论文部分内容阅读
摘 要：本文根据作业风险分析（JHA）方法，特点，介绍了其在LNG加气站建设过程中的应用。
关键词：作业风险分析 JHA LNG加气站 应用
作业风险分析（JHA）包括对指定工作任务进行详细的和系统的分析，以便认识、理解和明确每一步工作次序、每项工作关联的具体危险性、评估工作风险的程度或大小、制定所需的控制措施、传达给所有与工作相关的人员，以正确采取预防措施。在石油行业特别是中国海油内被广泛应用，取得了良好的效果。
一、LNG加气站建设过程中的危害
1.LNG特性
1.1火灾、爆炸特性
LNG是以甲烷为主的液态混合物，泄漏后由于地面和空气的热量传递，会生成白色蒸气云。天然气比空气轻，会在空气中快速扩散，遇到火源着火后，火焰会扩散到氧气所及的地方。天然气燃烧速度相对于其它可燃气体较慢，大约是0.3m/s，燃烧的蒸气会阻止蒸气云团的进一步形成，然后形成稳定燃烧。
云团内形成的压力低于5 kPa，一般不会造成很大的爆炸危害。当天然气与空气混合比例在5%—15%（体积百分数）范围内就会产生爆炸。
LNG火灾特点：
火焰传播速度较快；
质量燃烧速率大，约为汽油的2倍；
火焰温度高、辐射热强，易形成大面积火灾；
具有复燃、复爆性，难于扑灭。
火灾危险类别
天然气火灾危险性类别按照《建筑设计防火规范》划为甲类。
爆炸危险环境分区
根据我国现行规范《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定，天然气的物态属工厂爆炸性气体，分类、分组、分级为：Ⅱ类，B级，T4组，即dⅡBT4，防爆电器应按此选择。
爆炸性气体环境区域划分为2级区域（简称2区），即在正常运行时，不可能出现爆炸性气体混合物，即使出现也仅是短时存在的环境。
此外，LNG泄漏遇水时会产生冷爆炸，水与LNG之间有非常高的热传递速率，LNG遇水会激烈地沸腾并喷出水雾，发生LNG蒸气爆炸。
1.2低温特性
LNG在标准大气压下具有极低的温度，泄漏后的初始阶段会吸收地面和周围空气中的热量迅速气化。但到一定的时间后，地面被冻结，周围的空气温度在无对流的情况下也会迅速下降，此时气化速度减慢，甚至会发生部分液体来不及气化而被防护堤拦蓄。LNG泄漏后的冷蒸气云或者来不及气化的液体都会对人体产生低温灼烧、冻伤等危害。
如果操作人员没有充分保护措施，在低于10℃下待久后，就会有低温麻醉的危险产生，随着体温下降生理功能和智力活动下降，心脏功能衰竭，进一步下降会致人死亡。
LNG泄漏后的冷蒸气云、来不及气化的液体或喷溅的液体，还会使所接触的一些材料变脆、易碎，或者产生冷收缩，材料脆性断裂和冷收缩，会对加注站设备如储罐、潜液泵、LNG高压柱塞泵、加注机、加注车造成危害，特别是LNG储罐和LNG槽车储罐可能引起外筒脆裂或变形，导致真空失效，保冷性能降低失效，从而引起内筒液体膨胀造成更大事故。
1.3窒息性
虽然LNG蒸气没有毒，但其中的氧含量低，容易使人窒息。如果吸入纯净LNG蒸气而不迅速脱离，很快就会失去知觉，几分钟后便死亡。
此外，惰性气体（如氮气）在有限空间内大量聚集，并且超过了一定浓度，也会导致人员窒息事故。
窒息共分为以下4种情况：
含氧量14%～21%（体积含量，下同），呼吸、脉搏加快，并伴有肌肉抽搐。
含氧量10%～14%，出现幻觉、易疲劳，对疼痛反应迟钝。
含氧量6%～10%，出现恶心、呕吐、昏倒，永久性脑损伤。
含氧量低于6%，出现痉挛、呼吸停止，死亡。
2.建设过程中主要危害
建筑施工属事故多发行业，综合分析建筑施工的特点是生产周期长，工人流动性大，露天高处作业多，手工操作多，劳动繁重，产品变化大，规则性差，施工机械品种繁多等动态变化。而建筑施工的不安全隐患也多存在于高处作业、交叉作业、垂直运输以及使用各种电气设备工具上，事故类别主要发生在高处坠落、触电、物体打击、机械伤害及坍塌五个方面。
二、 LNG加气站建设过程中控制要素
对于LNG加气站来说如何安全的完成建设、顺利投产，对于LNG汽车加气产业的发展非常重要，LNG加气站建设期安全管理的核心内容是如何控制建设过程中的五大伤害，通过控制起重作业、动火作业、密闭空间作业、脚手架搭设及使用、高空作业、砼浇筑、喷涂、刷漆、夜间作业、设备调试等进行实现。
三、 JHA分析方法
1.评估过程
明确风险级别：
“第一级风险评估”，包含在施工方案中，以安全措施和安全分析的形式表现，目的是识别所有与工作有关的危害和相应的控制措施；
“第二级风险评估”。对于危险性较大或复杂的作业，包括中高风险的受限空间进入；在工艺区或管线旁边进行开挖或其他动土作业，例如打桩等；中高风险的高处作业，包括脚手架或其他结构的安装和拆卸；没有永久或临时作业平台的高处作业；在危险区域的明火作业；在未能进行有效隔离的能源系统上工作；现场以前从未进行过的任何新的或者非常规任务；管线或设备的气压或液压试验；多台吊车起吊作业、大件吊装以及静设备吊车起吊作业；现行的安全工作作法不足以控制风险等
2.分析过程
2.1将工作内容按照工作顺序分解成5到10个步骤，即首先做什么、其次做什么等，简要说明一个步骤。步骤不宜过多或过少，步骤描述语言要求简洁准确，建议用动宾结构。如“开阀门”，也可用补充描述使操作更清晰，如“顺时针开1#阀门”。
2.2召集经验丰富的人参与风险评估，参与人员不应少于三人，应包含建设方及施工方人员，防止闭门造车，真正把风险分析到位。
2.3做风险评估的人应该接受相关培训，使用先进的分析工具，如蝴蝶结工具。
2.4对不同的潜在事故等级及内容需要制定不同的控制措施。
等级分为：可接受、最低合理可行（广泛可被接受的风险等级。除非风险降低是不可行的或其成本与结果不经济、不相容）、不可接受（必须采取措施降低风险）。
内容主要包括：人身伤害、死亡（包括割伤、挫伤、肢体损伤等）；疾病（如头痛、呼吸困难、失明等）；财产损失；作业环境破坏；水、空气、土壤、地下水及噪声污染等
2.5对于作业完后要对JHA表进行重新评估，把新的风险加进去。
3.实施过程
3.1对分析结果对所有施工人员进行宣贯，确保每个施工人员明确本职工作中的风险点及控制措施。
3.2对于高风险或非常复杂的作业，必须在JHA会议后进行一次非实际操作的排练，以检验风险控制措施和应急准备措施是否有效。
3.3JHA完毕后应获得直接主管或其代表、区域主管或维护主管、现场HSE工程师、所有参与作业危险分析及施工人员的签署同意。
五、结束语
作业风险分析法（JHA） 具有使用面广，直观有效，是质量管理体系过程方法结合生产实际的具体应用等特点，在中国海油各领域获得了广泛使用，进行风险评估时，必须意识到安全是一个相对的概念，在一定的生产力水平条件下，由于认识的局限和科技水平的制约，人们只能认识一定的危险，同时也只能对已经认识、并认为应该控制且可以控制的危险进行管理；在新的认识和生产力水平下，人们又将采取新的安全技术措施和安全管理措施，對已发现并能够控制的危险进行管理，以达到人们所希望的安全状态。
危险化学品重大危险源辨识标准（GB18218-2009）
作者简介：王艳兵（1979—），男，汉族，天津人，中海石油气电集团交通新能源事业部，工程师，本科学历，研究方向：国内新能源（LNG）的特性、加注站的建设.安全管理.及经营性管理等。
关键词：作业风险分析 JHA LNG加气站 应用
作业风险分析（JHA）包括对指定工作任务进行详细的和系统的分析，以便认识、理解和明确每一步工作次序、每项工作关联的具体危险性、评估工作风险的程度或大小、制定所需的控制措施、传达给所有与工作相关的人员，以正确采取预防措施。在石油行业特别是中国海油内被广泛应用，取得了良好的效果。
一、LNG加气站建设过程中的危害
1.LNG特性
1.1火灾、爆炸特性
LNG是以甲烷为主的液态混合物，泄漏后由于地面和空气的热量传递，会生成白色蒸气云。天然气比空气轻，会在空气中快速扩散，遇到火源着火后，火焰会扩散到氧气所及的地方。天然气燃烧速度相对于其它可燃气体较慢，大约是0.3m/s，燃烧的蒸气会阻止蒸气云团的进一步形成，然后形成稳定燃烧。
云团内形成的压力低于5 kPa，一般不会造成很大的爆炸危害。当天然气与空气混合比例在5%—15%（体积百分数）范围内就会产生爆炸。
LNG火灾特点：
火焰传播速度较快；
质量燃烧速率大，约为汽油的2倍；
火焰温度高、辐射热强，易形成大面积火灾；
具有复燃、复爆性，难于扑灭。
火灾危险类别
天然气火灾危险性类别按照《建筑设计防火规范》划为甲类。
爆炸危险环境分区
根据我国现行规范《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定，天然气的物态属工厂爆炸性气体，分类、分组、分级为：Ⅱ类，B级，T4组，即dⅡBT4，防爆电器应按此选择。
爆炸性气体环境区域划分为2级区域（简称2区），即在正常运行时，不可能出现爆炸性气体混合物，即使出现也仅是短时存在的环境。
此外，LNG泄漏遇水时会产生冷爆炸，水与LNG之间有非常高的热传递速率，LNG遇水会激烈地沸腾并喷出水雾，发生LNG蒸气爆炸。
1.2低温特性
LNG在标准大气压下具有极低的温度，泄漏后的初始阶段会吸收地面和周围空气中的热量迅速气化。但到一定的时间后，地面被冻结，周围的空气温度在无对流的情况下也会迅速下降，此时气化速度减慢，甚至会发生部分液体来不及气化而被防护堤拦蓄。LNG泄漏后的冷蒸气云或者来不及气化的液体都会对人体产生低温灼烧、冻伤等危害。
如果操作人员没有充分保护措施，在低于10℃下待久后，就会有低温麻醉的危险产生，随着体温下降生理功能和智力活动下降，心脏功能衰竭，进一步下降会致人死亡。
LNG泄漏后的冷蒸气云、来不及气化的液体或喷溅的液体，还会使所接触的一些材料变脆、易碎，或者产生冷收缩，材料脆性断裂和冷收缩，会对加注站设备如储罐、潜液泵、LNG高压柱塞泵、加注机、加注车造成危害，特别是LNG储罐和LNG槽车储罐可能引起外筒脆裂或变形，导致真空失效，保冷性能降低失效，从而引起内筒液体膨胀造成更大事故。
1.3窒息性
虽然LNG蒸气没有毒，但其中的氧含量低，容易使人窒息。如果吸入纯净LNG蒸气而不迅速脱离，很快就会失去知觉，几分钟后便死亡。
此外，惰性气体（如氮气）在有限空间内大量聚集，并且超过了一定浓度，也会导致人员窒息事故。
窒息共分为以下4种情况：
含氧量14%～21%（体积含量，下同），呼吸、脉搏加快，并伴有肌肉抽搐。
含氧量10%～14%，出现幻觉、易疲劳，对疼痛反应迟钝。
含氧量6%～10%，出现恶心、呕吐、昏倒，永久性脑损伤。
含氧量低于6%，出现痉挛、呼吸停止，死亡。
2.建设过程中主要危害
建筑施工属事故多发行业，综合分析建筑施工的特点是生产周期长，工人流动性大，露天高处作业多，手工操作多，劳动繁重，产品变化大，规则性差，施工机械品种繁多等动态变化。而建筑施工的不安全隐患也多存在于高处作业、交叉作业、垂直运输以及使用各种电气设备工具上，事故类别主要发生在高处坠落、触电、物体打击、机械伤害及坍塌五个方面。
二、 LNG加气站建设过程中控制要素
对于LNG加气站来说如何安全的完成建设、顺利投产，对于LNG汽车加气产业的发展非常重要，LNG加气站建设期安全管理的核心内容是如何控制建设过程中的五大伤害，通过控制起重作业、动火作业、密闭空间作业、脚手架搭设及使用、高空作业、砼浇筑、喷涂、刷漆、夜间作业、设备调试等进行实现。
三、 JHA分析方法
1.评估过程
明确风险级别：
“第一级风险评估”，包含在施工方案中，以安全措施和安全分析的形式表现，目的是识别所有与工作有关的危害和相应的控制措施；
“第二级风险评估”。对于危险性较大或复杂的作业，包括中高风险的受限空间进入；在工艺区或管线旁边进行开挖或其他动土作业，例如打桩等；中高风险的高处作业，包括脚手架或其他结构的安装和拆卸；没有永久或临时作业平台的高处作业；在危险区域的明火作业；在未能进行有效隔离的能源系统上工作；现场以前从未进行过的任何新的或者非常规任务；管线或设备的气压或液压试验；多台吊车起吊作业、大件吊装以及静设备吊车起吊作业；现行的安全工作作法不足以控制风险等
2.分析过程
2.1将工作内容按照工作顺序分解成5到10个步骤，即首先做什么、其次做什么等，简要说明一个步骤。步骤不宜过多或过少，步骤描述语言要求简洁准确，建议用动宾结构。如“开阀门”，也可用补充描述使操作更清晰，如“顺时针开1#阀门”。
2.2召集经验丰富的人参与风险评估，参与人员不应少于三人，应包含建设方及施工方人员，防止闭门造车，真正把风险分析到位。
2.3做风险评估的人应该接受相关培训，使用先进的分析工具，如蝴蝶结工具。
2.4对不同的潜在事故等级及内容需要制定不同的控制措施。
等级分为：可接受、最低合理可行（广泛可被接受的风险等级。除非风险降低是不可行的或其成本与结果不经济、不相容）、不可接受（必须采取措施降低风险）。
内容主要包括：人身伤害、死亡（包括割伤、挫伤、肢体损伤等）；疾病（如头痛、呼吸困难、失明等）；财产损失；作业环境破坏；水、空气、土壤、地下水及噪声污染等
2.5对于作业完后要对JHA表进行重新评估，把新的风险加进去。
3.实施过程
3.1对分析结果对所有施工人员进行宣贯，确保每个施工人员明确本职工作中的风险点及控制措施。
3.2对于高风险或非常复杂的作业，必须在JHA会议后进行一次非实际操作的排练，以检验风险控制措施和应急准备措施是否有效。
3.3JHA完毕后应获得直接主管或其代表、区域主管或维护主管、现场HSE工程师、所有参与作业危险分析及施工人员的签署同意。
五、结束语
作业风险分析法（JHA） 具有使用面广，直观有效，是质量管理体系过程方法结合生产实际的具体应用等特点，在中国海油各领域获得了广泛使用，进行风险评估时，必须意识到安全是一个相对的概念，在一定的生产力水平条件下，由于认识的局限和科技水平的制约，人们只能认识一定的危险，同时也只能对已经认识、并认为应该控制且可以控制的危险进行管理；在新的认识和生产力水平下，人们又将采取新的安全技术措施和安全管理措施，對已发现并能够控制的危险进行管理，以达到人们所希望的安全状态。
危险化学品重大危险源辨识标准（GB18218-2009）
作者简介：王艳兵（1979—），男，汉族，天津人，中海石油气电集团交通新能源事业部，工程师，本科学历，研究方向：国内新能源（LNG）的特性、加注站的建设.安全管理.及经营性管理等。