三種安全評(píng)價(jià)方法在蘇丹化工項(xiàng)目的應(yīng)用比較分析與實(shí)踐

趙誠(chéng)光高級(jí)工程師 王 勁 谷紅軍高級(jí)工程師

（中國(guó)石油國(guó)際勘探開(kāi)發(fā)有限公司，北京 100034）

0 引言

安全評(píng)價(jià)是指針對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中的事故風(fēng)險(xiǎn)、安全管理等情況，辨識(shí)與分析其存在的危險(xiǎn)、有害因素，預(yù)測(cè)發(fā)生事故或造成職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度，提出科學(xué)、合理、可行的安全對(duì)策措施建議，做出安全評(píng)價(jià)結(jié)論的活動(dòng)。安全評(píng)價(jià)是煉化企業(yè)提高安全管理水平的關(guān)鍵技術(shù)，是企業(yè)改進(jìn)安全管理的重要手段[1]。煉化行業(yè)常用的安全評(píng)價(jià)方法包括安全檢查表法、危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)、道化學(xué)危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)、預(yù)先危險(xiǎn)性分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）、事故樹(shù)分析[2]（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）、作業(yè)條件危險(xiǎn)性分析法評(píng)價(jià)（LEC）、危險(xiǎn)與可操作性分析[3]（Hazard and Operability Analysis，HAZOP）和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)[4-5]（Quantitative Risk Analysis，QRA）等方法。

蘇丹化工項(xiàng)目結(jié)合自身安全管理的需求，在日常使用安全檢查表法開(kāi)展評(píng)價(jià)工作的基礎(chǔ)上，先后3次采用事故樹(shù)分析（FTA）、危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（QRA）等系統(tǒng)性方法開(kāi)展安全評(píng)價(jià)工作。通過(guò)這些安全評(píng)價(jià)，查找出主要的安全管理漏洞，識(shí)別出重大安全風(fēng)險(xiǎn)隱患，制定了針對(duì)性防范措施，提升了項(xiàng)目安全管理水平。

1 蘇丹化工項(xiàng)目及安全評(píng)價(jià)應(yīng)用主要挑戰(zhàn)

蘇丹化工項(xiàng)目是蘇丹國(guó)家的第一個(gè)化工項(xiàng)目，是中石油在非洲合作中第一個(gè)依靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、自負(fù)盈虧和產(chǎn)供銷一體化而立足的石油化工企業(yè)，主營(yíng)業(yè)務(wù)是生產(chǎn)和銷售聚丙烯與編織袋。項(xiàng)目主要生產(chǎn)裝置包括聚丙烯裝置和編織袋廠。聚丙烯裝置于2002年1月建成投產(chǎn)，由800m3/h制氮裝置、8萬(wàn)噸/年氣體分餾裝置、1.8萬(wàn)噸/年丙烯聚合裝置、1.5萬(wàn)噸/年造粒系統(tǒng)和尾氣回收系統(tǒng)等組成。編織袋廠于2004年4月建成投產(chǎn)，包括拉絲、圓織、切縫、印刷等生產(chǎn)工序，每年生產(chǎn)編織袋2000萬(wàn)條。

在項(xiàng)目發(fā)展歷程中，安全管理存在多方面挑戰(zhàn)，尤其在開(kāi)展安全評(píng)價(jià)過(guò)程中，遇到的主要問(wèn)題包括：

（1）各股東及中外管理者對(duì)開(kāi)展安全評(píng)價(jià)的認(rèn)識(shí)和理解存在分歧。

（2）資源國(guó)缺乏相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。

（3）有經(jīng)驗(yàn)、有能力的中外方安全評(píng)價(jià)專家不足。

（4）當(dāng)?shù)貑T工因知識(shí)和技能限制，參與度低，影響評(píng)價(jià)開(kāi)展和實(shí)施效果。

（5）資源國(guó)的政經(jīng)形勢(shì)影響隱患整改和提升建議實(shí)施。

與國(guó)內(nèi)項(xiàng)目相比，海外項(xiàng)目需要解決以上實(shí)際困難，才能較為順利地開(kāi)展安全評(píng)價(jià)，并取得良好的評(píng)價(jià)效果，以提高風(fēng)險(xiǎn)管控水平。

2 三種系統(tǒng)性安全評(píng)價(jià)方法在蘇丹化工項(xiàng)目的應(yīng)用

2.1 事故樹(shù)分析（FTA）方法應(yīng)用

聚丙烯裝置的生產(chǎn)原料為易燃易爆品，生產(chǎn)過(guò)程中可能造成的事故是火災(zāi)和爆炸。在事故樹(shù)分析（FTA）過(guò)程中，確定以丙烯罐意外泄漏并發(fā)生火災(zāi)作為頂上事件開(kāi)展分析，由最小徑集和結(jié)構(gòu)重要度分析得知：

（1）存在121個(gè)割集，說(shuō)明有121種原因可以導(dǎo)致事故發(fā)生。因此，由于導(dǎo)致事故的可能性非常多，說(shuō)明丙烯儲(chǔ)罐泄漏爆炸的危險(xiǎn)性非常高。

（2）6個(gè)基本事件的結(jié)構(gòu)重要度可使丙烯泄漏并達(dá)到爆炸極限，且系數(shù)較大，表明需要在項(xiàng)目開(kāi)始階段正確選址，并在運(yùn)行過(guò)程中保持罐區(qū)良好通風(fēng)和避免可燃?xì)怏w聚集。

（3）丙烯罐意外泄漏并接觸到點(diǎn)火源，共可能有29種基本情形，需要從意外泄漏和點(diǎn)火源兩個(gè)大的方面采取安全措施，防止同時(shí)出現(xiàn)發(fā)生事故。

2.2 危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）方法結(jié)果

在分析開(kāi)始階段，由中蘇員工共16人組成了HAZOP分析小組，根據(jù)工藝圖紙和儀表控制圖，把聚丙烯裝置劃分出12個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)HAZOP方法分析，提出45條改進(jìn)建議，并部署了具體的落實(shí)措施。通過(guò)HAZOP分析，進(jìn)一步提高了裝置運(yùn)行安全可靠性，提升了安全管理水平，主要體現(xiàn)在：

（1）切實(shí)提升了員工對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)及做好安全工作的責(zé)任感。HAZOP分析過(guò)程中，多次采用共同討論形式，使得各工序管理和操作人員充分參與，一同分析固有和潛在風(fēng)險(xiǎn)，使得參與者更加清楚相互工序關(guān)聯(lián)風(fēng)險(xiǎn)所在。

（2）HAZOP分析能夠有效地發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)和裝置運(yùn)行中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并部署相應(yīng)的防范措施，即使該風(fēng)險(xiǎn)或隱患以前并未導(dǎo)致事故發(fā)生。

（3）多次討論拓展了中蘇雙方參與人員的知識(shí)和技能，提高了對(duì)工藝運(yùn)行的理解，更加全面掌握裝置運(yùn)行參數(shù)和性能。

2.3 定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（QRA）方法結(jié)果

由于資源國(guó)缺少法律法規(guī)，項(xiàng)目此次評(píng)價(jià)以國(guó)內(nèi)規(guī)范和國(guó)際經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)進(jìn)行分析，確定了4個(gè)化學(xué)品類主要危險(xiǎn)源，識(shí)別出聚丙烯裝置30個(gè)失效事件，根據(jù)泄露場(chǎng)景和蒸汽云爆炸模型，分解成103個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)景。通過(guò)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（QRA），更好地掌握了聚丙烯裝置潛在風(fēng)險(xiǎn)頻率及可能產(chǎn)生的后果，對(duì)進(jìn)一步提升項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管控水平有很大益處，包括：

（1）當(dāng)前安全管理水平距離世界“平均”水平仍有提升空間，掌握了未來(lái)安全管理改進(jìn)的方向和思路。

（2）根據(jù)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)QRA結(jié)果，確定10個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)景產(chǎn)生80%的風(fēng)險(xiǎn)，需要對(duì)這10個(gè)危險(xiǎn)場(chǎng)景部署特別防范和應(yīng)急措施。

（3）根據(jù)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（QRA）結(jié)果，培訓(xùn)項(xiàng)目員工掌握蝴蝶結(jié)風(fēng)險(xiǎn)防控方法，開(kāi)拓了管理思路，提高了管理水平。

2.4 三種不同方法應(yīng)用對(duì)比

項(xiàng)目在發(fā)展不同時(shí)期采取了3種不同的評(píng)價(jià)方法，各種評(píng)價(jià)方法各有所長(zhǎng)，各有所短。現(xiàn)從實(shí)施難點(diǎn)、方法局限性、評(píng)價(jià)效果和優(yōu)勢(shì)4方面對(duì)比分析，見(jiàn)下表。

表 種評(píng)價(jià)方法對(duì)比分析Tab. Comparative analysis of three risk assessment methods

3 應(yīng)用實(shí)踐及建議

蘇丹化工項(xiàng)目采用以上3種不同評(píng)價(jià)方法，很好地彌補(bǔ)了單一評(píng)價(jià)方法的不足，查找出了主要的安全管理漏洞，識(shí)別出重大隱患所在，對(duì)3種評(píng)價(jià)報(bào)告所提出的建議進(jìn)行了系統(tǒng)性整改，有效防范了各類安全風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目的安全管理水平得到顯著提高。自2007年開(kāi)展安全評(píng)價(jià)以來(lái)，項(xiàng)目未發(fā)生過(guò)火災(zāi)、爆炸和人員傷亡等事故，每?jī)赡暌淮蔚拇髾z修均未發(fā)生事故。

3.1 3種評(píng)價(jià)方法的實(shí)施

通過(guò)3種評(píng)價(jià)方法實(shí)施，蘇丹化工項(xiàng)目安全管理水平得到顯著提升，主要體現(xiàn)在：

（1）對(duì)3次評(píng)價(jià)報(bào)告中提出的107項(xiàng)問(wèn)題及建議進(jìn)行了系統(tǒng)整改和提升。主要包括：經(jīng)過(guò)整改，彌補(bǔ)了壓力容器管理漏洞，更換了20臺(tái)存在缺陷的壓力容器設(shè)備，增加了工藝內(nèi)泄漏監(jiān)測(cè)和廠區(qū)氣體監(jiān)測(cè)等措施，建設(shè)兩套報(bào)警系統(tǒng)，防范發(fā)生意外泄漏導(dǎo)致事故。

（2）項(xiàng)目自2009年以來(lái)，一直獲得了英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議BSI的HSE管理體系認(rèn)證，項(xiàng)目安全管理水平得到國(guó)際認(rèn)可。

（3）與周邊社區(qū)建立了應(yīng)急聯(lián)防聯(lián)動(dòng)機(jī)制。根據(jù)評(píng)價(jià)建議，項(xiàng)目與政府和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)進(jìn)行了充分交流，要求政府清空廠區(qū)周邊1km，周邊2km內(nèi)的社區(qū)與廠區(qū)建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，共同防范重大事故。

3.2 建議

此外，通過(guò)對(duì)比蘇丹化工項(xiàng)目3種評(píng)價(jià)方法應(yīng)用實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)每種方法都有其適用性，為使得海外煉化項(xiàng)目更好地提高安全管理水平，提出如下建議：

（1）使用多種評(píng)價(jià)方法，彌補(bǔ)每種方法局限性，避免遺漏存在的缺陷或隱患，有效提高安全本質(zhì)化水平。

（2）在項(xiàng)目建設(shè)初期和運(yùn)行過(guò)程中都要開(kāi)展多種安全評(píng)價(jià)，從設(shè)計(jì)等源頭上發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并整改，避免后期進(jìn)行較大規(guī)模的新建或改造。

（3）配備具有較高能力和經(jīng)驗(yàn)的安全管理人員，評(píng)價(jià)前對(duì)所有中外方員工進(jìn)行提前培訓(xùn)，充分準(zhǔn)備每一次評(píng)價(jià)，對(duì)提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性很有意義。