如何做到“本质安全”
一、简介
如果在化工工艺过程中可以永久并不可分割地减少或削弱相关物料和工艺操作的危害，那么这个化工工艺过程可以称为本质安全。或称之为：
“Inherent Safety (IS)” 本质安全（IS）
“Inherently Safer Technology (IST)”本质更安全技术(IST)
“Inherently Safer Design (ISD)”或本质更安全设计(ISD)
危害固有或内在于工艺过程中，这取决于工艺物料的化学性、物理性、使用数量和使用条件。生产过程的安全性可分为两类：一类是本质安全的，是内在固有的；另一类则是需要将安全措施“设计进去”，就是设计安全报警联锁系统、安全泄压系统等安全保护措施。本质安全（Inherent safety）的核心是加强工艺过程内在的安全性，通过合理的工艺设计来实现，而不是完全靠增加外部的安全保护设施来提高安全性。
注：中国行政部门和很多团体对《本质安全》的定义理解有所不同，比如包括了工艺设计中采取了减少或消除人为失误的措施，如自动控制。
通过理解本质安全的概念，可以应用本质安全方法评估风险可以用于重大问题决策，工程化和生产过程中提高化工安全管理。
企业一旦使用和存储危险化学品，必须采取考虑了个体和公众风险的结构化系统管理体系如过程安全管理体系。此举被认为是保护人身，财产，环境和全球经济的社会责任，超越了合规的最低要求；对于企业自身来说，奠定了多元素，全面，持续性的发展基础；最终成为企业的商业战略措施且各方受益。
从人类的社会历史看，各民族对安全风险可接受程度都存在差异性，并且随时代发展不断变革。这体现在三个方面：
1. 公众的关注标准在不断提高，教育程度的提升对于生命保护的要求获得了觉醒意识；
2. 公众对生活质量的期望还包括要求政府和企业对环境，公众健康、安全和安保负责；
3. 无论过去还是将来，没人愿意明天比今天不安全或不稳定（如果不存在零风险，那么肯定希望能能够持续提高安全感）。
因此，我们强烈建议企业采取最大程度积极的方式削减危害而不是仅仅做到合规了事。
本质安全设计通常不能完全去除所有风险，但可以降低危害来增加整体安全。在识别如何进行本质安全设计前，应首先将降低危害列入首要目标。本质安全设计对于新工艺和设施最为有效（尤其应用于工艺生命周期的早期阶段）。但是，本质安全设计对于现有设施同样有效和具有实践意义。本质安全设计不应仅仅被安全生产专业人员所实践，工艺开发和工程人员，生产和设备维修人员也应掌握。因此，本质安全设计分析应在工艺生命周期定期地进行，例如在每个项目里程碑，甚至是在日常决策中得到充分讨论。它的核心目标是为了更安全地生产。
正确理解本质安全概念，需要辨别一些似是而非的观点。
首先，本质安全本质不是一个专门的“技术”类别，它是寻求降低危害/风险的优化方案。
本质安全可以通过下列方式实现：
在不改变工艺技术的情况下，降低危险物品的储存量；
采取简化/不同的程序。
一般说来，完全改变工艺技术以实现本质安全很难真正实现，除非是革命性创新，例如，使用太阳能替代化石燃料能源。
随着基础学科和工程技术的进步，越来越多的安全生产专业人士，设计工程师和知名企业都已经自发地接受本质安全设计理念。经过近半个世纪以来，本质安全设计已经是一项控制过程安全风险的成熟方法。与其他风险管理技术相比，本质安全设计有时提供更简化和更少费用的措施选择。在化工领域，本质安全设计正逐渐成为过程安全风险管理的趋势。然而，它却还没有在我国广泛开展。我国安全监管机构正着力从安全法规及标准的角度上推进风险控制，把本质安全成为首选方案的进程。本质安全可以作为总体原则应用于各个方面用来降低风险：工艺安全、环境保护、安保。
正如任何一个需要强化的企业理念和管理目标，本质安全需要强而有力的安全管理体系基础。企业高阶领导包含董事会要理解并承诺推进本质安全的应用及促进各利益相关方参与。企业应相应地设定安全目标和定期审核业绩，将安全管理作为关键标准列入重大决策中。通过员工授权和培训，提供可用的资源和承诺，形成积极的组织文化，本质安全才能得到有效鼓励。
我们熟悉的瑞士奶酪事故模型，如下图，说明了任何安全防护措施并不是理想中的完美无缺，现实是存在着或多或少的漏洞。
我们再看一个保护层洋葱模型，当中核心部分就是代表了本质安全的工艺技术。试想一下，如果核心部分的本质安全很好，就不需要那么多的保护层。
工艺本质安全设计的主要原则如下：
a)最小化原则（Minimization）。减少危险物质库存量或能量，不使用或使用最少量的危险物质或能量。具有危险的设备或管道（如高温、高压等）设计时尽量减小其尺寸和使用数量。
b)替代原则（Substitution）。用安全的或危险性小的原料、设备或工艺替代或置换危险的物质或工艺。该措施可以减少附加的安全防护装置，减少设备的复杂性和成本。如使用危险性较低的化学反应代替，采用危险性低的化学替代品。
c)缓和原则（Attenuation）。通过改变过程条件降低温度、压力或流动性来减少操作的危险性。主要指采用相对安全的过程操作条件，以降低危险物质的危险性。如稀释、冷冻、减少极端工况、改变物理性质等。
d)简化原则（Simplification）。指消除不必要的复杂性，以减少错误和误操作的机率。简单的单元相对于复杂单元的本质安全性更高，因为前者导致人员发生误操作及设备出错的机率要明显低于后者。所以要求设计更简单和友好型单元以降低出错和误操作的机会。要质疑一切复杂性！比如设计多功能，问：“真的有必要吗？”
在进行本质安全评估时使用层级策略划分优先级别。第一层级策略采取本质安全设计时风险降低程度最高。例如，在原材料中取消某一种化学品。第二层级策略风险减低程度稍低于第一层级。例如，采用一种危险性降低的化学品，或者降低储存量，但不是取消。
实施案例：
1. 使用氯气的工艺移除了氯气液化和中间储存的过程。
2. 改进间歇反应工艺的进料系统，消除由于阀门故障导致的无法停止靠重力进料的风险。
3. 在HAZOP回顾分析的过程中辨识本质安全的改善机会
本质安全的评估方法有多种，可以采纳量化和定性或版量化模式，如：
F&EI道火灾爆炸指数；CEI道化学暴露指数
配合风险矩阵表使用的检查表
配合风险矩阵表和本质安全检查表使用的故障假设（What-if）和HAZOP
二、建议
（一）本质安全理念需要强而有力的安全管理体系基础，需要领导力的承诺及利益相关方的积极参与，提供可用的资源，创造积极的组织文化。可以结合即将改版的AQ3034《过程安全管理导则》的“本质更安全”、“安全领导力”、“安全文化建设”、“化工装置安全规划设计”和“风险管理”这几个要素。
（二）制定实施本质安全设计的政策和制度，包括如何识别，评估和制定本质安全措施层级。可以结合即将改版的《精细化工反应安全风险评估规范》，对于重点监管的工艺和引进新工艺建立本质安全评估专家论证机制。
（三）将本质安全设计归纳入整个工艺生命周期管理，从研发，工程设计，施工，运行，到维护和拆除。本质安全设计对于新工艺和设施最为有效，尤其应用于工艺生命周期的早期阶段，因为工艺系统的事故预防设计比后期增加风险减缓系统是更安全可靠的投资。但是在HAZOP周期性回顾时还是有机会讨论设备本质安全化改造建议及原辅料、工艺的本质安全化改进。
（四）利用本质安全的风险评估方法来分析和控制工艺风险，比如结合风险矩阵表采纳本质安全检查表。这是对故障假设法What-if和危险与可操作性分析HAZOP的补充。
（五）通过全面的安全策略来明确本质安全在保护层中的应用：
1. 本质安全：采用本质安全策略来削减或降低危害。
2. 被动：通过非激活任何防护措施的工艺和设备设计来减少危害事件发生频率和后果。
3. 主动：使用控制，安全联锁和应急关闭系统检测和纠正工艺中的偏差。
4. 程序：通过操作程序，行政检查，和应急响应来预防或者降低危害事件后果。
（六）培训所有相关员工关于本质安全设计指导思想和如何有效实施。
（七）制定本质安全设计的目标，制定审核指南，定期审核，实现可持续完善提高。