陈赓良 李劲

（中国石油西南油气田公司天然气研究院）

1 资产完整性管理（AIM）与风险管理

本文讨论的“资产”是指天然气处理厂的设备及管道，而“完整性”则是指其安全完整性。根据GB/T 20438.4—2006《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第4部分：定义和缩略语》所示定义：安全完整性是在规定的条件、规定的时间内，安全相关系统成功实现要求的安全功能的概率。

油气勘探和开发是个高风险的行业，其中，天然气处理厂的生产工艺包括高温、高压过程，且存在易燃、易爆、有毒气体扩散等极其危险的工况。因此，如何保证天然气处理厂从可研、设计、建设、投产到日常运行的安全性，已成为当前各级管理部门关注的重点。

所谓安全性是指确保安全的程度，是衡量系统安全程度的客观存在。与安全性相对的概念是危险性，安全性与危险性是系统的两个方面，危险性越小则安全性越大。但是，“安全”是个绝对的概念，无法进行量化，而“风险”是可以量化的。在对系统进行风险评价时，通常采用的公式为：

式（1）中：R——风险（度）；P——事故发生的概率；S——事故的后果。式（1）表明，工厂生产系统的风险控制实质上就是控制或降低其发生的概率。因此，把安全问题转化为风险问题后，安全就可以进行定性或定量分析与评价，并且可以在此基础上进行控制。对一个生产系统而言，当其不存在不可接受的风险时，可以认为该生产系统处于安全可靠的受控工作状态。

自20世纪70年代起，风险管理的概念、理论与实践由美国传播到加拿大、欧洲、日本和海湾地区。1995年，澳大利亚和新西兰首次联合发布了AS/NZS 4360《风险管理标准》，随后，加拿大和日本相继发布了CAN/CSA-Q850-97《风险管理标准》和JISQ 2001：2001《风险管理标准》。这些标准在国际上受到了广泛的重视和应用，并且在工业实践中取得了显著的成效。按国际油气生产者协会在其所属企业范围内的统计，在实施风险管理的10年间（1998年至2007年），LTIF（百万工时伤害频率）与TRIR（总可记录事故发生率）均有显著下降［1］。据此，国际标准化组织于 2009年 7月发布了 ISO 31000《风险管理原则与实施指南》，此标准规定了通过风险管理以实现资产完整性管理的基本原则及指导准则，在理论与实践两个方面奠定了资产完整性管理的基础。

中国石油在长期的安全（风险）管理工作中积累了丰富的经验，并在油气长输管道领域成功开发了资产完整性管理（数据）平台［2］。鉴于此，建议在风险程度同样极高的天然气净化与处理领域尽快开展资产完整性管理的研究，并进一步开发相应的资产完整性管理平台以提高风险管理的水平。

2 完整性管理的目标与原则

2.1 资产完整性管理的基本目标

与油气长输管道不同，迄今为止，国内外尚未发表过专门针对天然气处理厂完整性管理的标准、规范或专著，即便讨论其风险管理的有关论文也不多见。参照风险管理的背景、环境与条件类似的炼油厂、化工厂文献资料，并结合ISO 31000《风险管理原则与实施指南》有关安全完整性的规定，天然气处理厂资产完整性管理的基本目标为：

一是，天然气处理厂的完整性管理与其可研（前期工作）、设计（初步设计、施工图设计）、施工（监理）、运行（管理）、检修（设备维护）等各阶段工作密切相关，贯穿天然气处理厂整个寿命周期。

二是，对有可能导致天然气处理厂设备和管道失效的危险因素持续地进行检测或监测，对其可能存在的风险进行评估。

三是，对在役天然气处理厂的完整性管理要不断识别运行中的风险因素，并制定相应的治理控制对策，不断采取措施以防止事故发生，从而保证天然气处理厂始终处于安全可靠的受控工作状态。

四是，不断改善识别到的风险因素，并将天然气处理厂运行的风险水平严格控制在可以接受的范围内。

五是，天然气处理厂完整性管理是一个连续的、循环进行的监控管理过程，从而达到持续减少和预防事故发生，经济合理地保证工厂长周期安全可靠运行的目的。

资产完整性管理是一个完善的、系统的资产风险管理过程，是在资产的整个寿命周期中使用系统工程方法为基础的整体优化方式对资产进行管理，并以戴明 PDCA（计划—执行—检查—处理）循环的方式持续进行，从而满足资产的可靠性、安全性和经济性等要求。因此，在实施资产完整性管理的过程中也必须考虑经济性问题，即，资产完整性管理的总体目标应定为安全生产+节约成本。

2.2 资产完整性管理的基本原则

与传统的安全管理不同，资产完整性管理的基本原则为：一是，任何生产系统，只要从事生产活动就存在风险；二是，不可能通过预防措施来彻底消除风险，实质上不存在“零风险”与争取做到的“零事故”；三是，生产系统存在的风险越低，进一步降低就越困难；四是，必须在生产系统中权衡操作成本与风险水平之间的关系，使之达到安全可靠的受控状态。综合这4项基本原则，得到资产风险管理ALARP（最低合理可行）准则，详见图1。

图1 ALARP准则

ALARP准则的内涵［3］：一是，对工业系统进行风险定量评估后，若风险指标落在不可容忍①区，则除特殊情况外，此风险是无论如何不能被接受的，必须采取安全改进措施，否则整个生产系统不能投入运行；二是，若风险指标落在可忽略②区，则认为此风险可以被接受，无需再采取安全改进措施，只要严格执行有关规章制度及操作规程即可保证安全生产；三是，若风险指标落在可容忍③区，则应按 ALARP准则进行安全改进措施的成本—风险分析；四是，若分析结果表明进一步增加安全措施投资对工业系统风险程度的降低贡献不大，则此风险是可容忍的，即，允许其存在以节省一定成本。

ALARP准则说明，可容忍风险的存在以保证一定的经济利益，但是，又期望风险保持在可检查且能被减小的范围内。同时，可容忍风险是根据当前社会发展水平、国内经济实力等诸多因素来人为制定的。

3 完整性管理的要素

PSM（工艺安全管理）是实施天然气处理厂完整性管理的核心。

自20世纪80年代中期开始，美国在国内外的炼油厂和化工厂相继发生了多起重大生产事故，促使美国职业安全健康管理局于 1992年发布了联邦法规29 CFR 1910.119《高度危险化学品的工艺安全管理》。1996年，美国环境保护署又将该法规的监管范围扩大至环境及公众安全，随后，美国石油学会以此法规为基础，结合炼油厂和化工厂的工艺特点，发布了API 750《高度危险化学品安全工艺管理推荐作法》。我国于1997年以等效采用API 750《高度危险化学品安全工艺管理推荐作法》的方式发布了行业标准SY/T 6230《石油天然气加工工艺危害管理》。

美国联邦法规将处理高危化学品工厂的工艺危害管理要素，按管理层、工艺、设备和人员4个方面共计列出了14个要素［4］。其中，管理层承担领导责任；工艺方面包括工艺安全信息、工艺危害分析、操作程序和标准、工艺技术变更4个要素；设备方面包括质量保证、投产前安全检查、机械完整性、微小变更4个要素；人员方面包括安全培训、承包商管理、事故调查、人员变更、应急计划与响应、符合性审计6个要素。资产形成的不同阶段所实施的工艺危害管理要素见表1。

工艺危害管理是针对具有火灾、爆炸和有毒化学品泄漏等事故风险的流程型化工厂制定的，如，天然气处理厂。与现行的HSE（健康、安全、环境）管理相比，工艺危害管理具有以下特征：一是，工艺危害管理不是一个由领导层颁发的指令性的文件，而是一个持续地进行安全管理的程序或模型；二是，尽管不同类型化工厂涉及的工艺危害要素项目的数量与内容可能有所差别，但是，这些要素之间都不是孤立的，而是相互联系且相辅相成；三是，强调全员参与，即，包括承包商在内的所有人员均以不同的方式参与进来，从而使安全管理提升至企业文化的层面；四是，由于生产过程中风险是永远存在的，因此，管理层应确定出一个“可以接受的风险水平”，以“安全运行指标”的形式及其构成的体系来定量地反映［5］。

表1 资产形成不同阶段的管理要素

4 完整性管理的实施

天然气处理厂完整性管理的实质是以风险源管控为核心，从人员、设备和技术（环境）3个方面，按工艺安全管理要素对天然气处理厂重大危险源，如，醇胺法脱硫单元的吸收塔与硫磺回收单元的燃烧反应炉等实施风险管理的过程。从风险管理的角度看，完整性管理包括危险源辨识、危险性评价与危险源控制3个基本内容。风险管理的基本流程见图 2。

图2 风险管理的基本流程

4.1 危险源识别

危险源识别是发现、识别生产系统中存在的危险源，是危险源控制的基础。如，某天然气处理厂含硫天然气处理规模为 200×104m3/d，硫磺产量为75t/d，采用 MDEA（甲基二乙醇胺）法脱硫，净化气用TEG（三甘醇）法脱水，克劳斯法回收硫磺，亚露点法处理尾气。该厂在安全预评价中进行重大危险源辨识的结果见表2。

表2 某天然气处理厂重大危险源辨识结果

由表2可知，该厂脱硫单元（吸收塔）、脱水单元（吸收塔）危险物质的数量均已超过标准规定的临界值，而硫磺回收单元（燃烧反应炉）危险物质的数量远低于临界值。因此，脱硫单元、脱水单元属于该生产系统的重大危险源。

4.2 危险性评价

危险性评价又称为风险评价，是对生产系统中存在的危险源导致事故、造成人员伤害和财产损失的危险程度进行评价。系统中往往有很多危险源，危险性评价应全面分析系统中存在的各种危险源，并对其进行综合评价。同时，由于生产系统中已经考虑了一定的危险源控制措施，危险性评价也要分析这些控制措施的效果。当危险性评价结果认为生产系统危险性低于“可接受水平”时，则认为已经考虑了的危险源控制措施可以达到安全要求，否则，应补充必要的控制措施。

4.3 危险源控制

危险源控制是利用工程技术和管理手段消除、控制危险源，从而防止危险源导致事故、造成人员伤害和财产损失的发生。理论上，应在危险源辨识的基础上进行危险源评价，然后，再根据评价结果采取相应的控制措施。但是，实际上这3项工作并非严格地按上述程序分阶段独立进行，而是相互交叉、相互重叠进行的。

5 结语

资产完整性管理的实质是对资产实施风险管理。近年来，中国石油所属天然气处理厂在风险管理的理念指导下，开发并形成了一整套行之有效的评价技术，如，可行性研究阶段的安全预评价；初步设计阶段的HAZOP（危险与可操作性）分析；施工图设计阶段的施工图审查；投产阶段的投产条件评价及装置性能考核；在役阶段的 RBI（基于风险的检测）、RCM（以可靠性为中心的维修）、SIL（安全完整性等级）及HAZOP分析和装置性能标定等，为实施资产完整性管理奠定了较为坚实的技术基础。建议在此基础上尽快开展完整性管理数据平台的开发与建设，从而实现运用风险管理技术对天然气处理厂资产进行安全完整性管理的目标。

[1] OGP. Asset Integrity-the Key to Manage Major Incident Risks[R].OGP,2008.

[2] 严大凡,翁永基,董绍华.油气长输管道风险评价与完整性管理[M].北京: 化学工业出版社,2005:11-20.

[3] 罗云,樊运晓,马晓春.风险分析与安全评价[M].北京: 化学工业出版社,2004: 104-132.

[4] 粟镇宇.工艺安全管理与事故预防[M].北京: 中国石化出版社,2007: 4-9.

[5] OECD.Guide on Developing Safety Performance Indicators Related to Chemical Accident Prevention,Preparedness and Response（Second Edition）[J].OECD Environment,Health and Safety Publications,2008(19): 11-24.