基于屏障思维的双重预防机制建设模型研究

张 力

(北京天泰志远科技股份有限公司，北京 102425)

0 引言

当前我国安全生产形势总体平稳，但重特大事故仍时有发生。为进一步减少事故总量，遏制重特大事故，国务院安委会多次提出构建安全生产双重预防机制。2016年《国务院安委会关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》(安委办〔2016〕11号)[1]的总体思路是准确把握安全生产的特点和规律，坚持风险预控、关口前移，全面推行安全风险分级管控，进一步强化隐患排查治理，推进事故预防工作科学化、信息化、标准化，实现把风险控制在隐患形成之前、把隐患消灭在事故前面。现阶段，各级政府监管层和企业管理层都在积极探索双重预防机制的构建与实践工作。但构建过程中普遍存在双重预防机制的运行逻辑不清晰、风险辨识方法单一、风险管控措施与岗位职责难以匹配、风险分级管控与隐患排查治理之间的关系认识不一致等问题。

目前，国内部分省份出台一些关于风险分级管控与隐患排查治理方面的规定，如河北省应急管理厅2018年下发《危险化学品企业安全生产风险分级管控与隐患治理指导手册》[2]。辛盼盼[3]研究双重预防机制科学机理，设计出企业双重预防机制体系模型图，试图找到风险分级管控与隐患排查治理两者相互融合、相互促进的方法。胡月亭[4]研究构建了一种新型、简明实用的屏障模型，该模型结构简单、层次清晰，不仅消弭了奶酪模型理论、能量意外释放论的缺陷，而且还揭示事故发生的内因、外因，尤其是在事故预防与事故原因分析等方面有着独特优势。双重预防机制建设的根本目的就是预防和遏制重特大事故，因此，将屏障思维融合到双重预防机制建设模型中，不仅能够让人容易理解屏障在事故预防及风险控制中的作用，也能厘清风险辨识和隐患排查之间的逻辑关系。本文以指导LNG公司双重预防体系建设与实践应用为出发点，基于屏障思维研究双重预防机制建设机理、运行逻辑以及推进思路，试图找到屏障思维在风险辨识、管控措施制定、职责落实、隐患排查治理等方面的实用方法和工具，从而有效帮助企业实现双重预防机制建设目标。

1 双重预防机制建设背景

1.1 双重预防机制建设总体目标

建立健全安全风险分级管控和隐患排查治理的工作制度和规范，完善技术工程支撑、智能化管控、第三方专业化服务的保障措施，实现企业安全风险自辨自控、隐患自查自治，形成政府领导有力、部门监管有效、企业责任落实、社会参与有序的工作格局，提升安全生产整体预控能力，夯实遏制重特大事故的坚强基础。

1.2 双重预防机制的管理原则

(1)推进基于风险的安全管理。风险管理贯穿于生产运行的全过程，通过持续开展风险识别、风险评价、风险控制和风险监控，防止事故发生，确保风险可接受。

(2)树立隐患就是事故的理念。落实公司监管、属地管理、全面覆盖和全员参与，实现全过程、常态化的风险识别管控和隐患排查治理。

(3)坚持谁主管谁负责原则。建立隐患排查、分类分级、整改治理、效果评估、验收销号的闭环管理流程，确保隐患及时排查治理。

(4)坚持逐级建立清单原则。风险和隐患排查管理实行清单管理，逐级建立班组级、部门级、公司级的风险和隐患管理清单。

1.3 事故致因模型

1900年曼彻斯特大学教授James Reason在心理学专著HumanError中提出了Reason事故致因模型(瑞士奶酪模型)，其主要思想是任何防范屏障都像瑞士奶酪片一样存在孔洞，每层奶酪片上孔洞的尺寸和位置随时间而变动，当所有屏障上的孔洞都位于一条直线上时，就形成了通路，能量或有害物质就会像光线一样穿透所有屏障而被意外释放，从而导致事故发生。因此，事故的发生就像是叠加的漏洞，每一层奶酪代表着对事故的一层防御，而奶酪上的孔洞代表着防御屏障中的漏洞和缺陷，当所有孔洞形成通路时，就意味着事故的发生。

本文基于Reason事故致因模型构建一种新型的事故致因屏障模型。此模型将屏障分为直接屏障和间接屏障，直接屏障主要包括人员屏障(规程、制度等)和硬件屏障(设备、设施、工器具以及安全附件)，是可以防控能量或有害物质意外释放，属于第一层级防控屏障。间接屏障主要包括组织监管和安全文化，其中，组织监管是通过人员、硬件屏障才能发挥作用的第二层级防控屏障；组织安全文化是整个组织的安全价值观，既可以通过组织监管，再作用于人员、硬件屏障而发挥作用，也能够直接作用于人员屏障而发挥作用，它属于第三层级防控屏障。这样不仅避免屏障之间数量重复、功能重叠的问题，而且层次分明、逻辑清晰，能够追本溯源，形成环环相扣的因果关系链条，尤其有利于事故原因的追溯分析。

2 基于屏障思维的双重预防机制建设模型

通常把可能意外释放的能量和危险物质称为第一类危险源，把造成约束、限制能量和危险物质措施失控的各种不安全因素称作第二类危险源。第二类危险源是导致事故的必要条件。用来约束、限制、控制第二类危险源的这些措施就是屏障，这些屏障既包括人员、硬件等直接屏障，也包括组织监管、安全文化等间接屏障。为阻止事故的发生或者降低事故造成的严重后果，人们通过设置有效屏障想办法切断事故链，降低事故后果。

风险分级管控是根据风险不同级别、综合考虑所需管控资源、管控能力、管控措施复杂程度等因素，确定不同管控层级的风险管控方式。实际上就是辨识风险、评估风险、控制风险、分层级落实责任的过程。因此，风险分级管控的核心就是通过设置合理有效的屏障，将风险控制在可接受水平，并保持屏障的有效性。通常情况下，屏障的设置应优先考虑固有风险的大小，对于风险较高的危险因素至少要设置3个以上屏障。这些屏障既包括物理保护、安全仪表系统等硬件屏障，也包括操作规程、巡检制度与应急管理等人员屏障，还有管理体系(组织监管)、安全文化等间接屏障。间接屏障作为对人员、硬件屏障的有力支撑，也只能是通过直接屏障发挥作用。这与风险分级管控的原则一致，如硬件屏障是由基层班组或岗位操作人员执行操作规程、各种管理制度，落实相关岗位职责要求来实现屏障的保护作用；中层管理人员通过监督制度的执行情况、对员工进行培训，提供技术支持、考核激励等手段来保障直接屏障的完好性；领导层则要通过发挥有感领导的示范、引领作用，培育良好的安全文化，使组织能够形成良好的安全氛围，从而作用和影响各个屏障，使其保持最佳的性能，如图1。

同时，屏障的失效或减弱可能就意味着隐患的形成，多个屏障同时失效，就有可能导致事故的发生。隐患的出现，实际上也意味着风险已经增大，已经超出了风险可接受的水平，必须采取有效措施进行整改。隐患排查治理是通过对事故隐患的排查、分类、评估、上报、治理、销项和治理效果后评估等程序实现闭环管理，彻底消除隐患，实现对既有屏障的修复和补充。因此，隐患排查治理是对既有屏障有效性的一种评估手段，目的是定期检查并恢复屏障的原始功能，将风险降低到可接受水平，实现风险受控。

图1 基于屏障思维的双重预防机制建设模型Fig.1 The model for double prevention mechanismconstruction based on barrier thinking

综上所述，双重预防机制建设就是要在整个安全管理过程中设置风险分级管控和隐患排查治理2道防火墙，建立有效的运行机制，依据风险大小设置合理的、足够的屏障，并保证屏障的有效性，实现源头控制、预先控制，把风险控制在隐患形成之前、把隐患消灭在事故前面。因此，基于屏障思维的双重预防机制建设模型，可以帮助管理层和员工进一步统一思想，提高对双重预防机制建设机理、运行逻辑以及推进思路的认识。

3 双重预防机制体系推进模型

3.1 指导手册和评估办法

河北省应急管理厅为进一步规范、指导全省生产、使用和储存危险化学品企业安全生产风险分级管控和事故隐患排查治理工作，2018年下发《危险化学品企业安全生产风险分级管控与隐患治理指导手册》，从源头识别风险、控制风险，通过隐患排查及时查找出风险管控措施的缺失、漏洞和失效环节，并治理消除，全面提升本质安全水平，有效防范遏制危险化学品企业生产安全事故，其推进流程图，如图2。

河北省安全生产委员会办公室(冀安委办〔2019〕61号)《河北省生产经营单位安全生产“双控”机制建设评估办法(试行)》[5]要求对本地区、本行业规模及以上高危行业生产经营单位开展“双控”机制建设情况进行评估。评估采用百分制，主要通过查阅资料、现场抽查、随机询问相结合的方式进行，注重实际运行效果，按照评分标准逐项打分。评估内容主要包括工作制度建立情况、宣传培训开展情况、风险辨识情况、风险管控情况、隐患排查情况、隐患治理情况6个方面。

图2 双重预防机制推进流程Fig.2 The implement process of dual prevention mechanism

3.2 双重预防机制建设推进模型

基于屏障思维，结合双控机制建设评估办法，围绕风险是否受控，是否可接受的核心思想，在双重预防机制推进流程的基础上，构建出符合LNG公司生产实际的双重预防机制推进模型，如图3。

图3 双重预防机制建设推进模型Fig.3 The implement model for the dual preventionmechanism construction

4 基于屏障思维的双重预防机制建设模型在实际中的应用

4.1 在风险管控措施制定方面的应用

该LNG公司建有天然气液化装置1套；2座5 000m3LNG储罐，采用单膨胀机配合节流的压差式天然气部分液化工艺，将其中部分天然气进行液化，其余天然气输送至下游管网。在风险辨识过程中，从设备设施、作业活动、工艺系统3个方面分别采用安全检查表法(Safety Checklist Analysis，SCL)、工作危害分析法(Job Hazard Analysis，JHA)、危险与可操作性分析(Hazard and Operability Analysis，HAZOP)对全厂的风险进行识别和评价。

基于屏障思维的双重预防机制建设模型，可以清楚了解到在制定风险控制措施时，既要考虑设备、设施等硬件屏障，也要考虑规程、制度等人员屏障，这些屏障通常都是由管理层制定，然后由基层班组或岗位员工具体落实和控制，而间接屏障如组织监管和安全文化等则需要更高的管理层级落实好相应的监管职责，形成良好的安全文化，才能真正发挥屏障的作用。但在实际操作过程中，要将这些原则变成具体可执行的实施步骤，需要进一步明确屏障的种类、数量、优先顺序及彼此之间如何建立相互联系。因此，为更好的指导和优化屏障的设置，本文结合LNG工厂实际，总结提出风险控制措施逻辑框架图，如图4。

图4 风险控制措施逻辑框架图Fig.4 The logical framework chart of risk control measures

本文对压差式天然气部分液化工艺中的一个环节进行双重预防机制体系推进模型应用说明。从增压机出口来的增压气经过增压后冷却器E-05101冷却后，再经过回热器与原料气换热后送至冷箱，其流程图，如图5。

图5 增压后冷却器E-05101流程图Fig.5 Flow chart of cooler E-05101 after pressurized gas

增压后冷却器E-05101内漏的偏差，通过HAZOP分析，如果增压后冷却器发生内漏，高压的天然气将泄漏到低压的循环水系统，易造成循环水系统超压爆炸，不考虑现有控制措施，其固有风险较高。按照逻辑思维框架图梳理如下：

(1)造成事故的潜在危险因素是循环水腐蚀，主要是循环水水质变化引起的，同时这种腐蚀泄漏也是一个缓慢的过程。

(2)事故最严重的后果是由于管束腐蚀导致冷却器内漏，大量天然气泄漏到循环水系统造成循环水管线超压爆炸。

(3)目前设计已采取的措施是在循环水回水管线上设置了安全阀，可以起到保护下游管线的作用。

(4)循环水管线设置安全阀属于硬件屏障，但要保证这个屏障能有效发挥作用，还需要日常维护保养安全阀、定期校验，入口阀常开(铅封或锁开)、防止冻堵等管理措施来保障，这些措施的制定和落实是需要管理人员和岗位操作人员共同参与的，管理人员更侧重制度的建立和监督执行情况，岗位人员则更加侧重具体工作的落实。因此，管理层是通过发挥组织监管屏障的作用，确保硬件屏障的有效性，并尽量提高其可靠性。更高领导层的职责是提供定期校验资源，要求或引导员工按照制度或标准完成日程巡检及维护保养工作，并能主动识别风险，查找现场隐患。

基于风险源头控制的原则，造成腐蚀的原因主要是循环水水质的影响，但目前尚未定期开展循环水水质监测。因此，建议定期化验分析循环水水质，保证水质合格，减缓或降低腐蚀速率。定期的水质分析属于增加的一个硬件屏障。

同时，这个腐蚀泄漏是一个缓慢的过程，微小的泄漏可以通过一些日常排气检查手段及时发现，避免出现大量泄漏而造成严重后果。因此，建议定期打开冷却器顶部排空检查是否有气体排出，如有少量气体泄漏可以及时发现。定期的排空检查属于增加的一个人员屏障。

同样，这2个新增加的屏障既需要岗位人员认真履行岗位职责，也需要管理人员对过程和结果进行监督，并通过绩效考核、能力建设等措施来保障屏障的有效性。

总之，屏障思维的双重预防机制模型可以有效的指导作业人员开展风险辨识，并通过逻辑框架图协助制定有效风险管控措施，并厘清不同层级之间相应的管控职责，尤其是管理人员和领导层如何有效履行监督管理职责、提供资源支持，并发挥领导的带动、引领作用，按照管理层级和管理职责管控风险。

4.2 在隐患排查治理方面的应用

上述案例中由于腐蚀导致换热器内漏，大量天然气泄漏至循环水系统，存在循环水系统超压爆炸的风险。公司已经设置了安全阀、定期水质分析、定期排空检查等不同的安全屏障，但这些屏障的失效或减弱(如：安全阀未定期校验或校验不合格；循环水水质不合格，腐蚀加剧；日常排空检查不认真未发现泄漏)，有可能会形成隐患。通过隐患排查治理，将已失效的屏障进行修复或补充，最终达到风险可接受水平。根据安全风险分级管控清单中的管控措施，结合公司实际情况，依据安全生产相关的法律、法规、规章、标准等文件，列出开展安全检查能确保管控措施有效落实且能消除在生产经营活动中存在的可能导致事故发生的物的不安全状态、人的不安全行为、环境的不安全条件以及管理上的缺陷等检查内容，明确检查依据、检查频次，形成岗位、部门检查清单。由公司安全管理部将各岗位、部门的检查清单汇总形成公司安全检查清单，见下表。

隐患排查治理是通过对事故隐患的排查、分类、评估、上报、治理、销项和治理效果后评估等程序实现闭环管理，彻底消除隐患，实现对既有屏障的修复和补充。隐患治理效果后评估要在治理项目投运半年后，对隐患的整改效果进行评估，从而达到消除旧隐患，排查新隐患的目的。

表 隐患治理排查清单Tab. The control and check list of hidden danger

5 结论

(1)基于屏障思维，厘清了风险和隐患的关系，明确了双重预防机制的运行逻辑。基于双重预防机制推进流程，结合双控机制建设评估办法，融合屏障管理思维，构建了企业风险分级管控和隐患排查治理双重预防机制建设推进模型。

(2)双重预防机制建设推进模型应用到LNG公司可以有效地指导作业人员，开展风险辨识，明确不同层级之间相应的管控职责；对事故隐患的排查、分类、评估、上报、治理、销项和治理效果后评估等程序实现闭环管理，彻底消除隐患，实现对既有屏障的修复和补充。