01 工業生產中火災事故原理、原因分析

      工業生產中火災事故原理分析

      火災和爆炸是石油化工、礦山等行業常見的事故類型。我們都知道，發生著火的三個基本條件是存在可燃物、著火源以及與氧氣(常見是空氣)接觸。下圖是表達著火基本條件的三角形，如果能夠“拆除”它的任何一條邊，就可以阻止著火。

著火三角形

      我們的動火作業許可證制度就是預防火災安全事故的管理控制措施，它通過管理手段“拆除”著火三角形中“著火源”這條邊，避免易燃或可燃物具備著火燃燒的條件。嚴格執行動火作業許可證制度，有助于避免在工藝區域內作業時發生安全事故。

      因為工藝的要求，企業存在各種易燃或可燃工藝物料(以下簡稱可燃物) ，這是通常難以避免的事實，防止火災和爆炸的方法就剩將氧氣(空氣)與可燃物隔離和消除著火源這兩種途徑。

      工業生產火災事故原因分析

      在化工、石化、礦山等企業中，很多地方都存在著火源，因此，需要優先考慮將可燃物和空氣隔離，避免它們接觸形成爆炸性混合物。可燃物和空氣可能接觸的場所包括工藝系統內部和周圍的大氣空間。

      在工藝系統內部發生著火事故的機會相對較少，原因是多數工藝裝置都是在有壓力的情況下運行，空氣不容易進入其中與可燃物接觸；對于空氣可能進入的工藝系統，在很多工廠采用了氮氣覆蓋等措施，使系統內的氧氣濃度低于可燃物燃燒的最低需氧濃度，從而防止在設備內形成爆炸性的混合物；此外，在投產之前也會仔細對系統進行置換等操作，將維修或停車期間進入系統的空氣從系統內"趕"出來，防止它們與可燃的工藝介質接觸。

      較常見的事故是可燃物從工藝系統中泄漏出來，進入周圍的大氣空間，與空氣混合形成爆炸性混合物(常見的存在形式是蒸氣云) ，處于爆炸范圍內的蒸氣云很容易被著火源引燃發生爆炸或火災。因此，將可燃物與空氣隔離的重點是防止它們從工藝系統泄漏到周圍的大氣中。可以運用本質安全策略、工程手段和行政控制來防止工藝介質發生泄漏。我們在工藝危害分析、變更管理等諸要素中討論的管理措施，都是為了防止工藝介質泄漏。

      如果控制泄漏的措施失效后該怎么辦?我們能夠做的就是"拆除"著火三角形的第三條邊，也就是盡量消除著火源。

      動火作業是工藝區域內常見的著火源。化工、石化、礦山等行業陸續有關于動火作業過程中發生工藝安全事故的報道，通常的原因有:

      (1)企業沒有建立完善的動火作業制度，或者雖然有相關的制度，但在執行過程中違反這些制度的要求；

      (2)在動火作業之前，沒有認識到作業區域和作業本身所存在的危害；

      (3)作業過程中缺乏有效的溝通。

      02 動火作業許可證制度的重要性及實施流程與內容

      動火作業許可管理的重要性

      按照有效的動火作業程序開展動火作業，是預防工藝區域火災和爆炸事故的基本要求，在OSHA 過程安全管理體系、行業作業安全管理標準、《關于化工過程安全管理的指導意見》（安監總管三〔2013〕88號）中都有對動火作業許可管理作出規定，而且OSHA 在其頒布的工藝安全管理規定中將動火作業許可證作為一個專門的要素，也足見動火作業許可證制度對于預防工藝安全事故的重要性。

      關于作業許可證制度

      在工藝區域內開展作業過程中發生的工藝安全事故，通常都有兩個原因：一是沒有在作業之前辨別出作業本身存在的危害及其后果；二是作業缺乏計劃性并且沒有采取必要的危害控制措施。

      企業需要適當控制在工藝區域內的非日常作業，辨別作業相關的危害并且與作業相關的人員進行必要的溝通。建立作業許可證制度是有效控制非日常作業的途徑。化工、石化、礦山和類似的流程企業，可以根據自己的特點建立符合實際情況的許可證制度，以確保在工藝區域內(或附近)安全地開展維修、改造等活動。

      作業許可證制度包含一個事先約定的程序，它要求在開展某些作業之前，對作業過程中存在的危害進行分析(通常采用檢查清單來完成分析)，并明確在作業之前及過程中需要采取哪些安全措施來消除或控制危害。

      通常，作業許可證制度要求在開展某項作業之前，先填寫、簽發一個特殊的文件，即作業許可證。作業人員需要填寫作業許可證并且獲得相關負責人的批準。書面的作業許可證是作業許可證制度的核心文件，它是在開展有潛在危害的作業之前，不同組織(生產部門、維修部門和承包商)之間交換安全信息的載體，也包含了在現場開展作業需要滿足的基本安全要求；它的簽發通常也標志著相關的工藝系統或設備，從一個組織(如生產部門)轉移到另一個組織(如維修部門或承包商)。前者負責對相關的工藝系統或設備進行必要的處理和準備，如隔離和置換，以便后者能夠安全、順利地完成作業任務。

作業許可證樣例

      作業許可證的簽發是事故預防的一個重要步驟。它的一個重要功能，是要求承擔危險作業任務的人員，分析檢查作業的各個步驟、執行作業過程中的危害、需要采取的安全措施以及所需的個人防護設備和作業設備等等。

      企業可以根據實際情況，規定在企業范圍內哪些類別的作業或在哪些區域內的作業需要事先獲取作業許可證。例如受限空間內作業、管道斷開作業、帶電作業、吊裝作業、動土作業和動火作業通常都需要遵守作業許可證制度。

      動火作業許可證

      1、動火作業及動火作業許可證的概念

      動火作業是指電焊、氣焊、機械打磨、熱切割、加熱和使用內燃機等可能產生火花、過熱或燃燒的作業活動。動火作業的一個基本特征是存在或產生著火源，如果對工藝區域內的動火作業缺乏管理，就有更多的機會湊成“著火三角行”導致火災和爆炸事故。

      動火作業許可證是企業作業許可證制度的重要組成部分，它具有普通作業許可證的基本特征，同時又有特殊性，它的目的是確保在安全的條件下執行企業工藝區域內或其附近的動火作業，確保人員和設備的安全。

      2、需要取得動火作業許可的情況

      通常，在工藝區域內或其附近進行施工、維修或其他類似活動，如果可能形成著火源，為了防止發生火災事故，就需要在動火作業之前取得動火作業許可證。在工藝區域內可能產生熱、明火或火花的常見作業有：焊接作業；氣割作業；燃燒；打磨；鉆孔；使用移動式加熱器；使用內燃機牽引的車輛或設備等。

      書面的動火作業許可證有助于提醒操作人員、維修人員、承包商對作業過程的危害進行分析，并及時、妥善采取必要的安全措施，例如：

      (1)辨別出需要將哪些可燃物轉移到安全地點(如果能夠做到)或采用防火覆蓋；

      (2) 采取覆蓋或其他必要的安全措施，以防止火花通過容器的開口、縫隙、孔等進入工藝系統與可燃物質接觸；

      (3)隔離(或停止)可能將火花傳輸至遠處可燃物的輸送設備或輸送管道；

      (4)采取必要的措施，防止焊接時的熱輻射和熱傳導將熱能傳送給可燃物；

      (5)準備好應對緊急情況的消防設備，例如消防水軟管、滅火沙和滅火器等；

      (6)室內作業時，防止引燃建筑物(如地板、墻和天花板)和建筑物內的可燃物。

      3、動火作業許可證制度需要滿足的基本要求

      不同企業的動火作業許可證制度可能有些差別，但都需要滿足如下一些基本要求：

      (1)作業許可證和它的附件中所包含的信息應該明確和詳細。包括動火作業涉及哪些設備或工藝單元、作業的內容和安全注意事項等等。

      (2) 動火作業許可證要明確生效的日期和有效期。有效日期不能太長，一般為 8h或一個輪班的工作時間，并且通常不超過24h。當許可證過期失效后，如果還需要進行相同的工作，需要重新確認簽發當前的許可證，或簽發一份新的許可證。

      (3)在動火作業許可證中需要指明，許可證的持有人只能從事許可證所規定的工作，不得開展規定范圍以外的其他工作。如果實際開展的工作和許可證批準的工作內容有出入，則需要取消當前的許可證，并簽發一張新的許可證。

      (4) 在作業許可證中需要指明，動火作業只能在指定的區域內進行。這項要求適用于所有的員工(包括管理層的員工)和任何承包商的員工。

      (5) 許可證必須由相關的負責人批準和簽名。通常要求維修主管(或承包商主管)、工藝區域主管和許可證簽發負責人都批準和簽名。

      (6) 動火作業許可證通常至少有兩份。一份給予負責執行現場作業的人，以便于開展工作和現場檢查，一份保存在企業生產人員或管理人員手中，一旦出現緊急情況，可以了解當前正在進行的作業及其危害。

      (7) 如果因為某種原因中斷作業，在繼續開展作業之前，原有的作業許可證要作廢，需要對作業現場重新進行檢查并簽發新的作業許可證。在交接班時，接班的班組可能要求重新進行氣體檢測或其他檢查工作，才允許繼續進行當前的作業。

作業許可證樣例