基于CASST-QRA某化工企業(yè)重大危險(xiǎn)源定量分析與評價(jià)研究

讓淑領(lǐng)

（北京中礦基業(yè)安全防范技術(shù)有限公司山東省分公司，山東 東營257100）

0 引 言

化學(xué)工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的騰飛，城市建設(shè)和產(chǎn)業(yè)升級對化學(xué)化工產(chǎn)品的需求急速增加，化工企業(yè)的數(shù)量和規(guī)模也隨著急劇增長?；て髽I(yè)在生產(chǎn)過程中，會(huì)使用到大量有毒有害、易燃易爆的化學(xué)危險(xiǎn)品，一旦存儲(chǔ)或使用過程中操作不當(dāng)就可能引發(fā)群死群傷的慘痛事故，如2019年3月12日，江蘇天嘉宜化工有限公司化學(xué)儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸事故，造成78人死亡，76人重傷，直接經(jīng)濟(jì)損失19.86億元。此外，《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》、《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》等規(guī)定也明確要求對重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)。因此，在化工企業(yè)生產(chǎn)過程中必須要對重大危險(xiǎn)源進(jìn)行辨識(shí)、安全評估與分級。

1 企業(yè)基本情況

山東某化學(xué)有限公司主要生產(chǎn)有機(jī)硅單體產(chǎn)品、室溫硫化甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、硅橡膠原料；化工產(chǎn)品、石油制品等，公司現(xiàn)有1套100 kt/a有機(jī)硅單體裝置及其配套設(shè)施，該裝置主要包括氯甲烷合成裝置、氯甲烷壓縮機(jī)房、單體合成裝置、單體精餾裝置、二甲單體水解裝置、裂解及環(huán)體精餾裝置、硅粉加工裝置等。該企業(yè)廠區(qū)附近無風(fēng)景區(qū)和文物古跡，對環(huán)境和生態(tài)無危害，周邊環(huán)境符合建廠條件。廠區(qū)上空無架空電力、通訊線穿過，地下無輸油輸氣管線穿過。

該企業(yè)周邊500 m范圍情況如圖1所示，其中綠色框線內(nèi)的區(qū)域?yàn)樵摴镜膹S區(qū)范圍。

圖1 該化學(xué)公司廠區(qū)周邊情況圖Fig.1 The surrounding environment of the chemical company

2 重大危險(xiǎn)源事故后果定量分析

2.1 定量分析理論模型

依據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》中規(guī)定的可容許風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)以及《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)》(GB36894-2018)風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)的要求，定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)主要采用個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)2項(xiàng)指標(biāo)，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)的容許標(biāo)準(zhǔn)是地方政府和公司企業(yè)進(jìn)行安全決策的重要依據(jù)。

2.1.1 可容許個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)是指因危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源各種潛在的火災(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/年)的個(gè)體死亡率。通常用個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線表示。

2.1.2 可容許社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)

社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)是指能夠引起大于等于N人死亡的事故累積頻率（F），即單位時(shí)間內(nèi)（通常為年）的死亡人數(shù)。通常用社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線（F-N曲線）表示?？扇菰S社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)采用ALARP原則作為可接受原則。

該原則通過2個(gè)風(fēng)險(xiǎn)分界線將風(fēng)險(xiǎn)劃分為不可容許區(qū)、盡可能降低區(qū)和可容許區(qū)3個(gè)區(qū)域。

2.2 定量計(jì)算結(jié)果

本文利用由中國安全科學(xué)生產(chǎn)研究院開發(fā)的CASST-QRA重大危險(xiǎn)源區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)軟件對該公司危險(xiǎn)性相對較大的儲(chǔ)存設(shè)施、整個(gè)廠區(qū)進(jìn)行個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)值評價(jià)，評價(jià)過程如下：首先，對該公司周邊情況進(jìn)行調(diào)研，確定周邊人員情況，對該項(xiàng)目構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的主要設(shè)備及管線的設(shè)備參數(shù)、操作參數(shù)進(jìn)行核實(shí)；然后，對該公司所在地區(qū)的自然條件進(jìn)行調(diào)查，并在系統(tǒng)中輸入地圖信息、企業(yè)與危險(xiǎn)源信息、人口分部信息及自然條件信息等相關(guān)信息；最后對事故后果進(jìn)行模擬計(jì)算，繪制個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線。具體的定量計(jì)算結(jié)果如下：

（1）個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)。

按照《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)》（GB36894-2018）計(jì)算該公司整個(gè)廠區(qū)個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)，定量風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果如圖2所示。

圖2 該公司整個(gè)廠區(qū)的個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)等值線圖Fig.2 Contour map of individual acceptable risk in the whole plant area of the company

由圖2可知，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)310-6等值線內(nèi)無高敏感防護(hù)目標(biāo)、重要防護(hù)目標(biāo)與一般防護(hù)目標(biāo)里的一類防護(hù)目標(biāo)，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)110-5等值線內(nèi)無一般防護(hù)目標(biāo)里的二類防護(hù)目標(biāo)，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)310-5等值線內(nèi)無一般防護(hù)目標(biāo)里的3類防護(hù)目標(biāo)。因此，該公司整個(gè)廠區(qū)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)可以接受。

（2）社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。

該公司整個(gè)廠區(qū)的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線如圖3所示。

圖3 該公司整個(gè)廠區(qū)社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)Fig.3 Social risk of the whole plant area of the company

由圖3可知，該公司聯(lián)合社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線并未落在“不可容許區(qū)”，落在“容許區(qū)”及“盡可能降低區(qū)”。因此，該公司應(yīng)在可能的情況下盡量減少聯(lián)合裝置、罐區(qū)風(fēng)險(xiǎn)，即對各種風(fēng)險(xiǎn)處理措施方案進(jìn)行成本效益分析，以決定是否采取這些措施。

3 重大危險(xiǎn)源管控措施

在化工企業(yè)的安全生產(chǎn)管理過程中，尤其是在對危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的管理中，需要從管理層面和技術(shù)層面加強(qiáng)對該企業(yè)的重大危險(xiǎn)源進(jìn)行管控。因此，本文從管理和技術(shù)2個(gè)方面提出重大危險(xiǎn)源的管控措施，具體管控措施如下：

在安全管理方面，定期按要求進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)、分級，并保留相關(guān)記錄，建立重大危險(xiǎn)源基本特征表，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改；建立危險(xiǎn)化學(xué)品檔案，該企業(yè)涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品必須保留有“一書一簽”，保存相關(guān)圖紙并建立有重大危險(xiǎn)源單元主要設(shè)備一覽表；建立重大危險(xiǎn)源管理制度以及罐區(qū)安全操作規(guī)程并認(rèn)真執(zhí)行，定期對重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行檢測及檢驗(yàn)，保證完好。

在安全技術(shù)方面，建設(shè)自動(dòng)控制系統(tǒng)和控制中心，對液位、溫度、壓力等工藝參數(shù)采用DCS集中控制，裝置中重要的工藝參數(shù)均集中在控制室DCS上指示、自動(dòng)調(diào)節(jié)及趨勢記錄，并對一些重要的操作參數(shù)設(shè)置越限報(bào)警，以確保裝置安全平穩(wěn)操作；在裝置、罐區(qū)等重要場所設(shè)有視頻監(jiān)控探頭，采集現(xiàn)場實(shí)時(shí)畫面，將圖像信號(hào)實(shí)時(shí)傳送到中心控制室，其中罐組攝像監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效監(jiān)控到儲(chǔ)罐頂部。在裝置區(qū)可能泄漏可燃?xì)怏w的場所設(shè)有可燃?xì)怏w報(bào)警儀，信號(hào)傳送至中心控制室，控制室內(nèi)設(shè)置報(bào)警控制器及蜂鳴器。

4 結(jié) 語

（1）利用CASST-QRA軟件，分別對該公司整個(gè)廠區(qū)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量計(jì)算，結(jié)果表明整個(gè)廠區(qū)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)均在可接受范圍內(nèi)，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)落在“容許區(qū)”及“盡可能降低區(qū)”。

（2）根據(jù)該公司的重大危險(xiǎn)源定量分析計(jì)算得到的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果，分別從管理層面和技術(shù)層面提出改進(jìn)意見，保證該供公司的危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源得到有效的控制，避免事故的發(fā)生。