石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源辨識(shí)及評(píng)價(jià)研究

彭士濤，王曉麗，戴明新，王文杰

（1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300456；2.天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384）

石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源辨識(shí)及評(píng)價(jià)研究

彭士濤1，王曉麗2，戴明新1，王文杰2

（1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所水路交通環(huán)境保護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300456；2.天津理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與安全工程學(xué)院，天津 300384）

對(duì)石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)及評(píng)價(jià)技術(shù)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)與闡述，重點(diǎn)介紹了石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源界定、評(píng)價(jià)方法、分級(jí)方法、可接受風(fēng)險(xiǎn)水平等4個(gè)方面的技術(shù)方法，并提出了石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源辨識(shí)及評(píng)價(jià)方法。

石油化工碼頭；重大危險(xiǎn)源；辨識(shí)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

Biography：PENG Shi-tao（1979-），male，senior engineer.

為滿足石油海運(yùn)發(fā)展的需求，我國專用石油碼頭和石油倉儲(chǔ)業(yè)務(wù)近年發(fā)展迅速，從渤海灣到北部灣，東部沿海眾多港口城市形成了一定規(guī)模的石油運(yùn)輸港區(qū)。石油的水路運(yùn)輸具有運(yùn)量大、中間環(huán)節(jié)少、周轉(zhuǎn)快、貨物損失少、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著等特點(diǎn)，還能節(jié)省包裝、灌桶、堆存、清洗、處理等費(fèi)用。但同時(shí)也存在很大的安全隱患，由于石油具有燃燒性、腐蝕性、毒性、污染性和反應(yīng)性等特點(diǎn)，且運(yùn)輸量大，在運(yùn)輸過程中，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都可能引起火災(zāi)、爆炸和泄漏等嚴(yán)重事故，造成對(duì)陸域、大氣和水域的污染。如2010年7月16日，大連新港附近的大連中石油國際儲(chǔ)運(yùn)有限公司原油罐區(qū)輸油管道發(fā)生爆炸，原油大量泄漏并引起火災(zāi)，事故造成50 km2海面污染，溢油量超萬噸［1］。這些慘痛的教訓(xùn)告訴我們，必須對(duì)石油的交通運(yùn)輸和貯存進(jìn)行嚴(yán)格的管理，建立科學(xué)完善的石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源辨識(shí)和評(píng)價(jià)技術(shù)方法，提高石油化工碼頭安全管理水平。

1 石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源界定方法研究

重大危險(xiǎn)源又叫重大危害設(shè)施，由于這些設(shè)施經(jīng)常產(chǎn)生惡性的重特大事故，20世紀(jì)70年代以來受到了國際社會(huì)的廣泛關(guān)注（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局網(wǎng)，2011）。1993年國際勞工組織（ILO）在《預(yù)防重大工業(yè)事故公約》中，定義重大事故為“在重大危險(xiǎn)設(shè)施內(nèi)的一項(xiàng)生產(chǎn)活動(dòng)中突然發(fā)生的、涉及一種或多種危險(xiǎn)物質(zhì)的嚴(yán)重泄漏、火災(zāi)、爆炸等導(dǎo)致職工、公眾或環(huán)境急性或慢性嚴(yán)重危害的意外事故”［2-3］。一些歐洲國家較早地提出了重大危險(xiǎn)源控制問題，英國、荷蘭、德國、法國、意大利、比利時(shí)等歐盟成員國都頒布了有關(guān)重大危險(xiǎn)源控制的法規(guī)，并研究開發(fā)了相關(guān)技術(shù)。英國衛(wèi)生安全局（HSE）建立了重大危險(xiǎn)源咨詢委員會(huì)，進(jìn)行重大危險(xiǎn)源控制和立法方面的咨詢。歐共體于1982年頒布了《關(guān)于工業(yè)活動(dòng)中重大危險(xiǎn)源的指令》，列出了180種物質(zhì)的臨界標(biāo)準(zhǔn)，要求各加盟國、行政監(jiān)督部門和企業(yè)等承擔(dān)在重大事故控制方面的責(zé)任和義務(wù)。國際經(jīng)濟(jì)合作發(fā)展組織在OECD Council ACT（88）84中推薦20種用于重大危險(xiǎn)源辨識(shí)的重點(diǎn)控制危害物質(zhì)及其臨界值標(biāo)準(zhǔn)［2］。1988年國際勞工組織頒發(fā)了《重大事故控制指南》，指導(dǎo)各國的重大危險(xiǎn)源控制工作。在ILO支持下，印度、印度尼西亞、泰國、馬來西亞和巴基斯坦等建立了國家重大危險(xiǎn)源控制系統(tǒng)［3］。

我國在2000年頒布了由中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院吳宗之教授起草的關(guān)于重大危險(xiǎn)源界定的標(biāo)準(zhǔn)《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)GB18218-2000》，2009年對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，將標(biāo)準(zhǔn)名稱改成了《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)GB18218-2009》，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的范圍、臨界量進(jìn)行了修訂；取消了生產(chǎn)場所與儲(chǔ)存區(qū)之間臨界量的區(qū)別。在此基礎(chǔ)上，2011年8月國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒布了第40號(hào)令《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》，提出了危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的分級(jí)方法，引入了可容許風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，利用國際上通用的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線（F-N曲線），即單位時(shí)間內(nèi)的死亡人數(shù)作為可容許社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，該規(guī)定對(duì)于危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)簡單易行、便于操作。

根據(jù)石油化工碼頭裝卸作業(yè)的特點(diǎn)，參照國家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，碼頭區(qū)域內(nèi)可能存在重大危險(xiǎn)源的場所主要包括危險(xiǎn)品（泛指油品、液化氣、液體危險(xiǎn)化學(xué)品）貯罐區(qū)、危險(xiǎn)品箱堆場、危險(xiǎn)品倉庫、灌桶間等［4］。但由于危險(xiǎn)品碼頭（特指散裝液貨碼頭）的特殊性，當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品船舶靠泊進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品裝卸時(shí)，由于其裝卸量將遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的臨界量，故在此將危險(xiǎn)品專用碼頭納入港口重大危險(xiǎn)源的監(jiān)管范圍，并根據(jù)石油化工碼頭危險(xiǎn)物質(zhì)的分布和數(shù)量，參照《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)GB18218-2009》標(biāo)準(zhǔn)，動(dòng)態(tài)的界定石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源。

2 石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)技術(shù)研究

我國早在“八五”期間就開始研究關(guān)于重大危險(xiǎn)源的評(píng)價(jià)技術(shù)，“八五”科技攻關(guān)項(xiàng)目“易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)技術(shù)的研究”提出了關(guān)于危險(xiǎn)物質(zhì)事故易發(fā)性與工藝過程危險(xiǎn)性耦合的重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)模型［5］。針對(duì)我國煤礦行業(yè)重大惡性事故頻發(fā)的情況，“九五”期間把“礦山重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)技術(shù)”列為攻關(guān)課題之一，通過研究，初步建立了礦山重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)原理和總體模型框架，并在瓦斯爆炸、火災(zāi)和頂板事故三方面提出了事故易發(fā)性及后果嚴(yán)重度的具體評(píng)價(jià)技術(shù)。石油化工碼頭裝卸、儲(chǔ)運(yùn)貨物種類多，裝卸船作業(yè)頻繁，按照《危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》，所運(yùn)石油化工貨物基本都屬于易燃、易爆、有毒的危險(xiǎn)化學(xué)品，近年來隨著石油化工碼頭增多，石油化工吞吐量不斷增大，重特大事故屢屢發(fā)生。國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)上述情況也相繼開展了一系列港口風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究工作。柴田［6］對(duì)大鵬灣液化天然氣港口風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究中，將重大危險(xiǎn)源按照《易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源辨識(shí)評(píng)價(jià)技術(shù)研究》的方法進(jìn)行分析和分級(jí)；臧娜［7］對(duì)威海港威海灣區(qū)的石化港口的溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)做了初步研究，建立了從溢油概率和危害程度兩方面考慮的溢油風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系；崔小愛［8］以常州港錄安洲港區(qū)化工港口為例，對(duì)項(xiàng)目的危險(xiǎn)源項(xiàng)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并結(jié)合國內(nèi)外同類港口事故統(tǒng)計(jì)資料確定項(xiàng)目最大可信事故，對(duì)項(xiàng)目的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了預(yù)測評(píng)價(jià)。曹鑫［9］在對(duì)長江南京流域某大型石化儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)的安全現(xiàn)狀調(diào)研基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于油船靠泊作業(yè)過程、油庫灌區(qū)和人員的安全評(píng)價(jià)模型。徐連勝［10］按照《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》規(guī)定的臨界量對(duì)港口區(qū)域內(nèi)的重大危險(xiǎn)源進(jìn)行了辨識(shí)，認(rèn)為港口的儲(chǔ)存場所一般都構(gòu)成港口重大危險(xiǎn)源，當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品船舶靠泊進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品裝卸時(shí)，由于其裝卸量大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的臨界量，故在此將危險(xiǎn)品專用碼頭納入港口重大危險(xiǎn)源的監(jiān)管范圍，其評(píng)價(jià)方法可借鑒危險(xiǎn)化學(xué)品的評(píng)價(jià)方法。

針對(duì)石油化工碼頭的特性，可運(yùn)用主成分分析法，對(duì)所辨識(shí)的危險(xiǎn)源通過關(guān)聯(lián)性分析和提取主成分的方式對(duì)主要的危險(xiǎn)源進(jìn)行識(shí)別。但主成分分析法主要是在客觀數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所得出的結(jié)果由于其絕對(duì)的客觀性可能違背指標(biāo)的實(shí)際意義，因此需要通過專家打分法對(duì)分析結(jié)果進(jìn)一步修正。

3 石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源分級(jí)方法研究

因?yàn)椴煌闹卮笪ｋU(xiǎn)源在發(fā)生事故時(shí)引發(fā)的事故類型和后果都不盡相同，發(fā)生事故后救援力量的需求也有差別，對(duì)應(yīng)各級(jí)負(fù)責(zé)監(jiān)管的政府部門的行政協(xié)調(diào)、組織力度也各有不同［11］，因此對(duì)所辨識(shí)的重大危險(xiǎn)源進(jìn)行合理分級(jí)是必要的［12］。沙錫東［13］提出在重大危險(xiǎn)源死亡半徑分級(jí)法的基礎(chǔ)上，引入經(jīng)濟(jì)密度和人員密度，這樣在進(jìn)行危險(xiǎn)源分級(jí)時(shí)，可將周邊環(huán)境中可能波及到的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡考慮進(jìn)去，使得危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級(jí)考慮的因素更為全面。劉宏［11］提出了通過計(jì)算危險(xiǎn)源引發(fā)事故的概率和事故后果來確定危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)值，提出了4個(gè)等級(jí)的中小型化工企業(yè)危險(xiǎn)源分級(jí)方法。李德順［12］提出重大危險(xiǎn)源的靜態(tài)分級(jí)法和動(dòng)態(tài)分級(jí)法，認(rèn)為動(dòng)態(tài)分級(jí)法更為科學(xué)合理。他將用于巖石穩(wěn)定性分類的DT法（動(dòng)態(tài)分級(jí)法）引入重大危險(xiǎn)源的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)化學(xué)品的重大危險(xiǎn)源進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分級(jí)探討，提出了具體的步驟和指標(biāo)。國家總局在《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》中引入了與各危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)性相對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)β，以及重大危險(xiǎn)源單元外暴露人員的校正系數(shù)α，對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源進(jìn)行分級(jí)，這種分級(jí)方法簡單、易操作，但對(duì)于流動(dòng)性和分散性較強(qiáng)的港口而言，這種靜態(tài)的分級(jí)方法顯然不適用。將動(dòng)態(tài)的分級(jí)方法作為港口重大危險(xiǎn)源的分級(jí)方法更為合理。

4 石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源可接受風(fēng)險(xiǎn)水平研究

《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》提出通過定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)確定重大危險(xiǎn)源的個(gè)人和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)值，提出了可接受風(fēng)險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)超過個(gè)人和社會(huì)可容許風(fēng)險(xiǎn)限值標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)采取措施降低相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，這種方法為合理判定危險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。目前個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)都是以特定事故死亡人數(shù)與其頻率的關(guān)系來計(jì)算［14］，經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的定量表示常采用與社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)類似的方法，用事故造成的經(jīng)濟(jì)損失與其頻率的關(guān)系來計(jì)算經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)，用事故造成的生態(tài)恢復(fù)時(shí)間與其頻率的關(guān)系來計(jì)算環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)［15］。加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)對(duì)加拿大水域海上石油環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)可接受水平的規(guī)定是10-3/a為高潛在環(huán)境污染，10-5/a為低潛在環(huán)境污染［16］。英國等一些國家確定了不同危害活動(dòng)的可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，以F-N曲線表示［15］，以死亡人數(shù)的期望值來限制風(fēng)險(xiǎn)。英國健康安全委員會(huì)（HSE）提出用ALARP（合理可行的最低限度區(qū)）準(zhǔn)則進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理和決策，該準(zhǔn)則將風(fēng)險(xiǎn)分為3個(gè)區(qū)域：不可接受區(qū)、合理可行的最低限度區(qū)和廣泛接受區(qū)，若風(fēng)險(xiǎn)估值在不可接受區(qū)，必須采取強(qiáng)制性措施減少風(fēng)險(xiǎn)；在合理可行的最低限度區(qū)域，需要在實(shí)際可能的情況下盡量減少風(fēng)險(xiǎn)。Aven［16］對(duì)丹麥?zhǔn)突ごa頭的可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則進(jìn)行了研究，認(rèn)為用效益成本限定可接受風(fēng)險(xiǎn)比利用ALARP準(zhǔn)則建立的可接受風(fēng)險(xiǎn)更適合于化工碼頭。李漾［17］給出了石化行業(yè)生命風(fēng)險(xiǎn)水平、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)水平和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)水平的確定公式，提出確定石化行業(yè)可接受風(fēng)險(xiǎn)水平必須同時(shí)滿足生命風(fēng)險(xiǎn)、經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)和環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。但是對(duì)于石油化工港口，溢油、泄漏、火災(zāi)爆炸事故所造成的財(cái)產(chǎn)損失較大；而且對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響，可能在許多年后才能顯現(xiàn)，基于死亡人數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)度量就不適用于該領(lǐng)域的重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)。應(yīng)建立既能反應(yīng)傷亡，也能反應(yīng)財(cái)產(chǎn)損失和對(duì)環(huán)境的影響，并能體現(xiàn)長期和短期影響的石油化工港口風(fēng)險(xiǎn)度量準(zhǔn)則。

5 結(jié)論與展望

目前我國對(duì)于重大危險(xiǎn)源的研究主要集中在危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)儲(chǔ)存領(lǐng)域，危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)和評(píng)價(jià)方法研究的較為成熟，而石油化工碼頭區(qū)域重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)分級(jí)方法的研究尚不夠深入。因此，還需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究：

（1）石油化工碼頭危險(xiǎn)源辨識(shí)。分析石油化工碼頭儲(chǔ)運(yùn)特點(diǎn)和存在問題，根據(jù)我國危險(xiǎn)因素分類標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)作業(yè)過程中存在的危害因素進(jìn)行挖掘和分析，建立適用于石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)方法。

（2）石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源安全評(píng)價(jià)。從評(píng)價(jià)指標(biāo)體系、權(quán)重模型和綜合評(píng)價(jià)方法等3個(gè)方面，構(gòu)建基于石油化工碼頭作業(yè)過程、油庫罐區(qū)和人員的安全評(píng)價(jià)模型，在此基礎(chǔ)上，利用風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)石油化工碼頭儲(chǔ)運(yùn)過程整體安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)。

（3）石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源的分級(jí)方法。對(duì)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行合理分級(jí)是預(yù)防重大工業(yè)事故的有效手段。在《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》中引入了與各危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)性相對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)β，以及重大危險(xiǎn)源單元外暴露人員的校正系數(shù)α，對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源進(jìn)行分級(jí)，但對(duì)于流動(dòng)性和分散性較強(qiáng)的石油化工碼頭而言，這種靜態(tài)分級(jí)方法顯然不適用；動(dòng)態(tài)分級(jí)方法更為合理。

（4）石油化工碼頭重大危險(xiǎn)源的可接受風(fēng)險(xiǎn)水平。石油化工碼頭的溢油、泄漏和火災(zāi)爆炸事故造成的財(cái)產(chǎn)損失較大，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的影響可能多年后才能顯現(xiàn)，基于死亡人數(shù)的風(fēng)險(xiǎn)度量就不適用于該領(lǐng)域的重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)。應(yīng)建立既能反應(yīng)傷亡，也能反應(yīng)財(cái)產(chǎn)損失和環(huán)境影響，并能體現(xiàn)長期和短期影響的石油化工港口風(fēng)險(xiǎn)度量準(zhǔn)則。

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Discussion on identification and risk assessment of major hazard installations in petrochemical wharf

PENG Shi-tao1，WANG Xiao-li2，DAI Ming-xin1，WANG Wen-jie2
（1.Tianjin Research Institute for Water Transport Engineering，Key Laboratory of Environmental Protection Technology on Water Transport Engineering，Ministry of Transport，Tianjin300456，China；2.College of Environmental Science&Safety Engineering，Tianjin University of Technology，Tianjin300384，China）

The identification and risk assessment of the major hazard installations in the petrochemical wharf were investigated in this paper.The technical methods of definition，risk assessment，classification and acceptable risk criteria of the major hazard installations in petrochemical wharf were emphatically introduced.Then the method of identification and evaluation on major hazard installations in petrochemical wharf was put forward.

petrochemical wharf；major hazard installations；identification；risk assessment

X 736.1；X 820.4

A

1005-8443（2012）03-0241-04

2012-02-10；

2012-03-05

交通運(yùn)輸部科技項(xiàng)目（2011329224250）

彭士濤（1979-），男，湖北省天門市人，高級(jí)工程師，博士，主要從事交通環(huán)保與安全的研究。