化工園區(qū)石油化工裝置拆除過程風(fēng)險分析及安全控制研究

侯文濤，張金巖

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東 濱州 251800）

0 引言

我國是全球最大的化工生產(chǎn)國、出口國，2020 年我國化工產(chǎn)品產(chǎn)量占到全球總量的38%，據(jù)不完全統(tǒng)計2021 年我國規(guī)模以上化工企業(yè)3 萬多家，化工產(chǎn)品涉及到國民生活工作的各個方面，在國民經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)著重要的作用。

隨著科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，一些靠近落后產(chǎn)能、高能耗、安全風(fēng)險大、環(huán)境污染嚴重、生產(chǎn)效率低下的化工裝置被迫退出和拆除，另外近幾年國民經(jīng)濟發(fā)展和人民安全環(huán)保意識的提升，一些靠近城鎮(zhèn)人口?；飞a(chǎn)企業(yè)搬遷改造[1-2]。2018 年山東省提出《新舊動能轉(zhuǎn)換實施方案》，按計劃對城鎮(zhèn)周圍?；飞a(chǎn)企業(yè)進行新舊動能轉(zhuǎn)換[3]。目前我國存在很大量的化工企業(yè)面臨著異地遷建、就地改造升級、關(guān)閉拆除退出的局面，但是由于我國化工裝置拆除施工作業(yè)風(fēng)險分析及安全控制管理的相關(guān)理論還處于起步階段，當(dāng)前人們將關(guān)注的重點往往放在化工生產(chǎn)、儲存、運輸、經(jīng)營等常規(guī)安全。而缺乏對石油化工裝置拆除施工作業(yè)進行風(fēng)險辨識分析，并針對性地提出安全管控措施，為此，需對石油化工裝置拆除施工進行風(fēng)險辨識分析，并針對危險源針對性地制定風(fēng)險管控措施，將安全隱患和風(fēng)險扼殺在潛伏未發(fā)生階段，為以后化工生產(chǎn)裝置拆除提供安全管理經(jīng)驗。

1 化工園區(qū)石油化工裝置的基本特點分析

不同化工園區(qū)石油化工企業(yè)雖然化工裝置的類型和規(guī)模不一樣，但是化工生產(chǎn)裝備、基本的生產(chǎn)工藝基本相同。涉及壓力容器、塔器、壓力管道、機電設(shè)備、換熱器、機泵、壓縮機、反應(yīng)釜、加熱爐以及儲罐等設(shè)備。其設(shè)備在生產(chǎn)運行過程中都處于高溫、高壓、有毒和有腐蝕環(huán)境中，需要的反應(yīng)條件較為苛刻，其原料、中間品和產(chǎn)品都涉及易燃、易爆、易腐蝕、有毒等?；?，易發(fā)生人員中毒和窒息、火災(zāi)和爆炸、灼傷等安全事故，且事故后果較為嚴重[4]。在石油化工裝置拆除施工作業(yè)過程中，直接將這些危害暴露在施工作業(yè)人員面前，其安全管理對于預(yù)防安全事故的發(fā)生具有重要的保護作用。

石油化工企業(yè)由于具有能耗大、污染大等特點，往往會配套建設(shè)像污水處理廠、火炬、氣柜、儲罐和鍋爐等公用設(shè)施，產(chǎn)品和原料的儲存、裝卸也存在著巨大的危險。近些年來化工儲罐的安全事故也時有發(fā)生，如今年發(fā)生的滄州原油儲罐火災(zāi)事故，也對石油化工企業(yè)的安全管理水平提出了更高的要求。

石化常減壓裝置反應(yīng)過程的要求是高溫高壓條件，主要的生產(chǎn)設(shè)備分為分餾塔、電脫鹽裝置、加熱爐等?；馂?zāi)風(fēng)險性等級屬于甲類，蒸餾過程中所涉及到的原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品等品種眾多，且大多數(shù)屬于?；罚哂杏卸居泻?、易燃、易爆、易揮發(fā)，具有火災(zāi)和爆炸風(fēng)險性的特點，在蒸餾過程中多為氣液混合狀態(tài)，氣相與空氣混合形成爆炸混合物，遇到點火源容易發(fā)生火災(zāi)爆炸風(fēng)險[5]。另外，常減壓裝置的原料和油品多為自燃點低，若油品發(fā)生泄漏就會發(fā)生火災(zāi)事故。

石油化工企業(yè)對產(chǎn)品質(zhì)量的要求十分苛刻，需要化工裝置進行持續(xù)性、連續(xù)性運行生產(chǎn)，企業(yè)職工需要進行“四班三倒”或“三班兩倒”，在石油化工裝置拆除施工作業(yè)過程中原倒班人員作息時間發(fā)生變化，也存在倒班人員加班的情況，對石油化工裝置拆除施工作業(yè)中的監(jiān)護和自主施工造成精力不足，監(jiān)護職責(zé)落實不到位，就有可能發(fā)生嚴重的事故后果。

2 化工園區(qū)石油化工裝置拆除事故分析

根據(jù)國家統(tǒng)計局和應(yīng)急管理廳發(fā)布的相關(guān)事故案例進行分析可知，2021 年安全事故中，檢維修施工作業(yè)環(huán)節(jié)發(fā)生的化工行業(yè)事故占到總事故數(shù)的40%左右，化工園區(qū)石油化工裝置拆除施工作業(yè)過程中發(fā)生的事故主要集中在火災(zāi)事故、人員中毒和窒息事故和吊裝起重事故這三個方面[6]。

1）火災(zāi)事故分析。裝置設(shè)備的拆卸需要用到電焊、氣焊等熱切割作業(yè)，電鉆、風(fēng)鎬、錘擊和磨光機等摩擦產(chǎn)生火花的作業(yè)。氧氣瓶、乙炔瓶使用不當(dāng)，未對動火設(shè)備進行取樣化驗檢測就直接動火作業(yè)。由于石油化工裝置管道設(shè)備布置復(fù)雜，吹掃、置換不徹底造成易燃易爆可燃物質(zhì)存在殘留，達到著火條件就會發(fā)生火災(zāi)。

2）人員中毒事故分析。石油化工裝置設(shè)備中存在著大量的塔、釜、爐、儲罐、容器、管道、下水道、煙道、溝、坑、池等受限空間，其空間具有出口受限、通風(fēng)不良的特征，可能存在有毒有害的物料殘留，對可能進入的人員生命健康構(gòu)成危害，在石油化工裝置拆除過程中不可避免地需要進入受限空間對設(shè)備進行施工作業(yè)。石油化工裝置因生產(chǎn)原料的高硫性在生產(chǎn)過程中都伴隨著硫化氫生成，硫化氫是一種高毒氣體，可以造成人員中毒和窒息死亡。近期的安全生產(chǎn)事故中，多起進入受限空間未采取“先通風(fēng)、在化驗、最后作業(yè)”的工作流程，以及盲目施救造成事故后果擴大。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計近幾年人員中毒和窒息安全事故占到總年的四成左右[7]。

3）吊裝起重事故分析。由于石油化工裝置設(shè)備的大型化，在移動塔器、反應(yīng)釜、機泵、加熱爐、閥門、容器等相關(guān)設(shè)備時，單單依靠人力無法完成相關(guān)設(shè)備的移動，就需要起重機進行吊裝作業(yè)。在吊裝起重過程中吊裝設(shè)備固定不牢固、不規(guī)范、吊裝范圍內(nèi)下有人員站立，以及吊裝起重選型不當(dāng)都會發(fā)生吊裝起重事故。

4）從施工作業(yè)人員素質(zhì)方面進行分析，由于裝置拆除施工需要大量的施工作業(yè)人員，作業(yè)人員的身體和技能素質(zhì)往往不好把控，施工作業(yè)人員往往在當(dāng)?shù)剡M行臨時招聘拼湊，造成施工作業(yè)人員對施工作業(yè)的不安全因素和風(fēng)險辨識分析的能力不足，安全防范措施的落實程度重視程度不高，鑒于拆除施工作業(yè)人員需要長期暴露在高風(fēng)險的施工作業(yè)環(huán)境中，生產(chǎn)經(jīng)營單位和承包商需要引入無人機、智能視頻AI 分析設(shè)備、人員定位設(shè)備、智能手環(huán)等新興技術(shù)設(shè)備檢測和消除施工人員身體和心理因素對安全的影響。

3 石油化工裝置拆除施工安全分析

3.1 常規(guī)拆除施工作業(yè)分析

化工園區(qū)石油化工裝置因其生產(chǎn)工藝的復(fù)雜化、規(guī)模大型化涉及易燃易爆和有毒有害物料的特點，使其裝置拆除施工作業(yè)所涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域技術(shù)交叉才能完成，施工作業(yè)復(fù)雜，風(fēng)險性較大。

受制于前幾年小企業(yè)安全意識不強，安全制度流于形式，石油化工裝置拆除的施工作業(yè)安全管理全部推脫給承包商，形成裝置拆除施工作業(yè)安全管理流于形式，不能落實裝置拆除方案中的安全管理措施，不能建立工作作業(yè)管理流程，對拆除現(xiàn)場施工作業(yè)不能實現(xiàn)實時監(jiān)管。

在石油化工裝置拆除施工作業(yè)過程，主要風(fēng)險集中在施工作業(yè)人員在拆除現(xiàn)場施工作業(yè)和使用大型施工機械工具進行施工作業(yè)中。施工大型機具設(shè)備使用不當(dāng)會造成嚴重的事故后果，需要在石油化工裝置拆除施工作業(yè)過程中對施工機械設(shè)備進行重點的安全管理和檢查。拆除施工作業(yè)中的安全管理不能從風(fēng)險控制的角度進行出發(fā)，最重要的是在實際的施工拆除中對風(fēng)險進行落實有效的防控措施。

3.2 高處作業(yè)安全分析

石油化工裝置拆除施工作業(yè)中常伴隨著高處登高作業(yè)，在塔器、容器、管線等設(shè)備拆除施工作業(yè)中施工作業(yè)人員和其使用的工具等都存在著高處墜落的風(fēng)險。例如，在2016 年的江西豐城發(fā)電廠冷卻塔施工作業(yè)過程中發(fā)生腳手架垮塌事故，該事故造成74 人死亡，3 人受傷，屬于特別重大的安全事故，也從側(cè)面證實高處登高作業(yè)存在腳手架、提升器等使用不當(dāng)、施工機具使用不當(dāng)，容易引發(fā)各類安全事故。對石油化工裝置施工作業(yè)中的高處登高作業(yè)風(fēng)險要素及安全措施進行綜合分析，其歸納統(tǒng)計分析表如表1 所示。

表1 施工現(xiàn)場高處作業(yè)風(fēng)險要素及安全措施統(tǒng)計表

4 結(jié)論

石油化工裝置拆除施工作業(yè)的風(fēng)險控制是個復(fù)雜、專業(yè)的過程，需要根據(jù)作業(yè)現(xiàn)場的氣候、外界環(huán)境等因素進行綜合全面的分析，對石油化工裝置的常規(guī)施工作業(yè)、吊裝起重作業(yè)、高處拆除作業(yè)、受限空間內(nèi)作業(yè)等拆除施工進行風(fēng)險控制，并對針對高風(fēng)險的作業(yè)活動制定管控措施。