本期說明：我花了將近一個小時，仔細讀完了何博士的這篇專題文章，確實燒腦，但很過癮！在讀的過程中，真的是屢受觸動！何博士系統深入介紹了歐美國家化工行業的工藝安全發展歷程，但實際上也是國際安全發展的歷史。其間的教訓和探索，經歷和經驗，確實值得我們學習、研究和借鑒！尤其是這幾年我國的化工行業事故頻發，甚至有些地方到了“談化色變”，視化工行業為“洪水猛獸”的地步了！如何正確認識化工行業的風險，如何看待化工風險的控制，如何從歐美國家化工行業的發展歷程汲取經驗和教訓，既很重要，也很必要！在讓我們感謝何博士致力于關注國內化工行業安全績效改善，所做出的的投入和努力的同時，來盡情享受這份化工工藝安全歷程及其安全管理理念的盛宴吧！
以史為鑒，本文將回顧西方工藝安全的發展歷程，并且與近年來中國工藝安全發展過程對照，希望通過歷史經驗教訓給我們一些啟示。同時，筆者也將就中國化工企業工藝安全現狀以及今后的發展分享個人的想法，目的是和化工企業的同行們一起努力，爭取更有效地遏制重大事故的發生，不要再重復歷史的覆轍和悲劇。首先，讓我們來回顧一下工藝安全的定義。工藝安全重點關注由于能量或危險化學品等引起的結構坍塌、爆炸、火災和有毒有害物質泄漏等低概率災難性后果的事故，它是集工程技術和管理于一體的技能，這個綜合技能遠超于工作場所安全管理所要求的。工藝安全概念的由來就是由于歷史上發生的災難性化工安全事故（見下表1，表2），其核心任務就是遏制由于危險物質泄漏引起的重大工藝安全事故。因此，遏制危化企業重大安全事故屬于工藝安全的范疇，這是首先要明確的概念。工藝安全的起源可以追溯到1800年代初的西方工業革命時期，當時是為了應對許多蒸汽鍋爐爆炸事故，人們開始意識到工藝過程的安全問題。1860年代美國鐵路擴建期間，采用現場生產硝酸甘油就是“本質更安全”的安全設計的早期實例（雖然當時還沒有本質安全這個概念），因為它消除了硝酸甘油在運輸過程中對公眾的危險。同樣在此時期，諾貝爾（Alfred Nobel）發明的炸藥是將硝化甘油吸收到惰性載體上以增強其穩定性，這是使用危害性較小的有害物質的另一個例子，同樣是本質更安全設計的例子。被稱為現代工藝安全之父的Trevor Kletz博士在1955年被ICI（英國帝國化學）任命為兼職的安全顧問，但是公司要求他每周花在安全上的時間不能超過幾個小時！直到10多年以后ICI才正式設置了工藝安全顧問這一職位，當時的職位描述都是為Trevor Kletz博士“量身定制”的，他成為了ICI第一位專職工藝安全工程師，也是全球最早的工藝安全工程師之一。他回憶說“在那個時候，人們還沒有意識到安全需要技術投入，或者其工作責任應該遠遠超出消除明顯的機械傷害的危險和訂購防護服的范圍”，當時人們對工藝安全的認識程度之低可見一斑。工藝安全真正得到大的發展還是近50多年的事，一個根本原因是在1960年代以前，化工廠通常規模都很小，工藝簡單，而且可以隨時輕易的開車和停車。然而，自1960年代以后，歐美國家的化學工業得到迅猛發展，化工廠的規模以10倍的速度擴大，工藝過程的復雜程度和化學品的現場存儲量也成倍增加，這也成為了后來一系列災難性工藝安全事故的前兆。表1列出自1974年以來歐美國家發生的部分化工工藝安全事故案例， 這些災難性事故導致成百上千人死亡，同時不斷推動著工藝安全技術和相關法律法規的發展（參加筆者之前的文章），可以毫不夸張地說“工藝安全的發展史就是一部血淚史！”表 1 - 1974年以來全球典型的化工工藝安全事故案例在工藝安全發展的歷程中，技術方面經歷了兩次跳躍式的發展，如圖-1所示。第一次跳躍是在1970年代，1974年英格蘭Flixborough鎮環己烷巨型蒸氣云爆炸事故，它是英國歷史上最嚴重的化工事故，事故震驚了全球化工界。事故發生后不久，ICI將其公司在1963年開發的危害性研究方法（后稱之為HAZOP）公布于眾，美國化學工程師學會在這起事故發生后不久還專門舉辦了為期1周的HAZOP培訓課程，這一培訓課程延續至今。1977年，英國化學工業協會發表了“HAZOP分析指南”，并且在1983年將HAZOP列為英國化學工程專業的學位課程。HAZOP的誕生和廣泛應用對工藝安全技術的發展起到了劃時代的作用，也標志著人們開始系統有效地辨識工藝危害性，開始使用系統方法管理工藝安全。時至今日， HAZOP仍然是最重要和最廣泛使用的危害性研究方法。這里筆者要指出的是，ICI在HAZOP分析方法基礎之上又進一步開發并形成了一整套危害性研究方法，對應于新建項目的不同階段分為危害性研究1-6個階段，其中危害性研究3就是大家比較熟悉的HAZOP，筆者認為這是最全面系統的危害性研究方法，非常值得借鑒（參見筆者之前的文章）。也是在這個時期，在1978年，TrevorKletz博士發表了一篇非常重要的文章，題目是“你沒有的東西，就不會泄漏”（What You Don’t Have, Can’t Leak）, 提出了“本質安全”這個重要概念，成為化工安全設計理念革命性的改變。TrevorKletz博士后來在他的專著中將“本質安全”總結為四個原則：- 限制影響 (Limitation of effects)TrevorKletz博士也因此而被稱之為“本質安全”之父。“本質安全”是一種理念，是重要的設計原則，也是“風險管理的未來”。第二次階躍式發展是在1980年代，1984年印度 Bhopal聯合碳化物農藥廠劇毒氣體異氰酸甲酯(MIC)泄漏事故，讓包括企業、政府和社區的人們對危險化工工藝事故可能造成的災難性后果有了全新的認知，同時也促使政府、企業、研究機構等采取更嚴格的標準和實踐來管理工藝安全，工藝安全的概念被廣泛認可并且徹底成為工業界的標準實踐。歐洲立法機構針對高危險化學品企業，于1982年頒布了《塞維索指令 I 》，要求相關企業負責向政府監管部門提交《安全報告》，1996年又頒布了《塞維索指令 II 》，要求相關企業為安全運營提供例證(包括危險辨識和定量風險評估)并實施安全管理體系。美國在同一時期也接連發生了多起災難性事故。例如1989年10月，德克薩斯州的菲利普斯石油公司爆炸事故，造成23人死亡和132人受傷；1990年7月俄亥俄州的巴斯夫爆炸事故導致2人死亡，1991年5月的IMC（路易斯安那州斯特靈頓）事故導致8人死亡和128人受傷。這一系列的災難性事故進一步推動了美國政府制定法律和法規以消除或最大程度減少此類事件的可能性的行動。1990年7月17日，美國職業安全與健康管理局（OHSA）頒布了一部建議標準——“高危險化學品的工藝安全管理標準”。經過多次聽證會收集多方反饋意見，最終正式標準(29 CFR 1910.119)于1992年2月24 日在《聯邦公報》上發布，其中包括所涵蓋化學品的清單和閾值數量。該標準共包括14個（管理）要素:(https://www.osha.gov/Publications/osha3132.html)工藝安全體系化管理在美國被立法，標志著高危險化學品企業必須采取體系化管理工藝安全。綜上所述，一系列的重大化工工藝安全事故催生了工藝安全的概念，強調工藝安全是集工程技術與管理于一體的技能，這是發生在1960到1970年代的一個非常重要的觀念轉變。從工藝安全技術措施看，從70年代開始歐美就開始強調采用系統科學的危害性研究方法來辨識工藝危害性和風險評估，強調本質安全的重要性（這和國內本質安全的概念不同）和工程技術控制的重要性，到了1990年代提出建立安全管理體系的強制要求。所不同的是，歐洲采用了“目標設定”的立法體系，美國采用了“指令性”立法體系。那么在過去30年間它們對遏制重大工藝事故的成果又如何呢？美國還是發生了一系列群死群傷的災難性事故，尤其是前20年間。2011年以后仍然發生過多起火災和爆炸事故，但死亡人數有明顯下降。同期，歐洲似乎要好的多。是歐洲“目標設定”的立法體系起到的作用嗎？這個問題就只能留給監管和立法專家去研究了。與西方相比，中國的化工行業雖然起步較晚，然而，近年來卻實現了迅猛發展。2005年中國化學工業總產值占全球化工總產值的9%，到2019年這一比例上升到40%，有人把這樣的發展稱之為“野蠻生長”。單個企業的規模也不斷擴大，一個典型的例子就是，中國的煉化企業正在或者已經完成了從百萬噸級階躍到千萬噸級的發展。同期危化企業的安全業績又如何呢？從2015年至今共發生了11起涉及危化品的重特大事故，共導致364人死亡，見表2。這樣的情景是不是有點類似西方1960到1980年代化工行業發展所出現的情況呢？這不禁讓人想起ICI工在1960年代的感慨：“一個新的世界需要新的方法”，這樣的感慨對當前中國危化企業的安全管理是不是同樣有啟示作用呢？！
在中國，工藝安全這個概念是近幾年才開始被關注（如果不對請指正）。據筆者了解，幾家大型化工企業這兩年才開始設立工藝安全工程師職位，工藝安全納入到大學課程也是近些年的事，如著名的有天津大學，寧波諾丁漢大學等。總之，工藝安全在中國才剛剛起步，如何迅速提高，與危化企業規模擴張相匹配是一個值得思考的問題。
政府監管部門提出“雙重預防機制和安全生產標準化”建設似乎更多地借鑒了美國的經驗，對照歷史，這是一個正確的戰略部署，近期又提出“三年行動計劃”。這些戰略的核心目標仍然是有效遏制重大安全事故的發生，筆者認為這對工藝安全的發展會起到巨大的推動作用。如何有效實施這些戰略是擺在每個化工人面前的問題。
四、關注和解決基礎性問題，是當前實現突破和有效遏制重特大事故的正解如何有效遏制重大事故的發生，是當前化工行業從業者共同面臨的挑戰。但從那里入手，如何實現突破呢？筆者認為化工企業存在的基礎性問題是無論如何無法繞開、無法回避，也是必須要面對和解決的。徹底轉變觀念，這在之前的文章中也談到。首先，我們要遵循安全管理的兩個基本原則，即安全和生產運營高度融合和確保安全管理的系統性和可持續性，安全投入是一種投資而不是花費。在此，特別強調的是，安全是一門科學，工藝安全尤其如此。歐美國家工藝安全的發展歷程很好地證明了這一點，依靠行政手段或者僅僅通過強調遵守規章制度來防止重大事故的發生是辦不到的。即使行為安全也是一門科學，我們常說缺乏安全意識，實際上是對危險或危害性的認識不足，表現出可接受的風險程度過高。安全意識只能是由內而外的，其根源是對危險或危害性的認識能力和認識程度。無論是從上述工藝安全的歷史來看，還是雙重預防機制的要求，還是風險管理的流程，遏制重大事故的首要任務是危害辨識和風險評估。典型的例子是HAZOP，西方在1960年代末1970年代初開始普遍采用HAZOP分析危害性。要做好的HAZOP結果需要一個有能力的HAZOP團隊，首先需要一個經過專業培訓和足夠實踐訓練的組長。國際好的實踐經驗是，培養一名合格的組長至少需要2-3年，ICI體系對危害性研究組長的基本要求和培養過程，筆者在之前的文章中也介紹過。其次是危害性研究小組中各專業工程師的知識和技能，例如對工藝物質危害性的了解、工藝反應機理和相關的反應危害性、設備的退化損傷機理、設備儀器儀表的性能、安全閥泄壓能力的計算等等。據筆者了解，當前企業仍然非常缺乏這些人才。我們有大批各種注冊類工程師，但真正具備危害性研究和風險評估專業技能的人又有多少呢？因此，培養團隊真正能為企業解決問題的能力是當務之急。政府、高校和各種培訓機構應該可以提供很多支持。設備完整性是工藝安全的根本保障，也是高效生產運營的基礎。然而，還沒有建立設備完整性管理項目的企業是非常普遍的，一些企業甚者對這個概念都不太清楚，設備檢維修也是采取用到壞再修的策略，即“壞了再維修，不壞不維護”的實踐。由于歷史欠賬，設備存在很多基礎性問題，例如嚴重的CUI，由于對冷卻水和鍋爐水不做處理而造成的設備內部嚴重的結垢、污染和冷凝水腐蝕等問題，短螺栓和不正確的墊片和扭矩等造成的設備和管線法蘭泄漏問題，不正確的安全閥管理造成的逸散式泄漏，泵的泄漏和非常高的故障率（有相當一部分泵使用不超過6個月就發生故障，好的實踐至少在4年以上）等等。由于各種基礎性問題引起的各種跑冒滴漏和設備故障，不僅大大增加了事故的風險，同時也嚴重影響著生產效率。導致工廠常年處在一種“救火”的運維模式，投入很多人力物力進行各種搶修，而這些工作很多都是重復或無效的工作，同時額外增加了設備搶修時的作業風險。如果這些根本性問題得不到有效解決，工廠就騰不出手搞持續改進。根本性的問題是“我們到底是在運行一個工廠，還是在維持一個工廠？”“我們到底是在運營工廠還是被工廠運行”。當我們失去運行工廠的主動性的時候，不但事故的風險在逐年增加，同時運行成本也在增加，工廠的價值卻在加速下降，這是一個惡性循環。這樣的基礎性問題得不到解決，再好的新技術都無法發揮其真正的價值，如大數據、AI、物聯網等等。就如同，我們在一臺破舊的汽車上安裝上最先進的GPS的意義有多大呢？造成上述問題的原因很多，但是首要原因是人的觀念問題和意識問題，缺乏從根本上解決問題的“第一原則性思維”。失去了那種刨根問底把問題搞清楚的科學嚴謹的工作方式，常常是頭痛醫頭腳痛醫腳地不斷地重復著原來的錯誤，這種觀念是必須要改變的。對新建項目從立項、初步設計、詳細設計、建設、設備采購和安裝、驗收、試生產等不同階段做系統的安全研究，不僅是安全審查，同時是對項目的工藝技術、工程技術以及操作性等的系統審查。如同前述工藝安全發展的歷程，這些都是西方危化企業在1970-1980年代就普遍開展的實踐。典型的危害性研究方法有ICI的危害性研究HS1-HS6，筆者在之前的文章中做過簡要介紹。埃克森美孚公司也有類似的6個安全研究階段來涵蓋工廠的整個生命周期。對新項目缺乏系統深入的安全研究和技術審查，會導致后期工廠運營時無法解決的問題，俗稱“從娘胎里帶來的問題”，這些源頭性問題不僅增加了工廠安全生產的風險，同時也帶來很多運行問題。把問題扼殺在萌芽狀態，“培養一個健康的孩子”才是事半功倍和明智的做法。這不但是一個技術問題，更是一個觀念問題。那種“多快好省”上項目、“迅速占領市場”的愿望，暴露的可能是戰略規劃的短板。錯失對新項目系統的安全研究實在是可惜，必須改正。在工藝安全的發展歷程中，時至今日，西方風險管理的基本概念就只有“Hazard”（危害性）和“Risk”（風險）兩個。而我們近年來才開始實踐的風險管理卻創造出很多“新概念”，筆者見到的就有十幾二十多個，在這里沒必要列舉，也沒必要討論對錯。我們需要思考的是，我們需要這么多的“新概念”嗎？它們到底能幫我們解決什么樣的風險管理問題？每個“新概念”都有嚴謹的定義嗎？這其實是個比較大的問題，暴露出我們風險管理工作的科學嚴謹性的缺失，對政策法規的解讀、風險管理的技術交流會造成誤解和障礙。筆者認為也是當前應該盡早改正的問題。進入21世紀，歐美發達國家對化工企業的管理，普遍倡導和實踐基于風險的安全管理理念。從這個角度來說，中國化工企業的工藝安全管理還有很長的路要走。但是，只要我們能轉變觀念，當前著眼解決那些基礎性問題，將企業帶到持續改進的軌道上，我們就可能做到在短時間內遏制重大事故的發生，而且會出現一批國際一流的化工企業。正所謂“道陰且長，行則將至”。
