基于“縱深防御”原則的危化企業(yè)事故預(yù)防系統(tǒng)建立

張寧洲 童仲坤

(中核建中核燃料元件有限公司 四川宜賓 644000)

0 引言

當(dāng)前，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)也迎來了難得發(fā)展的機(jī)遇。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前有2萬多家生產(chǎn)加工危險(xiǎn)化學(xué)品的企業(yè)，從業(yè)人員超過了百萬，是全球最大的危險(xiǎn)化學(xué)品制造國[1]。在快速發(fā)展的同時(shí)，頻發(fā)的安全生產(chǎn)事故是危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)(危化企業(yè))必須面對(duì)的重大難題。2018年發(fā)生的“7·12”四川江安重大爆炸著火事故、2019年 “3·21”江蘇響水特別重大爆炸事故，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和事故損失，對(duì)企業(yè)乃至行業(yè)的發(fā)展造成嚴(yán)重的負(fù)面影響。面對(duì)沉痛的教訓(xùn)、嚴(yán)峻的形勢，危險(xiǎn)企業(yè)如何開展好安全管理關(guān)系重大。

“縱深防御”原則作為核電廠實(shí)現(xiàn)核與輻射安全的一項(xiàng)基本原則，在核電安全中發(fā)揮了重要作用，為核電廠的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[2]?！逗税踩c放射性污染防治“十三五”規(guī)劃及2025遠(yuǎn)景目標(biāo)》指出，我國核能與核技術(shù)利用事業(yè)30多年來未發(fā)生2級(jí)及以上事件和事故，始終保持良好安全業(yè)績，核電安全達(dá)到國際先進(jìn)水平。

總結(jié)我國核電廠多年取得良好安全績效的原因，“縱深防御”原則的大力貫徹落實(shí)必不可少。因此，“縱深防御”原則是成熟的、有效的，具有較強(qiáng)的借鑒意義。本文結(jié)合核電廠“縱深防御”原則，分析探討在?；髽I(yè)建立縱深防御事故預(yù)防系統(tǒng)的必要性，并結(jié)合?；髽I(yè)事故的特點(diǎn)和當(dāng)前事故預(yù)防存在的問題，初步建立?；髽I(yè)的事故預(yù)防系統(tǒng)，對(duì)提高企業(yè)安全管理水平，預(yù)防事故的發(fā)生有重要的意義。

1 建立“縱深防御”系統(tǒng)的必要性

1.1 ?；髽I(yè)事故的特點(diǎn)

與其他行業(yè)的生產(chǎn)特征相比，?；髽I(yè)和核電廠有其獨(dú)特和共有的特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)預(yù)防事故的發(fā)生有著重要的影響。?；髽I(yè)事故的特點(diǎn)主要包括：

(1)危化企業(yè)重大以上事故主要是爆炸、火災(zāi)和中毒類事故。劉蓉[3]統(tǒng)計(jì)2011—2014年化工生產(chǎn)事故案例，在所統(tǒng)計(jì)的276起事故中，爆炸、火災(zāi)類事故占70.3%，中毒窒息事故占20.3%，合計(jì)占比90.6%。

(2)事故的突發(fā)性。在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)中，事故的發(fā)生往往比較突然。燃燒、爆炸事故在短時(shí)間產(chǎn)生，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)、沒有有效的應(yīng)對(duì)措施，人員不能撤離現(xiàn)場，會(huì)造成重大的人員傷亡事故。

(3)事故毒性影響的范圍廣和時(shí)間長。在危化事故中，常伴有有毒有害物質(zhì)的釋放和擴(kuò)散。事故發(fā)生后，會(huì)造成區(qū)域性的環(huán)境問題，短時(shí)間難以消除，并且有可能長期影響。核事故的放射性影響范圍和事件更為嚴(yán)重。如1986年發(fā)生的切爾諾貝利核事故，至今仍有被輻射影響的畸形胎兒[4]。

(4)后果的嚴(yán)重性。在?；鹿手校Ｒ蚧瘜W(xué)品本身易燃、易爆、有毒等危險(xiǎn)，一旦發(fā)生事故，會(huì)造成嚴(yán)重的人員傷害和較大的經(jīng)濟(jì)損失[5]。核事故后果更為嚴(yán)重，包括嚴(yán)重的人員傷亡(傷害)和環(huán)境輻射污染，如切爾諾貝利核事故、日本福島核事故影響幾十公里范圍[6]。

另外，由于危險(xiǎn)化學(xué)品種類繁多、化學(xué)性質(zhì)特征不一，在生產(chǎn)中事故的種類也較多[7]，因此危化品企業(yè)事故預(yù)防中關(guān)注的問題和范圍較廣，需要采取的措施也應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)特征有的放矢。

1.2 ?；髽I(yè)事故預(yù)防的現(xiàn)狀

當(dāng)前，隨著國家加大危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)的監(jiān)督管理，?；髽I(yè)的安全管理水平和事故預(yù)防能力有了一定的提升。但是由于危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)工藝多具有高溫高壓、易燃易爆、有毒有害、連續(xù)作業(yè)、線長面廣的特點(diǎn)[8]，危化企業(yè)安全形勢嚴(yán)峻，主要表現(xiàn)在：

(1)安全基礎(chǔ)薄弱，規(guī)范化的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)沒有建立。?；髽I(yè)由于行業(yè)多樣、規(guī)模不一，導(dǎo)致危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)基礎(chǔ)水平有較大的差異，從設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行到退役的整個(gè)生命周期的標(biāo)準(zhǔn)化體系未建立。部分企業(yè)建造時(shí)事故預(yù)防的標(biāo)準(zhǔn)較低；部分行業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)未有效地落實(shí)而留下了隱患。

(2)安全管理的系統(tǒng)性不強(qiáng)，事故預(yù)防的體系未有效建立。部分?；菲髽I(yè)盲目追求利益，往往重當(dāng)前、輕長遠(yuǎn)；重生產(chǎn)、輕管理，缺乏主動(dòng)建立安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)、主動(dòng)落實(shí)法律法規(guī)的安全意識(shí)，沒有建立自我約束、自我評(píng)估、自我管理、自我完善的安全生產(chǎn)管理及責(zé)任體系。部分企業(yè)安全管理仍然被動(dòng)應(yīng)付檢查，主動(dòng)性不足，缺乏創(chuàng)造性[9]。

(3)安全意識(shí)表面化，沒有形成系統(tǒng)的安全思維。部分危化品企業(yè)主要管理人員法律意識(shí)淡薄，存在麻痹大意，有僥幸心理，安全意識(shí)停留在口頭上、文字上，沒有深入到骨髓。在遇到問題時(shí)，在經(jīng)濟(jì)利益和安全投入選擇上，往往心存僥幸，導(dǎo)致企業(yè)安全生產(chǎn)的主體責(zé)任往往流于形式，未真正落到實(shí)處，系統(tǒng)的安全管理思維沒有形成[10]。

1.3 應(yīng)用“縱深防御”原則的必要性

從實(shí)踐角度看，針對(duì)?；髽I(yè)事故的特點(diǎn)和管理中存在的問題，要解決危化品企業(yè)當(dāng)前事故頻發(fā)的現(xiàn)狀，尤其存在易燃易爆和有毒危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)企業(yè)，使用傳統(tǒng)的事故傾向理論、海因里希的事故因果連鎖論等策略存在一定的局限性，往往只能解決局部或者階段性的問題，而不能從根本上預(yù)防和制止事故的發(fā)生。因此，采取將文化建設(shè)、技術(shù)措施、組織管理等融為一體的系統(tǒng)管理措施——縱深防御策略是必要的，孤立的、片面的措施都難以有效地預(yù)防事故的發(fā)生。

核電廠安全管理中，將“縱深防御”原則貫徹于安全有關(guān)的全部活動(dòng)，取得了良好的安全績效?？v深防御包括了核電廠管理的各個(gè)層級(jí)，通過將“人、機(jī)、料、法、環(huán)”全面考慮，系統(tǒng)管理，將一些連續(xù)和獨(dú)立的防護(hù)層結(jié)合起來加以實(shí)施，這些防護(hù)層全部失效才可能使人員或環(huán)境受到有害影響。這正是解決當(dāng)前?；髽I(yè)存在問題的關(guān)鍵，有助于企業(yè)形成系統(tǒng)的安全管理模式，杜絕了事故防范措施單一、基礎(chǔ)薄弱、管理能力參差不齊等問題。

2 “縱深防御”原則

“縱深防御”是國際原子能機(jī)構(gòu)(IAEA)提出的核安全技術(shù)中應(yīng)該堅(jiān)守的最主要和最核心的原則。其定義主要概括為多層重疊安全防護(hù)系統(tǒng)而構(gòu)成多道防線，使得即使某一防線失效也能被其他防線彌補(bǔ)或糾正[11]。

在核電廠安全管理中“縱深防御”至關(guān)重要，一般包括5層防御體系：

第一層次：應(yīng)用獨(dú)立性、多重性及多樣性的安全相關(guān)系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)、建造、維修和運(yùn)行核電廠過程中正確并保守地確保安全相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行，防止出現(xiàn)偏離常規(guī)運(yùn)行，防止預(yù)防系統(tǒng)失效。

第二層次：雖然采取了預(yù)防措施，但在核電廠壽期內(nèi)仍存在發(fā)生某些假設(shè)始發(fā)事件的可能。因此第二層次是通過及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施糾正偏離常規(guī)狀態(tài)，防止始發(fā)事件發(fā)展成為事故情況。

第三層次：是基于雖然可能性極小，但是某些事件，如預(yù)期運(yùn)行事件或假設(shè)始發(fā)事件仍存在未被前一層次防御所制止，從而演變成較嚴(yán)重事件的情況。

第四層次：針對(duì)超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)的嚴(yán)重事故，建立保護(hù)包容的措施。第四層次目的是保證放射性盡可能地保持在最低的釋放水平。

第五層次：防御的目的是減輕事故情況下由放射性釋放所造成的輻射影響。

3 ?；髽I(yè)“縱深防御”系統(tǒng)的建立

借鑒核電廠縱深防御系統(tǒng)的應(yīng)用，?；髽I(yè)事故預(yù)防縱深防御系統(tǒng)包括：

第一層次防線：建立防止偏離常規(guī)運(yùn)行和預(yù)防系統(tǒng)失效的措施。這層防線包括兩個(gè)方面：

(1)通過精心設(shè)計(jì)、制造、施工，確保企業(yè)有符合要求的硬件環(huán)境。建設(shè)硬件環(huán)境是企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)。硬件環(huán)境的建設(shè)質(zhì)量決定著事故發(fā)生的可能性。在?；髽I(yè)建設(shè)之初就應(yīng)該考慮采用獨(dú)立的、多樣的以及多重的安全系統(tǒng)，在滿足質(zhì)量要求和良好的工程實(shí)踐的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)行、檢維修企業(yè)。設(shè)計(jì)的質(zhì)量、工藝技術(shù)的成熟度對(duì)企業(yè)的安全基礎(chǔ)非常關(guān)鍵。同時(shí)，要達(dá)到要求，牽涉到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、符合標(biāo)準(zhǔn)的材料、建造的過程、質(zhì)量的控制，這些環(huán)節(jié)是此防線能夠?qū)崿F(xiàn)的重要保障。同時(shí)，應(yīng)建立信息反饋機(jī)制，對(duì)運(yùn)行、檢修、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生、同行事故經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行反饋，以及采用危險(xiǎn)與可操作性研究(HAZOP)、保護(hù)層分析(LOPA)評(píng)價(jià)分析風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)修正偏離設(shè)計(jì)、偏離管理要求的不符合情況，以確保硬件環(huán)境始終保持安全可控。

(2)通過建立周密的程序、嚴(yán)格的制度，對(duì)企業(yè)工作人員進(jìn)行高水平的教育和培訓(xùn)，使人人關(guān)注安全，形成完備的軟件環(huán)境。軟件環(huán)境應(yīng)整合安全標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)、雙重預(yù)防體系、HSE等系統(tǒng)，形成有效的整體。解決當(dāng)前部分企業(yè)多個(gè)安全管理系統(tǒng)獨(dú)立、重復(fù)的工作，提升安全管理系統(tǒng)的適應(yīng)性、科學(xué)性。另外，軟件環(huán)境應(yīng)包括考核評(píng)估機(jī)制，加強(qiáng)管理體系的落實(shí)、監(jiān)督考核和績效評(píng)估，持續(xù)提升。

第二層次防線：按照設(shè)計(jì)結(jié)論，通過檢測和糾正偏離防止預(yù)期內(nèi)的事故發(fā)生。這一層次主要針對(duì)在設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)的假設(shè)始發(fā)事件，采取對(duì)應(yīng)的措施，防止或減少始發(fā)事件。這層防線的實(shí)現(xiàn)主要是通過運(yùn)行監(jiān)督和管理，通過實(shí)施，及時(shí)正確處理異常情況，排除故障，確保系統(tǒng)在正常的運(yùn)行中。應(yīng)建立設(shè)備設(shè)施是否運(yùn)行正常的監(jiān)督管理制度、建立定期檢維修制度，企業(yè)運(yùn)行在最佳的狀態(tài)。另外，要關(guān)注各級(jí)人員的監(jiān)督檢查制度，發(fā)揮人員的主導(dǎo)作用，及時(shí)排查治理隱患，防止運(yùn)行偏離預(yù)期。

第三層次防線：防止小事件發(fā)展成為嚴(yán)重的事件。安全事故在發(fā)生前，常有一定的跡象，或由小事件演化擴(kuò)大而成。在安全管理中，及時(shí)對(duì)異常的現(xiàn)象進(jìn)行處理，預(yù)防小事故發(fā)展成為大事故，可以有效控制事故的發(fā)生。建立預(yù)防系統(tǒng)的第三防線，針對(duì)的就是出現(xiàn)事故發(fā)生跡象，在事故擴(kuò)大之前將事故消滅在萌芽狀態(tài)。在設(shè)計(jì)、運(yùn)行過程中，應(yīng)建立關(guān)注小事件發(fā)生后的擴(kuò)大預(yù)防機(jī)制，防止小事件引發(fā)嚴(yán)重的事故。采用本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、故障安全設(shè)計(jì)和相應(yīng)的設(shè)備管理、運(yùn)行規(guī)程控制，使發(fā)生小事件后恢復(fù)正常的運(yùn)行狀態(tài)。這一層防線在建廠較早、規(guī)模較小的危化企業(yè)普遍缺失，廣泛應(yīng)用安全儀表系統(tǒng)(SIS)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、可燃?xì)怏w報(bào)警系統(tǒng)等對(duì)控制系統(tǒng)中檢測的結(jié)果實(shí)施報(bào)警動(dòng)作調(diào)節(jié)或停機(jī)控制。

第四層次防線：防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，將事故控制在一定的范圍內(nèi)。此防線目的是針對(duì)可能超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)嚴(yán)重事故，并保證對(duì)外環(huán)境的影響盡量降低，這一防線在核電廠主要通過安全殼來實(shí)現(xiàn)。在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)中，應(yīng)通過安全距離、防爆設(shè)施、應(yīng)急消防系統(tǒng)、廢物應(yīng)急處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。在軟件方面，應(yīng)建立事故管理程序，采取防止事故進(jìn)展的補(bǔ)充措施與規(guī)程，減輕事故發(fā)生可能造成的后果。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該通過事故預(yù)測模型、安全評(píng)價(jià)方法進(jìn)行安全設(shè)施的設(shè)計(jì)，并確保正常有效運(yùn)行，當(dāng)這種嚴(yán)重事故發(fā)生時(shí)能將事故控制在預(yù)期的范圍內(nèi)。

第五層次防線：建立事故應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，保護(hù)環(huán)境、保護(hù)公眾安全。危險(xiǎn)化學(xué)品事故發(fā)生后往往也存在有毒氣體和易燃易爆氣體的泄漏處置問題，這方面要求有適當(dāng)裝備的應(yīng)急控制中心及廠內(nèi)、廠外響應(yīng)計(jì)劃。企業(yè)應(yīng)該建立完善的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)應(yīng)包括應(yīng)急設(shè)施、設(shè)備，應(yīng)急預(yù)案及演練，從人員到物資確保隨時(shí)處在應(yīng)急備用狀態(tài)。

4 縱深防御原則的實(shí)施

在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)中，縱深防御原則應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注：

(1)設(shè)計(jì)是實(shí)施縱深防御原則的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)決定了企業(yè)全生命周期的各個(gè)方面，因此設(shè)計(jì)的水平和質(zhì)量對(duì)企業(yè)安全至關(guān)重要。這也是當(dāng)前危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)普遍存在的問題，即設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)不高、不嚴(yán)，在設(shè)計(jì)時(shí)就留下了安全隱患。預(yù)防事故的安全設(shè)計(jì)應(yīng)達(dá)到：必須是保守設(shè)計(jì)，應(yīng)充分考慮可能事故情況下的安全度，設(shè)計(jì)的時(shí)候就應(yīng)該充分考慮事故的產(chǎn)生及控制措施；必須提供多重的實(shí)體保障，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該充分考慮異常事故情況下環(huán)境的危害，并采取預(yù)防的設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮對(duì)始發(fā)事件的控制，并采取盡可能的措施將小事件進(jìn)行控制并且消除，防止事件擴(kuò)大；設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮機(jī)械化、自動(dòng)化、信息化，建立防止人因失誤的對(duì)策措施。

(2)應(yīng)高度關(guān)注企業(yè)安全管理的系統(tǒng)性，這是實(shí)施事故預(yù)防縱深防御系統(tǒng)的關(guān)鍵。安全管理是一個(gè)系統(tǒng)，核電廠安全管理的成功之處就在于將5道防御進(jìn)行有機(jī)整合在安全管理中，只有各個(gè)系統(tǒng)都處在最佳狀態(tài)的時(shí)候才能杜絕事故的發(fā)生。在?；髽I(yè)事故預(yù)防中，應(yīng)首先確保每道防線的獨(dú)立，使每道防線都在正常的滿足要求的狀態(tài)；其次，防止每道屏障相互負(fù)面影響，引起屏障失效；最后，應(yīng)盡可能將5道屏障形成安全管理的系統(tǒng)，有效推動(dòng)安全機(jī)制的建立。在正常情況下有機(jī)運(yùn)行，促進(jìn)企業(yè)不斷提升管理水平；在異常情況下提供多重保護(hù)，防止事故出現(xiàn)、擴(kuò)大。

(3)?；髽I(yè)應(yīng)用縱深防御原則不僅建立事故預(yù)防的系統(tǒng)，而且可以有效提升一種重要的安全管理思維，有助于企業(yè)形成系統(tǒng)化安全理念，提升企業(yè)的整體安全意識(shí)。

5 結(jié)語

?；髽I(yè)在大力發(fā)展的同時(shí)，安全事故成為制約其發(fā)展的根本。借鑒核電廠安全管理的先進(jìn)理念，應(yīng)用“縱深防御”原則建立危化企業(yè)事故預(yù)防體系對(duì)事故預(yù)防有重要的作用。?；髽I(yè)在生產(chǎn)中應(yīng)采用多重性、獨(dú)立性和多樣性安全預(yù)防措施和安全相關(guān)系統(tǒng)，建立防止偏離正常運(yùn)行及系統(tǒng)失效的措施，建立檢測和糾正偏離防止預(yù)期內(nèi)的事故應(yīng)對(duì)措施，建立小事件發(fā)生應(yīng)對(duì)消除措施，以及事故發(fā)生應(yīng)對(duì)措施和防止事故影響擴(kuò)大的對(duì)應(yīng)措施，形成?；髽I(yè)事故縱深防御系統(tǒng)。另外，企業(yè)應(yīng)將縱深防御理念應(yīng)用在從設(shè)計(jì)、建造、維修和運(yùn)行的全周期活動(dòng)中，建立完善安全管理系統(tǒng)和機(jī)制，促進(jìn)企業(yè)建立多層次、全方位的事故預(yù)防體系，提高事故預(yù)防能力。