有些事虽然没有广而告之，但发生了就是发生了！

一、引言

在石油化工、电力及其他高风险流程工业中，重大工艺安全事故虽然发生频率较低，但一旦发生，往往造成灾难性的人员伤亡、环境破坏和经济损失。2010年BP“深水地平线”钻井平台爆炸事故导致11人死亡、490万桶原油泄漏；2023年美国马拉松石油公司炼油厂因泵体联轴器损坏未及时维修，导致石脑油泄漏达46吨，经济损失高达8.29亿美元。这些惨痛教训反复印证了一个道理：工艺安全与资产完整性管理，是预防重大事故的根本保障。

本文将从概念内涵、重要性、行业标准、典型案例和落地路径五个维度，系统阐述工艺安全与资产完整性管理这一核心议题。

二、核心概念辨析

2.1 工艺安全管理（PSM）

工艺安全管理（Process Safety Management, PSM）起源于美国职业安全与健康管理局（OSHA）于1992年颁布的联邦法规《高危险化学品过程安全管理》。PSM是一套系统化的管理体系，旨在预防涉及高危险化学品的灾难性事故，重点关注由于能量或危险化学品等引起的爆炸、火灾和有毒有害物质泄漏等低概率但高后果的事故。

OSHA PSM标准共包含14个要素：

1. 员工参与

2. 工艺安全信息

3. 工艺危害分析

4. 操作规程

5. 培训

6. 承包商管理

7. 开车前安全评审

8. 机械完整性/设备完整性

9. 动火作业许可

10. 变更管理

11. 事故调查

12. 应急响应

13. 符合性审计

14. 商业保密

其中，机械完整性（Mechanical Integrity, MI） 被认定为与工艺危害分析并列的、与其他PSM要素关联最为密切的核心要素。

2.2 资产完整性管理（AIM）

资产完整性管理（Asset Integrity Management, AIM）是机械完整性体系的更新和扩展。美国化学工程师学会化工过程安全中心（CCPS）将其明确定义为：“确保资产在其整个生命周期内完整性的管理体系” 。

资产完整性可定义为“资产在其整个生命周期内有效且高效地执行其预期功能，同时保护人员健康、保障安全及环境的能力” 。国际油气生产者协会（IOGP）进一步强调，资产完整性“与预防重大事故相关，是良好设计、建造和运营实践的结果”。

2.3 工艺安全与资产完整性的关系

工艺安全与资产完整性是互为依托、密不可分的关系。工艺安全管理是一个包含14个要素的宏观管理体系，而设备完整性（机械完整性）是其中最核心的技术执行要素。资产完整性管理则将设备完整性与其他PSM要素有机结合，通过HAZOP（危险与可操作性分析）、FMEA（失效模式与影响分析）、LOPA（保护层分析）等分析工具，对高风险生产工艺进行系统风险评估。

简单来说：工艺安全管理是“骨架”，资产完整性管理是“血肉” 。PSM提供管理框架和体系要求，AIM则通过具体的技术和管理活动将PSM的要求落到实处。

三、为什么工艺安全与资产完整性如此重要？

3.1 重大事故的根源往往在于完整性失效

几乎所有的工艺安全事故都与设备完整性失效相关。设备完整性重点关注两个方面：

• 防止危险材料灾难性泄漏或能量突然释放（即包容物泄漏，Loss of Containment, LOC）

• 确保关键安全设施和系统的高可靠性（如紧急切断阀、安全阀、报警联锁系统等）

设备完整性构成了控制危险的多层屏障，这些屏障与事故的发生和发展过程相对应。当某一层或多层屏障因完整性管理不到位而失效时，事故便可能从初始事件升级为灾难性后果。

3.2 行业共识与监管要求

国际油气生产者协会（IOGP）在2008年发布报告《资产完整性——管理重大事故风险的关键》（Asset Integrity – the key to managing major incident risks），明确指出资产完整性管理是预防重大事故的核心手段。

在中国，原国家安监总局《关于加强化工过程安全管理的指导意见》（安监总管三〔2013〕88号）将“设备完好性（完整性）”列为PSM的12个要素之一，要求企业开展安全仪表系统安全完整性等级（SIL）评估。

3.3 经济与竞争力价值

设备完整性管理相关的活动可能占工厂日常运营工作量的60%，占用了生产运营的很大一部分费用和资源。采取系统科学的管理方法，不但能确保不发生重大工艺安全事故，还能为企业保持竞争力起到至关重要的作用——“安全是投资而不是花费”。

四、行业最佳实践与标准框架

4.1 国际标准体系

资产完整性管理建立在多个国际公认的标准体系之上：

4.2 基于风险的检验（RBI）

API RP 581提供了基于风险的检验（Risk-Based Inspection, RBI） 的定量方法。风险的计算结合了失效概率（Probability of Failure, POF） 和失效后果（Consequence of Failure, COF）。RBI的核心原则是将检验资源优先配置给风险最高的设备——风险越高，关注度越大。

全球已有众多企业成功实施了RBI策略。例如，ADNOC Gas Processing通过实施基于风险的检验，将检验任务减少了44%；阿曼天然气公司采用API 581标准下的自动化数字框架管理资产可靠性和完整性。

4.3 安全关键要素（SCE）管理

安全关键要素（Safety Critical Elements, SCEs）是指那些一旦失效就可能直接导致或严重加剧重大事故危害的具体设备、系统和部件。常见的SCE包括：安全阀、紧急切断系统、关键报警和联锁、压力泄放装置等。

SCE通过安全案例、HAZOP或LOPA分析识别出来后，需要接受更高频次、更严格的检验、维护和性能监测。

4.4 “资产完整性管理之屋”模型

Risktec Solutions提出了一种名为 “资产完整性管理之屋”（AIM House） 的整合模型，将工艺安全与实物资产完整性管理统一在同一框架下。该模型分为三个层次：

• 顶层：政策、标准、程序和资源体系，确保资产全生命周期的完整性

• 中层：完整性、可靠性和工艺安全评估分析

• 底层：维护、检验和测试等日常活动

• 贯穿所有层级：人员能力与资质

这一模型让不同专业背景的人员都能明确自己的贡献，并将各自的工作流程对齐到共同目标。

（这一框架，与GORISE基本雷同）

五、典型案例分析

案例一：BP“深水地平线”钻井平台爆炸（2010年）

2010年4月20日，BP公司租赁的“深水地平线”钻井平台在墨西哥湾发生爆炸，36小时后沉没，11名工作人员死亡，泄漏490万桶原油，总经济损失估计超过345亿美元。

调查显示，事故涉及多个层面的完整性失效：油井完整性问题（固井质量不合格）是事故的关键因素之一；作为最后一道防线的防喷阀此前已发生过失效，但未得到足够重视。这起事故深刻揭示了从单台设备到整个系统的完整性管理缺失所带来的灾难性后果。

案例二：马拉松石油公司炼油厂管道破裂（2023年）

2023年5月，美国德克萨斯州马拉松石油公司炼油厂发生石脑油管道破裂事故。该公司早已发现泵体联轴器损坏，却未及时维修；其机械完整性计划要求每两月进行一次振动分析，但未得到有效执行。最终导致石脑油与轻质碳氢化合物泄漏达46.27吨，经济损失达8.29亿美元。

这一案例说明：即使有完善的完整性管理制度，如果执行不到位，制度就是形同虚设。

案例三：英国Esso Fawley炼油厂LPG泄漏

英国Esso Fawley炼油厂因结构坍塌释放了约2.4吨液化石油气（LPG） ，被英国健康与安全执行局（HSE）罚款100万英镑。调查发现，“根本原因是在多年前已发现腐蚀的情况下，未能妥善管理工厂和设备的完整性”。

这一案例凸显了腐蚀管理在资产完整性中的核心地位——发现问题只是第一步，采取行动解决问题才是关键。

六、落地路径：如何有效实施工艺安全与资产完整性管理

6.1 建立系统化的管理体系

资产完整性管理体系建设应依据ISO 55001（GB/T 33173） 等国际标准框架搭建。企业需要建立包括政策、目标、流程、职责和绩效指标在内的完整管理体系。

国内已有成功实践。例如，九江石化紧扣体系六大核心要素，通过风险分级管控、58项KPI闭环考核、4421项预防性维护计划落地，实现设备巡检、缺陷处置、风险管控等全流程线上闭环管理，特种设备定检率常年保持100%。

6.2 覆盖资产全生命周期

资产完整性管理必须覆盖资产的整个生命周期，从设计、制造、安装、运行到检维修和退役，每个环节都按照标准完成。具体包括：

• 设计阶段：将完整性要求融入设计，选择合适的材料和设计参数

• 建造与安装阶段：确保施工质量和合规性

• 运行阶段：实施检验、检测和预防性维修（ITPM）

• 退役阶段：安全处置和记录归档

6.3 实施基于风险的检验与维护

从基于时间的检验转向基于风险的检验（RBI） ，是资产完整性管理的核心策略。企业需要：

1. 建立完整准确的设备登记册

2. 进行设备关键性分析

3. 制定基于风险的维护和检验策略

4. 运用RCM（以可靠性为中心的维护）、FMECA（失效模式与影响关键性分析）等技术

6.4 培养专业人才与能力

设备完整性管理需要经验丰富、知识渊博的专业工程师，他们需要对设备的退化损伤机理、材料特性与工艺介质的作用关系、各种工程技术标准有充分了解。国内企业目前最薄弱的环节之一正是基本技能和基础技术数据的缺失。

企业应重视：

• 人员培训、认证和能力提升

• 建立多功能团队协同完成完整性管理工作

• 打破“管工艺的不关心设备，管设备的不关心工艺”的壁垒

6.5 数字化赋能

数字化技术正在深刻改变资产完整性管理的方式。现代化的资产完整性管理平台可以整合多项管理活动，包括基于风险的检验、腐蚀与退化管理、异常与修复跟踪、剩余寿命评估、实时绩效看板等，形成一个统一的数字化环境。

国内企业也在积极探索。江汉盐化工以设备完整性管理信息平台为依托，从管理、技术、经济三个维度发力，涵盖设备台账、缺陷、风险管理等15项核心应用。

6.6 持续改进与绩效评估

资产完整性管理不是一次性工程，而是需要持续改进的动态过程。企业应建立：

• 管理体系的绩效指标（KPI）

• 定期的体系审核与评估

• 持续改进机制

四川石化以设备全生命周期为时间横轴、可靠性管理为状态纵轴、绩效指标评价为内核驱动，构建了管理、技术、经济 “三位一体” 的设备完整性管理工作体系。

七、结语

工艺安全与资产完整性管理，本质上回答的是两个根本问题：“我们如何防止灾难性事故？” 和 “我们如何确保每一台设备、每一个系统在需要的时候都能可靠地发挥作用？”

从BP深水地平线到马拉松炼油厂，从Esso Fawley到无数大大小小的事故，历史一再证明：完整性管理的缺失，是重大事故的共同根源。反之，有效的资产完整性管理不仅能预防灾难，还能提升运营效率、降低全生命周期成本、增强企业竞争力。

CCPS在《资产完整性管理指南》中明确指出，资产完整性管理“属于过程安全和风险管理系统的一部分，是石油化工、电力系统及其他存在高风险生产行业进行资产有效管理的重要指南”。对于任何涉及高风险工艺的企业而言，将工艺安全与资产完整性管理从“合规要求”提升为“核心竞争力”，已不再是选择题，而是必答题。