關(guān)于建立油氣田安全隱患分級(jí)控制機(jī)制的研究

梁林 張景山 黃建敏 趙承杰 曲先寨

(1.中國(guó)石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司 新疆庫(kù)爾勒 841000；2.山東海普安全環(huán)保技術(shù)股份有限公司 山東德州 266071)

0 引言

上世紀(jì)60年代，國(guó)家對(duì)西部地區(qū)進(jìn)行油氣勘探的初期，受資金不足、技術(shù)及設(shè)備的制約等因素的影響，在油氣開(kāi)發(fā)過(guò)程中留下了許多的安全隱患[1]。隨著西氣東輸工程各線路相繼建成并投產(chǎn)使用，為應(yīng)對(duì)天然氣需求的迅速增加，西部各油氣田加快了天然氣開(kāi)采使用的步伐，大部分生產(chǎn)設(shè)施處于滿載運(yùn)行狀態(tài)。因此要確保油氣生產(chǎn)過(guò)程的安全，就必須在主要生產(chǎn)部門(mén)和高危生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間建立安全隱患分級(jí)控制機(jī)制，通過(guò)動(dòng)態(tài)管理信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)安全隱患的監(jiān)控預(yù)警和分級(jí)管理，從而確保生產(chǎn)設(shè)備處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)油氣的安全生產(chǎn)。

1 安全隱患及其傳統(tǒng)分級(jí)分類

安全隱患泛指生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中違反安全生產(chǎn)法律、法規(guī)等條例，或者因?yàn)槠渌蛩囟赡茉斐墒鹿拾l(fā)生的條件或狀態(tài)[2]。它主要包括人的危險(xiǎn)行為、物的危險(xiǎn)狀態(tài)、環(huán)境的危險(xiǎn)條件及管理的缺陷。人的危險(xiǎn)行為包含違章操作、違章指揮、違法勞動(dòng)紀(jì)律等因素。物的危險(xiǎn)狀態(tài)包含設(shè)施、設(shè)備、工具、材料及產(chǎn)品等不安全因素。環(huán)境的危險(xiǎn)條件包含對(duì)應(yīng)于作業(yè)的條件、場(chǎng)所和環(huán)境存在的不安全因素。管理的缺陷包含安全意識(shí)淡薄、規(guī)章制度不完善、執(zhí)行力不夠等因素。

1.1 按隱患的嚴(yán)重程度劃分

按照《中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司事故隱患管理辦法》給出的參考標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合《生產(chǎn)安全事故報(bào)告和調(diào)查處理?xiàng)l例》[3]，通過(guò)分析油氣田的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的特點(diǎn)，根據(jù)事故發(fā)生后可能造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，主要分為特大事故隱患、重大事故隱患、較大事故隱患及一般事故隱患。其分級(jí)方法見(jiàn)表1。

表1 事故隱患分級(jí)

這種分類方法只能對(duì)事故發(fā)生后的危害進(jìn)行反映，并不能具體分析隱患發(fā)生的可能性，對(duì)事故風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確判斷難度很大。

1.2 按隱患的整改費(fèi)用劃分

根據(jù)油氣田生產(chǎn)和管理的現(xiàn)狀，按照整改費(fèi)用的多少對(duì)隱患進(jìn)行分級(jí)[4]。主要分為A級(jí)，隱患治理難度非常大，需要列入集團(tuán)公司計(jì)劃進(jìn)行整改；B級(jí)，隱患治理難度比較大，需要列入地區(qū)公司計(jì)劃進(jìn)行整改；C級(jí)，隱患治理難度一般，需要列入地區(qū)公司二級(jí)單位計(jì)劃進(jìn)行整改；D級(jí)，隱患治理難度較小，需要列入地區(qū)公司三級(jí)單位計(jì)劃進(jìn)行整改；E級(jí)，隱患治理難度非常小，現(xiàn)場(chǎng)班組能立即進(jìn)行解決整改。這種分級(jí)方法簡(jiǎn)單易操作，便于對(duì)隱患進(jìn)行監(jiān)控和管理，但是具有不能明確掌握隱患危險(xiǎn)性大小的缺點(diǎn)，整改資金的安排并不能跟隱患的輕重緩急緊密切合，可能出現(xiàn)隨意安排的現(xiàn)象。

2 按事故發(fā)展的隱患劃分

通過(guò)上述對(duì)隱患傳統(tǒng)的分類進(jìn)行分析，這些分類方法并不能對(duì)油氣田存在事故隱患進(jìn)行綜合考慮。因此，本文提出了基于油氣田的按照事故發(fā)展與控制的隱患分類方法。傅貴[5]認(rèn)為事故發(fā)生的危險(xiǎn)源就是隱患，張新梅等[6]認(rèn)為事故發(fā)生的直接導(dǎo)火索就是事故隱患，趙東風(fēng)等[7]認(rèn)為事故隱患具有促進(jìn)事故發(fā)生的根本屬性。根據(jù)事故隱患作用時(shí)間的不同，將隱患分為兩類。第一類事故隱患主要作用在事故未發(fā)生的時(shí)候，其導(dǎo)致事故發(fā)生的過(guò)程為：隱患暴露→其他隱患作用→隱患糾正措施失效→事故發(fā)生→事故后果影響因素→事故后果；第二類事故隱患主要作用在事故發(fā)生之后，它的起點(diǎn)是事故發(fā)生，如果對(duì)此類隱患沒(méi)有進(jìn)行合理控制會(huì)導(dǎo)致事故后果進(jìn)一步的擴(kuò)大，其促進(jìn)事故發(fā)展的過(guò)程為：隱患暴露→其他隱患作用→隱患糾正措施失效→事故后果影響因素→事故后果。其中兩類事故隱患中的事故后果影響因素都包括：事故類型、傷害區(qū)域內(nèi)人員及財(cái)產(chǎn)、人員防護(hù)情況、應(yīng)急處理與事故控制能力。第一類隱患如有電線距離地面的高度不合要求，就會(huì)引發(fā)觸電事故。第二類隱患如油罐區(qū)跟其他生產(chǎn)設(shè)施之間的距離不合要求，而且沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施，油氣罐如果發(fā)生火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故，相鄰的生產(chǎn)設(shè)施易受牽連再一次發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。事故與兩類隱患的關(guān)系如圖1所示。

圖1 事故與兩類隱患的關(guān)系

3 基于事故發(fā)展的隱患分級(jí)控制方法

對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估主要通過(guò)概率和后果這兩方面進(jìn)行。只從隱患本身出發(fā)，發(fā)生的后果很難預(yù)估，可以對(duì)其后果近似用事故后果表示，這樣可以解決隱患后果評(píng)估難的問(wèn)題。隱患致因事故風(fēng)險(xiǎn)是指某一事故進(jìn)程中的隱患風(fēng)險(xiǎn)，事故進(jìn)程主要通過(guò)事故發(fā)展控制過(guò)程與生產(chǎn)實(shí)際情況共同決定。隱患致因事故風(fēng)險(xiǎn)可以通過(guò)下式來(lái)定義：

R=Pa×Ca

(1)

式中，R為隱患致因事故風(fēng)險(xiǎn)，Pa為隱患致因事故概率，Ca為隱患致因事故后果。

基于兩類隱患的事故進(jìn)程，通過(guò)選取評(píng)價(jià)指標(biāo)來(lái)建立隱患分級(jí)指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2 隱患分級(jí)指標(biāo)示意

評(píng)價(jià)指標(biāo)覆蓋隱患及對(duì)應(yīng)生產(chǎn)單位的各部分情況，可以通過(guò)會(huì)議討論的方式，讓領(lǐng)導(dǎo)和工人共同參與來(lái)選取和確定指標(biāo)的分值。只有通過(guò)對(duì)隱患實(shí)際情況進(jìn)行深層次的了解和分析，這樣才可以對(duì)相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行較準(zhǔn)確的打分。會(huì)議討論過(guò)程和結(jié)果應(yīng)該記錄在案。

3.1 對(duì)隱患致因事故概率指標(biāo)的評(píng)價(jià)

可以通過(guò)隱患暴露頻率、其他條件的可能性和隱患糾正系數(shù)這3個(gè)系數(shù)相乘得到的乘積來(lái)表示隱患致因事故概率，表達(dá)式如下：

Pa=Pe×Po×Pc

(2)

式中，Pe為隱患暴露頻率，Po為其他條件的可能性，Pc為隱患糾正系數(shù)。

3.1.1 隱患暴露頻率

它是指隱患的出現(xiàn)頻率。這兩類隱患中隱患暴露頻率的概念是相同的，都對(duì)隱患的自身情況進(jìn)行了描述，具體分值選取見(jiàn)表2。

表2 隱患暴露頻率分值

3.1.2 其他條件的可能性

即指其他隱患。之所以用其他條件來(lái)代表其他隱患，主要的目的是防止它和要分析的隱患混淆。在大部分情況下，其他隱患同樣是對(duì)事故發(fā)生或發(fā)展起促進(jìn)作用的關(guān)鍵因素，具體分值選取見(jiàn)表3。

表3 其他條件可能性分值

3.1.3 隱患糾正系數(shù)

當(dāng)隱患的相應(yīng)的糾正措施不起作用的時(shí)候，事故便會(huì)發(fā)生或者已發(fā)生的后果會(huì)進(jìn)一步加劇。在兩類隱患的事故進(jìn)程中，相應(yīng)的隱患糾正措施是一個(gè)必須考慮的關(guān)鍵因素。糾正措施對(duì)事故發(fā)展態(tài)勢(shì)的控制能力通過(guò)糾正系數(shù)進(jìn)行表示，具體分值見(jiàn)表4。

表4 隱患糾正系數(shù)分值

3.2 對(duì)隱患致因事故后果指標(biāo)的評(píng)價(jià)

主要通過(guò)事故后果初始和事故后果修正這兩種辦法對(duì)隱患致因事故后果進(jìn)行計(jì)算。具體公式如下：

Ca=Ci×max{Ce，Cl}×Cp×Cm

(3)

式中，Ci為事故后果初始分值，Ce為人員暴露修正系數(shù)，Cl為財(cái)產(chǎn)損失修正系數(shù)，Cp為人員防護(hù)修正系數(shù)，Cm為應(yīng)急處理與事故控制修正系數(shù)。

3.2.1 事故后果初始分值

一般通過(guò)統(tǒng)計(jì)顯示的結(jié)果和事故處理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行此分值的選取，這個(gè)分值表示不同事故導(dǎo)致的損失的平均值。在油氣田事故中，跟觸電、高空墜落等造成的事故后果相比，火災(zāi)、爆炸造成的事故后果不堪設(shè)想。通過(guò)分析統(tǒng)計(jì)64起石油化工行業(yè)的事故案例[8]，以直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡作為重要分析參考因素，對(duì)應(yīng)的分析結(jié)果見(jiàn)表5。對(duì)于事故后果初始分值的選取，具體分值見(jiàn)表6。

表5 64起事故案例后果對(duì)比

注：“—”表示未提到。

表6 事故后果初始分值

注：“—”主要表示事故后果擴(kuò)大的情況，應(yīng)用于第二類隱患的分析計(jì)算?！盎馂?zāi)—爆炸”表示火災(zāi)發(fā)生后控制不當(dāng)又引發(fā)爆炸；“火災(zāi)—火災(zāi)”表示火災(zāi)后在時(shí)間上的延續(xù)；以此類推。

3.2.2 事故后修正系數(shù)

上述的事故后果初始分值僅僅是一個(gè)平均估計(jì)值，是指各種事故的平均后果。因此，要結(jié)合事故進(jìn)程的具體情況，修正相應(yīng)的事故后果初始分值，這樣才能對(duì)事故后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行更加準(zhǔn)確和真實(shí)的表達(dá)。

(1)人員暴露修正系數(shù)。表示傷害范圍內(nèi)的人員配置情況，主要指事故可能造成的人員傷亡情況。

(2)人員防護(hù)修正系數(shù)。表示員工配備和使用防護(hù)用品的情況，在一些事故中，此修正系數(shù)可以忽略不計(jì)。例如：當(dāng)火災(zāi)、爆炸發(fā)生時(shí)，員工是否佩戴防護(hù)用品對(duì)結(jié)果影響很小。

(3)財(cái)產(chǎn)損失修正系數(shù)。表示傷害范圍內(nèi)的財(cái)產(chǎn)區(qū)別情況，主要指事故可能造成的財(cái)產(chǎn)損失。

(4)應(yīng)急處理與事故控制修正系數(shù)。表示具有隱患的生產(chǎn)單位對(duì)事故應(yīng)急處理和控制的能力，包含的內(nèi)容主要有應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急設(shè)備設(shè)施和人員應(yīng)急能力等方面。在一些事故中，此修正系數(shù)可以忽略不計(jì)。例如，當(dāng)發(fā)生觸電事故后，就算進(jìn)行應(yīng)急處理也不太可能救活已經(jīng)觸電身亡的人。

將中毒窒息事故作為參考，對(duì)應(yīng)的修正系數(shù)具體分值見(jiàn)表7。

表7 中毒窒息對(duì)應(yīng)修正系數(shù)分值

3.3 隱患最終風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算

不同的事故進(jìn)程可能都同時(shí)跟一種隱患有關(guān)聯(lián)。當(dāng)此隱患發(fā)揮作用時(shí)，跟該隱患有關(guān)聯(lián)的事故進(jìn)程都會(huì)存在風(fēng)險(xiǎn)，即一個(gè)隱患可能同時(shí)具有多個(gè)隱患致因事故風(fēng)險(xiǎn)。假設(shè)隱患A與事故進(jìn)程1，2，3，…，N都有關(guān)聯(lián)，那么對(duì)于隱患A的最終風(fēng)險(xiǎn)值要選取事故進(jìn)程1到事故進(jìn)程N(yùn)中風(fēng)險(xiǎn)值的最大值，表達(dá)式如下：

Rf=max{R1，R2，R3，…，RN}

(4)

式中，Rf為隱患的最終風(fēng)險(xiǎn)；R1，R2，R3，…，RN為對(duì)應(yīng)于事故進(jìn)程1到事故進(jìn)程N(yùn)的隱患致因事故風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)最終計(jì)算的Rf值，對(duì)比表8給出的隱患等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)，然后對(duì)隱患的等級(jí)進(jìn)行確定。

表8 隱患等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)論

安全隱患控制，對(duì)社會(huì)穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)建設(shè)健康持續(xù)發(fā)展具有十分重要的影響。在國(guó)內(nèi)安全科學(xué)的領(lǐng)域，安全隱患控制是一項(xiàng)前沿性、綜合性但是難度又非常大的課題，目前在國(guó)內(nèi)的研究尚處于初級(jí)階段。通過(guò)對(duì)安全隱患進(jìn)行研究分析，得到了如下的結(jié)論：

(1)事故隱患具有促進(jìn)事故發(fā)生的根本屬性，因此根據(jù)事故整個(gè)發(fā)展進(jìn)程的特點(diǎn)得出對(duì)應(yīng)于事故前和事故后的隱患分級(jí)方法。

(2)根據(jù)事故發(fā)展過(guò)程的特點(diǎn)，提出相應(yīng)的隱患分級(jí)控制方法，通過(guò)暴露頻率、其他條件的可能性系數(shù)、初始分值等評(píng)價(jià)系數(shù)，計(jì)算和確定事故的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，具體隱患的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估問(wèn)題得到有效的解決。

(3)建議與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)其信息化操作，并根據(jù)石油化工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行協(xié)調(diào)，逐步完善操作規(guī)范。