采用CASST-QRA對(duì)某生物企業(yè)液氨儲(chǔ)罐的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

王博妮 張勝利 張潔風(fēng) 陳淼 魏萌萌

摘 要：對(duì)于城市安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目，在某涉氨生物企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中采用了CASST-QRA模擬計(jì)算其個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，并與《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》（ GB 36894—2018）進(jìn)行比較分析。結(jié)果表明：某企業(yè)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)不可接受，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)處于盡可能降低區(qū)。由此，結(jié)合實(shí)際調(diào)研提出相應(yīng)的對(duì)策措施和建議。希望本文的研究成果可以對(duì)企業(yè)的安全管理和相關(guān)政府部門(mén)的安全監(jiān)督提供指導(dǎo)與依據(jù)，以期實(shí)現(xiàn)城市安全的安全發(fā)展。

關(guān)鍵詞：液氨;CASST-QRA;安全評(píng)估;風(fēng)險(xiǎn)管控

中圖分類(lèi)號(hào)：TQ086.52 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2019）31-0141-04

Quantitative Risk Assessment of Liquid Ammonia Storage

Tanks in a Biological Enterprise by QRA Method

WANG Boni1 ZHANG Shengli2 ZHANG Jiefeng1 CHEN Miao1 WEI Mengmeng1

（1.Henan Academy of Safety Technology Service Co.， Ltd.，Zhenghou Henan 450004;

2.Henan Academy of safety science and technology，Zhenghou Henan 450004）

Abstract： For the urban safety production risk assessment project， CASST-QRA was used to simulate the personal risk and social risk in the risk assessment of an ammonia related biological enterprise， and was compared with the Risk Criteria for Hazardous Chemicals Production Unit and Storage Installations（GB 36894—2018）. The results show that the personal risk of an enterprise is unacceptable and the social risk is in the area of reducing as much as possible. Therefore， the corresponding countermeasures and suggestions were put forward based on the actual investigation. The author hopes that the research results of this paper can provide guidance and basis for the safety management of enterprises and the safety supervision of relevant government departments， in order to achieve the safety development of urban safety.

Keywords： liquid ammonia;CASST-QRA;security assessment;risk management

城市安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是深入貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市安全發(fā)展的意見(jiàn)》《河南省人民政府辦公廳關(guān)于推進(jìn)城市安全發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》等一系列文件精神，為解決城市安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)方面普遍存在的“認(rèn)不清、想不全、管不到”的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題而急需開(kāi)展的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。在城市安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，科學(xué)合理地定量評(píng)估各企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)大小是關(guān)鍵。CASST-QRA常用于化工領(lǐng)域的定量風(fēng)險(xiǎn)分析[1-3]，而將CASST-QRA應(yīng)用于生物企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法比較鮮見(jiàn)。本文基于某城市安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的研究項(xiàng)目，將CASST-QRA應(yīng)用于某生物涉氨企業(yè)，為涉氨生物企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及分級(jí)提供一種思路和方法借鑒，也為政府和行業(yè)部門(mén)的安全生產(chǎn)管理工作提供一定參考。

1 CASST-QRA簡(jiǎn)介

定量風(fēng)險(xiǎn)分析（Quantitative Risk Analysis，QRA）是對(duì)某一裝置或作業(yè)活動(dòng)中發(fā)生事故的頻率和后果進(jìn)行定量分析，并與可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)比較的系統(tǒng)方法，是通過(guò)資料和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)研，對(duì)危險(xiǎn)源辨識(shí)進(jìn)行分析和辨識(shí)，在對(duì)事故頻率和后果分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，得到個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)（針對(duì)個(gè)體在某位置面臨的風(fēng)險(xiǎn)值）和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)（群死事故后果與事故發(fā)生頻率的關(guān)系）。

CASST-QRA基于設(shè)備設(shè)施失效概率、各種事故情景概率以及相應(yīng)的事故后果，進(jìn)行整體量化風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，模擬出個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，是一種定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，其流程如圖1所示。

2 基于CASST-QRA法對(duì)某涉氨生物企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)分析

2.1 某涉氨生物企業(yè)簡(jiǎn)介

某生物企業(yè)的基本信息如下：該企業(yè)成立于2004年4月28日，經(jīng)營(yíng)范圍為淀粉糖、飼料及飼料添加劑、玉米淀粉及淀粉制品加工銷(xiāo)售;進(jìn)出口貿(mào)易;食品添加劑的生產(chǎn)與銷(xiāo)售。該企業(yè)現(xiàn)有職工1 027人，企業(yè)的平面布置呈南北長(zhǎng)的矩形廠區(qū)。根據(jù)生產(chǎn)工藝的需要，在企業(yè)中設(shè)7個(gè)液氨儲(chǔ)罐（其中，一分廠2座30m3的液氨儲(chǔ)罐，二分廠2座48m3的液氨儲(chǔ)罐，三分廠1座48m3的液氨儲(chǔ)罐，四分廠2座48m3的液氨儲(chǔ)罐），液氨總儲(chǔ)量300m3（192t），主要分布于廠區(qū)的南、北兩個(gè)方位。

2.2 重大危險(xiǎn)源風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)

重大危險(xiǎn)源辨識(shí)，是預(yù)防重大工業(yè)事故的基礎(chǔ)性工作之一。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB 18218—2018）[4]，該企業(yè)共有4個(gè)重大危險(xiǎn)源，詳見(jiàn)表1。

2.3 CASST-QRA風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

采用CASST-QRA軟件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算，需要采集氣象信息（見(jiàn)圖2）、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)源（體積、溫度、壓力、流量、圍堰等）（見(jiàn)表2）、企業(yè)人員分布（見(jiàn)表3）等相關(guān)參數(shù)信息，其他均采用軟件默認(rèn)數(shù)值。

2.4 CASST-QRA風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算后果分析

在城市生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估課題項(xiàng)目研究中，對(duì)該涉氨生物企業(yè)采用CASST-QRA模擬計(jì)算了其個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)，并與《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》（GB 36894—2018）[5]進(jìn)行對(duì)比，分析過(guò)程如下。

2.4.1 個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)分析。個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)是指因危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置各種潛在的火災(zāi)、爆炸、有毒氣體泄漏事故造成區(qū)域內(nèi)某一固定位置人員的個(gè)體死亡概率，即單位時(shí)間內(nèi)（通常為一年）的個(gè)體死亡率。通常用的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)僅與位置有關(guān)，并用風(fēng)險(xiǎn)等值線表示。在役裝置個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)（概率值）：一般防護(hù)目標(biāo)中的三類(lèi)防護(hù)目標(biāo)：3×10-5;一般防護(hù)目標(biāo)中的二類(lèi)防護(hù)目標(biāo)：1×10-5;一般防護(hù)目標(biāo)中的一類(lèi)防護(hù)目標(biāo)，重要防護(hù)目標(biāo)、高敏感防護(hù)目標(biāo)：3×10-6。

通過(guò)CASST-QRA軟件計(jì)算得到該企業(yè)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線圖如圖3所示。結(jié)果表明：該企業(yè)的3×10-5個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)是可以接受的，表現(xiàn)在3×10-5的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線線內(nèi)無(wú)一般防護(hù)目標(biāo)中的三類(lèi)防護(hù)目標(biāo);但是，該企業(yè)的1×10-5個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)是不可以接受的，表現(xiàn)在1×10-5的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線內(nèi)有一般防護(hù)目標(biāo)中的二類(lèi)防護(hù)目標(biāo)如住宅小區(qū)（人數(shù)有80人），以及該企業(yè)內(nèi)部的東北角為企業(yè)自己的職工居住區(qū)（約110人）;該企業(yè)的3×10-6個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)是不可以接受的，3×10-6的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線有高敏感防護(hù)目標(biāo)（如北側(cè)中小學(xué)培訓(xùn)學(xué)校）和一般防護(hù)目標(biāo)的一類(lèi)防護(hù)目標(biāo)住宅及相應(yīng)服務(wù)設(shè)施（如企業(yè)內(nèi)部東北角職工居住區(qū)、臨路的賓館、酒店、小區(qū)均大于100人，西南角的農(nóng)村居民點(diǎn)約300人）。

2.4.2 社會(huì)可接受風(fēng)險(xiǎn)分析。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)是對(duì)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)的補(bǔ)充，指在個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)確定的基礎(chǔ)上，考慮到危險(xiǎn)源周邊區(qū)域的人口密度，以免發(fā)生群死群傷事故的概率超過(guò)社會(huì)公眾的可接受范圍。通常用累積頻率和死亡人數(shù)之間的關(guān)系曲線（F-N曲線）表示。通過(guò)CASST-QRA軟件計(jì)算得到該企業(yè)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線圖如圖4所示。結(jié)果表明：該企業(yè)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)在盡可能降低區(qū)，一旦發(fā)生事故，將造成群死群傷的人數(shù)已超過(guò)100人，因此，該企業(yè)安全生產(chǎn)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)高。

3 調(diào)研現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的安全隱患

現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)該企業(yè)存在以下安全隱患：①企業(yè)內(nèi)部布局不合理，如四分廠液氨罐區(qū)北側(cè)架空電力線距離液氨儲(chǔ)罐防火間距不足，二分廠液氨罐區(qū)距離門(mén)衛(wèi)值班室防火間距不足;②防爆場(chǎng)所有不防爆電器，如該公司四分廠、二分廠液氨罐區(qū)存在不防爆的照明燈具;③報(bào)警氣體探頭設(shè)置不足，如該公司二分廠液氨罐區(qū)配置氨氣體濃度檢測(cè)報(bào)警儀不足，設(shè)置高度不符合要求（氨氣體濃度檢測(cè)報(bào)警儀應(yīng)安裝在可能存在泄漏釋放源的上方，安裝高度應(yīng)高出釋放源0.5m～2m，檢測(cè)點(diǎn)與泄漏釋放源距離不應(yīng)大于2m）。

4 風(fēng)險(xiǎn)管控對(duì)策措施

從上述風(fēng)險(xiǎn)分析可知，該生物企業(yè)安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)高，其液氨發(fā)生泄漏或者火災(zāi)將給周邊帶來(lái)重大影響，甚至造成群死群傷。因此，根據(jù)目前企業(yè)的實(shí)際情況，提出如下風(fēng)險(xiǎn)管控措施。

4.1 企業(yè)搬遷或進(jìn)行工藝優(yōu)化、產(chǎn)品升級(jí)改造，減少對(duì)氨的使用

該生物企業(yè)建廠年代久遠(yuǎn)，現(xiàn)在廠址在該市的城區(qū)方位，周邊有大量居民區(qū)、學(xué)校、賓館，人口較為密集。從風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移的角度出發(fā)，建議企業(yè)進(jìn)行整體搬遷，遠(yuǎn)離居民區(qū)，或進(jìn)行工藝優(yōu)化、產(chǎn)品升級(jí)改造，從而減少液氨的使用，或者不用液氨。

4.2 加強(qiáng)設(shè)備管理

避免液氨發(fā)生泄漏，企業(yè)應(yīng)定期或不定期地檢查相關(guān)閥門(mén)，并對(duì)罐體進(jìn)行檢查，減少因腐蝕等因素造成的開(kāi)裂與穿孔而發(fā)生泄漏，同時(shí)合理設(shè)置氣體泄漏報(bào)警儀、視頻監(jiān)控?cái)z像頭等監(jiān)測(cè)、報(bào)警、監(jiān)控設(shè)施，同時(shí)完善重大危險(xiǎn)源的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，并定期檢查，確保設(shè)備設(shè)施正常運(yùn)行。

4.3 嚴(yán)格日常管理措施

①建立健全安全生產(chǎn)責(zé)任制，并完善各項(xiàng)安全管理制度，制度要有針對(duì)性，落實(shí)到崗、責(zé)任到人。②加強(qiáng)工藝操作的安全管理，嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程。③加大安全生產(chǎn)監(jiān)督與檢查。安全監(jiān)督檢查是檢驗(yàn)安全管理是否到位的重要手段，通過(guò)監(jiān)督檢查發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的危險(xiǎn)因素和現(xiàn)場(chǎng)事故隱患，提出相應(yīng)的對(duì)策措施，進(jìn)行整改，形成閉環(huán)管理，及時(shí)消除事故隱患。④企業(yè)主要負(fù)責(zé)人和安全生產(chǎn)管理人員應(yīng)參加相應(yīng)的安全培訓(xùn)，取得相關(guān)的安全生產(chǎn)管理資格證書(shū);危險(xiǎn)化學(xué)品從業(yè)人員參加專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)，考試合格，持證上崗;同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)職工的安全教育、專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)和考核。⑤完善安全警示標(biāo)志，在重大危險(xiǎn)源所在場(chǎng)所設(shè)置明顯的安全警示和疏散標(biāo)志，寫(xiě)明緊急情況下的應(yīng)急處置辦法。⑥做好日常防雷與防靜電工作，如定期做好防雷接地的檢查等。

4.4 完善應(yīng)急管理

進(jìn)一步根據(jù)實(shí)際情況完善企業(yè)的應(yīng)急管理。例如，定期進(jìn)行重大危險(xiǎn)源應(yīng)急預(yù)案的評(píng)審、備案、修訂和演練;定期組織安全培訓(xùn)和演習(xí)，使崗位操作人員、應(yīng)急救援隊(duì)伍、生產(chǎn)系統(tǒng)指揮人員熟練掌握各種事故狀態(tài)下的應(yīng)急處置方案和程序，提高員工的安全防范和應(yīng)急處理能力;同時(shí)，建立應(yīng)急救援組織或配備應(yīng)急救援人員，配備必要的防護(hù)裝備及應(yīng)急救援器材、設(shè)備、物資，并保障其完好，且方便使用。

4.5 強(qiáng)化重大危險(xiǎn)源監(jiān)管

當(dāng)?shù)卣畱?yīng)督促類(lèi)似生物企業(yè)做好危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)、安全評(píng)估及分級(jí)、登記建檔、備案、監(jiān)測(cè)監(jiān)控等安全管理工作。

5 結(jié)語(yǔ)

本文結(jié)合城市風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目的實(shí)際調(diào)研，采用CASST-QRA對(duì)涉氨企業(yè)的液氨儲(chǔ)罐進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)軟件模擬可以看出，一旦液氨泄漏未及時(shí)處理，將會(huì)造成重大人員傷亡，易造成群死群傷事故。該生物企業(yè)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線不僅影響本企業(yè)，還影響大部分周邊區(qū)域，涉及高敏感防護(hù)目標(biāo)和一般防護(hù)目標(biāo)中的一、二類(lèi)防護(hù)目標(biāo)，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)不可接受;社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)也處在盡可能降低區(qū)，依據(jù)相關(guān)規(guī)定，采取一定的安全措施后，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)可接受。運(yùn)用CASST-QRA軟件定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，考慮了重大危險(xiǎn)源所在地的氣象條件和人口分布情況，可以在地圖上直接顯示個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和影響范圍，能直觀反映目前企業(yè)的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際情況，也使決策者可以一目了然了解企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的影響情況，并采取相應(yīng)措施，遏制重大事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)城市安全發(fā)展。

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