API RP 1168既有工業管線控制室管理概述

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API RP 1168既有工業管線控制室管理概述

作者 徐錦源

作者 徐錦源

台灣中油公司 前鎮儲運所

 目錄

前言

  2014 年7 月31 日( 星期四) 晚上23:57 高雄市發生台灣有史以來最嚴重的石化地下管線連環大爆炸事故,據報載總共造成32 人死亡、321 人輕重傷,並造成地下管線兩側建築物倒塌、道路損壞等重大災情,高雄市政府初估財物損失超過新台幣19 億元。石化工業長途地下管線的設置與維護及操作安全管理問題終於讓政府、地下管線相關業者及居民重視。

  據報載檢討整個事故原因發現: 地下長途管線長期被幽靈排水箱涵包住、業者對地下長途管線之檢測及維護保養制度不完善、操作人員專業知識與應變處理能力不足、政府對地下長途管線之管理未有明確的法令規範等等;其中最要命的是操作人員專業知識不足,對輸送物質丙烯特性認知不足,面對異常狀況研判錯誤,當天晚上從20:43 華運公司及李長榮公司操作人員發現丙烯輸送管壓力遽降,可能外洩,華運公司21:30 主動關閉閥門測試,22:15 依李長榮公司要求又繼續輸送供料,23:35 孫姓領班到華運公司上大夜班,表示二聖路有丙烯外洩,23:45 才再度關閉閥門,23:57 就發生連環氣爆了;長達三小時的丙烯洩漏,導致造成慘重死傷災害。

  經濟部工業局彙集國內外經驗與技術,於103 年12 月編撰出版「地下工業管線安全管理參考指引」,並為協助地方政府強化石化業者地下工業管線安全管理,從104 年起啟動一系列聯合查核機制。

  高雄市政府為了強化既有地下工業管線安全管理,參考美國、加拿大等先進國家的做法與規定,在經濟發展局成立技術諮詢委員會,制定了「高雄市既有工業管線管理自治條例」「高雄市既有工業管線管理維護辦法」,建立高雄市既有地下工業管線管理規範,執行既有工業管線清查作業、依高雄市13
家廠家公司共89 條既有工業管線分佈,建置八個管束群聯防機制、建置管線圖資系統、公布既有工業管線圖資等;成立管線安全辦公室OPS,要求廠商每年10 月1 日提送次一年度管線維運計畫、每年1 月31 日提送前一年度執行成果報告,並執行管線維運計畫審核與查核、管線運作安全監管與應變等,期使既有地下工業管線安全管理能走上正軌。

  雖然在高雄市「既有工業管線管理維護辦法」第四條、第十條、第十四條規範: 既有工業管線業者需擬定操作手冊、建置管線操作管理及管線資訊監控系統、管線變更管理、管線維運人員能力訓練與考核等,但近一/ 二年來不管是經濟部工業局的聯合查核、經濟部能源局的查核、高雄市經濟發展局的既有工業管線維護管理與災害防救執行查核,發現大部分業者均未完整訂定含蓋有關上述規定項目之地下管線控制室管理程序書。

  美國長達二百六十萬英里的地下長途管線,以及數以萬計被形容為「移動的炸彈」的槽車穿梭各州,迫使美國政府積極進行管線安全管理。1986 年美國在交通運輸部DOT 之下,設立長途管線與危險材料安全局PHMSA(Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration),專責管線管理。2002 年公佈管線安全促進法案(Pipeline Safety ImprovementAct) 後,即開始研擬包含降低人為因素風險的控制室操作管理規定,以促進長途管線操作安全,同時亦參考美國石油協會API RP1168 第一版〝Pipeline Control Room Magement〞管線控制室管理,於2009 年12 月3 日公佈控制室管理(Control Room Magement)CRM Final Rule,2010 年2 月1 日正式生效。

  美國交通運輸部長途管線與危險材料安全局的長途管線控制室管理CRM內容共有十項: 通則、角色及權責、適當資訊、疲勞緩解、警報管理、變更管理、操作經驗、教育訓練、法規符合驗證、法規偏離檢視等。

  美國石油協會API( American Petroleum Institute) 是全世界石油及化學工業公認” 良好工程實務GEP (Good Engineering Practice) 的準則。API 為規範要求美國危險液體與天然氣管線輸送各營運商,針對連續與非連續長途管線運作,為減少人為因素造成的風險,提供長途管線營運商與管線操控人員,在管線控制室管理方面的發展或加強過程程序與訓練方面提供指引,2008 年9 月率先制定API RP1168 第一版〝Pipeline Control Room Magement〞管線控制室管理(24頁) 共七項。

  後續API 再參考引用API RP 1113 Developing a Pipeline Supervisory Control Center、API Publication 1161 Recommended Practice for Pipeline Operator Qualifi – cation (OQ)、API RP 1162 Public Awareness Programs for Pipeline Operators、API RP 1165 Recommended Practice for Pipeline SCADA Displays、API RP 1167 Pipeline SCADA Alarm Management、ASME B31Q Pipeline Personnel Qualification Standard、U.S. DOT Title 49, CFR Part 192 Transportation of Natural and Other Gas by Pipeline: Minimum Federal Safety Standards、U.S. DOT Title 49, CFR Part 195 Transportation of Hazardous Liquids by Pipeline: Minimum Federal Safety Standards 等code,及協同美國運輸部DOT 之長途管線與危險材料安全局PHMSA 與美國天然氣協會AGA 研議增改修訂後,2015 年2 月再制定API RP1168 第二版〝Pipeline Control Room Magement〞管線控制室管理,內容共有十一項:

  1. Scope 範圍
  2. Normative References 參考標準
  3. Terms, Defi nitions, and Abbreviations 術語定義和縮寫
  4. Personnel Roles, Authorities, and Responsibilities 控制室人員角色及權責
  5. Guidelines for Shift Turnover 輪班交接班指引
  6. Provide Adequate information 提供適當資訊
  7. Fatigue Management Work Schedule 輪班工作時間表的疲勞管理
  8. Change Management 變更管理
  9. Operating Experience 操作經驗
  10. Training 教育訓練
  11. Workload of Pipeline Controllers 操作人員工作量

壹、API RP1168第二版管線控制室管理重點內容概要敘述說明

一、管線控制室(Pipeline Control Room)定義:

  API RP1168規定管線控制室是配備有專人負責,利用監控與數據收集系統SCADA(supervisory control and data acquisition)對整個管道系統或管道系統多個分支,進行遠程監控的操作控制中心,除管道主線外,還包括管道支線、線路維護附屬設施或終端用戶場站等。

二、監控與數據收集系統SCADA:

  有監控程序及資料收集能力的電腦控制系統。

業者對於管線具備監控系統之控制室,必須建立程序書進行管理。

三、管線控制室人員角色與職責權責:

  控制室人員在管線正常、異常及緊急狀況的角色及權責職責:

  1. 正常操作狀況下控制室相關人員被授權決定與操作權限範圍,包括進行管線輸送操作與調整,適當了解其他人員的操作狀況;掌握管線權限關鍵設備的開啟或關閉情況;集中注意力,防止精神渙散,如果疲勞應主動報告管理層;掌握管線輸送設備完好率。
  2. 當異常操作被偵測到,控制人員所必須採取特殊動作及與相關單位之溝通要求。
  3. 緊急狀況下控制人員所必須採取特殊動作,包括調整並識別警報優先順序和級別;長途管線系統從警報狀態解除後作業的監視;值班主管經授權許可重新啟動管線系統與設備的權責及與相關單位之溝通要求等。

  另外也規範到控制室非操控人員在管線正常與異常狀況的相關職責,包括確保人員有受訓取證才允許操作監控等。

四、輪班換班交接指引:

  須建立長途管線輸送操作輪班交接(shift turnover)程序,包括交接班交疊時間(overlap time),建立交接點檢紀錄表,以確保長途管線輸送操作資訊充分傳遞。交接班交接交換訊息包含日常的操作訊息、異常或緊急狀況、計畫內與非計畫內的維修執行情形、儲槽管線輸儲狀況、影響管線運作的天災與氣候狀況、管道線路狀況、現場作業人員狀況、設備故障或暫停操作資訊、第三者破壞對輸送潛在直接與間接影響等。

五、提供適當資訊:

  須提供操作人員必須之相關資訊、工具及程序書,包含以下項目:

  1. 當新增、擴充或更換SCADA監控與數據收集系統或其他相當之系統得依據API RP1165 Pipeline SCADA Displays的要求(除非證明該監控系統不適用)。
  2. 影響管線安全之現場設備新增、移動或變更,必須進行點對點的現場設備與監控系統顯示值的確認。
  3. 每年必須測試及確認管線安全相關之手動操作內部溝通系統的有效性。
  4. 每年必須測試備份SCADA監控與數據收集系統。

六、疲勞管理:

  管線控制室人員疲勞管理內容包括輪班工作時間表、宣導教育、工作環境、提供運動設施與休息室、上下班交通服務、疲勞辨識等,使於值班時間在不影響操作下能適當緩解疲勞。亦考量降低操作人員因疲勞所導致之意外防範措施:

  1. 建立操作人員工作時數及輪班方式,以確認具有連續8小時之睡眠休息時間。
  2. 教育操作人員及主管如何避免非值勤時間之疲勞行為。
  3. 教育操作人員及值班主管疲勞對於工作之影響。
  4. 建立緊急值勤之最長時間限制。

  2005年3月BP公司德克薩斯市煉油廠火災爆炸事故導致15人死亡、180受傷,美國化學安全與危害調查委員會(U.S.CSB)調查結果發現異構化單元(ISOM)停爐檢修與開爐期間,因12小時輪班制操作員某些工作輪班連續多達29天未放假休息而產生疲勞,造成操作人員判斷和解決問題的能力可能退化,以致當該塔槽滿溢後無法迅速研判與採取處理措施。

  U.S.CSB同時發現OSHA與API均未開發出任何行業安全準則或自願標準,來管理和預防疲勞的危險因素,尤其是限制時間和工作天及管理加班和輪班工作,以防止疲勞產生,因此發布了若干建議。API與煉油石化業者及鋼鐵工人工會USW(the United Steel Workers union)於2008年討論協議後,2010年正式訂定發行API RP755第一版煉油和石化工業人員疲勞風險管理系統Fatigue Risk Management Systems(FRMS) for Personnel in the Refiningand Petrochemical Industries。API RP755適用於煉油石化業輪班員工、上夜班、每天延長加班時間等應有疲勞風險管理系統的標準文件,API RP755提出了12小時、10小時和8小時輪班制在正常輸送、輸送停止和輪班延長條件下的工作時間極限和休息時間極限的規定。

七、變更管理:

  管線控制室變更管理是操作人員應要識別管線設備、輸送技術流程文件等方面的變更,執行管線風險辨識和可靠控制。管線控制室操控人員應參與管線工程改變和設計變更的所有過程並提供建議,參與SCADA系統變更及變更實施前進行功能驗證,管線降壓操作、主管線洩漏和關鍵設備故障等均應納入緊急變更管理。

  會影響控制室操作之管理變更,須藉下列步驟確認每位操作人員皆清楚:

  1. 依據API RP1168程序實施管線設備或狀態變更,並確認控制室管理改變後,控制室主管與現場操作人員的作業一致性。
  2. 緊急狀況發生時,現場人員必須知會控制室其改變所產生之影響。

八、操作經驗:

  必須確保長途管線控制室之操作經驗案例學習,有納入控制室之管理程序中。如建立一套方法來審閱案例報告並指出可學習的部份,建立一套方法讓控制室操控人員來分享他們的發現與經驗,判斷是否需有策略來避免相同事件再發生。

  判斷控制室有那些因素會導致事件發生並加以矯正,如人員疲勞、設備失效或變更、釋壓與安全排放設施之作動、不正確的程序、變更管理流程不完全及不適當等。操作經驗案例學習可包括虛驚、第三者事件、稽查缺失報告、非報告案例等。

九、教育訓練:

  每年必須提供操作人員的訓練排程與對工作有潛在提昇功能的在職教育訓練排程。教育訓練內容含蓋:角色與職責、輪換班、疲勞減緩、警報管理、變更管理、經驗案例學習、團隊小組訓練等。

  角色與職責方面:操作與維護程序、緊急應變計畫、控制室管理計畫。輪換班方面:輪換班流程與程序、交接班資訊。疲勞減緩方面: 疲勞減緩措施、下班後的活動如何會導致疲勞、認知疲勞造成的影響、疲勞的回報。警報管理方面:操控人員對警報的因應、操作人員權限、授權可更改警報限制值或設定點或抑制警報的發出。變更管理方面: 變更管理流程步驟、角色與職責的變動。操作經驗案例學習教育。團隊小組訓練方面:領導與團隊小組成立、小組間溝通、情境意識、資訊來源、決策等。

十、操作人員工作負荷:

  管線營運商應注意了解操控人員工作內容與工作量,以確保操控人員當警報作動時,有足夠時間去分析與因應處理。

貳、結語

  時任高雄市市長陳菊說,石化產業每年在台創造2.02兆元產值,光在高雄就有9千多億元,所帶來就業人口有1萬5千人,產業發展和市民就業雖然很重要,但沒有安全為前提,一切都沒有意義。因此如何在安全前提下兼顧市民就業和產業發展,雖是兩難問題,但也是業界必須面對的。

  期望高雄市既有工業管線相關業者參考API RP1168管線控制室管理內容及高雄市法規,再補強建置標準作業程序書,以涵蓋管線操作管理及管線資訊監控系統、管線變更管理、疲勞管理、操作經驗案例學習、管線維運人員能力訓練與考核等項目內容,使既有工業管線運作安全管理能更驅完整。

參考資料

  1. API RP1168 第二版Pipeline Control Room Magement
  2. API RP755 第一版Fatigue Risk Management Systems(FRMS) for Personnel
    in the Refi ningand Petrochemical Industries
  3. PHMSA Control Room Magement (CRM) Final Rule
  4. 經濟部工業局「地下工業管線安全管理參考指引」
  5. 高雄市政府「高雄市既有工業管線管理維護辦法」
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