本質(zhì)安全在化學制程設計之應用TheApplicationofInherentSafetyon課件

本質(zhì)較安全設計策略

與應用陳俊瑜

萬能科技大學觀光與設計學院2013/04/26（InherentlySaferDesign）本質(zhì)較安全設計策略

與應用（InherentlySafe報告大綱本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全設計策略運用時機本質(zhì)較安全十一種設計策略概說本質(zhì)較安全設計策略實例結(jié)論報告大綱本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全之觀念在文獻中可以找到最早的資料是有關1870年代的碳酸鈉製程。當時製造碳酸鈉的方法，是將固態(tài)石灰由人孔倒入批式蒸餾塔進行反應，當?shù)谷胧視r，蒸氣可能會逸出，造成勞工健康上的危害。當時是由LudwigMond提出解決方法，建議將乳狀石灰代替固態(tài)石灰，用幫浦抽入蒸餾塔內(nèi)，使勞工免於健康之威脅。本質(zhì)較安全的觀念當時雖然沒有成為正式的學說，但工業(yè)界為解決現(xiàn)實的問題已採用本質(zhì)安全的觀念進行製程之改進。本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全之觀念在文獻中可以找到最早的本質(zhì)較安全設計策略演進1970年，英國勞波拉大學(LoughboroughUniversity)化工系Kletz教授(TrevorA.Kletz)第一次將此觀念介紹給業(yè)界。英國在1971年辦理「工廠損失預防(LossPrevention)研討會」，有兩位論文發(fā)表者即提出本質(zhì)較安全理念的論文。其中貝爾(Bell)提出製作硝化甘油的新製程可大大降低爆炸威力。本質(zhì)較安全設計策略演進1970年，英國勞波拉大學(Lough本質(zhì)較安全設計策略演進貝爾(Bell)提出製作硝化甘油的新製程：新製程未加裝保護設備，因保護設備會故障，但是他改進了攪拌作業(yè)使反應加速，庫存量也因而減少，這種程序稱為強化作用(intensification)。該製程使用一個小型的、能充分攪拌混和的連續(xù)性反應器，可容納約1Kg的進料及產(chǎn)品，來取代傳統(tǒng)的批式反應器。本質(zhì)較安全設計之精隨「與其裝置複雜的安全控制系統(tǒng)，不如避免有此需求?！贡举|(zhì)較安全設計策略演進貝爾(Bell)提出製作硝化甘油的新製本質(zhì)較安全設計策略演進英國在1974年發(fā)生了震驚全球化工界的傅立克斯鎮(zhèn)爆炸案，該事件造成28人死亡，36人受傷。由於意外發(fā)生於星期六，一般行政及工程支援人員休假，否則傷亡人數(shù)更高。廠區(qū)內(nèi)大火連續(xù)了十日，並波及附近社區(qū)，總共損壞1821座房屋及167個商站、工廠。這家尼龍原料工廠的爆炸對於英國的化學工程界造成很大的衝擊，也引起了政府及民眾對化工安全的關注。本質(zhì)較安全設計策略演進英國在1974年發(fā)生了震驚全球化工界本質(zhì)較安全設計策略演進災變發(fā)生後，安全考慮成為影響工程設計及工廠運轉(zhuǎn)的主要因素之一。該事件所洩漏出之化學物質(zhì)量約有50噸，爆炸後果慘重是因為有太多可燃性物質(zhì)在廠中，共約有400噸的庫存。倘使庫存量沒有那麼多，工廠會比較安全。庫存量大的原因在於反應的轉(zhuǎn)換率很低（每一循環(huán)約為6%），所以大多數(shù)的進料須回收或再循環(huán)使用?；厥章嗜裟茉黾?，則庫存量可以減少。本質(zhì)較安全設計策略演進災變發(fā)生後，安全考慮成為影響工程設計及本質(zhì)較安全設計策略演進事發(fā)之後，大多數(shù)的關注焦點在於操作程序之改進、加裝安全互鎖裝置及安全系統(tǒng)、以及緊急應變之改進等。Kletz

卻提出不同的意見，他建議要改變製程以消除或降低危害，如此一來，也不需要再加裝安全系統(tǒng)了。本質(zhì)較安全之觀念在爆炸案後始被倡導，直到1990年才被引進化學工業(yè)。本質(zhì)較安全設計策略演進事發(fā)之後，大多數(shù)的關注焦點在於操作程序本質(zhì)較安全設計策略運用時機張一岑、徐啟銘，1996，「化工製程安全設計」，揚智文化，高雄，p5本質(zhì)較安全設計策略運用時機張一岑、徐啟銘，1996，「化工製危害情境情境分析所考慮的重要條件是危害、事件序列、製程偏離、事故和後果，如下圖所示：

本案例是美國Battelle公司，針對石化製程所發(fā)展的，但是基本觀念可適用於任何行業(yè)或製程，甚至可用於管理系統(tǒng)的失效分析。危害事件序列製程偏離事故後果危害情境情境分析所考慮的重要條件是危害、事件序列、製程偏離、危害情境(續(xù))事件序列製程偏離事故後果製程操作條件偏離原先設計安全或正常操作範圍：-流量中斷-溫度升高-液面降低-進料錯誤等喪失物質(zhì)和能量的控制，造成工安事故：-火災-爆炸毒性物質(zhì)外洩等人為疏失、設備故障引發(fā)事件序列，最後導致工安事故：-機器故障操作步驟錯誤-設備失效-外來因素等嚴重的後果或損失：-人員傷亡-財物損失營運中斷環(huán)境污染等危害具危害的物質(zhì)和能量，在正常操作狀態(tài)下，均被有效的控制，常見的石化製程危害有：-毒性-可燃性-反應性-高溫-高壓等危害情境(續(xù))事件序列製程偏離事故後果製程操作條件偏離原先設危害事件序列製程偏離事故後果危害情境(續(xù))本質(zhì)安全設計預防矯正消減/應變危害事件序列製程偏離事故後果危害情境(續(xù))本質(zhì)安全設計預防矯工程控制策略工程控制策略本質(zhì)較安全十一種設計策略概說張國基、陳俊瑜，2006，”以本質(zhì)較安全設計探討火力發(fā)電廠汽力機組鍋爐設備操作之危害預防”，化工技術(shù)月刊，157期4月號，p195本質(zhì)較安全十一種設計策略概說張國基、陳俊瑜，2006，”以本本質(zhì)安全設計技術(shù)─架構(gòu)

本質(zhì)安全設計的製程特性強化(Intensification)取代(Substitution)

減弱(Attenuation)簡單化(Simplification)防呆設計(MakingIncorrectAssemblyImpossible)、狀態(tài)清晰（MakingStatusClear)、容忍較差的操作或維修（ToleranceofMaloperationorPoorMaintenance)、易於控制(EaseofControl)發(fā)展具偵測(Detection)、預測(Prognosis)、診斷(Diagnosis)及自我組構(gòu)(Self-configuring)的系統(tǒng)經(jīng)由製程方法設計及設備型式選擇達到減量之目的使用較低毒性、反應性、易燃性之原料、觸媒、添加劑、中間物或產(chǎn)物及其替代製程以低溫冷凍取代加壓程序、以濕式漿料取代乾燥粉體、…...較少的洩漏點或較少操作錯誤的機會傳統(tǒng)設計

改良設計精緻化的本質(zhì)安全設計本質(zhì)安全設計技術(shù)─架構(gòu)

本質(zhì)安全設計強化取代減弱簡單化讓我們深入討論各種本質(zhì)較安全設計策略的精神!讓我們深入討論各種本質(zhì)1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理念原則上為「儘可能採取製程必需的最小使用量」經(jīng)由製程方法設計及設備型式選擇達到減量之目的1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理念原則上為「儘可能採取製程必需的最小使用量」，i.e.使用量減少，所以投入的反應氣體、化學品也將減少，這也代表可以試著將反應器尺寸或截面積縮小，例如在爐管製程中多採用整批製造，改換為單片製造等方式來達成策略。1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理2.取代(Substitution)取代即是使用比較安全之化學物質(zhì)取代危害性高的物質(zhì)，將不可燃、可燃性較低、或毒性較低等物質(zhì)來取代可燃性或毒性物質(zhì)，其中也要考慮中間產(chǎn)物之特性。另外，反應能量也是考量因素。舉例來說，有些環(huán)氧乙烷(ethyleneoxide)工廠使用大量的沸騰鏈烷烴(paraffin)來冷卻反應管線，沸騰鏈烷烴比管線中作為反應物的乙烯(ethylene)和氧的混合物之危害還大?，F(xiàn)代的工廠則使用水來取代鏈烷烴做為冷卻之用。2.取代(Substitution)取代即是使用比較安全之丙烯酸酯的製作最初是使用Reppe製程，由乙炔、一氧化碳、與醇類反應，使用毒性高的四羰醯鎳當作催化劑。其中乙炔受壓縮時具有爆炸性，一氧化碳具毒性，製造原料具有高危害性?，F(xiàn)在則將丙烯酸酯的製程改為將丙烯氧化產(chǎn)生丙烯酸，再經(jīng)酯化製造成不同的酯類，製造過程避免了危害物質(zhì)之存在，新舊製程之化學方程式如下所示。丙烯酸酯的製作最初是使用Reppe製程，由乙炔、一氧化碳、本質(zhì)安全在化學制程設計之應用TheApplicationofInherentSafetyon課件除了反應物之選擇外，還可以思考溶劑之危害性是否可以減少。溶劑的使用對製程的本質(zhì)安全有很大的影響，不同的溶劑會改變反應物、中間產(chǎn)物、及產(chǎn)物之危害性。但是如果溶劑本身具有毒性或可燃性，則該溶劑對該製程來說也是一種潛在危害。溶劑的危害性在考慮本質(zhì)安全時也是不可忽略的。例如水性的乳膠漆取代溶劑性的油漆，不但能減低其對使用者之健康的危害性，對於工作人員之健康也是有大有幫助。許多清潔作業(yè)或去除油脂作業(yè)已避免使用有機溶劑，而改用水性的去污清潔劑，以保護製造人員及使用者之健康。除了反應物之選擇外，還可以思考溶劑之危害性是否可以減少。溶劑舉一個聚合反應的案例，某個聚合反應需在有機溶劑中進行，採用慢慢加入批式反應器的方式完成。在此反應過程中，需使用大量的有機溶劑以保持該反應系統(tǒng)的低黏度，如此才能有效的進行混合與熱傳導。如果聚合過程中發(fā)生失控情形時，大量的毒性及可燃性物質(zhì)會經(jīng)由破裂盤洩出反應器，反應器必須具備緊急洩放系統(tǒng)。為了避免使用昂貴的緊急洩放系統(tǒng)，製程設計人員重新考慮該反應之化學特性，發(fā)現(xiàn)該反應可以在水中以懸浮聚合方式進行反應，反應過程中只需加入少量的溶劑即可完成。由於水的熱容量較高，如果反應過程中因故有不當放熱時，水比溶劑可吸收較多的反應熱，因此減少了失控反應發(fā)生的可能性，危害性自然降低了。舉一個聚合反應的案例，某個聚合反應需在有機溶劑中進行，採用慢選擇取代物質(zhì)時要注意避免引進新的危害及風險。

例如，為了保護環(huán)境並預防對臭氧層的傷害，業(yè)界採用液化石油氣及氮氣來取代氟氯碳冷煤，但是若沒有適當?shù)目刂疲幸鸹馂?、危害安全與衛(wèi)生之風險。選擇取代物質(zhì)時要注意避免引進新的危害及風險。3.溫和(Moderation)此策略也稱為「減弱」(Attenuation)，主張使用危害性較小的操作條件、使用物質(zhì)時以其危害性較小的形式使用之、或使用之設施可將危害物質(zhì)或能量釋放之衝擊降至最低。製程設計人員必須了解控制反應途徑及反應速率的因素，才能據(jù)以設計較低的操作溫度與壓力。催化劑常在本質(zhì)較安全的反應中扮演重要的角色。利用催化作用可以提昇產(chǎn)能的功能，不但可以使用較小的反應器，反應器周邊的設備及下游的純化設備也相對的可以使用較小的尺寸，同時，也可降低操作溫度與操作壓力，製程的危害性也因此而減少。3.溫和(Moderation)此策略也稱為「減弱」(Att氨氣工廠1960年代時所採用的操作壓力一般為600bar，隨著科學家對製程化學之瞭解，製造氨氣所使用的操作壓力逐漸向下調(diào)整。至1980年代時，製造氨氣所需之操作壓力已降至100~150bar，僅為50年前的四分之一以下。而此新的方法不但更有效率，且製造價格更為低廉。氨氣工廠1960年代時所採用的操作壓力一般為600bar4.簡化(Simplify)在一個複雜的工廠中，不但人為過失機會較高且有更多的設備可能故障。此策略是指將製程及設施之設計盡可能簡單化，避免不必要的複雜性，以減少操作錯誤的機會，並且可以容忍一些操作失誤。例如儘量避免中間產(chǎn)物之產(chǎn)生，減少中間產(chǎn)物之儲存需求，同時避免中間產(chǎn)物在工廠中之運輸路徑。設備簡化的結(jié)果可能會產(chǎn)生其他的問題，譬如取代的設備本身之複雜度可能會增加，此時就要衡量二者之危害性高低再做最後決定。4.簡化(Simplify)在一個複雜的工廠中，不但人為過失SeparationofProcessStepsAmultistepbatchprocesscanbecarriedoutinasinglevessel,orinseveralvessels,eachoptimizedforasingleprocessingstep.ThecomplexityofthebatchreactorinFigure3.7,withmanypotentialprocessfluidandutilityinteractions,canbegreatlyreducedbydividingthesameprocessintothreevesselsasshowninFigure3.8.Thisisanexampleofaninherentsafetyconflict.ThesysteminFigure3.7requiresonlyonereactor,althoughitisextremelycomplex,andprocessintermediatesneverleavethereactionvessel.SeparationofProcessStepsThesysteminFigure3.8usesthreevessels,eachofwhichcanbeoptimallydesignedforasingletask.Althougheachvesselisconsiderablysimpler,itisnecessarytotransferintermediateproductsfromonevesseltoanother.Ifoneofthoseintermediateproductsisextremelytoxic,itmaybejudgedtobepreferabletousethesinglereactor(a"onepot"process)toavoidtransferofthetoxicintermediate.Asalways,theinherentsafetyadvantagesanddisadvantagesofeachsystemmustbeevaluatedwithcarefulconsiderationofallofthehazardsofaparticularchemicalprocess.ThesysteminFigure3.8usesFigure3.7.AcomplexbatchreactorforamultistepprocessFigure3.7.AcomplexbatchreFigure3.8.ThesameprocessasFigure3.7inaseriesofsimplereactorsFigure3.8.Thesameprocessa前面三種本質(zhì)較安全的策略之實施，與製程之簡化常密不可分，製程之簡化有時雖不是刻意要求，但卻因製程之改變而自然形成，此策略常伴隨著前面所提的策略共同完成。以上四種是本質(zhì)較安全製程設計研究最常引用的策略，其他相關的策略也不斷的有專家學者提出。其他相關策略說明如下。前面三種本質(zhì)較安全的策略之實施，與製程之簡化常密不可分，製程5.選擇其他反應途徑此策略與取代策略有相似處，主張除了使用較安全的化學物質(zhì)外，可以改變反應途徑以減少製程上的風險。最廣為人知的改變反應途徑要屬1974年印度泊帕事件中，製造西維因殺蟲劑Carbaryl的化學反應。原來的反應過程為甲胺(methylamine)+光氣(phosgene)=>二異氰酸甲酯(methylisocyanate)

二異氰酸甲酯(methylisocyanate)+α-naphtholCarbaryl5.選擇其他反應途徑反應的中間產(chǎn)物二異氰酸甲酯即為該案件造成大災難的高危害物質(zhì)，而經(jīng)改變過的反應途徑是使用同樣的反應物，但反應順序有所變更，光氣與α-naphthol可以反應生成naphthylchloroformate，再與甲胺生成所要的產(chǎn)物。在這個反應途徑下就不會產(chǎn)生二異氰酸甲酯，因此該物質(zhì)之危害性自然就不存在了。光氣(phosgene)+α-naphtholnaphthylchloroformatenaphthylchloroformate+甲胺(methylamine)Carbaryl反應的中間產(chǎn)物二異氰酸甲酯即為該案件造成大災難的高危害物質(zhì)，在考慮選擇不同的反應途徑時，要考慮反應物、催化劑、溶劑、中間產(chǎn)物及所有反應中使用的化學物質(zhì)之相容性。例如，在某個放熱反應的製程中使用丙酮作為溶劑，當反應物之加入控制不當或冷卻系統(tǒng)失效時，溫度的升高會導致混合物劇烈的沸騰，有可能會造成反應器壓力過大並損失其內(nèi)容物。若將此製程之丙酮以沸點較高的甲苯取代之即能化解這個危害。在考慮選擇不同的反應途徑時，要考慮反應物、催化劑、溶劑、中間6.儲存管制當所使用的化學物質(zhì)無法減量或無法以危害性較少者取代時，則可以從化學物質(zhì)使用方式著手，以該物質(zhì)危害性最小的形式或最少的量來處理。例如，大量的氨氣、氯氣、及液化石油氣目前多以冷藏氣體的形式儲存，以低壓且沸點以下之條件儲存，而不是儲存在大氣溫度與高壓。如果在此種情況下發(fā)生洩漏，則洩漏的速度較低且蒸發(fā)的速度相對的也較小?？扇夹曰蚨拘晕镔|(zhì)如果無法在現(xiàn)場製造，但有可靠及固定的供應管道，若採取每日送貨、或庫存低於設定值時才訂貨的方式，則其庫存量可巨幅地減少。若以此法管理庫存量，則即使有洩漏情形發(fā)生，雖然洩漏量仍是很大，還是減低其危害性。6.儲存管制當所使用的化學物質(zhì)無法減量或無法以危害性較少者7.能量限制此方法係限制製造程序中的可用能量來減低潛在危害。其觀念在於為預防發(fā)生過熱情形，與其依賴安全互鎖裝置，不如限制熱交換液體的溫度，因為安全互鎖裝置有可能故障。7.能量限制此方法係限制製造程序中的可用能量來減低潛在危害。8.限制失誤所造成的影響此方法係指不是藉加裝保護設備，而是藉由設備之安全設計或改變使用條件來達到安全的目的。除了本質(zhì)較安全之設計策略外，可以加強工廠本質(zhì)安全性之方法如下：1.避免連鎖或骨牌效應。2.使不正確的組合很難或不可能達成–利用設備之設計，必須要裝設完全正確才可以操作以避免錯誤的發(fā)生。3.將設備使用狀態(tài)（開或關）標示清楚–提醒操作人員正確的狀況。4.將設備設計成無法進行錯誤的組合或操作。5.設備應該要能容易控制。8.限制失誤所造成的影響此方法係指不是藉加裝保護設備，而是藉高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程特殊氣體及化學品供應的限制影響管路雙套管照片高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程特殊氣體及化學品供應的限制高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例緊急停機按鈕照片避免骨牌效應及防愚策略的良好設計高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例緊急停機按鈕照片避免骨牌效應高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程警示燈號製程操作與顯示面板狀態(tài)清晰策略與軟體的良好設計高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程警示燈號製程操作與顯示面本質(zhì)較安全設計之推廣困境理想的本質(zhì)安全製程是能不使用危害物質(zhì)，也不會產(chǎn)生有危害性的中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)品，當然最好也不會產(chǎn)生有害的廢棄物；不但能在常溫常壓下操作，些微的操作偏離也不會影響製程，生產(chǎn)率高，而投資與操作成本也最好是很低廉。但是現(xiàn)實世界與理想狀況間有重重困難等待克服，例如，取代可燃性物質(zhì)者可能是毒性物質(zhì)，或者，是否要提高操作條件之危害來換取避免使用物質(zhì)危害性等等。本質(zhì)較安全設計之推廣困境理想的本質(zhì)安全製程是能不使用危害物質(zhì)同時，除非製程工程師確信本質(zhì)較安全製程是可達到的，才有可能達到該安全標準。這樣的訊息必須經(jīng)由研討會、研習課程等各種管道傳達給相關人員，本質(zhì)較安全的製程設計才會應用的廣泛。雖然本質(zhì)比較安全的設計觀念漸受重視，但卻不若危害及可操作分析（HAZOP）或定量危害評估受到採用。原因如下：本質(zhì)較安全設計之推廣困境同時，除非製程工程師確信本質(zhì)較安全製程是可達到的，才有可能達1.時間以及設計程序改革所需的時間比修改原有設計所需的時間要長。假設行銷部門認為有必要建新廠以增加產(chǎn)能時，他們會要求儘快完成以免失去商機。因此，應儘早洞察建築新廠的需求，以爭取時間來討論各種設計選擇，也可能因此節(jié)省下許多經(jīng)費。2.對改變的抗拒人們害怕新的製程或設備有可能產(chǎn)生意想不到的問題而影響到生產(chǎn)作業(yè)。本質(zhì)較安全設計之推廣困境1.時間以及設計程序本質(zhì)較安全設計之推廣困境約在1980年的時候，一位國際化學公司的資深工程師曾針對人們對改革的態(tài)度做過調(diào)查。他研究了15個送交給總公司的重要經(jīng)費計畫書，除了其中一二個以外，均宣稱該計畫不含任何改革事項，並認為這樣的說法是一項優(yōu)勢。他認為其中有一兩個案例是含有一些改革，但創(chuàng)始者卻希望隱藏起來。綜合限制本質(zhì)較安全製程發(fā)展，或者未能將其充分利用的因素說明如下：1.缺乏開發(fā)製程的時間，開發(fā)製程費時費人力，中小型的企業(yè)不一定有人力與經(jīng)費進行製程研發(fā)。2.擔心會遭遇不預期的問題，不可知的未來常會使人裹足不前。3.大型高額的工作計畫對承攬商或建築商更有利益，因此承攬商或建築商不會支持簡單化的小型建築。本質(zhì)較安全設計之推廣困境約在1980年的時候，一位國際化學公司的資深工程師曾針對人4.缺乏標準化的方法以便於應用於製程危害分析，業(yè)者因無標準化的方法，無法確認所做的是否正確，缺乏實施的動力。5.缺乏被業(yè)界認可的、能融合本質(zhì)比較安全理念於製程安全管理程序中的方法。6.許多使用這些方法的工作小組缺乏足夠的經(jīng)驗與知識。經(jīng)驗與知識是選擇最適當反應途徑之重要因素。本質(zhì)較安全設計之推廣困境4.缺乏標準化的方法以便於應用於製程危害分析，業(yè)者因無標準化除了成本、人力、缺乏標準作業(yè)方法外，為實現(xiàn)本質(zhì)較安全設計的觀念，業(yè)者尚需克服的困難有：1.人們總是相信：庫存大量的危害物質(zhì)是我們可以控制的。許多工程師認為其工廠具有之安全技術(shù)與管理技術(shù)足以預防或控制潛在的危害，認為該風險是可以接受的風險而不積極甚或反對進行本質(zhì)較安全之改進。2.設計的程序必須改變，否則本質(zhì)較安全設計無法實現(xiàn)。業(yè)者為了節(jié)省金錢，往往不願對已有的設計再做更改。本質(zhì)較安全設計之推廣困境除了成本、人力、缺乏標準作業(yè)方法外，為實現(xiàn)本質(zhì)較安全設計的觀1.要發(fā)展本質(zhì)較安全的化學製程甚或較安全的產(chǎn)品並不是一蹴可及的，其需要改革性的思考方式並改變傳統(tǒng)操作模式。本質(zhì)較安全的做法是可以達成的，或許在短期內(nèi)並無利益可言，但從中長期來看是絕對具有經(jīng)濟效益的。同時還可以保護所有相關工作人員，甚或消費者的安全與健康，也能顧及環(huán)境之保護。2.本質(zhì)較安全設計之觀念若能應用於製程研發(fā)階段則效用最大，但在工廠運作的各階段中皆可應用，惟應用於既有之設施時會有較多限制，但在製程變更時也是很好的應用時機。結(jié)論與建議1.要發(fā)展本質(zhì)較安全的化學製程甚或較安全的產(chǎn)品並不是一蹴可及3.許多化學工程師或相關研發(fā)人員並不熟悉本質(zhì)較安全設計的觀念，這個觀念不但可應用於新工程的設計，亦可應用於既有的設備與設施。4.在製程研發(fā)過程與變更既有設施時，該如何應用本質(zhì)較安全的策略，目前並未制式化，因此研發(fā)可靠的工具來辨識與評估適當策略是有必要的。而要推動業(yè)界採行本質(zhì)較安全設計分析，需要一個簡單與有效的方法使得業(yè)界易於接受進而應用之。結(jié)論與建議3.許多化學工程師或相關研發(fā)人員並不熟悉本質(zhì)結(jié)論與建議二、建議依照目前國際發(fā)展趨勢及業(yè)界實務運作之需求，本質(zhì)較安全設計之落實是業(yè)界提升安全衛(wèi)生水準所必要之走向。於此僅將建議事項列述如下：1.建議化學工業(yè)將本質(zhì)較安全之設計納入製程安全評估中，以確保工作場所之安全。2.加強勞工安全衛(wèi)生教育訓練課程內(nèi)容規(guī)劃，將本質(zhì)較安全之觀念納入課程中。結(jié)論與建議二、建議結(jié)論與建議51ProcessSafetyandRiskManagementModelAuditingProcessTechnologyOperatingProceduresandSafePracticesManagementofChangeProcessHazardsAnalysisQualityAssurancePre-startUpSafetyReviewsMechanicalIntegrityManagementof“Subtle”ChangeEmergencyPlanningandResponseManagementofChangeIncidentInvestigationandReportingContractorSafetyandPerformanceTrainingandPerformanceMANAGEMENTLEADERSHIP&COMMITMENTMANAGEMENTMANAGEMENTLEADERSHIP&LEADERSHIP&COMMITMENTCOMMITMENT製程安全管理(PSM/OSHA)51ProcessSafetyandRiskMana參考資料與文獻勞委會勞工安衛(wèi)研究所研究報告，主持人:張承明博士，「本質(zhì)安全在化學製程設計之應用」(2002年3月)TrevorKletz，”processplants：ahandbookforInherentlySaferDesign”，TaylorFrancis，NewYork（1998）張國基、陳俊瑜，”高科技產(chǎn)業(yè)製程本質(zhì)較安全設計與應用之研究”，經(jīng)濟部工業(yè)安全科技季刊，63期6月號，p18，2007陳俊瑜、張國基，“高科技產(chǎn)業(yè)製程風險控制與本質(zhì)較安全設計應用”化工，Vol.54，No.3，pp.33-48，2007張國基、陳俊瑜，「高科技製程機臺電力系統(tǒng)本質(zhì)較安全設計最佳化應用研究」，經(jīng)濟部2007年安全衛(wèi)生技術(shù)輔導成果發(fā)表會暨論文研討會，臺北，2007張國基、陳俊瑜，「高科技廠房製程風險管理與本質(zhì)較安全設計應用」，2007年整合風險管理學術(shù)研討會，高雄，2007陳俊瑜、廖雁亭、張國基，“以本質(zhì)較安全策略進行機臺安全設計實例分析─以TFT-LCD廠為例”，勞委會勞工安全衛(wèi)生研究季刊，16期3月號，2008張國基、陳俊瑜，”以本質(zhì)較安全設計探討火力發(fā)電廠汽力機組鍋爐設備操作之危害預防”，化工技術(shù)157期4月號，p195，2006陳俊瑜，“以本質(zhì)較安全設計策略─探討高科技製程安全與製程設備完整性”，化工，Vol.56，No.1，61-72，F(xiàn)eb(2009).陳春盛、陳俊瑜、謝明淇，“本質(zhì)較安全策略進行冷卻水塔系統(tǒng)維護之探討”，工業(yè)安全衛(wèi)生月刋，No.240，39-50，June(2009).

參考資料與文獻勞委會勞工安衛(wèi)研究所研究報告，主持人:張承明本質(zhì)較安全設計策略

與應用陳俊瑜

萬能科技大學觀光與設計學院2013/04/26（InherentlySaferDesign）本質(zhì)較安全設計策略

與應用（InherentlySafe報告大綱本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全設計策略運用時機本質(zhì)較安全十一種設計策略概說本質(zhì)較安全設計策略實例結(jié)論報告大綱本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全之觀念在文獻中可以找到最早的資料是有關1870年代的碳酸鈉製程。當時製造碳酸鈉的方法，是將固態(tài)石灰由人孔倒入批式蒸餾塔進行反應，當?shù)谷胧視r，蒸氣可能會逸出，造成勞工健康上的危害。當時是由LudwigMond提出解決方法，建議將乳狀石灰代替固態(tài)石灰，用幫浦抽入蒸餾塔內(nèi)，使勞工免於健康之威脅。本質(zhì)較安全的觀念當時雖然沒有成為正式的學說，但工業(yè)界為解決現(xiàn)實的問題已採用本質(zhì)安全的觀念進行製程之改進。本質(zhì)較安全設計策略演進本質(zhì)較安全之觀念在文獻中可以找到最早的本質(zhì)較安全設計策略演進1970年，英國勞波拉大學(LoughboroughUniversity)化工系Kletz教授(TrevorA.Kletz)第一次將此觀念介紹給業(yè)界。英國在1971年辦理「工廠損失預防(LossPrevention)研討會」，有兩位論文發(fā)表者即提出本質(zhì)較安全理念的論文。其中貝爾(Bell)提出製作硝化甘油的新製程可大大降低爆炸威力。本質(zhì)較安全設計策略演進1970年，英國勞波拉大學(Lough本質(zhì)較安全設計策略演進貝爾(Bell)提出製作硝化甘油的新製程：新製程未加裝保護設備，因保護設備會故障，但是他改進了攪拌作業(yè)使反應加速，庫存量也因而減少，這種程序稱為強化作用(intensification)。該製程使用一個小型的、能充分攪拌混和的連續(xù)性反應器，可容納約1Kg的進料及產(chǎn)品，來取代傳統(tǒng)的批式反應器。本質(zhì)較安全設計之精隨「與其裝置複雜的安全控制系統(tǒng)，不如避免有此需求?！贡举|(zhì)較安全設計策略演進貝爾(Bell)提出製作硝化甘油的新製本質(zhì)較安全設計策略演進英國在1974年發(fā)生了震驚全球化工界的傅立克斯鎮(zhèn)爆炸案，該事件造成28人死亡，36人受傷。由於意外發(fā)生於星期六，一般行政及工程支援人員休假，否則傷亡人數(shù)更高。廠區(qū)內(nèi)大火連續(xù)了十日，並波及附近社區(qū)，總共損壞1821座房屋及167個商站、工廠。這家尼龍原料工廠的爆炸對於英國的化學工程界造成很大的衝擊，也引起了政府及民眾對化工安全的關注。本質(zhì)較安全設計策略演進英國在1974年發(fā)生了震驚全球化工界本質(zhì)較安全設計策略演進災變發(fā)生後，安全考慮成為影響工程設計及工廠運轉(zhuǎn)的主要因素之一。該事件所洩漏出之化學物質(zhì)量約有50噸，爆炸後果慘重是因為有太多可燃性物質(zhì)在廠中，共約有400噸的庫存。倘使庫存量沒有那麼多，工廠會比較安全。庫存量大的原因在於反應的轉(zhuǎn)換率很低（每一循環(huán)約為6%），所以大多數(shù)的進料須回收或再循環(huán)使用?；厥章嗜裟茉黾?，則庫存量可以減少。本質(zhì)較安全設計策略演進災變發(fā)生後，安全考慮成為影響工程設計及本質(zhì)較安全設計策略演進事發(fā)之後，大多數(shù)的關注焦點在於操作程序之改進、加裝安全互鎖裝置及安全系統(tǒng)、以及緊急應變之改進等。Kletz

卻提出不同的意見，他建議要改變製程以消除或降低危害，如此一來，也不需要再加裝安全系統(tǒng)了。本質(zhì)較安全之觀念在爆炸案後始被倡導，直到1990年才被引進化學工業(yè)。本質(zhì)較安全設計策略演進事發(fā)之後，大多數(shù)的關注焦點在於操作程序本質(zhì)較安全設計策略運用時機張一岑、徐啟銘，1996，「化工製程安全設計」，揚智文化，高雄，p5本質(zhì)較安全設計策略運用時機張一岑、徐啟銘，1996，「化工製危害情境情境分析所考慮的重要條件是危害、事件序列、製程偏離、事故和後果，如下圖所示：

本案例是美國Battelle公司，針對石化製程所發(fā)展的，但是基本觀念可適用於任何行業(yè)或製程，甚至可用於管理系統(tǒng)的失效分析。危害事件序列製程偏離事故後果危害情境情境分析所考慮的重要條件是危害、事件序列、製程偏離、危害情境(續(xù))事件序列製程偏離事故後果製程操作條件偏離原先設計安全或正常操作範圍：-流量中斷-溫度升高-液面降低-進料錯誤等喪失物質(zhì)和能量的控制，造成工安事故：-火災-爆炸毒性物質(zhì)外洩等人為疏失、設備故障引發(fā)事件序列，最後導致工安事故：-機器故障操作步驟錯誤-設備失效-外來因素等嚴重的後果或損失：-人員傷亡-財物損失營運中斷環(huán)境污染等危害具危害的物質(zhì)和能量，在正常操作狀態(tài)下，均被有效的控制，常見的石化製程危害有：-毒性-可燃性-反應性-高溫-高壓等危害情境(續(xù))事件序列製程偏離事故後果製程操作條件偏離原先設危害事件序列製程偏離事故後果危害情境(續(xù))本質(zhì)安全設計預防矯正消減/應變危害事件序列製程偏離事故後果危害情境(續(xù))本質(zhì)安全設計預防矯工程控制策略工程控制策略本質(zhì)較安全十一種設計策略概說張國基、陳俊瑜，2006，”以本質(zhì)較安全設計探討火力發(fā)電廠汽力機組鍋爐設備操作之危害預防”，化工技術(shù)月刊，157期4月號，p195本質(zhì)較安全十一種設計策略概說張國基、陳俊瑜，2006，”以本本質(zhì)安全設計技術(shù)─架構(gòu)

本質(zhì)安全設計的製程特性強化(Intensification)取代(Substitution)

減弱(Attenuation)簡單化(Simplification)防呆設計(MakingIncorrectAssemblyImpossible)、狀態(tài)清晰（MakingStatusClear)、容忍較差的操作或維修（ToleranceofMaloperationorPoorMaintenance)、易於控制(EaseofControl)發(fā)展具偵測(Detection)、預測(Prognosis)、診斷(Diagnosis)及自我組構(gòu)(Self-configuring)的系統(tǒng)經(jīng)由製程方法設計及設備型式選擇達到減量之目的使用較低毒性、反應性、易燃性之原料、觸媒、添加劑、中間物或產(chǎn)物及其替代製程以低溫冷凍取代加壓程序、以濕式漿料取代乾燥粉體、…...較少的洩漏點或較少操作錯誤的機會傳統(tǒng)設計

改良設計精緻化的本質(zhì)安全設計本質(zhì)安全設計技術(shù)─架構(gòu)

本質(zhì)安全設計強化取代減弱簡單化讓我們深入討論各種本質(zhì)較安全設計策略的精神!讓我們深入討論各種本質(zhì)1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理念原則上為「儘可能採取製程必需的最小使用量」經(jīng)由製程方法設計及設備型式選擇達到減量之目的1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理念原則上為「儘可能採取製程必需的最小使用量」，i.e.使用量減少，所以投入的反應氣體、化學品也將減少，這也代表可以試著將反應器尺寸或截面積縮小，例如在爐管製程中多採用整批製造，改換為單片製造等方式來達成策略。1.強化(Intensification)本質(zhì)較安全設計理2.取代(Substitution)取代即是使用比較安全之化學物質(zhì)取代危害性高的物質(zhì)，將不可燃、可燃性較低、或毒性較低等物質(zhì)來取代可燃性或毒性物質(zhì)，其中也要考慮中間產(chǎn)物之特性。另外，反應能量也是考量因素。舉例來說，有些環(huán)氧乙烷(ethyleneoxide)工廠使用大量的沸騰鏈烷烴(paraffin)來冷卻反應管線，沸騰鏈烷烴比管線中作為反應物的乙烯(ethylene)和氧的混合物之危害還大?，F(xiàn)代的工廠則使用水來取代鏈烷烴做為冷卻之用。2.取代(Substitution)取代即是使用比較安全之丙烯酸酯的製作最初是使用Reppe製程，由乙炔、一氧化碳、與醇類反應，使用毒性高的四羰醯鎳當作催化劑。其中乙炔受壓縮時具有爆炸性，一氧化碳具毒性，製造原料具有高危害性?，F(xiàn)在則將丙烯酸酯的製程改為將丙烯氧化產(chǎn)生丙烯酸，再經(jīng)酯化製造成不同的酯類，製造過程避免了危害物質(zhì)之存在，新舊製程之化學方程式如下所示。丙烯酸酯的製作最初是使用Reppe製程，由乙炔、一氧化碳、本質(zhì)安全在化學制程設計之應用TheApplicationofInherentSafetyon課件除了反應物之選擇外，還可以思考溶劑之危害性是否可以減少。溶劑的使用對製程的本質(zhì)安全有很大的影響，不同的溶劑會改變反應物、中間產(chǎn)物、及產(chǎn)物之危害性。但是如果溶劑本身具有毒性或可燃性，則該溶劑對該製程來說也是一種潛在危害。溶劑的危害性在考慮本質(zhì)安全時也是不可忽略的。例如水性的乳膠漆取代溶劑性的油漆，不但能減低其對使用者之健康的危害性，對於工作人員之健康也是有大有幫助。許多清潔作業(yè)或去除油脂作業(yè)已避免使用有機溶劑，而改用水性的去污清潔劑，以保護製造人員及使用者之健康。除了反應物之選擇外，還可以思考溶劑之危害性是否可以減少。溶劑舉一個聚合反應的案例，某個聚合反應需在有機溶劑中進行，採用慢慢加入批式反應器的方式完成。在此反應過程中，需使用大量的有機溶劑以保持該反應系統(tǒng)的低黏度，如此才能有效的進行混合與熱傳導。如果聚合過程中發(fā)生失控情形時，大量的毒性及可燃性物質(zhì)會經(jīng)由破裂盤洩出反應器，反應器必須具備緊急洩放系統(tǒng)。為了避免使用昂貴的緊急洩放系統(tǒng)，製程設計人員重新考慮該反應之化學特性，發(fā)現(xiàn)該反應可以在水中以懸浮聚合方式進行反應，反應過程中只需加入少量的溶劑即可完成。由於水的熱容量較高，如果反應過程中因故有不當放熱時，水比溶劑可吸收較多的反應熱，因此減少了失控反應發(fā)生的可能性，危害性自然降低了。舉一個聚合反應的案例，某個聚合反應需在有機溶劑中進行，採用慢選擇取代物質(zhì)時要注意避免引進新的危害及風險。

例如，為了保護環(huán)境並預防對臭氧層的傷害，業(yè)界採用液化石油氣及氮氣來取代氟氯碳冷煤，但是若沒有適當?shù)目刂?，有引起火災、危害安全與衛(wèi)生之風險。選擇取代物質(zhì)時要注意避免引進新的危害及風險。3.溫和(Moderation)此策略也稱為「減弱」(Attenuation)，主張使用危害性較小的操作條件、使用物質(zhì)時以其危害性較小的形式使用之、或使用之設施可將危害物質(zhì)或能量釋放之衝擊降至最低。製程設計人員必須了解控制反應途徑及反應速率的因素，才能據(jù)以設計較低的操作溫度與壓力。催化劑常在本質(zhì)較安全的反應中扮演重要的角色。利用催化作用可以提昇產(chǎn)能的功能，不但可以使用較小的反應器，反應器周邊的設備及下游的純化設備也相對的可以使用較小的尺寸，同時，也可降低操作溫度與操作壓力，製程的危害性也因此而減少。3.溫和(Moderation)此策略也稱為「減弱」(Att氨氣工廠1960年代時所採用的操作壓力一般為600bar，隨著科學家對製程化學之瞭解，製造氨氣所使用的操作壓力逐漸向下調(diào)整。至1980年代時，製造氨氣所需之操作壓力已降至100~150bar，僅為50年前的四分之一以下。而此新的方法不但更有效率，且製造價格更為低廉。氨氣工廠1960年代時所採用的操作壓力一般為600bar4.簡化(Simplify)在一個複雜的工廠中，不但人為過失機會較高且有更多的設備可能故障。此策略是指將製程及設施之設計盡可能簡單化，避免不必要的複雜性，以減少操作錯誤的機會，並且可以容忍一些操作失誤。例如儘量避免中間產(chǎn)物之產(chǎn)生，減少中間產(chǎn)物之儲存需求，同時避免中間產(chǎn)物在工廠中之運輸路徑。設備簡化的結(jié)果可能會產(chǎn)生其他的問題，譬如取代的設備本身之複雜度可能會增加，此時就要衡量二者之危害性高低再做最後決定。4.簡化(Simplify)在一個複雜的工廠中，不但人為過失SeparationofProcessStepsAmultistepbatchprocesscanbecarriedoutinasinglevessel,orinseveralvessels,eachoptimizedforasingleprocessingstep.ThecomplexityofthebatchreactorinFigure3.7,withmanypotentialprocessfluidandutilityinteractions,canbegreatlyreducedbydividingthesameprocessintothreevesselsasshowninFigure3.8.Thisisanexampleofaninherentsafetyconflict.ThesysteminFigure3.7requiresonlyonereactor,althoughitisextremelycomplex,andprocessintermediatesneverleavethereactionvessel.SeparationofProcessStepsThesysteminFigure3.8usesthreevessels,eachofwhichcanbeoptimallydesignedforasingletask.Althougheachvesselisconsiderablysimpler,itisnecessarytotransferintermediateproductsfromonevesseltoanother.Ifoneofthoseintermediateproductsisextremelytoxic,itmaybejudgedtobepreferabletousethesinglereactor(a"onepot"process)toavoidtransferofthetoxicintermediate.Asalways,theinherentsafetyadvantagesanddisadvantagesofeachsystemmustbeevaluatedwithcarefulconsiderationofallofthehazardsofaparticularchemicalprocess.ThesysteminFigure3.8usesFigure3.7.AcomplexbatchreactorforamultistepprocessFigure3.7.AcomplexbatchreFigure3.8.ThesameprocessasFigure3.7inaseriesofsimplereactorsFigure3.8.Thesameprocessa前面三種本質(zhì)較安全的策略之實施，與製程之簡化常密不可分，製程之簡化有時雖不是刻意要求，但卻因製程之改變而自然形成，此策略常伴隨著前面所提的策略共同完成。以上四種是本質(zhì)較安全製程設計研究最常引用的策略，其他相關的策略也不斷的有專家學者提出。其他相關策略說明如下。前面三種本質(zhì)較安全的策略之實施，與製程之簡化常密不可分，製程5.選擇其他反應途徑此策略與取代策略有相似處，主張除了使用較安全的化學物質(zhì)外，可以改變反應途徑以減少製程上的風險。最廣為人知的改變反應途徑要屬1974年印度泊帕事件中，製造西維因殺蟲劑Carbaryl的化學反應。原來的反應過程為甲胺(methylamine)+光氣(phosgene)=>二異氰酸甲酯(methylisocyanate)

二異氰酸甲酯(methylisocyanate)+α-naphtholCarbaryl5.選擇其他反應途徑反應的中間產(chǎn)物二異氰酸甲酯即為該案件造成大災難的高危害物質(zhì)，而經(jīng)改變過的反應途徑是使用同樣的反應物，但反應順序有所變更，光氣與α-naphthol可以反應生成naphthylchloroformate，再與甲胺生成所要的產(chǎn)物。在這個反應途徑下就不會產(chǎn)生二異氰酸甲酯，因此該物質(zhì)之危害性自然就不存在了。光氣(phosgene)+α-naphtholnaphthylchloroformatenaphthylchloroformate+甲胺(methylamine)Carbaryl反應的中間產(chǎn)物二異氰酸甲酯即為該案件造成大災難的高危害物質(zhì)，在考慮選擇不同的反應途徑時，要考慮反應物、催化劑、溶劑、中間產(chǎn)物及所有反應中使用的化學物質(zhì)之相容性。例如，在某個放熱反應的製程中使用丙酮作為溶劑，當反應物之加入控制不當或冷卻系統(tǒng)失效時，溫度的升高會導致混合物劇烈的沸騰，有可能會造成反應器壓力過大並損失其內(nèi)容物。若將此製程之丙酮以沸點較高的甲苯取代之即能化解這個危害。在考慮選擇不同的反應途徑時，要考慮反應物、催化劑、溶劑、中間6.儲存管制當所使用的化學物質(zhì)無法減量或無法以危害性較少者取代時，則可以從化學物質(zhì)使用方式著手，以該物質(zhì)危害性最小的形式或最少的量來處理。例如，大量的氨氣、氯氣、及液化石油氣目前多以冷藏氣體的形式儲存，以低壓且沸點以下之條件儲存，而不是儲存在大氣溫度與高壓。如果在此種情況下發(fā)生洩漏，則洩漏的速度較低且蒸發(fā)的速度相對的也較小。可燃性或毒性物質(zhì)如果無法在現(xiàn)場製造，但有可靠及固定的供應管道，若採取每日送貨、或庫存低於設定值時才訂貨的方式，則其庫存量可巨幅地減少。若以此法管理庫存量，則即使有洩漏情形發(fā)生，雖然洩漏量仍是很大，還是減低其危害性。6.儲存管制當所使用的化學物質(zhì)無法減量或無法以危害性較少者7.能量限制此方法係限制製造程序中的可用能量來減低潛在危害。其觀念在於為預防發(fā)生過熱情形，與其依賴安全互鎖裝置，不如限制熱交換液體的溫度，因為安全互鎖裝置有可能故障。7.能量限制此方法係限制製造程序中的可用能量來減低潛在危害。8.限制失誤所造成的影響此方法係指不是藉加裝保護設備，而是藉由設備之安全設計或改變使用條件來達到安全的目的。除了本質(zhì)較安全之設計策略外，可以加強工廠本質(zhì)安全性之方法如下：1.避免連鎖或骨牌效應。2.使不正確的組合很難或不可能達成–利用設備之設計，必須要裝設完全正確才可以操作以避免錯誤的發(fā)生。3.將設備使用狀態(tài)（開或關）標示清楚–提醒操作人員正確的狀況。4.將設備設計成無法進行錯誤的組合或操作。5.設備應該要能容易控制。8.限制失誤所造成的影響此方法係指不是藉加裝保護設備，而是藉高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程特殊氣體及化學品供應的限制影響管路雙套管照片高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程特殊氣體及化學品供應的限制高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例緊急停機按鈕照片避免骨牌效應及防愚策略的良好設計高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例緊急停機按鈕照片避免骨牌效應高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程警示燈號製程操作與顯示面板狀態(tài)清晰策略與軟體的良好設計高科技廠房的本質(zhì)較安全應用實例製程警示燈號製程操作與顯示面本質(zhì)較安全設計之推廣困境理想的本質(zhì)安全製程是能不使用危害物質(zhì)，也不會產(chǎn)生有危害性的中間產(chǎn)物及最終產(chǎn)品，當然最好也不會產(chǎn)生有害的廢棄物；不但能在常溫常壓下操作，些微的操作偏離也不會影響製程，生產(chǎn)率高，而投資與操作成本也最好是很低廉。但是現(xiàn)實世界與理想狀況間有重重困難等待克服，例如，取代可燃性物質(zhì)者可能是毒性物質(zhì)，或者，是否要提高操作條件之危害來換取避免使用物質(zhì)危害性等等。本質(zhì)較安全設計之推廣困境理想的本質(zhì)安全製程是能不使用危害物質(zhì)同時，除非製程工程師確信本質(zhì)較安全製程是可達到的，才有可能達到該安全標準。這樣的訊息必須經(jīng)由研討會、研習課程等各種管道傳達給相關人員，本質(zhì)較安全的製程設計才會應用的廣泛。雖然本質(zhì)比較安全的設計觀念漸受重視，但卻不若危害及可操作分析（HAZOP）或定量危害評估受到採用。原因如下：本質(zhì)較安全設計之推廣困境同時，除非製程工程師確信本質(zhì)較安全製程是可達到的，才有可能達1.時間以及設計程序改革所需的時間比修改原有設計所需的時間要長。假設行銷部門認為有必要建新廠以增加產(chǎn)能時，他們會要求儘快完成以免失去商機。因此，應儘早洞察建築新廠的需求，以爭取時間來討論各種設計選擇，也可能因此節(jié)省下許多經(jīng)費。2.對改變的抗拒人們害怕新的製程或設備有可能產(chǎn)生意想不到的問題而影響到生產(chǎn)作業(yè)。本質(zhì)較安全設計之推廣困境1.時間以及設計程序本質(zhì)較安全設計之推廣困境約在1980年的時候，一位國際化學公司的資深工程師曾針對人們對改革的態(tài)度做過調(diào)查。他研究了15個送交給總公司的重要經(jīng)費計畫書，除了其中一二個以外，均宣稱該計畫不含任何改革事項，並認為這樣的說法是一項優(yōu)勢。他認為其中有一兩個案例是含有一些改革，但創(chuàng)始者卻希望隱藏起來。綜合限制本質(zhì)較安全製程發(fā)展，或者未能將其充分利用的因素說明如下：1.缺乏開發(fā)製程的時間，開發(fā)製程費時費人力，中小型的企業(yè)不一定有人力與經(jīng)費進行製程研發(fā)。2.擔心會遭遇不預期的問題，不可知的未來常會使人裹足不前。3.大型高額的工作計畫對承攬商或建築商更有利益，因此承攬商或建築商不會支持簡單化的小型建築。本質(zhì)較安全設計之推廣困境約在1980年的時候，一位國際化學公司的資深工程師曾針對人4.缺乏標準化的方法以便於應用於製程危害分析，業(yè)者因無標準化的方法，無法確認所做的是否正確，缺乏實施的動力。5.缺乏被業(yè)