基于JSA的风险分析在石化行业用火作业中的应用.doc
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基于JSA的风险分析在石化行业用火作业中的应用
摘要：
利用基于JSA（JobSafetyAnalysis）的风险分析方法对装置内的用火作业进行任务识别，工作分解，步骤分析，从而判断出风险程度，进而提出预防措施，以达到降低现场用火作业风险的目的。
关键词：
工作安全分析；风险分析；用火作业
随着炼油装置大型化、一体化、集约化和自动化程度的提高，通过装置长周期运行，减少非计划停工，延长设备的使用寿命，从而增加有效生产时间，是炼化企业提高经济效益的有效手段。
炼化企业的全厂性大检修周期也从最初的1年1修，3年2修到3年1修，至目前普遍开始要求并执行的4年1修。
装置长周期稳定生产已经成为炼油装置生产的大势所趋。
装置的长周期运行其本质是设备的长周期运行，其势必会带来设备的腐蚀泄漏、损坏维修等问题，这些问题的解决都需要进行现场施工作业，特别是用火作业是现场堵漏及静设备检修的主要工作手段。
据中国石化济南分公司2016年3月份现场作业统计，3月份共计用火作业830余项，其中一级用火作业680余项，而同月设备检修（包括电气、仪表、维修）计划施工作业为930余项。
而根据某大型化工公司数据显示，2014年共发生19起重大事故，其中直接作业环节占73.7%。
另据一统计数据显示，2013年至2015年，其直属的炼化企业中，直接作业环节事故18起，死亡35人，分别占事故总数的66.7%和死亡人数的83.3%，可见用火作业在现场直接作业环节事故中比重较大。
直接作业环节事故类型具体分布如图1所示。
在这种形势下，如何应用先进管理技术预知并降低作业过程中的风险，使装置安全平稳运行是需要研究和解决的重要问题。
出于解决这一问题的目的，一种工作安全风险分析方法被应用到车间现场用火作业分析中去。
1、工作安全风险分析（JSA）技术概述
风险是通过事故现象和损失事件表现出来的。
为理解风险的概念，我们可以分析事故的形成过程，其可用图2表示。
危险
事故
损失
事故链
图2
所谓危险（Hazard）就是事物所处的一种不安全状态，在这种状态下，将可能导致某种事故或一系列的损害或损失事件。
事故链上的最终事故会引起某些损失（Loss）或损害，包括人员伤害、财产损失或环境破坏等。
危险的出现概率、发生何种事故及其发生概率、导致何种损失及其概率都是不确定的。
这种事故形成过程中的不确定性，就是广义上的风险。
而在实际的风险分析工作中，人们主要关心事故所造成的损失，并把这种不确定的损失的期望值叫做风险（Risk），这可谓狭义的风险。
[1]
工作安全分析（JSA），又称作业安全分析，它由工作分析推演而来，由美国葛玛利教授1947年提出，是欧美企业长期在使用的一套较先进的风险管理工具之一，近年来逐步被国内企业所认识并接受，率先在石油化工企业导入并使用，并收到良好的成效。
它是用来评估任何确定的活动相关的潜在危害，保证风险最小化的目前国际上最常用、最简单和有效的风险分析方法。
它能有序地对存在的危害进行识别、评估和制定实施控制措施的过程。
组织者可以指导岗位工人对自身的作业进行危害辨识和风险评估，仔细的研究和记录工作的每一个步骤，识别已有或者潜在的危害。
然后，对人员、程序、设备、材料和环境等隐患进行分析，找到最好的办法来减少或者消除这些隐患所带来的风险，以避免事故的发生。
当JSA工作的深入与推广和有效使用，可以帮助企业快速识别运营过程中的各类风险，并及时采取有效的控制措施，从而避免一些重大安全事故或职业伤害事故的发生，提升企业安全管理方面的绩效。
2、装置简介
济南炼化1971年4月开始筹建，1975年7月正式投产。
经过40多年的发展，企业由原油加工能力50万吨每年的中小型炼油厂，发展成为具有800万吨每年原油综合加工配套能力的集炼油、化工于一体的大型综合性石油化工生产企业。
济南炼化坚持深化企业改革，强化科学管理，走内涵发展之路，实现了生产上精耕细作，经营上精打细算，技术上精益求精，管理上精雕细刻，经济增长方式逐步由粗放型向集约型转变。
其中二加氢车间于2001年3月组建成立，装置现由120万吨/延迟焦化装置和80万吨/柴油加氢改质装置组成。
焦化-加氢联合装置由中国石化SEI设计。
原设计50万吨/年延迟焦化装置，于2002年9月建成中交，同年11月一次投产运行；装置于2009年10月扩能改造为120万吨/年，并于同年12月投产运行。
原设计120万吨/年柴油加氢精制装置，于2002年12月建成中交，同年12月投产运行；2011年12月进行质量升级技术改造为80万吨/年柴油加氢改质装置。
二加氢车间工艺管线及容器中既含有减压渣油及油浆、沥青等劣质高温重油，又含有蜡油、汽油、化工轻油、柴油等高温轻油，还存在氢气和焦化干气等易燃易爆气体，且其中间产品液化石油气中含有大量硫化氢气体。
这些物质的存在都增加了用火等现场作业的风险。
3、JSA分析工作介绍
3.1JSA分析小组的组成
本次JSA会议的参加人员尽力囊括主管、员工、受影响的人以及有知识和经验的管理人员，从而达到识别风险、降低危害、创造安全的工作环境的目的。
具体JSA分析小组成员见表1。
表1JSA分析小组成员表
单位
JSA分析人员职务
姓名
中国石油化工股份有限公司济南分公司
JSA分析主持人
陈劲
JSA分析记录员
刘佳佳
中国石油化工股份有限公司济南分公司
技术人员
冯震恒
中国石油化工股份有限公司济南分公司
技术专家
曹警伟
3.2JSA分析作业采用的方法
a）直接观察。
对作业人员的工作过程进行现场观察或将整个工作过程拍摄下来进行观察讨论、分析，记录工作流程并评估可能的风险。
此种方式较直观，且贴合实际，适用于日常工作的安全分析。
b）集体讨论。
JSA分析小组成员，通过“头脑风暴”（Brain-storming，最早是精神病理学上的用语，指精神病患者的精神错乱状态而言的，如今转而为无限制的自由联想和讨论，其目的在于产生新观念或激发创新设想。
）回顾工作或联想工作的开展进行分析。
主要是依据多个有工作经验的人员在一起对所从事的工作进行讨论，分解作业步骤，识别潜在危害，评估风险，制定相应的控制措施。
此种方法依据分析者的工作经验和知识，适用于日常工作和新工作的安全分析。
c）回忆与分析评估。
有经验的作业人员通过回忆，记录作业的步骤，并分析潜在的风险并提出控制措施，然后将分析评估的结果与其他有关人员进行讨论交流。
此种作业方法依赖于作业人员的回忆，不推荐用于复杂的工作分析。
d）综合运用。
也就是综合直接观察和集体讨论的方式，结合分析者的工作经验和知识进行实地观察和讨论来完成工作安全分析，此种方法较为完善，也是本次JSA分析小组所采取的方法。
3.3JSA分析作业流程与步骤
3.3.1JSA分析作业流程
JSA的基本分析作业理念和流程如图3所示。
识别工作任务
工作任务分解成几个关键的步骤
识别每一步骤的危害
评估每一危害所对应的风险
研究消除或降低风险的措施
残余风险是否可以接受
记录并执行
是
图3JSA分析作业流程
3.3.2JSA分析作业步骤
a）工作任务的识别。
确定作业活动的目的是为了进行危险源辨识。
“危险源”是可能引起事故的“根源或状态”，它来自作业活动中物、人、环境、管理四方面的不安全因素。
本次作业活动的目标非常明确，即为“用火作业”，然后详细了解所进行工作任务的具体细节，如：
要干什么、时间、地点、人员、工具等。
通过对车间2016年2、3月份的现场用火作业票分析，我们可以看出，用火作业主要集中在“消防蒸汽线堵漏用火、蒸汽伴热线堵漏用火、新增工艺流程用火、旧工艺流程动改用火、设备堵漏用火及设备用电”等方面。
具体统计数据如图4所示。
有统计数据可以看出，设备用电一般为突发的临时性任务，同时鉴于其危险性较低，故最终确定的分析作业活动为消防蒸汽线堵漏用火、蒸汽伴热线堵漏用火、新增工艺流程用火、旧工艺流程动改用火和设备堵漏用火五项作业。
图42016年用火作业分布统计表
b）工作任务的分解。
工作任务的分解是JSA分析在初期准备阶段的重点工作。
对作业活动划分程度上的把握直接影响到后续的分析任务的成功与否。
因为如果工作任务分解太细，则会产生大量的不必要的步骤；而分解太粗，则可能忽略某些活动中的潜在风险。
对作业活动划分总体上的把控要求是：
首先所划分出的每种作业活动应是性质上相对独立的，一般按照工作顺序把一项作业分成几个步骤，且每一个步骤都必须具体和明确。
其次，所划分的步骤一般为7到8步为宜，并尽量控制在10到15步以内，且一般应使用诸如打开、转动、关闭等类似动作，并简明扼要的说明做什么，而不是如何做。
最后分解作业步骤应充分参考操作规程、指南、行业标准或企业内部开具的作业票据，集体讨论，精准划分。
根据上述划分要求，本次JSA作业分析大致上主要将各工作任务分为“确认并切出漏点、施工前办理作业许可证、施工前的准备、用火作业施工、作业完工验收、管线投用”六大步骤，对某些特殊作业，为突出其作业的特殊性，增加了“新旧工艺管线碰口”步骤。
c）对步骤进行风险分析。
对步骤进行的风险分析，应充分利用团队的以往的经验、事故认识和典型危害的回顾等力量，采取“综合运用”的方法，列出可能出现危险的地方和可能出现的每一个诸如人员伤害、职业病、财产损失和环境破坏等危害。
主要可以从现场或环境，工具或设备，涉及的人员，临时变更，危害因素等几方面识别。
详情如表2所示。
因素
细节
现场或环境
工具或设备
涉及的人员
临时变更
危害因素
1
现场布置和环境状况
工机具是否完好
人员及作业力量配备
作业地点变更的危险性
物理和化学性
2
用火部位周边设施状况
工机具是否检验合格
人员能力（新人、老员工）
工作方法变更的危险性
心理和行为性
3
交叉作业的影响危险
工具是否符合防爆要求
人员种类（职工、承包商）
人员变更带来的危险性
工作环境和自然环境
表2JSA作业步骤分析因素细节
d）评估危害所对应的风险。
风险主要是危害影响的严重性和危害发生的可能性的结合，考虑到用火作业所带来影响的范围性，JSA分析小组主要从影响的人数和可能伤害的程度以及财产的损失两个方面进行考虑。
风险程度是事故发生可能性（L）和后果严重性（S）的函数。
具体请参照表3、4、5。
项目
赋值
偏差发生定性频率
偏差发半定量频率
1
世界范围内未发生过
10-5～10-6
2
世界范围内发生过/石油石化行业内未发生过
10-4～10-5
3
石油石化行业内发生过/世界范围内发生过多次
10-3～10-4
4
系统内发生过/石油石化行业内发生过多次
10-2～10-3
5
本企业发生过/系统内发生过多次
10-1～10-2
6
作业场所发生过/本企业发生过多次
≥10-1
表3事故发生的可能性
项目
赋值
人员伤害
财产损失
A
急救医疗处理，但无需住院；短时间内身体不适
事故直接经济损失在10万元以下
B
工作受限，1～2人轻伤
事故直接经济损失10万元以上，50万元以下；或局部停车
C
3人以上轻伤或1～2人重伤
事故直接经济损失50万元以上，20万元以下；或1～2套装置停车
D
1～2人死亡或丧失劳动能力，或3～9人重伤
事故直接经济损失200万元以上，1000万元以下；或3套以上装置停车
E
3人以上死亡，或10人以上重伤
事故直接经济损失1000万元以上；或装置失控火灾或爆炸
表4事故发生的影响性
可能性L
严重性S
1
2
3
4
5
6
A
A1
A2
A3
A4
A5
A6
B
B1
B2
B3
B4
B5
B6
C
C1
C2
C3
C4
C5
C6
D
D1
D2
D3
D4
D5
D6
E
E1
E2
E3
E4
E5
E6
表5风险程度评价矩阵
e）制定消除危害的预防措施。
依据风险程度评价的方式，降低风险措施主要有两个选择：
第一选择为预防，从而降低风险发生的可能性；第二选择为保护，从而降低后果的严重性。
控制措施的主要原则是消除危险或者将风险降低到可接受的程度以内。
在制定措施的时候应尽力量化、具体化措施，以提高措施的可执行性。
其具体制定时应遵从以下顺序：
是否有消除或替代的手段，能否把危险源封闭或隔离，是否可以稀释危害物质的浓度，现场作业程序是否合规且能减低风险，能否减少暴露在风险中的人员和时间，监控和报警系统是否好用，员工技能培训和现场风险培训是否满足，个人防护用品是否合适且足够。
4、JSA风险分析成果
JSA分析小组通过运用上述的办法，对车间内的动火作业依次按照所识别的工作任务进行了风险分析，现将“蒸汽伴热线堵漏用火分析”和“旧工艺流程动改用火分析”按照标准版本和中石化版本汇总如下：
4.1蒸汽伴热线堵漏用火分析（标准版本）
序号
工作步骤
危险源（危害因素）
可能导致的事故
L
S
风险度（R）
建议采取措施
1
确认并切出漏点
漏点确认错误
重复作业
3
A
3A
交底人员现场确认位置后方可施工
切断时，作业人员伤害
坠落，机械伤害
2
C
2C
按规定系挂安全带
隔断用阀门大量泄漏
烫伤
2
B
2B
切至手动状态关闭阀门或加装盲板
2
施工前办理作业许可证
许可证不全违章作业
人身伤害
4
D
4D
严格执行施工作业许可证手续
交底不明确，作业内容不明
人身伤害，火灾
3
C
3C
作业内容不明确不施工
3
施工前的准备
施工机具不合格
触电、火灾、爆炸
2
A
2A
责任人员检查到位
施工机具间距不合理
火灾、爆炸
2
A
2A
监护人员依票据检查到位
物料及工具运送过程中掉落
人身伤害
2
B
2B
监护人员确保运送平稳，可能坠落面无人
周边下水井等封堵部位损坏
火灾、爆炸
4
D
4D
监护人员依据许可证要求执行
灭火器等急救设施到位
其他
2
B
2B
监护人员依据许可证要求执行
4
用火作业施工
焊花等高温物料飞溅
人身伤害、火灾、爆炸
3
B
3B
配置合适的接火设施，可飞溅区域做好防护和气体分析
电弧灼伤
人身伤害
3
A
3A
监护及作业人员佩戴好防护设施
擅自变更作业场所
火灾、爆炸
3
C
3C
坚持许可证作业内容要求，监护人切实落实职责
用火作业时损坏仪表管线
其他
2
C
2C
施工前，做好现场仪表管线隔离和保护工作
用火作业时损坏其他设备
泄漏，火灾
2
C
2C
做好设备的保护工作，监护人员到位
高处作业不按要求系挂安全带
人身伤害
2
D
2D
按许可证要求执行
5
作业完工验收
用电设备未切断电源
人身伤害
2
B
2B
按许可证要求进行验收
乙炔等气瓶未运出装置防爆区域
火灾、爆炸
3
C
3C
按许可证要求进行验收
作业现场杂乱
人身伤害
2
B
2B
按许可证要求进行验收
灭火器等急救设施未恢复
其他
3
A
3A
按许可证要求进行验收
6
管线投用
投用时，作业人员伤害
坠落，机械伤害
2
C
2C
按规定系挂安全带
用火作业点大量泄漏
烫伤
2
B
2B
投用时，人员远离作业点
4.2旧工艺流程动改用火分析（中石化版本）
旧工艺流程动改用火分析表
序号
工作步骤
危害描述
现有控制措施
补充控制措施
1
作业前安全措施确认
作业人员安全意识不足
基层单位及施工单位现场安全负责人应对现场监护人和作业人员进行必要的安全教育
开展JSA作业的宣贯及签字
大型施工作业未制定对应的方案，盲目施工
按制度要求制定对应的施工方案并经签字确认后方可施工
作业现场及周围存在易燃物品
用火点周围要清除一切可燃物，下水井、地漏、地沟、电缆沟等处采取覆盖、铺沙、水封等手段进行隔离，10米范围内及用火点下方不应同时进行可燃溶剂清洗和喷漆等交叉作业。
用火点30米以内严禁排放各类可燃气体；15米范围内严禁排放各类可燃液体，也不可进行装卸作业
用火设备内及相连设备内存在易燃易爆介质
对设备进行彻底冲洗、置换至分析合格；对于无法彻底置换的易燃介质，通以蒸汽（或氮气），并加盲板彻底隔离后，方可进行用火
按拆装盲板要求，并开具抽“堵盲板作业票”
用火部位存在有毒介质
用火部位存在有毒介质的，应对其浓度检测分析，若含量超过该空间内空气中有害物质最高容许浓度时，应采取相应的通风或防护措施
若有毒介质存在易燃易爆特性，则进行相应消除控制措施。
作业前未进行可燃气体检测或检测不达标
当可燃气体爆炸下限大于4%时，分析检测数据小于0.5%为合格；可燃气体爆炸下限小于4%时，分析检测数据小于0.2%为合格
数据不合格严禁动火
交底不明，作业点和作业内容确认错误，以及作业人员不清楚作业情况
由施工所在单位负责人向施工人员进行现场作业及安全交底，并经双方达成一致意见确认后，方可施工
切出作业点时，作业人员发生坠落或机械伤害
进行切出作业点作业时，佩戴好劳保用品并按照高处作业等其余特殊作业规定要求执行
作业点离坠落基准面高度超过两米，必须开具高处作业许可证
隔离阀门大量泄漏，导致人员伤害或坠落
隔离阀门必须为手动阀门或采用盲板隔离，作业时选择好合理且安全的作业面
高处作业时必须搭设合格的作业面，危险作业应设置逃生通道
未按规定办理齐全的作业许可证就进行施工
按规定办理用火、用电、高处、受限空间、破土（路）、占道、进车、起重、抽堵盲板等作业许可证
作业人、监护人和审批人未取得对应的证件
作业人、监护人和审批人必须持证上岗并接受检查
严格执行规定要求
2
用火作业
劳保着装不规范
按规定着装，穿戴必要的劳保用品（护目镜、工作服、防护手套等）。
许可证上的作业人员、用火部位、用火级别与实际不符
严格按照作业许可证内容进行用火作业，实行“一处一证一人”
擅自变更作业地点或作业环境发生变化时，此作业票作废并立即停止作业
氧气瓶、乙炔气瓶等施工机具摆放不正确或不合格
氧气瓶、乙炔瓶与用火点距离大于10米，氧气瓶、乙炔瓶间隔必须大于5米，电焊机等设备在明显部位贴有有效标签。
气瓶必须配有防震圈、减压阀等安全附属装置且不能卧放和暴晒
物料及工具在运输过程中坠落导致人身伤害
涉及高处作业时，应按规定执行“高处作业人员上下时手中不得持物”。
涉及有坠落物可能的作业时，下方应该设立警戒绳并禁止通行
旧工艺管线开口时发生闪爆、火灾等事故
碰口前再次确认隔离盲板，如发现损坏或泄漏等导致作业点可燃及有害气体超标的现场应及时停止
新旧管线碰口作业时发生闪爆、火灾等事故
碰口前再次确认隔离盲板，如发现损坏或泄漏等导致作业点可燃及有害气体超标的现场应及时停止
新旧管线碰口或连接后，应及时于最近的法兰处设置隔离盲板以保证后续新线的安全施工
用火现场通风不良
保持良好通风，必要时进行强制通风
现场未设置安全警示标志和安全警戒线
现场设置安全警示标志和安全警戒线
消防通道堵塞
施工机具和材料摆放不得堵塞消防通道和影响生产设施、装置人员的操作与巡回检查。
涉及危险作业组合，未落实相应安全措施
若涉及高处、受限空间等危险作业时，应同时办理相关作业许可证并执行相关作业规定
高处用火作业未采取防止火花溅落措施
高空进行动火作业，其下部地面如有可染物、空洞、阴井、地沟、水封等，应检查分析，并采取措施，以防火花溅落引起火灾爆炸事故
现场监控不足
作业现场应采取视频监控
现场消防器材不足
按规定配备足够消防器材
用火作业时损坏仪表管线等其余附属设备、设施
施工前，仔细观察作业环境，对可能存在的风险及时做好隔离或保护措施
电弧或焊渣对人员造成人身伤害
作业双方监护人及作业人员应佩戴好合适的且符合规定的防护设施
3
完工验收
未进行完工验收或用火完毕未清理现场
用火结束后，作业人员必须清理现场，消除残留风险，监护人员应认真检查施工周围是否留有易燃易爆物品或余火，进行完工验收后，方能结束作业
用电设备未及时督促切断电源而造成人身伤害
监护人员严格执行监护人职责和本分析内容，督促施工人员按规定将用电设备断电
乙炔瓶、氧气瓶等断开连线且未运出装置防爆区域而造成的爆炸、人员伤害等
施工人员施工完毕后，及时拆卸并运走设备，做到“工完、料净、场地清”
灭火器等消防急救设施未放回原来位置
监护人员严格按照定置摆放等管理要求，将消气防设施复位
作业点投用时，作业人员发生坠落或机械伤害
进行作业点投用作业时，佩戴好劳保用品并按照高处作业等其余特殊作业规定要求执行
作业点离坠落基准面高度超过两米，必须开具高处作业许可证
施工完毕后，因流程动改或投用错误，导致事故发生
施工完毕投用时，车间管理人员必须到场并进行工艺流程的现场确认。
原则上新线投用不安排在周末进行
投用作业点时，发生大量泄漏而造成人员伤害
投用时，做好人身防护，并远离潜在泄漏点
5、结言
JSA作为起源于工作分析的风险分析方法，现在正逐渐在国内企业中推广，特别是2016年开始，中石化股份有限公司要求在每项作业前进行JSA识别，由于每个分公司对于作业都有专门的作业许可证，所以此次分析主要以作业的全流程为基础，并指出作业过程中的关键节点或风险点，借此以提高车间的风险管理水平，降低用火作业风险。
一个完整的JSA风险评估应包括其再评估工作，通过对本次评估提供的危险源和建议措施进行验证后，应根据现场检验的具体情况，对装置用火作业进行再分析，从而调整策略或危险源，提出更切合实际情况的风险分析方案，从而保证现场用火作业的安全。
参考文献
[1]罗云.《风险分析与安全评价》北京：
化学工业出版社，2009.12
[2]郑录岩.《关于JSA在船舶安全管理中的应用》天津航海，2012年第二期：
18-19.
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