對項目整個生命周期PHSER方法的探究與借鑒

李婧怡,匡卓賢

（1美國斯坦福大學化工學院，美國加利福尼亞斯坦福94305；2中國寰球工程有限公司，北京100012）

引 言

美國職業安全與健康管理局（OSHA）于2017年發布煉油行業工藝安全管理（PSM）經驗教訓報告[1-2]，發現在OSHA PSM 14 個要素中受到罰款最多的前2 個要素分別是工藝安全信息（PSI）和工藝危害分析（PHA）。而導致在PSI 問題最多的主要原因在于不符合行業標準，沒有保存準確、完整和最新版P&ID 圖，以及沒有泄放系統設計基礎資料信息或資料信息不完整等。導致PHA 問題居第二位的主要原因是對員工在遭受著火、爆炸和有毒氣體泄漏風險的保護措施落實不到位；現場布置存在問題，尤其是建筑物布置不合理、風險削減措施不充分等。顯然，這些問題很多均屬于安全設計方面的問題。

從近年來所發生安全事故來看，很多都是由于設計考慮不充分、設計防范措施不當所造成或加劇，如青島2013年輸油管道泄漏爆炸特大事故暴露出來事故發生區域的危險化學品企業、油氣管道與居民區、學校等近距離或交叉布置，存在嚴重安全隱患。2005 年BP Texas 煉油廠爆炸和火災事故是美國近30年來最嚴重的工廠災難之一，其重要原因是異構化裝置（ISOM）排料罐直接向大氣排放易燃物，安全閥安裝在45 m 高的塔頂出料管線底部，暴露出安全閥設計安裝位置不合理和設定壓力沒有考慮該事故工況的技術原因[3]，所以項目本質安全和安全設計是至關重要的問題。2013 年我國“關于進一步加強危險化學品建設項目安全設計管理的通知”，強調了安全設計管理的重要性[4-5]。但由于我國對安全設計管理起步較晚和缺乏管理經驗等原因導致該領域管理還比較薄弱，因此，如何學習國外先進石化企業管理方法，開展項目全過程的HSE 管理，加強技術HSE 的保障工作，是一個具有較大價值和現實意義的課題。

以上以美國PSM 通報問題和事故案例論述了本質安全和安全設計的重要性，本文將從PHSER 概念、意義和特點開始探討，通過對其具體方法和審查清單的解讀分析，并以國內實踐和國際先進石化企業良好做法為依據，得出在項目整個生命周期開展HSE 審查的必要性和重要性結論，進而提出“借鑒國外先進石化企業管理方法，開展PHSER 審查”的建議。

1 PHSER概念、目的、意義和特點

國外先進石化企業經過多年實踐已經形成一套比較完善的PHSER 流程，作為項目主體的企業開展項目全過程的HSE 管理，保障本質安全和安全設計，對項目成功具有重要意義。

1.1 PHSER概念、目的和時間節點

PHSER 是對項目所采用的安全理念、適當標準、設計程序、質量保證和控制、變更管理，以及項目所需專門知識和項目人員所具備的勝任能力等進行審查的定性方法。該方法在項目的各個階段依據程序和結構化的清單而進行，其目的在于驗證項目是否已經識別和解決各階段HSE 問題和工藝安全方面的問題，確保HSE 敏感區域已經以一種系統化的方法被識別，而且主要項目、設計和運行系統已經或將要開發技術和管理措施以控制和管理這些風險。該審查由獨立于項目的專業小組，按照階段性的審查目的，通過審查項目方案、證據資料、現場狀態與人員訪談等方式而對項目提供保證。

按照國際項目管理方法，整個項目生命周期分為5 個階段，即概念設計與策劃、可行性研究、審批前階段（基礎設計）、實施階段和商業運營[6]，分別對應于我國的項目建議書階段、可行性研究（FSR）階段、基礎設計（BED）階段、詳細設計（DED）/施工/調試開車和商業運營階段。國際上一般將前三個階段稱為前端輸入（front end loading，FEED），本文簡稱為項目前端，相當于國內的項目前期。另外在本文中為了敘述方便將“詳細設計（DED）階段”簡稱為“設計階段”。在每個項目階段和實施階段的重要時間節點，包括詳細設計、現場施工和調試開車階段，均進行項目HSE審查。這樣在整個項目階段，從項目策劃到項目投用共進行6 次PHSER，商業運營階段和退役前階段分別進行一次PHSER，所以在整個生命周期中共進行8 次PHSER。均在項目各階段即將結束以及重大里程碑即將到達時進行。運行階段PHSER 在項目投用后一年之內完成，而退役階段PHSER 則在退役方案實施前進行。

各階段PHSER 粗略時間節點詳見圖1，其中大家所熟知的PSSR 為開車前PHSER（PHSER-6）的第二階段任務。

相應以上5個項目階段及實施階段關鍵環節的交付及里程碑特點，8 個階段的PHSER 過程最為完整，涵蓋了整個項目生命周期的全部關鍵過程。根據項目的規模、風險大小和公司習慣做法等，其中有的階段可以合并，實施方式也可以靈活多樣。如根據項目具體情況可以將項目初期的“概念設計與策劃”和“可行性研究”兩個階段PHSER 合并成一個階段進行。英國BP 公司對于每個階段PHSER 均獨立進行審查，美國Exxonmobile 則將PHSER 與各階段關卡審查（同行審查）結合到一起進行，科威特石油公司（KOC）對于風險較小的項目則與風險評估合并進行[7]。

圖1 PHSER按項目階段審查圖示Fig.1 The demonstration of PHSER progress as per project phases

1.2 各階段PHSER目的

圖2 中PHSER1～PHSER8 描述了從概念設計與策劃到裝置退役共8 個階段PHSER 相應的目的，可以看出PHSER 涵蓋了本質安全、設計安全和本質HSE 等在整個項目生命周期中的全部HSE 工作內容。

圖2 各階段PHSER目的圖Fig.2 The demonstration of PHSER objectives as phased

1.3 PHSER意義和特點

PHSER 是降低項目風險、提高設計質量、保障實現項目目標的一個重要手段，也是為項目各階段進展審查把關的一個有效工具，其具體意義在于確保項目在進展過程中，在適當的時間解決HSE 問題。PHSER 流程的總體目的是向公司管理層和利益相關方確保項目HSE 敏感區域已被系統化識別，主要的項目、設計和運營系統已經得到開發，并且適當的程序已經建立，以控制和管理項目風險。PHSER 本身并不是設計審查、環評、HAZOP 和故障樹等分析或研究的“工具”，而是對涵蓋上述內容的項目HSE 計劃及其執行情況的綜合性審核[8]，確保從項目初期到調試運行階段所提出和識別的全部危害和HSE 問題均被納入“危害登記表”，并且在正確的時間得到妥當的解決。

PHSER 所發現的問題和結論是判斷項目是否具備條件獲得審批和是否已經為進入下一階段做好準備的關鍵條件之一，其特點如下：

（1）PHSER 是一種依據結構化的檢查清單所進行的定性的HSE 風險檢測方法，包括許多方面要素，為了滿足組織或項目的需要這些要素可以量身定制。

（2）PHSER 是針對項目HSE 計劃及其執行情況審查，是企業自主的追求本質HSE 行為，從項目策劃階段開始，涵蓋整個生命周期的全過程[9-10]。

圖3 PHSER特點示意圖Fig.3 The demonstration of PHSER characteristics

（3）該審查由一個獨立專家組在項目組的支持下進行。雖然稱為HSE 審查，但其實質為廣義HSE審查，所以組長一般為HSE、技術、項目或生產等方面專家或資深領導。

（4）PHSER 監控項目管理流程、檢查項目所達到的狀態指標和文檔證據資料，挑戰實施過程，確保執行人員理解一致和具有勝任工作角色的能力，兼有同行專家審查和過程審計的特點，如圖3所示。

2 PHSER方法及審查清單

2.1 PHSER方法

PHSER 方法包括項目資料和項目實際狀態條件的準備、專家邀請、審查過程、討論分析和總結會議，以及對建議項的分類和跟蹤。任何一個階段PHSER 過程具體包括啟動、計劃、執行、結果溝通、審查結束和關閉行動項環節，各環節所應該完成的工作如圖4所示。

PHSER小組由PHSER組長、記錄員、HSE專家、工藝工程師、工藝安全和風險工程師、操作代表、項目管理人員、施工HSE 專家、調試和開車專家、質量保證和控制專家等組成，如圖5 所示。可以看出除了PHSER組長、記錄員和HSE專家需要參加所有階段的PHSER 之外，其余專家則可根據各階段PHSER 的性質和任務酌情邀請。靜設備、動設備、儀表、控制、電氣、材料等各專業工程師和保安專家等也應按照階段性的要求參加審查。

項目團隊人員和企業職能部門支持人員需要做好資料準備和審查全過程的配合，承包商、分包商的項目經理、HSE 經理、施工經理和QA/QC 經理等外部人員則根據需要做好配合。

圖4 PHSER準備和審查過程Fig.4 The PHSER preparation&review process

圖5 各階段PHSER應該參加審查專家或人員Fig.5 The experts and professionals required by PHSER

在每個階段PHSER 開始時均召開啟動會議，介紹項目狀態和檢查要求；在結束之前召開總結會議，與項目組溝通所發現問題和建議項措施，傾聽項目人員和支持部門對所發現問題的意見，并按照問題重要性和急迫性進行優先性分類。其中A類問題，需要在進入下一個主要項目里程碑或項目階段前完成；B 類，需要盡快完成但可轉移到下一個主要項目里程碑或項目階段；C 類,需要根據正常項目進展但要在開車前完成。開車前PHSER 建議項均被視為A類。

在PHSER 完成之后應及時向項目團隊反饋，并發布正式報告，至少要向項目團隊提供以下信息：

（1）相關HSE 問題、專家意見、建議項及相應的解決措施、跟蹤關閉要求，以及隨著項目進展和詳細設計展開的關閉進度要求。

（2）與詳細設計和EPC 工作包所要求的其他研究、設計范圍內HSE 內容的界面關系、所屬關系及需要解決或關注的問題。

（3）界定哪些問題應該納入項目的風險登記表，確保HSE 問題和法規符合性保障措施已經納入設計流程。

關于審查建議項的跟進和關閉，一旦發布報告，PHSER 活動的負責人，一般為項目保證經理或HSE 負責人，確保對每個建議的行動項都指派一名行動負責人，制定行動計劃，包括目標關閉日期和關閉具體措施，并由負責人跟蹤，直到關閉。

2.2 審查清單

審查清單是PHSER 審查的依據和基礎，下面以可研階段和基礎設計階段審查清單為例來說明該兩個階段的PHSER范圍和過程。

2.2.1 可研階段審查清單 在可研階段，PHSER 重點是審查可能影響潛在項目可行性的HSE 問題，具體包括各種物料的危險特性、工藝流程、項目選址、本質安全、重大事故隱患、相似工藝事故、排放物處理和政府許可等，詳見表1。可以看出這些風險對項目可行性的直接影響。

2.2.2 基礎設計階段審查清單 在基礎設計階段，主要審查與項目整個生命周期特征、新穎技術及項目選址等有關的HSE 問題、適用的法規和標準、充分HSE 計劃和適當HSE 風險管理策略，以及HAZOP 策略等，詳見表2。可以看出這些方面是基礎設計階段（審批前階段）確定項目范圍的基礎，是控制項目本質安全和設計安全的重要方面。

表1 可研階段PHSER問題清單Table 1 PHSER checklist at the feasibility study stage

表2 基礎設計階段PHSER問題清單Table 2 PHSER checklist at the basic design stage

3 PHSER方法實踐及借鑒與分析

3.1 PHSER實例及方法實踐

PHSER 方法由世界先進石化公司開發并運用多年，在我國少數外企和合資企業中也運用10 余年。作為項目HSE 管理的重要手段，為確保HSE 目標和項目總體目標貢獻了較大價值。如某公司在實踐中結合我國和企業實際情況運用PHSER 方法，不斷納入經驗教訓和國內外良好做法而持續改進，取得了較好效果。

對新增丙烯腈裝置項目進行全過程PHSER 審查，表3 和表4 為前四個階段審查提出的建議項數量和典型建議項舉例。其中表3為建議項數量及分類匯總，表中按本質安全/安全設計、施工安全、環保和其他四個類別對建議項進行了分類。在“其他”類中包括職業衛生、法規符合性、設計標準和項目管理等方面問題。

從表3 中看出對于本實例40%～50%建議項為本質安全/安全設計問題；表4 為各階段典型建議項舉例。以實際例證展示了PHSER 審查對項目本質安全、安全設計和施工安全等的重要作用。由于其他階段PHSER 審查與國內主要石化企業相應HSE 審查過程比較類似[16-17]，為節省篇幅，未在此列出。

PHSER 原為英國石油公司（BP）所特有的項目投資階段風險控制程序[18]，一些國際石油公司與能源公司進行了借鑒和探索。我國某些石化企業和大學也進行了一些研究和嘗試，但是到目前為止該方法在我國仍然僅在少數外企和合資公司中應用，沒有得到推廣。

表3 某丙烯腈裝置項目前4個階段PHSER審查建議項數量及分類匯總Table 3 The number summary and classification of PHSER recommendations for the first 4 stages of an acrylonitrile plant project

表4 各階段PHSER審查所發現問題和建議項舉例Table 4 Example of typical findings and recommendations of phased PHSER reviews

3.2 PHSER方法借鑒與分析

結合我國項目建設實際情況，對于如何借鑒PHSER方法，列出幾點分析建議如下。

（1）大家熟知，我國企業目前HSE 管理重點在項目現場施工和生產運行裝置管理[19]，而對于項目開發過程和設計過程HSE 管理比較薄弱，基本上是以工程公司和第三方評價機構為主[20-21]，以滿足國家法規和強制標準的最低要求而獲得項目審批為主要目的，缺乏本質安全理念和主動性。這樣企業就很難做到對項目整個生命周期的HSE 管理，而前端輸入和詳細設計階段是本質安全和HSE 設計風險控制的關鍵階段[22-24]，也就形成了我國HSE 管理疏于對本質安全保障和HSE 設計保障的薄弱之處，應該盡快得到加強。

（2）國外先進石化企業經過多年實踐已經形成了一套比較完善的項目HSE 管理方法，重視整個生命周期的HSE 管理。在項目初期制定涵蓋項目前期和設計階段的整體性HSE 計劃，并開展整個項目過程的PHSER 審查。PHSER 是對項目HSE 計劃執行情況、各類HSE 研究、分析和審查的總體性部署及實施效果的綜合性檢查和確認，促進HAZOP、QRA、SIL 和EIA 等分析與專業性設計審查相融合[25-27]，保障項目HSE 體系發揮應有的作用，并打好工藝安全（PSM）的基礎。

PHSER 審查是企業自主地追求項目本質安全和本質HSE 活動，而不僅僅是在法規符合性層面的審查，后者追求的是滿足國家法規和強制標準的最低要求，而PHSER 是保障項目全過程的HSE 管理，從程序上保障本質安全和本質HSE 設計，從而達到全面管控項目風險的目的。

（3）在本文論述8個階段的PHSER 中，前4個階段審查，即詳細設計之前所有PHSER 重點審查的是本質安全、HSE 設計和控制整個項目的風險問題，其中3 個階段審查分別針對可研、基礎設計和詳細設計三個設計階段[28]。施工階段PHSER 則重點檢查施工現場安全問題，開車以前PHSER 和運行階段PHSER 重點是審查企業HSE 運行體系問題。如前所述，在進入施工階段之前國內企業HSE 審查較弱，基本上以滿足法規符合性為目的，還沒有形成涵蓋本質安全設計的系統化的審查方法。而進入之后施工階段的PHSER 內容和過程與中石化和中石油的HSE審查類似。因此，可以看出PHSER對本質安全、HSE 設計和項目整體風險管控工作的促進作用。

（4）學習和借鑒PHSER 方法，建立企業自己的審查體系[29-31]，一是要解決審查專家資源問題，二是要解決建立結構化清單問題。PHSER 在不同階段要求具有不同專門知識和技能的人員參加，企業可以在具有國際項目經驗的咨詢公司幫助下逐步培養企業自己的人才。至于PHSER 結構化審查清單，由于各階段審查目的不同，其相應的審查內容也就不同，企業可以在借鑒國外體系的基礎上，納入我國法規要求、行業做法及企業自己的經驗教訓，逐步加以改進和完善。

4 結 論

項目前期和設計階段是識別和解決本質安全和重大HSE 問題的關鍵階段，本文以對美國PSM 檢查中存在的問題、重大事故案例和我國安全設計管理現狀的分析，探討了在項目前期和設計階段進行項目HSE審查（PHSER）的必要性。

PHSER 方法是國外先進石化公司使用多年的一種最佳實踐做法，是對項目整個生命周期內所有HSE 審查、分析和研究，以及技術性保障工作進展狀態和法規符合性的綜合審查，是促進風險評估、HAZOP 審查、本質安全活動與專業性設計審查相融合，發揮共生效應，并保障將各類建議項措施適時納入設計的有力工具。

在項目各階段審查中，前4 個階段的PHSER 針對項目前期和設計階段，重點是檢查項目重大HSE問題及其措施，保障本質安全和HSE 設計風險符合國家法規和企業標準。國外先進企業特別重視在不同的項目階段開展不同深度的HSE 審查，保障本質安全和解決根源性HSE問題。

學習和借鑒國外先進管理方法，開展整個項目過程PHSER 審查，建立企業自己的審查體系和培養HSE 技術人才，使項目HSE 管理不只停留在施工和運行裝置現場，而是使其向項目前端和設計階段延伸，向技術HSE 擴展，從而保障本質安全和可靠的HSE設計，管控項目全過程風險。