立德管理學院 資源環境學系碩士在職專班暑期論文研討 題目：製程危害分析(PHA)方法的認識 研究生：羅啟榮 2005/08/29

Outline 緒論 文獻內容探討 心得與結論

一、緒論 高危害性化學製程安全管理規範(29 CFR Part 1910.119 Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals, PSM) 法源 1986由美國勞工部職業安全衛生署(Occupational Safety and Health Administration, OSHA)擬定，1992 年美國聯邦政府公佈實施 內容 1. 共分17章：目的、應用、定義、員工參與、製程安全資訊 、製程危害分析、操作程序、訓練、合約商、啟動前安全 審查、設備完整性、許可制、變更管理、事故調查、緊急 應變計畫與反應、符合性安全稽核與商業機密

2. 該規範針對列管毒性與高危害性化學物質之使用、儲存、 製造、處置等工業進行規範，其中製程危害分析(Process Hazards Analysis, PHA)更界定業者需從危害辨認、評估與 控制等方面進行一連串有效的管制方法 PHA 應評估之項目 1. 辨識危害 2. 由類似製程曾發生之事故研究所發現之工作場所潛在危害 3. 工程及管理控制措施 4. 設備設施配置 5. 人因工程考量 6. 對人員安全與健康之可能影響的評估

PHA 的建議評估方法 1. what-if 腦力激盪法 2. 檢核表(Checklist)分析 3. what-if 與檢核表分析 4. 危害及可操作性分析(HAZOP) 5. 失誤模式與影響分析(FMEA) 6. 失誤樹分析(Fault Tree Analysis, FTA) 7. 其他具有同等效力的方法 PHA 應由對工程、操作及製程有經驗的人員組成評估小組 來完成；評估小組至少有一人需熟悉評估方法 針對評估小組之發現與建議應有追蹤系統 至少每五年再評估一次 只要製程繼續運作，PHA 的相關資料與紀錄都應保存

PHA的方法中有些是屬於定量評估方法，有些則是 定性評估方法，各自適用之時機也不盡相同；亦是 本次文獻研讀的重點

二、文獻探討 文獻-1 目的 PSM法令中最大的特色即在於要求業者執行製程危害分 析(PHA) 並以PHA的結論作基礎，建立高危害性化學製程安 全管理規範(PSM)計畫或風險管理計畫。 製程危害分析是應用有組織、有系統的方法來辨識及分 析高危害的化學物質在處理或製程中的重大潛在危害。首先 需辨認出製程中可能的危害，進而分析事故發生的因果關係 ，最後評估事故所造成的影響及其重要性。

分析方法1/8 1. 初步危害分析(preliminary hazard analysis, PrHA) 初步危害分析適用在製程研發與基本設計階段 評估對象主要是工廠的危害物質與主要製程區域 此方法透過確認物質及環境的危害特性找出重大危害，再藉由不同危害等級之分類，作為排定安全改善建議的參考 是一種具全盤性、省時簡便的方法

分析方法2/8 2. 相對危害等級(relative ranking) 相對危害等級評估是依據物質性質、製程條件和特性來評 估排序各製程區的相對危害等級，找出最具有危害的單元 此方法可界定製程火災、爆炸或毒性危害，以及相關安全 、衛生、環境與經濟的影響 目前常用的方法為陶氏(Dow)化學公司所發展的Dow 火災 爆炸指數(Dow F&EI)與化學暴露指數(CEI)

分析方法3/8 3. 如果-會如何(what-if) 此方法適用分析每一階段的裝置或製程，是一種非結構性 的腦力激盪方法，完全以小組成員的專業經驗為導向 藉由「如果裝置失效或操作失誤會造成什麼影響？」的問 題來辨識潛在危害 此法採開放式問答，可激發出許多被忽略的潛在危害 小組的專業經驗會影響分析結果，故較不易引導與規範危害分析之進行品質

分析方法4/8 4. 檢核表(checklist) 由具有經驗之專業人員將檢查要項製做成列表 再由查核人員針對檢查區域，回答檢核表上的問題，並根據分析結果提出改善建議 其適用範圍廣泛、使用快速簡便、分析成本也較低 檢核表的品質好壞會受到專業人員經驗與知識的影響 無法進行事故模擬、事故頻率分析或嚴重度排序且不適合用來做為事故調查之依據 亦可將What-If 與Checklist 兩種方法合併，運用What-If 對 可能發生的事故進行因果分析，再利用檢核表輔助分析 其程序依序是分析前的準備工作、列出What If 問題的清單 、完成Checklist、實施分析、處理分析 結果可以使用於製程的任一階段

分析方法5/8 5. 失誤模式與影響分析(failure modes and effects analysis, FMEA) 評估製程中可能失效或不當操作的途徑及其影響的分析方法 目的在於鑑別單一設備和系統的失誤模式，以及對系統或工 廠的潛在影響 將製程設備做為分析主體，列出製程中的設備元件以及各元 件的失誤模式，以失誤模式檢討設備失效或不當操作時可能 引起的危害 將危害加以定量分析，用以評估相對災害的防止對策，藉以 提昇製程的安全性 失誤模式與影響分析可以由單一人員來負責執行，但分析結 果應由其他人員來審核，確保分析結果的完整性

分析方法6/8 6. 危害及可操作性分析(hazard and operability, HAZOP) HAZOP 是1961 年由英國ICI 化學公司所發展出來的HAZOP是以製程偏離(Process Deviation)來引導危害分析之進行 HAZOP 列出基本的偏離引導字(Deviation Guidewords)，和其與製程參數結合時發展出來的意義，利用這些偏離引導字逐一對所有的管線、設備、操作步驟與程序來評估當製程偏離正常設計時的可能原因、可能後果或危害，同時亦辨識出其現有之安全防護措施，並判斷是否足夠，及應增加何種改善措施 HAZOP 因利用系統化之製程偏離來引導危害分析之進行，並且涵蓋所有管線與設備甚至操作步驟，故其探討問題的空間更大是目前最被廣泛採用的危害分析方法

分析方法7/8 7. 失誤樹分析(fault tree analysis, FTA) FTA 是一種演繹(Deductive)的安全評估方式，主要是針對一特定之意外事件或系統失誤，抽絲剝繭地找出其基本原因 FTA 屬於定性與定量之方式，一般之失誤樹為樹狀之圖形， 藉由圖形中之數學與統計邏輯關係，描繪出意外事件中的人 為錯誤與設備失效之組合 以量化方式找出機率最高的危害因素

分析方法8/8 8.安全稽核(safety audit) 安全審核是較傳統的危害分析方式，可用於工廠運作期間之任一階段 一般經由過工廠的巡查(Walk-through)、人員訪談、過去運轉維修與意外事故記錄、工程標準/規範的適用性評估等方式來進行 由以往的經驗或事故來對製程的安全做研判，是屬於定性之方法，重點主要在找出重大潛在危害，並建議防制對策，詳細之分析則需與其他方法相互配合。

分析結果 表一中列出各種分析方法在製程生命週期不同階段中的 適用性 表一 製程各階段之危害分析適用方法

光電(PV)的生產設備使用有毒，腐蝕性或者易燃的物質， 文獻-2 研究目的 光電(PV)的生產設備使用有毒，腐蝕性或者易燃的物質， 如果不適當地處理會造成環境，健康和安全(EHS)風險。PV的 生產為符合成長之需求有向上攀升之趨勢，因此對自然環境的 友善保護變得更重要。本研究提供了一個有系統和預警方法來 來預防PV工業的意外事故，並將其風險減至最低。

分析方法1/4 1. 多層的防護 本身安全的技術、製程和原料 更安全地使用原料 防止意外事故發生的選擇 利用較安全的系統來預防或減少排放源 意外洩漏攔截系統 防止人員的暴露或將其影響減至最低的選擇 2. PV設備之製程危害分析(PHA) PHA 的目的是為了確定所假設之意外事故是存在的 所有的PHA 是團隊活動，其成員必須對製程系統相當了解 PHA 的方法包括了檢查表(Checklist)法或狀況假設分析 (What if analysis)法以及綜合的失誤樹分析(FTA)法

分析方法2/4 3. 狀況假設(What If)分析法 是一種腦力激盪的危害分析方法，由評估小組成員以各自的專長、背景提出許多「如果…會怎麼樣？」的問題來挑戰製程或系統的設計或操作方式，以發掘潛在性的問題 這是個簡單的方法，只需幾小時的會議即可獲得結果 此法對簡單的系統有用但對於較複雜的潛在失誤則沒有幫助

分析方法3/4 4. 危害及可操作性分析(HAZOP) HAZOP是一種以製程或操作的單元包括事故發生的鑑定之結構分析系統 此系統有計劃地將製程或操作分割成合乎邏輯的截點(nodes)來作檢查 HAZOP之系統以一次一個的方式檢驗每個區段或步驟找出具有危害的偏離(deviation) ，再根據這些偏離引導出EHS潛在的風險 一項HAZOP的研究必要的條件是完善的設計，且各截點必須被有計畫和清楚地分析出來

分析方法4/4 5. 失誤樹分析(FTA) FTA 能用來確定複雜和不願意發生之故障事件的順序和機率 一棵錯誤樹是一張介於最初、中等與最高事件之間的邏輯關 係圖 失誤樹的建立是依據設計資訊、操作邏輯，由危害辨識之重 大故障後果(最高事件)演繹其所有可能的發生的原因 這套邏輯關係可以使用布林代數(Boolean algebra)來化減一 個最高事件與主要事件相結合的邏輯 FTA是使用電腦來組織分析綜合邏輯模型的一種簡單且不含 糊的方法

分析結果 1. 適當的預防、員工安全訓練的加強、選擇更安全的技術與原 料將PV工業危險的事故減至最低是未來的重點 2. 以製程危害分析方法來鑑定危害的形式、數量及設備可以防堵潛在的意外事件 3. PV工業若能以有系統的模式來預防事故，則事業與公眾的 風險將可減至最低

三、心得與結論 依據工業製程與設備法規的特性，選擇適切的危害分析技 術，收集相關之安全資料，才能有效評估和辨識潛在危害 源與製程弱點，並達成後續風險管理的實質目標 製程危害的分析方法相當多且各自適用之時機也不盡相同 ；在本次製程危害分析方法相關文獻的研讀，將能確立未 來研究之方向及方法

【參考文獻】 1. 王世煌，「工業安全風險評估」，揚智文化，初版，第32- 88頁，91年9月 1. 王世煌，「工業安全風險評估」，揚智文化，初版，第32- 88頁，91年9月 2. Vasilis M. Fthenakis, National PV EHS Assistance Center, U.S.A., “HAZARD ANALYSIS FOR THE PROTECTION OF PV MANUFACTURING FACILITIES”, 2002 3. 李樹華，「環安衛與生活－危害控制與分析」，雲林科技大學遠距教 學研究計畫 http://www.yuntech.edu.tw/~leesh/list.htm