浅析能量释放的风险防控与安全生产事故的关系

赵海涛

北京百利时能源技术股份有限公司，北京 100102

关键字：能量释放；安全风险控制；风险识别；风险源；辩证关系

1 各种能量的正确识别

能量即可能造成人员伤害或财产损失的工艺物料或设备所含有的能量，正确有效地识别各种能量在自然界中的种类以及能量释放的机理，对于分析讨论能量释放的风险控制与安全生产事故的辩证关系，具有十分重要的意义。

1.1 热能

热能是生命的能源，是物体内部所有分子动能（包括分子的平动能和转动能）之和。能量释放机理括包括热传导、热对流、热辐射等。能量释放的危害可能造成烫伤、烧伤或化学反应灼伤。

1.2 力能

力能包括水力能和风力能，水周期性涨落运动中具有动能和势能统称水力能；空气流动所产生的动能称风力能。能量释放机理为：水力能转化为动能和势能释放；风力能转化成的机械能释放。能量释放的危害为：水力能释放会威胁生命安全，造成巨大财产损失；未固定的部件会在风力能作用下造成移动进而造成人员伤害或设备伤害故障。

1.3 声能

声能即介质中存在机械波时，使媒介附加的能量。能量释放机理为：通过传播媒介以波的形式发生的机械能的转移和转化。能量释放的危害为：由强烈震源产生的冲击波；对结构破坏的作用，低频震荡可造成人体不适。

1.4 光能

光能是由太阳、蜡烛等发光物体所释放出的一种能量形式。能量释放机理为：黑色物质的光热物理作用；光转化成热能释放。能量释放的危害为：光能聚集可产生热能。夏天在太阳暴晒下的棉纱着火是海上平台上的真实的案例。此外还有紫外线对眼睛和皮肤的伤害。

1.5 电能

使用电以各种形式做功(产生能量)的能力。能量释放机理为：电能转换成机械能、热能、化学能、光能等多种形式的能。能量释放的危害为：电气火灾；电气作业人员触电。

1.6 核能

通过核反应从原子核释放的能量。能量释放机理为：通过原子核发生重核裂变和轻核聚变释放。能量释放的危害为：中子原测井、X射线机探伤、伽马源含水分析仪（海默流量计）、核磁液面仪等辐射危害[1]。

2 风险源的有效控制或隔离

能量隔离是将设备、设施及装置从电力源、气体源头和液体断开，隔断来自源头能量对流经的设备、设施及装置的作用和影响。高空物体坠落是高空物体的重力势能释放，人员从高处坠落是人的重力势能释放。火灾中被烧伤灼伤等是热能的释放，中毒照射、爆炸是化学反应等。可见能量释放和化学反应，对安全的危害有多大，所以在安全风险控制中，对能量进行隔离和对相互反应的介质进行隔离非常重要。

2.1 工程设计方面有效隔离措施

在海洋石油开发的各种工作场所存在诸多种能量和危害，大部分能量在工程设计阶段就已经进行了有效的隔离。

设计安装探测系统和关断系统、安装栏杆护板、设计失效保护、防火墙、防爆箱等一些主动安全和被动安全工程措施。

利用高压容器、密闭操作、阀门、保温和防爆设备等进行有效隔离，这些有效的隔离屏障只要有失效的趋势，就需要及时干预措施，利用工程的方式进行修复。当已经成为隐患时，首先考虑的是从工程角度进行解决，然后是管理制度，最后是个人的防护。利用正确的PPE（眼镜、耳罩、呼吸器等）是最后一道隔离屏障。其实在某种意义上，只是用PPE也不叫“隔离”，因为受到某种能量释放接触到人的时候，虽然没有伤害，也是一起险肇事故了。

2.2 管理制度隔离措施

如制定能量隔离管理规定，对流动的能量源，进行卸放、拆卸、截断加盲板、双隔离加泄放等。

2.3 化学反应的隔离

不仅是隔离物与物之间的反应，还有有害有毒物质和机体组织的反应。重点考虑火灾爆炸的防护和对危险化学物质的有效隔离，避免泄露和吸入。根据着火或爆炸的“三要素”，为了对易燃物进行空气隔离或热源隔离，阻止他们相互接触即可（隔离）。至关重要的隔离措施是对易燃物进行有效隔离，避免暴露或泄露。物与物的反应在化学中很常见，有些会产生热或有毒物质，如果不清楚会发生什么反应，那么有效的方式就是把他们隔离存放。如果必须接触，那么就要了解其MSDS（物料安全数据表），按照NFPA设计的方式进行标识和存放，最重要的是在处理这些物品时要采取有效的个人防护，隔离有毒化学物质与人的接触，防止被吸入或饮入体内[2]。

3 合理有效的控制手段

若要合理有效地控制能量，首先要识别可能危及安全的能量有哪些，工作环境中是否存在这些能量，是否被安全有效地隔离了。结合某公司“五想五不干”的内容和良好作业实践内容，以下从五个方面分析合理有效的控制手段。

3.1 作业风险识别

风险识别和管理是HSE管理的核心，是贯彻落实“安全第一”的方针的具体体现。在作业风险识别过程中，除了识别作业环境中可能存在的能量释放，还有在作业过程中人为造成的能量释放。在海洋石油开发领域，既有石油开发本身具有的高风险，如井喷、油气泄漏、火灾爆炸，也有海洋特殊环境带来的特殊风险，如特殊气候条件、海洋石油事故。因此，无论是新、改、扩建项目工程建设，还是日常的检维修施工作业，或者是常规生产流程和设备操作，都必须开展工作前的风险识别和分析，通过识别、评估、控制等程序提高生产作业安全。

3.2 安全措施落实

安全措施一般分为：组织措施、管理措施、技术措施。安全管理方面强调最多的是技术措施，安全措施包括：预防作业过程中产生的危害和危害因素，排除已存在的危险和危害因素，处置危害物并降低到国家规定的限定范围内，预防装置失灵和操作失误产生的危险因素；发生意外时能为作业人员尽可能地提供安全保障。

安全措施的实施与完善是整个风险控制过程的关键点，作业人员必须遵守持证上岗制度，清楚作业过程中对于每项作业环节的具体措施，安全领导及管理人员要确保应急程序的完善和可操作性。

3.3 安全工具配备

安全管理中的“工具”一般是指个人防护用品，当外界伤害以不同形式释放，触及人和设备时，通过安全防护用具可以起到减缓和消除的作用。安全工具是安全作业的基本保障，合理配备与使用工具对作业者确保人身安全至关重要，也是保护人员健康和安全的最后一道防线。

3.4 安全环境合格

安全环境是指围绕着某一作业活动并对该作业活动的安全产生影响的所有外界因素。不安全的作业环境包括：施工现场有毒有害、可燃气检测不达标，临边（口、洞）无防护装置，与可燃物、电力设施的安全距离不足等。海洋石油开发的特殊环境，很容易使一起小的生产安全事故演变成更为严重的次生环保事故。

3.5 安全技能达标

安全技能是指人们安全地完成作业的技巧和能力，包括操作技能及在应急情况下进行妥善吹的技能。海洋油气安全生产对员工技能的要求较高，员工必须按照规定取得作业许可证和特殊工种的证书才能从事相关作业。公司需要组织相关培训，比如新员工三级安全教育、安全常识培训、应急消防器材使用与急救知识培训等。

4 能量释放与安全生产事故的辩证关系

1961年，吉布森提出了能量意外释放理论，该理论指出事故是一种不正常的或不希望的能量释放，意外释放的各种形式的能量是构成伤害的直接原因。因此应该通过控制能量，或控制作为能量达及人体媒介的能量载体来预防伤害事故。机械能、电能、热能、化学能、电离能及非电离辐射、声能和生物能等形式的能量都可导致人员伤害，其中前4种形式的能量引起的伤害最为常见[3]。

1966年，美国运输交通部安全局局长哈登完善了能量意外释放理论，认为“人受伤害的原因只能是某种能量的转移”。他将伤害分为两类：第一类伤害是由于施加局部或者全身性损伤阈值的能量引起的；第二类伤害是由影响局部或者全身性能量交换引起的，主要指中毒窒息和冻伤。

哈登认为，在一定条件下某种形式的能量能否产生伤害，造成人员伤亡事故，取决于能量大小、接触能量时间长短和频率以及力的集中程度。根据能量意外释放理论，可以利用各种屏蔽来防止意外的能量转移，从而防止事故的发生。

“某海上生产设施平台发生电梯事故”“某化工厂发生火灾爆炸事故”“某设施发生人员坠落事故”等，以上这些事故的发生无一例外都有一个现象，那就是能量的释放或者化学反应后能量释放没有得到有效控制。

凡是对自己生命负责的人都绝对不会置自己于很明显的风险之中，按照公司的管理制度和程序开展各项工作，并提高风险识别、掌握风险防控的技能，对个人安全或企业安全生产只有益处。总之，对安全事故要常怀敬畏之心，关注安全细节，防微杜渐。多做一点，控制风险，多想一步，没有事故。一切从能量风险识别和正确有效的能量释放隔离开始。