一、背景概况
近年来國(guó)内重特大事故频发,安(ān)全生产(chǎn)形势严峻。尽管安(ān)全生产(chǎn)法律法规不断强化,但安(ān)全生产(chǎn)事故仍旧频频发生,亟需寻求本质(zhì)安(ān)全手段来長(cháng)效降低风险,以期為(wèi)安(ān)全生产(chǎn)提供保障,提升安(ān)全绩效。本质(zhì)安(ān)全研究院针对本质(zhì)安(ān)全定义、本质(zhì)安(ān)全层级理(lǐ)论、本质(zhì)安(ān)全體(tǐ)系及本质(zhì)安(ān)全水平评估工(gōng)具(jù)开展了研究。
二、本质(zhì)安(ān)全定义研究
(一)文(wén)献综述(國(guó)内外研究现状)
本质(zhì)安(ān)全力的概念源于電(diàn)气设备的防爆构造设计。早在1914-1916年英國(guó)开发了一种新(xīn)的防爆技(jì )术,这种防爆技(jì )术不附加任何安(ān)全装(zhuāng)置,只是利用(yòng)本身的结构设计,通过限制電(diàn)路自身的電(diàn)压和電(diàn)流来预防产(chǎn)生过热、起弧或火花(huā)而引起火灾或引发可(kě)燃性混气的爆炸。该类電(diàn)气设备不论在正常工(gōng)作(zuò),还是在发生短路,断線(xiàn)等异常情况下,均具(jù)有(yǒu)可(kě)靠的防爆性能(néng)。这种早期的本质(zhì)安(ān)全设备主要用(yòng)于煤矿。1960年以后随着作(zuò)為(wèi)限压元件齐纳二极管的引进本质(zhì)安(ān)全作(zuò)為(wèi)一项防爆技(jì )术发展起来并在其它领域得以广泛应用(yòng)。
由于采用(yòng)以上的技(jì )术措施给電(diàn)气设备的正常运转提供了安(ān)全、可(kě)靠的保障,从根本上解决了危险环境下電(diàn)气设备的防爆问题,故这样的電(diàn)气设备被称之為(wèi)本质(zhì)安(ān)全型设备。
《职业安(ān)全卫生术语》(GB/T15236-94)将本质(zhì)安(ān)全定义為(wèi)“通过设计等手段使生产(chǎn)设备或生产(chǎn)系统本身具(jù)有(yǒu)安(ān)全性,即使在误操作(zuò)或发生故障的情况下也不会造成事故”。
《机械工(gōng)业职业安(ān)全卫生管理(lǐ)體(tǐ)系试行标准》将本质(zhì)安(ān)全定义為(wèi)“生产(chǎn)设备或生产(chǎn)系统本身具(jù)有(yǒu)安(ān)全性即使在误操作(zuò)或发生故障的情况下也不会造成事故”。
《化工(gōng)企业安(ān)全卫生设计规定》(HG20571-95)将生产(chǎn)过程的本质(zhì)安(ān)全化定义為(wèi)“生产(chǎn)过程本质(zhì)安(ān)全化指的是采用(yòng)无毒或低毒原料代替有(yǒu)毒或剧毒原料,采用(yòng)无危害或危害性比较小(xiǎo)的符合安(ān)全卫生要求的新(xīn)工(gōng)艺、新(xīn)技(jì )术、新(xīn)设备。此外还包括从原料入库到成品包装(zhuāng)出厂整个生产(chǎn)过程中(zhōng)应具(jù)有(yǒu)比较高的连续化、自动化和机械化,為(wèi)提高装(zhuāng)置安(ān)全可(kě)靠性而设计的监测、报警、联锁、安(ān)全保护装(zhuāng)置,為(wèi)降低生产(chǎn)过程危险性而采取的各种安(ān)全卫生措施和迅速扑救事故装(zhuāng)置。
从以上概念/定义可(kě)以看出本质(zhì)安(ān)全指的是安(ān)全性,是生产(chǎn)设备和生产(chǎn)系统的本质(zhì)的、固有(yǒu)的属性,不会因人的失误和设备故障而发生变化。
美國(guó)化學(xué)工(gōng)程师协会认為(wèi)在化學(xué)工(gōng)业和加工(gōng)工(gōng)业中(zhōng),如果一个工(gōng)艺过程即使出了问题,它的危险性依旧很(hěn)低,那么即可(kě)以认為(wèi)它具(jù)有(yǒu)固有(yǒu)安(ān)全属性(Inherent Safety)。固有(yǒu)安(ān)全性与由保护系统控制高度危险的其他(tā)过程形成对比。由于无法实现完美的安(ān)全性,通常的做法是谈论本质(zhì)上更安(ān)全的设计。本质(zhì)上更安(ān)全的设计是避免危险而不是控制危险,特别是通过减少危险材料的数量和工(gōng)厂中(zhōng)危险操作(zuò)的数量。
但是仍有(yǒu)很(hěn)多(duō)學(xué)者认為(wèi),在本质(zhì)安(ān)全研究领域,本质(zhì)安(ān)全已经不能(néng)简单地理(lǐ)解為(wèi)“硬件”的安(ān)全,“本质(zhì)安(ān)全”的概念现在已扩展到关系工(gōng)作(zuò)场所安(ān)全的最基础性的关键因素的综合,如果安(ān)全生产(chǎn)系统的各个要素都能(néng)达到安(ān)全生产(chǎn)的严格标准,那么整體(tǐ)的安(ān)全水平将极大提高,安(ān)全事故也将最大限度的降低。
芦奇、王汉斌等认為(wèi),本质(zhì)安(ān)全包括了人员、机器、环境、管理(lǐ)、信息以及安(ān)全文(wén)化五个方面的本质(zhì)安(ān)全;
吴宗之、任彦斌等认為(wèi),本质(zhì)安(ān)全理(lǐ)论及方法已从技(jì )术层面向系统管理(lǐ)方向发展,并从系统综合防范风险的角度,分(fēn)析了本质(zhì)安(ān)全方法与传统安(ān)全方法在应用(yòng)上的區(qū)别,强调在实际安(ān)全管理(lǐ)过程中(zhōng),应当将本质(zhì)安(ān)全方法与传统安(ān)全方法相结合,形成以本质(zhì)安(ān)全理(lǐ)论為(wèi)基础的综合风险管理(lǐ)理(lǐ)念。
许正权、宋學(xué)锋分(fēn)析了石油、交通、電(diàn)力、煤炭行业对本质(zhì)安(ān)全的定义大致如下:
石油行业:所谓本质(zhì)安(ān)全是指通过追求人、机、环境的和谐统一,实现系统无缺陷、管理(lǐ)无漏洞、设备无故障。实现本质(zhì)安(ān)全型企业,要求员工(gōng)素质(zhì)、劳动组织、装(zhuāng)置设备、工(gōng)艺技(jì )术、标准规范、监督管理(lǐ)、原材料供应等企业经营管理(lǐ)的各个方面和每一个环节都要為(wèi)安(ān)全生产(chǎn)提供保障。
交通行业:本质(zhì)安(ān)全理(lǐ)论认為(wèi)由于受生活环境、作(zuò)业环境和社会环境的影响,人的自由度增大,可(kě)靠性比机械差,因此,要实现交通安(ān)全,必须有(yǒu)某种即使存在人為(wèi)失误的情况下也能(néng)确保人身及财产(chǎn)安(ān)全的机制和物(wù)质(zhì)条件,使之达到“本质(zhì)的安(ān)全化”。
電(diàn)力行业:本质(zhì)安(ān)全可(kě)以分(fēn)解為(wèi)两大目标,即“零工(gōng)时损失,零责任事故,零安(ān)全违章”長(cháng)遠(yuǎn)目标;“人、设备、环境和谐统一”终极目标。
煤炭行业:其实是指安(ān)全管理(lǐ)理(lǐ)念的变化。过去人们普遍认為(wèi),煤矿企业属于高危险行业, 发生事故是必然的,不发生事故是偶然的。如果能(néng)够在工(gōng)作(zuò)中(zhōng)处处按照标准、规程作(zuò)业,把事故降到最低甚至实现零事故,从而得出结论:煤矿发生事故是偶然的,不发生事故是必然的,那就是“本质(zhì)安(ān)全”。
从系统安(ān)全的角度来看,绝对的安(ān)全是不存在的,安(ān)全是相对的。由于新(xīn)材料、新(xīn)技(jì )术的不断采用(yòng),生产(chǎn)系统不可(kě)能(néng)达到绝对的安(ān)全。换句话来讲,本质(zhì)安(ān)全应是一种理(lǐ)想是一个追求的目标。从建模的观点来看,这方面类似于极限的数學(xué)概念:
lim┬(hazard→0)〖Safety(hazard)=+∞〗
综上,近年来國(guó)内外學(xué)者普遍认同本质(zhì)安(ān)全理(lǐ)论及方法已从技(jì )术措施层面扩充至系统的安(ān)全管理(lǐ),仅仅是从设计/技(jì )术层面难以确保本质(zhì)安(ān)全,人员、机械、环境、管理(lǐ)、文(wén)化等因素会对既定的本质(zhì)安(ān)全措施产(chǎn)生正面/负面的影响,想要维持本质(zhì)安(ān)全措施的有(yǒu)效性并持续提升本质(zhì)安(ān)全水平则不能(néng)仅仅关注设备设施的本质(zhì)安(ān)全,而应通过系统的管理(lǐ)确保人、机、环、管、文(wén)化的和谐统一。
(二)本质(zhì)安(ān)全定义研究基础
目前,本质(zhì)安(ān)全研究院科(kē)研团队已经对本质(zhì)安(ān)全的发展历程进行了详细梳理(lǐ),经研究发现,國(guó)内、國(guó)际本质(zhì)安(ān)全定义及理(lǐ)念暂无定论,本质(zhì)安(ān)全研究院科(kē)研团队针对本质(zhì)安(ān)全、本质(zhì)安(ān)全措施、本质(zhì)安(ān)全化、设备设施的本质(zhì)安(ān)全、本质(zhì)安(ān)全型企业等关键词给出了初步的阐述,详情如表2-1所示。
表 本质(zhì)安(ān)全相关关键词阐述
本质(zhì)安(ān)全: | 通过设计、材料、制造等手段使生产(chǎn)设备或生产(chǎn)系统本身具(jù)有(yǒu)安(ān)全性,并在考虑安(ān)全冗余的基础上,增加安(ān)全联锁、紧急切断、先兆预警等措施,确保在误操作(zuò)或发生故障的情况下亦不会造成事故。 |
本质(zhì)安(ān)全措施: | 為(wèi)实现根本上的安(ān)全而采取的设计、材料、制造工(gōng)艺、检测检验、安(ān)全冗余、安(ān)全防护、容错机制等系列方法的总称。 |
本质(zhì)安(ān)全化: | 实现了本质(zhì)安(ān)全措施的结果或状态。 |
设备设施的本质(zhì)安(ān)全: | 是指设备设施在设计、选材、制造、安(ān)装(zhuāng)、使用(yòng)、操作(zuò)等各个环节所采取的本质(zhì)安(ān)全措施的综合。 |
本质(zhì)安(ān)全型企业: | 通过一系列本质(zhì)安(ān)全措施的应用(yòng),能(néng)够实现“人员零伤害、系统零缺陷、管理(lǐ)无漏洞、设备无障碍、风险可(kě)控制,人机环境安(ān)全匹配”的企业。 |
三、本质(zhì)安(ān)全层级理(lǐ)论研究
(一)文(wén)献综述(國(guó)内外研究现状)
1985年,Trevor Kletz把工(gōng)艺过程的本质(zhì)安(ān)全设计归纳為(wèi)消除、最小(xiǎo)化、替代、缓和及简化5项技(jì )术原则,即:(1)消除(elimination);(2)最小(xiǎo)化(minimization);(3)替代(substitution);(4)缓和(moderation);(5)简化(simplification)。
OSHA标准《Job Hazard Analysis》中(zhōng)将危害控制措施分(fēn)為(wèi)3类:
(1)工(gōng)程控制(Engineering Controls)包括:
消除/最小(xiǎo)化危害设计设施、设备或工(gōng)艺以消除危害,或替代工(gōng)艺、设备、材料或其他(tā)因素以减轻危害;
使用(yòng)封闭式操作(zuò)室、噪音设备外壳或其他(tā)方式封闭危险區(qū)域;
通过联锁装(zhuāng)置、机器防护装(zhuāng)置、防爆罩、焊接帘或其他(tā)方式隔离危险;
通过局部通风和排气通风等方式消除或重新(xīn)定向危险。
(2)行政控制(Administrative Controls)包括:
书面操作(zuò)程序、工(gōng)作(zuò)许可(kě)证和安(ān)全工(gōng)作(zuò)实践;
暴露时间限制(最常用(yòng)于控制极端温度和人體(tǐ)工(gōng)程學(xué)危害);
监测高潜在危害材料的使用(yòng)情况;
警报、标志(zhì)和警告;
班组管理(lǐ);和
培训。
(3)个人防护设备(Personal Protective Equipment)包括:
当工(gōng)程控制不可(kě)行或不能(néng)完全消除危险时;
开发工(gōng)程控制时;
当安(ān)全工(gōng)作(zuò)实践不能(néng)提供足够的额外保护时;和
在工(gōng)程控制可(kě)能(néng)不可(kě)行的紧急情况下。
Michela Gentile、王旭、高吉峰等认為(wèi),化工(gōng)艺设备设计途径应采取的本质(zhì)安(ān)全层级措施如下:
(1)最小(xiǎo)化(Minimize):减少生产(chǎn)装(zhuāng)置内危险化學(xué)品的数量,减少库存或使用(yòng)量。只有(yǒu)装(zhuāng)置内没有(yǒu)危险化學(xué)品,才不存在危险品泄漏的危险。
(2)替代(Substitute):使用(yòng)相对安(ān)全的材料代替比较危险的材料。使用(yòng)非可(kě)燃物(wù)质(zhì)代替可(kě)燃物(wù)质(zhì)或者使用(yòng)非毒性物(wù)质(zhì)代替有(yǒu)毒物(wù)质(zhì),这都是可(kě)能(néng)的。
(3)弱化或缓和(Moderate):用(yòng)较安(ān)全的条件、材料、形式或使用(yòng)可(kě)以减少危险材料或能(néng)量释放的设施。
(4)限制影响(Limit of Effect):通过改变设计或者工(gōng)艺参数的方式来取代新(xīn)增可(kě)能(néng)导致新(xīn)故障的防护性设备的方式。如果前三种方法都不能(néng)达到一种可(kě)接受的状态,那么就要限制失效导致的后果。
(5)简化(Simplify):工(gōng)艺简单的装(zhuāng)置要比工(gōng)艺复杂的装(zhuāng)置安(ān)全。简化的工(gōng)艺装(zhuāng)置可(kě)以减少出错的几率,并且包含较少的可(kě)能(néng)出现故障的设备。避免组装(zhuāng)错误以及避免间接影响等原理(lǐ)也是本质(zhì)安(ān)全设计概念的范畴。一个简单的工(gōng)厂要比一个复杂的工(gōng)厂的本质(zhì)安(ān)全程度要高,而且,简单工(gōng)厂的成本也要比复杂的工(gōng)厂的成本要低。
综上,目前针对本质(zhì)安(ān)全控制层级理(lǐ)论國(guó)际、國(guó)内尚未达成共识,这使得安(ān)全从业者在考虑控制措施的阶段未能(néng)采取统一的理(lǐ)念及方法论来策划风险控制方案,因此,亟需提供一套逻辑清晰、层级分(fēn)明、定义明确的方法论供安(ān)全从业者作(zuò)為(wèi)策划风险控制方案的依据。
(二)本质(zhì)安(ān)全层级理(lǐ)论研究基础
本质(zhì)安(ān)全研究院科(kē)研团队与山(shān)东省工(gōng)业和信息化厅与2020年发布了《山(shān)东省工(gōng)业企业提升本质(zhì)安(ān)全技(jì )术水平行动通则》(以下简称“通则”),通则中(zhōng)对于本质(zhì)安(ān)全措施层级进行了详细的梳理(lǐ),并给出了解释说明,但针对措施层级的阐述仍存在一些争议,因此该部分(fēn)的研究有(yǒu)待进一步完善。当前对于本质(zhì)安(ān)全措施层级的阐述如下:
四、本质(zhì)安(ān)全體(tǐ)系及本质(zhì)安(ān)全水平评估工(gōng)具(jù)
(一)文(wén)献综述
本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)工(gōng)作(zuò)模型由管理(lǐ)體(tǐ)系、管理(lǐ)要素、风险、事件、后果五个呈现相互联系的节点连接而成。只有(yǒu)通过强化管理(lǐ)體(tǐ)系与管理(lǐ)要素之间的联系,阻断管理(lǐ)要素、风险、事件、后果之间的传递联系,才能(néng)最终实现安(ān)全管理(lǐ)规范化,全面提升本质(zhì)安(ān)全性的目标(可(kě)参考图4–1)。同时,通过分(fēn)析各管理(lǐ)要素之间的联系,将企业本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系管理(lǐ)要素之间的关系以逻辑图的形式展现(可(kě)参考图4–2),但并未提供详细的本质(zhì)安(ān)全水平衡量方法。
综上,國(guó)内针对本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系已有(yǒu)较多(duō)研究,这些體(tǐ)系模型的形成大多(duō)参考了PDCA持续改进循环及项目管理(lǐ)、全生命周期管理(lǐ)的理(lǐ)念,综合考虑了所在行业实际情况,但由于體(tǐ)系模型及要素设置并未充分(fēn)参考國(guó)际通用(yòng)管理(lǐ)體(tǐ)系(如《职业健康安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系要求及使用(yòng)指南》、《风险管理(lǐ)标准》等)及國(guó)际最佳实践,因此大多(duō)本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系的系统性、全面性有(yǒu)待进一步验证,同时,需要通过引入國(guó)际先进安(ān)全管理(lǐ)理(lǐ)念来进一步深化本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系要素之间的逻辑关系。
此外,针对本质(zhì)安(ān)全水平的衡量尚未有(yǒu)较完善的研究,亟需开发一套本质(zhì)安(ān)全水平评估工(gōng)具(jù)用(yòng)于衡量企业本质(zhì)安(ān)全水平、指导企业持续提升、展示本质(zhì)安(ān)全最佳实践。
(二)本质(zhì)安(ān)全體(tǐ)系及本质(zhì)安(ān)全水平评估工(gōng)具(jù)研究基础
本质(zhì)安(ān)全研究院科(kē)研团队長(cháng)期致力于為(wèi)核電(diàn)、化工(gōng)、油气企业开发安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系,制定集团HSE管理(lǐ)顶层框架设计,同时团队收集了國(guó)际公(gōng)司安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系最佳实践,部分(fēn)基础资料如图所示。
五、本质(zhì)安(ān)全研究方向
综上,本质(zhì)安(ān)全研究院科(kē)研团队结合我國(guó)实际情况认為(wèi),针对本质(zhì)安(ān)全研究,未来应当借助应急管理(lǐ)部國(guó)际交流合作(zuò)中(zhōng)心平台优势,整合國(guó)内外企业、协会资源,针对以下方面开展深入研究。
(一)本质(zhì)安(ān)全定义研究
近年来國(guó)内外學(xué)者普遍认同本质(zhì)安(ān)全理(lǐ)论及方法已从技(jì )术措施层面扩充至系统的安(ān)全管理(lǐ),仅仅是从设计/技(jì )术层面难以确保本质(zhì)安(ān)全,人员、机械、环境、管理(lǐ)、文(wén)化等因素会对既定的本质(zhì)安(ān)全措施产(chǎn)生正面/负面的影响,想要维持本质(zhì)安(ān)全措施的有(yǒu)效性并持续提升本质(zhì)安(ān)全水平则不能(néng)仅仅关注设备设施的本质(zhì)安(ān)全,而应通过系统的管理(lǐ)确保人、机、环、管、文(wén)化的和谐统一。针对本质(zhì)安(ān)全定义的研究旨在整理(lǐ)、汇总國(guó)内外本质(zhì)安(ān)全定义/概念/理(lǐ)论,从而最终明确本质(zhì)安(ān)全定义,阐释现代本质(zhì)安(ān)全理(lǐ)念的内容。
(二)本质(zhì)安(ān)全措施层级研究
目前针对本质(zhì)安(ān)全控制层级理(lǐ)论國(guó)际、國(guó)内尚未达成共识,这使得安(ān)全从业者在考虑控制措施的阶段未能(néng)采取统一的理(lǐ)念及方法论来策划风险控制方案,因此,该项研究旨在提供一套逻辑清晰、层级分(fēn)明、定义明确的方法论供安(ān)全从业者作(zuò)為(wèi)策划风险控制方案的依据。
(三)本质(zhì)安(ān)全水平评估工(gōng)具(jù)研究
國(guó)内大多(duō)本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系的系统性、全面性有(yǒu)待进一步验证,同时,需要通过引入國(guó)际先进安(ān)全管理(lǐ)理(lǐ)念来进一步深化本质(zhì)安(ān)全管理(lǐ)體(tǐ)系要素之间的逻辑关系,因此需要通过分(fēn)析梳理(lǐ)國(guó)际通用(yòng)标准管理(lǐ)框架及國(guó)内外企业最佳实践来扩充本质(zhì)安(ān)全的要素构成,形成本质(zhì)安(ān)全體(tǐ)系模型来明确本质(zhì)安(ān)全要素之间的逻辑并為(wèi)企业持续改进提供指引。
目前,针对本质(zhì)安(ān)全水平的衡量尚未有(yǒu)较完善的研究,亟需开发一套本质(zhì)安(ān)全水平评估工(gōng)具(jù)用(yòng)于衡量企业本质(zhì)安(ān)全水平、指导企业持续提升、展示本质(zhì)安(ān)全最佳实践。