措施、管理隐患排查清单。管控层级：口总经理级口部长口科长工程师口技安检查频次：季明口半月周序号部门ArrayPhoto26双重预防机制运行某企业按照“量锁式”双重预防机制建立重大固有风险35个，较大固有风险1 6 3个，一般固有风险277个，低固有风险1 7 8 个；重大和较大残余风险0个，一般和低残余风险6 53个；安全措施（即是隐患排查清单)52 6 3个，其中新增安全措施1 6 个。“量锁式”双重预防机制效果凸显，既排查了现有安全措施的不足，又验证了安全措施的有效性；既是动态的安全风险管控，又是量化的安全风险管控。凤险源区城事故类型（加底色）圈有风险级管控，见图3所示。风险类别/1次/月1次/月科室风险点固有风险等级措施分类管控措施明细漏电保护接零保护预防措施过流保护电流监测相线温度监测散热风扇通电的配电箱重大1 6火灾减缓措施管理措施/检查人：措施判定标准可以停机条件下，案黄色按钮是否跳闸PE线（黄绿相间线）是否有统一的接线排可以停机条件下，案黄色按钮是否跳闸读取电流值大小，不超过50 安培读取相线值大小，不超过7 0 风扇应为转动灭火器是否为干粉式，指针是否在绿色区，年灭火器间时间没有超过一年烟感烟感绿灯在1 分钟内闪烁防火材料空气开关、断路器有UL94V认证标识配电柜贴有应急联系人、开关控制设备编号、警示标识上游配电柜开关编号、触电标识作业操作规程操作规程是2 0 2 2 版，并有批准号应急响应应急简易流程图在现场，应急预案为2 0 2 2 版图4隐患排查清单“量锁式”双重预防机制将风险分级管控和隐患排查治理有机结合在一起，相互锁定，从而达到确保企业安全生产的目的。此外机制建立后实现风险告知和信息化管理2 项内容。风险告知分为培训告知和岗位告知。培训告知在岗位或班组培训中进行告知，告知内容包含风险位置、固有风险等级、可能导致的事故类型、安全防护措施、区域内作业注意事项等内容；设备现场风险告知牌需张贴在岗位、设备或空间上。详情见图5所示。双控安全风险告知牌管控指施减慢招施/管理招饰残余风险检查时间：检查结果验证结果：PE线结的位置：验证结果：电流值：温度值：风扇状态：灰火器型号：指针位置：年检日期：灯的状态：开关标识为：断路器标识为：应急联系人为：控制设备编号：上游开关编号：触电标识：批准日期：批准日期：警示标识备注负责部门/科室网格化责任人联系方式图5风险告知牌应急搭施53双重预防机制信息化平台包含五大模块：固有参考文献风险统计、残余风险统计、风险地图、隐患滚动通知、1DB37/T28822016，安全生产风险分级管控体系通则分级管控要求，结合企业现有安全管理模式，通过数S.字信息化有效推进风险分级管控实施，见图6 所示。2黄典剑.安全风险分级管控与隐患排查治理双重预防机制建设探讨 J.中国安全生产，2 0 1 7,1 2(7)：36-38.安全风险分级管控与隐惠排童治理双体系运营中心203-404-26A0000图6 双重预防机制信息化平台7结论“量锁式”双重预防机制是指对企业的固有风险进行定级，并通过采取固有措施、预防措施、减缓措施和管理措施对固有风险进行降级，确保降级之后的残余风险达到可接受风险范围之内。1)“量锁式”双重预防机制是将固有风险通过量化的安全措施降级残余风险到可接受风险的过程。2)“量锁式”双重预防机制借鉴HAZOP和LOPA2种评估量化模型，在使用风险矩阵的基础上，结合预防性措施、减缓性措施、管理措施的不同安全保护层失效率，对固有风险进行降级计算。3）通过风险降级验证安全措施是否齐全，通过风险分级管控确认安全措施是否有效，风险分级管控和隐患排查治理是有机结合、互相锁定的关系。4)通过数字信息化手段将风险分级管控和隐患排查治理高效化和可视化，并通过建立风险告知牌，使作业人员熟悉风险级别和安全措施。5）定期评估双重预防机制运行情况，及时发现问题和纠正偏差，保障双重预防机制动态的持续改进运行。3王学伟，朱宁.双重预防体系在化工安全生产中的运用J.中国氯碱，2 0 2 2(1 0)：43-46.4谢思政.试论如何构建企业安全风险分级管控和隐患排查治理双重预防体系 J.化工管理，2 0 2 0（1)：51-52.5姜灿，黄姣.双重预防机制化工安全管理的创新模式 J.化工管理,2 0 2 2(2 3):1 0 0-1 0 2.6黄守平.正确认识双重预防机制推进动态化安全管理 J.化工管理,2 0 2 2(2 0)：8 5-8 8.7卞斌彬,黄玉庆,刘志坚，等.基于双重预防机制的安全评价指标体系构建 J.中国安全科学学报，2 0 2 2，32（S1)：45-50.8AQ/T30542015，保护层分析（LOPA）方法应用导则S.9GB64411986,企业职工伤亡事故分类标准 S.1 0 G B/T 2 36 9 42 0 1 3,风险管理术语 S.11DB11/T14782017,生产经营单位安全生产风险评估规范 S.1 2 T/C C SA S0 0 1 2 0 1 8,危险与可操作性分析(HAZOP分析)质量控制与审查导则 S.13刘克忠.危险与可操作性-保护层分析方法与双重预防机制在液氨风险分析中的应用.磷肥与复肥,2 0 2 2,37(4):41-43.作者简介郭涛（1 9 8 0 一)，男，硕士，高级工程师，注册安全工程师，北京市应急局专家，中华环保联合会VOC专家，首都经济贸易大学校外导师，北京市经济技术开发区智库专家，北京市优秀青年工程师，北京京东方显示技术有限公司技安环保部总监，主要从事半导体安全技术、危化品安全技术和安全管理，半导体废水、废气污染和治理。E-mail:。收稿日期：2 0 2 3-0 2-1 4）