FMEA在油脂浸出車間安全管理中的應用

張學鵬，王宏平

（中儲糧油脂（新鄭）有限公司，河南鄭州 451100）

FMEA在油脂浸出車間安全管理中的應用

張學鵬，王宏平

（中儲糧油脂（新鄭）有限公司，河南鄭州 451100）

對故障類型與影響分析（FMEA）在油脂浸出車間安全管理中的應用做了具體闡述，包括識別車間設備設施內單個系統或零部件可能引發的故障類型，再對這些故障可能引發的風險進行分析評估，然后在現有技術水平基礎上消除辨識出來的風險或將這些風險降低至可接受的水平。利用FMEA分析方法能以較小的成本，從源頭上逐步減少和消除設備設施出現的安全隱患。

危險源辨識；安全管理；故障類型與影響分析；風險評估；浸出車間

事故產生的直接原因是沒有及時消除或控制隱患，根本原因是缺乏對危險源的辨識和管控，因此，對事故的預防需從其根源—危險源的管理做起。《職業健康安全管理體系規范》（GB／T 28001—2001）中將危險源定義為：可能導致傷害或疾病、財產損失、工作環境破壞或這些情況組合的根源或狀態［1］。安全生產管理要從“所有的事故都是可以預防”這一原則出發，通過對危險源的全面辨識和管控，將安全管理的關口前移，消除隱患發生的條件和觸發因素，從根本上遏制事故的發生。

1 故障類型與影響分析概述

FMEA（Failure Mode and Effects Analysis）即故障類型與影響分析，它實際上是FMA（故障模式分析）和FEA（故障影響分析）的組合［2］，故障模式分析是指能被觀察到的錯誤和缺陷現象，在安全生產管理中就是指任何可能出現的安全隱患；故障影響分析是指通過分析該失效模式對安全和功能的影響程度，提出預防改進措施，減少安全事故發生。它是由美國國家宇航局形成的一套分析模式，1960年首次應用于航空工業中的阿波羅任務［3］，20世紀80年代被美國軍方確認為軍方規范，利用表格方式協助工程師來進行工程分析，主要分析設備設施的可靠性和安全性，已被廣泛應用于煤礦、化工、機械、核電站、汽車、電子、儀表工業等領域［4］，并成為安全風險評價的重要工具。

FMEA基本原理是利用系統分割的方法，根據實際情形將系統分割為若干子系統或進一步分割成部件或元件，對系統中的子系統、部件逐一分析可能出現的故障類型及其可能引發的風險，即識別裝置或過程內單個設備或零部件（電機、軸承、泵、閥門、法蘭墊片等）的故障模式以及發生故障模式后可能產生的后果，分析產生故障的原因是如何發生的（老化、損壞、泄漏等），最后根據風險評價結果采取相應的風險削減措施［5］。

2 浸出車間安全管理現狀

油脂浸出生產技術的應用已有幾十年的歷史，浸取油脂采用以己烷（C6H14）為主的有機溶劑［6］，屬第3類易燃流體，危險化學品分類中危規編號為31005，閃點－22℃，沸點69℃，自燃點260℃，爆炸極限為1.1%～7.5%，屬甲類易燃液體［7］，浸出車間歸為甲類防爆車間，它的易燃易爆特性決定了對其安全管理標準的要求高。為解決安全管理方面的漏洞，通常的做法是對現場設備設施進行隱患排查，發現系統存在的缺陷和隱患，再整改消除。由于隱患排查重點關注的是生產現場當前的情況，存在幾點缺陷［8］：一是需要檢查人員多、檢查時間長；二是隱患排查治理是一種頭痛醫頭、腳痛醫腳的對癥治療式管理，沒有針對隱患產生的根源進行醫治，隱患整改往往只能治標，不能治本；三是生產過程中發現一些設備設施存在安全隱患，可能需要停車才能消除隱患，影響生產經營秩序；四是若隱患發現不及時，遇觸發條件就可能發生事故。危險源是事故的源頭，是能量、危險物質集中的核心，主要來源于人的不安全行為、物的不安全狀態、環境的不安全因素和管理上的缺陷［9］。浸出車間內設備設施種類和數量繁多，有刮板、絞龍、關風器、各類流體輸送管道、泵、冷凝器、儀表、閥門、插板、浸出器、蒸脫機、過濾器、風機、溶劑罐、油脂暫存罐、剎克龍、減速機、換熱器、蒸發器、干燥器等［10］，生產系統因其機械設備、生產工藝、功能作用的不同，其構成要素千差萬別。

針對浸出車間當前安全生產管理現狀，若要遏制浸出車間安全事故的發生，有必要利用FMEA對車間設備設施存在的危險源進行全面徹底辨識，進行風險評估，制定科學有效的管控措施，對進一步有效消除事故隱患，減少安全事故，改善車間安全狀況，提高安全管理水平具有重要意義。

3 FMEA應用

3.1 成立危險源辨識小組

首先成立設備設施危險源辨識小組，由部門負責人任組長，成員由主管、工藝工程師、班組長、員工組成，每位成員應該對本崗位的各個生產工藝、技術要求、安全管理、設備結構等知識熟悉。合理制定相應的工作計劃（周計劃、月計劃等）和工作方法（員工識別、班組討論、部門會議研究相結合），責任到人，確保每一名員工都能積極參與，把危險源辨識納入到員工績效考核中。

3.2 工作流程

為了確保危險源辨識的有效開展，要分層次、分階段、循序漸進組織開展培訓，培訓對象為車間內全體員工，內容包括FMEA基礎知識、危險源辨識方法、風險評估方法、崗位職責劃分等。工作開展基本流程［11］：①確定FMEA的分析對象；②討論設備設施內各個零部件可能發生的故障；③分析故障模式，考慮由于這些故障不能正常操作或正常工作后可能導致的事故；④找出失效模式本身所處設備的直接后果以及對其它設備設施可能產生的后果；⑤制定完善控制措施，若原有控制措施不足以控制住此項風險，應補充或制訂新的控制措施；⑥評估每一個危險源可能引發的事故風險，進行風險等級劃定；⑦崗位責任的確定。

3.3 危險源辨識

危險源辨識是前提和基礎，其辨識的全面與否，直接關系到危險源控制的效果，辨識范圍覆蓋所有設備設施，在危險源辨識時應考慮正常、異常、緊急3種狀態和過去、現在、將來3種時態［12］，實施過程先由一線員工“自下而上”進行，再經歷一個“自上而下”的過程，即員工結合工作崗位對設備設施先進行危險源辨識，管理人員和技術人員再對崗位員工辨識的危險源進行整理、分析、提煉，最大限度地將生產中的危險源暴露出來。按照FMEA方法開展危險源辨識，辨識清楚每臺設備設施潛在的危險源，得到全面、有效的危險源數據資料。

3.4 風險評估

風險是特定危害性事件發生的可能性和后果的組合，風險矩陣評估法是一種適合大多數風險評價的方法，風險矩陣及風險等級劃分依據見圖1［13］。對辨識出來的設備設施危險源逐一進行風險評估，以發生的痕跡、頻次、事故后果嚴重性等指標進行客觀評價，最終得出每一項的風險等級。

3.5 完善控制措施

控制措施是安全生產的保障機制，是危險源管理的依托，確保各類風險的管控都能“有章可循，有規可依”［14］。全面辨識出每個設備設施存在的危險源，明確安全管理對象，對辨識出的各類危險源可能引發的風險進行評估［15］，若有現有控制措施的，科學評價其是否合理，不合理的措施需要進行修正；沒有控制措施的，則需要制定管控標準和措施。控制措施要進行評審，包括對原有的風險控制措施和準備采用的風險控制措施的評審，在實施前應組織車間有關人員，對控制措施進行評價，論證其可行性，再批準發布實施。

控制措施應考慮消除危險源的原則，其次考慮風險降低措施（降低危險發生概率、降低人員傷害或財產損失的嚴重程度），將使用個體防護用品作為最后管控手段。

圖1 風險矩陣及風險等級劃分標準

3.6 落實崗位職責

管生產必須管安全，誰主管誰負責，將每項和安全有關的工作具體劃分到崗位中，明確與本崗位相關的安全職責，避免職責不清，充分調動各崗位人員在工作中的重視程度，誰負責什么工作，就要對其所負責工作內所涉及的設備設施出現的危險源負責，落實安全職責和保障安全措施［16］。

3.7 危險源數據庫更新

為確保浸出車間內設備設施危險源辨識表的準確性，當車間內有工藝變動、設備設施更換等情況時，應按照FMEA危險源辨識方法，及時進行危險源辨識更新或補充。

3.8 FMEA分析實例

浸出器是浸出車間一個關鍵設備，膨化料或胚片在浸出器內被溶劑浸取，油脂與固體物料分離。它的幾何尺寸大，附屬部件較多，如防爆電機、鏈輪、料位計、減速箱、噴淋管、壓力表、溫度表、導軌、人孔、視鏡、進料斗、殼體等，每一個部件產生故障類型不同，導致風險也不同，以浸出器為例進行設備設施危險源辨識分析，詳見表1。

表1 浸出器的設備設施危險源辨識分析表

按照風險等級劃分依據，風險值越大，造成的風險就越大。在表1中風險值大于9的即為中等風險，通過對浸出器辨識出來的一些危險源進行分析，其中殼體和視鏡中密封失效造成的風險值較高，實際工作中殼體和視鏡密封失效時就容易發生溶劑泄漏，形成安全隱患，這與辨識出的危險源進行的風險等級評價相一致，針對此類危險源必須制定有效措施重點防控。

部件故障類型 導致故障的原因／危險源 風險及后果 控制措施風險評估發生可能性后果嚴重程度風險值風險等級過熱潤滑油量過多或過少、型號錯 一般風險減速箱 誤、負荷過大 加速減速箱老化 定期測定油質，加油時核對油品型號，潤滑油每年更換一次。 2 4 8一般風險鏈輪傳動失效鏈輪磨損、鏈條松動跳鏈 設備停機 及時潤滑，緊固張緊裝置。 4 3 12漏油檢查孔密封不嚴、視鏡破裂 設備損壞、滑倒摔傷調整密封壓蓋，研磨密封面，更換密封圈。 236中等風險鏈條鏈條斷裂超負荷運轉、異物卡堵 影響生產 定期檢查，防止異物進入。 5 1 5一般風險保護失效防護罩缺失或損壞 夾傷 加裝防護罩，現場及時巡檢。 4 3 12中等風險一般風險放射源泄露鉛容器損壞 輻射傷害 定期測定輻射量，制定《放射源泄露應急預案》 3 5 15計量失效信號線脫落、探測器元件損壞溢料、設備損壞 緊固信號線，定期更換部件。 4 2 8料位計中等風險漏物料進料門關閉不嚴、磨損 溶劑泄漏 螺絲緊固，停機檢修設備。 5 2 10進料斗中等風險堵塞異物卡阻 影響生產 停機檢修設備，清理殘留結塊物料。 515一般風險導軌支撐失效導軌脫落、變形導致卡死 設備損壞 設備點檢，潤滑，螺絲緊固，停機檢修，設備清理。 4 4 16中等風險保護失效殼體磨損、蓋板腐蝕 溶劑泄漏、人員傷亡設備保持清潔。 4 3 12殼體中等風險密封失效人孔、檢查孔密封不嚴 溶劑泄漏、人員傷亡調整密封壓蓋，研磨密封面，緊固螺栓，更換墊片。 5 4 20中等風險壓力表指示失靈指針變形、元件老化 高壓爆裂 定期校驗，刻度盤上劃出指示最高壓力的紅線。 4 1 4一般風險安全閥保護失效彈簧卡阻 溶劑泄漏 定期進行校驗。 4 4 16中等風險視鏡密封失效視鏡老化、磨損、變形、破裂 漏料、溶劑泄露 調整密封壓蓋，緊固螺栓，更換密封圈。 5420一般風險視鏡燈觀察失效燈泡燒壞 風險小 及時更換視鏡燈泡。 5 1 5中等風險觀察失效異物遮擋 溶劑泄漏 停機檢修，及時清理物料。 5 1 5一般風險溫度表監控失靈震動、電氣故障、元件老化 影響生產 定期校驗，有損壞及時更換。 5 1 5一般風險噴淋管堵塞物料、積料堵塞 影響生產 停機檢修，及時清理物料。 5 1 5一般風險填料密封密封失效填料磨損、安裝不符合標準 設備損壞、溶劑泄漏調整密封壓蓋，調整緊固螺栓，更換填料。 3 412中等風險

4 結論

本文闡述了FMEA方法在浸出車間安全管理中的應用，包括設備設施產生的故障類型、開展危險源辨識、可能引發的風險、風險等級評估、控制措施制定、崗位責任的落實等方面，其核心是危險源的辨識，對辨識出來的危險源，采取有效的消除、減少、稀釋和隔離等管控措施，使各類危險源始終處于受控狀態，從根源上杜絕責任事故，實現安全關口前移和超前防控。

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Application of failure mode and effects analysis in safety management of oils＆fats extraction plant

ZHANG Xue－peng，WANG Hong－ping
（Sinograin Oils＆Fats Industrial Xinzheng Co.，LTD，Zhengzhou Henan 451100）

The application of failure mode and effects analysis（FMEA）in safety management of the extraction plant＇s equipment and facilities is described in detail，including to identify the type of fault that may be caused by a single system or component in some devices，to evaluate and analysis of the possible risk of failure，in order to eliminate the risks or to reduced them to an acceptable level based on the existing technology.FMEA method can gradually reduce or eliminate the hidden trouble of equipment and facilities from the source by less cost.

hazard source identification；safety management；FMEA；risk assessment；extraction plant

TS 228

A

1007－7561（2017）01－0033－04

2016－6－22

張學鵬，1987年出生，男，研究生.