新區VAC裝置重大危險源辨識與分級

王艷平,楊 洋

(重慶川維石化工程有限責任公司,重慶 401254)

1 引言

近年來我國先后發生了中石油大連輸油管爆炸事件、山東日照石大科技石化公司“7·16”球罐著火爆炸、江蘇南京地下丙烯管道重大泄漏爆燃、天津港“8·12”特別重大火災爆炸、山東東營濱源化學有限公司重大爆炸、江蘇德橋倉儲罐區爆炸等典型危險化學品事故，損失慘重，危險化學品安全生產形勢十分嚴峻。

危險化學品是指具有腐蝕、毒害、燃燒、爆炸、助燃等性質，對人體、設施、環境具有危害的劇毒化學品和其他化學品。隨著化工行業、化工物流儲運的發展，特別是化工生產工藝過程中涉及生產、儲存和使用易燃易爆等危險化學品的品種、數量越來越多。危險化學品一旦發生著火、爆炸等突發性事故,將會產生無法想象的影響。所以，危險化學品重大危險源的分析、辨識以及分級，在危險化學品生產、使用和儲存企業的安全管理中有著舉足輕重的意義。

某廠是以天然氣為主要原料、生產甲醇、醋酸乙烯、維綸、聚乙烯醇等化工產品的特大型企業，主要裝置生產能力為天然氣制乙炔16.75萬t/a、甲醇87萬t/a、醋酸乙烯50萬t/a、聚乙烯醇16萬t/a、VAE乳液6萬t/a、合資工廠醋酸35萬t/a等。生產用原料天然氣，產品乙炔、甲醇、醋酸乙烯均為重點監管的危險化學品，采用科學的危險化學品重大危險源辨識方法提高企業對危險化學品的監控，將可能存在的隱患消除或進行有效的控制，是企業科學發展、持續發展的保障。因此，本文通過對GB18218-2009和安監40號令的學習，結合某廠新區VAC裝置危險化學品重大危險源辨識的實際進行分析，提出針對危險化學品重大危險源辨識、監管建議，為某廠相關部門進一步加強對危險化學品重大危險源監督管理提供依據。

1.1 國內相關法規

我國在2000年頒布了《重大危險源辨識》(GB18218-2000)，規定了重大危險源的辨識的依據和方法，將所有重大危險源辨識納入其中。2004年國家安全監管總局頒布了《關于開展重大危險源監督管理工作的指導意見》(安監管協調字[2004]56號)，對重大危險源所涉及的范圍做了更加具體的規定，把特種設備(壓力管道、壓力容器、鍋爐)列入辨識對象。2009年國家對發布了《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)[1]代替(GB18218-2000)，明確為危險化學品辨識適用該規范，對危險化學品范圍及其臨界量、重大危險源辨識單元重新做了定義。2015年國家安全生產監督管理總局令第79號年國家安全生產監管總局發布了修訂后的《暫行規定》(第40號令)。40號令中明確提出了危險化學品重大危險源分級、辨識、安全管理等要求, 并在附錄中給出了可容許風險標準和危險化學品重大危險源分級方法。在《危險化學品建設項目安全設施設計專篇編制導則》(安監總廳管三[2013]39號)第3.3.6要求設計單位在編制安全設施設計專篇中，按照《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)辨識重大危險源，并按照《暫行規定》(第40號令)劃分重大危險源等級。

1.2 國外相關法規)[2]

20世紀80年代以來，隨著重大、特大工業事故的發生頻率增加，引起歐美等地區的廣泛關注，隨后提出了重大危險、重大危險設施等概念。1976年，英國衛生與安全委員會首次向英國安全監察與衛生局提交了建議的重大危險源標準的報告；英國政府于1999年頒布了《重大事故危險控制條例》。1992年，美國勞工部職業安全衛生管理局(OSHA)提出了137種易爆、易燃、強反應性及有毒化學物質、臨界量，發布了"高危險性化學物質生產過程安全管理"標準。1982年6月，歐共體頒布了《工業活動中重大事故危險法令》(簡稱《塞韋索法令》)；1996年頒布了《塞韋索法令Ⅱ》。1993年6月第80屆國際勞工大會通過了《預防重大工業事故公約》(ILO第174號公約)，提出了重大危險源的評價、重大危險源的辨識、重大危險源的管理、重大危險源安全報告應急計劃、等問題，積極的推動了在危險化學品重大危險源方面的辨識與控制。

1.3 某廠新區裝置危險化學品重大危險源現狀

某廠新區建設于2007年，主要裝置為10萬t/a乙炔、77萬t/a甲醇、30萬t/a醋酸乙烯、10萬t/a聚乙烯醇，與林德公司合資建設的4.6萬t/a空分裝置，以及配套的發電、鍋爐、給排水、“三廢”處理裝置等。新區主要的危險化學品重大危險源有林德空分的1500m3液氧儲罐、甲醇罐區、VAC中間罐區、乙炔氣柜等。

由于建設時間原因，某廠新區在進行安全預評價和安全設施設計專篇編制時采用的依據是《重大危險源辨識》(GB18218-2000)。而《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)是2009年12月1日開始執行，《暫行規定》于2011年8月5日執行。根據《暫行規定》(第40號令)第十一條，"危險化學品單位重大危險源安全評估已滿三年的；有關重大危險源辨識和安全評估的國家標準、行業標準發生變化的，應當對重大危險源重新進行辨識、安全評估及分級，并報當地安監部門備案"。所以在項目建設之初做的重大危險源辨識已不能滿足目前安全生產的要求，必須按照現行國家標準重新辨識和分級，保證危險化學品重大危險源處于安全監控狀態。

2 重大危險源辨識與分級方法

2.1 危險化學品重大危險源辨識方法

我國現行標準為《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)，標準規定了辨識危險化學品重大危險源的依據和方法：

(1)單元：一個(套)生產裝置、設施或場所，或同屬一個生產經營單位的且邊緣距離小于500m的幾個(套)生產裝置、設施或場所。

(2)危險化學品重大危險源：長期地或臨時地生產、加工、使用或儲存危險化學品，且危險化學品的數量等于或超過臨界量的單元。

(3)單元內存在的危險化學品為單一品種，則該危險化學品的數量即為單元內危險化學品的總量，若等于或超過相應的臨界量，則定為重大危險源。

(4)單元內存在的危險化學品為多品種時，則按式(1)計算，若滿足式(1)，則定為重大危險源：

q1/Q1+q2/Q2+…+qn/Qn≥1

(1)

式中：

q1，q2，…，qn——-每種危險化學品實際存在量，t；

Q1，Q2，…，Qn——與各危險化學品相對應的臨界量，t。

2.2 危險化學品重大危險分級方法

根據《暫行規定》(第40號令)重大危險源分級方法如下：

(1)分級指標：采用單元內各種危險化學品實際存在(在線)量與其在《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)中規定的臨界量比值，經校正系數校正后的比值之和R作為分級指標。

式中：q1,q2,…,qn——-每種危險化學品實際存在(在線)量，t；

Q1,Q2,…,Qn——各危險化學品相對應的臨界量,t；

β1，β2…,βn——與各危險化學品相對應的校正系數；

α——該危險化學品重大危險源廠區外暴露人員的校正系數。

表1 校正系數α取值表

(2)分級標準：根據計算出來的R值，按表2確定危險化學品重大危險源的級別。

表2 危險化學品重大危險源級別和R值的對應關系

3 以VAC裝置為例進行的分析

按照上述第2章中的危險化學品重大危險源辨識和分級方法，以某廠新區VAC裝置為例進行危險化學品重大危險源的辨識和分級。

3.1 新區總圖平面布置

新區主要裝置為乙炔裝置、醋酸乙烯(VAC)裝置、聚乙烯醇裝置、甲醇裝置、林德空分裝置等。新區總平面布置圖示意圖見圖1。

圖1 新區總平面布置示意圖

3.2 VAC裝置及周邊裝置情況

新區VAC裝置為新建裝置，建設規模為30萬t/a醋酸乙烯。裝置包括乙炔凈化工序、醋酸乙烯合成工序、精餾工序、排氣回收工序。通過上游乙炔管道送來的新鮮乙炔經過硫酸和氫氧化鈉凈化后送至合成工序。醋酸與凈化后的乙炔氣體混合進入合成反應器，在活性炭為載體的催化劑作用下合成醋酸乙烯，經精餾塔后得到精醋酸乙烯產品。

在VAC裝置中涉及到的危險化學品有乙炔、醋酸、醋酸乙烯、硫酸、氫氧化鈉。乙炔、醋酸、醋酸乙烯均通過管道直接輸送至裝置，硫酸、氫氧化鈉儲存于裝置罐區內。根據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)硫酸和氫氧化鈉不作為危險化學品重大危險源辨識范圍，故裝置內納入辨識的危險化學品有乙炔、醋酸、醋酸乙烯。VAC裝置位于新區場地中部，根據GB18218-2009一個單元的劃分原則。以VAC裝置中心為圓點，250m為半徑，可以將川維新區的林德空分、稀乙炔、氣柜、濃乙炔、醋酸乙烯、VAC中間罐區、降壓站、循環水、冷凍站等裝置劃成一個辨識單元。VAC裝置周邊裝置情況表見表3、以VAC裝置為中心半徑250米范圍內裝置布置示意圖見圖2。

表3 VAC裝置周邊裝置情況表

圖2 以VAC裝置為中心半徑250m范圍內裝置布置示意圖

3.3 VAC裝置及周邊裝置危險化學品重大危險源辨識與分級

(1)危險化學品重大危險源的辨識

根據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2009)川維新區VAC裝置及周邊裝置各種介質存在量及臨界量見表4。

表4 危險物質存在量及臨界量

表4(續)

注：裂化氣氣柜危險化學品按其主要組成進行計算：乙炔(8%)、氫氣(55.32%)、一氧化碳(27%)，其余組成在計算中不考慮。

經計算從表4可以看出，∑qn/Qn=21.762>1，結果表示：以VAC為中心半徑250米為范圍內的危險化學品單元為重大危險源。其中，單元1(醋酸乙烯裝置)不構成重大危險源；單元2(林德空分)構成重大危險源；單元3(稀乙炔)裝置不構成重大危險源；單元4(濃乙炔)不構成重大危險源；單元5(氣柜)構成重大危險源；單元6(VAC中間罐區)構成重大危險源。

(2)危險化學品重大危險源的分級

根據《暫行規定》，各危險物質校正系數β取值按表5。因新區處于XX經開區內，廠區邊界向外500m范圍內無常住人口，故危險化學品重大危險源廠區外暴露人員的校正系數α暫取0.5。

表5 危險物質校正系數β

重大危險源分級指標按下式進行計算：

經計算，R=12.38，根據《暫行規定》川維新區以VAC裝置為中心(250m為半徑)的單元構成三級重大危險源。

4 危險化學品重大危險源辨識、監管的幾點建議

4.1 結合現行國家標準，逐步對其它單元進行辨識和分級

隨著化工行業的飛速發展，化工裝置規模也逐漸往大型化發展。加強對危險化學品重大危險源的監管，是保證企業良性發展的基礎。建議下一步，根據國家相關規范及安監總局文件，逐步對某廠新老區其它單元進行辨識與分級。為某廠安全部門提供全面準確的數據，確保裝置、罐區安全運行。

4.2 加強對危險化學品重大危險源中關鍵生產場所的監管

根據近幾年在實際工作中的運用情況，結合與安監部門、安全專家等交流情況來看，建議對單元內的危險化學品重大危險源進一步細分。以某廠新區VAC裝置半徑250m范圍內的單元來說，整個單元為三級重大危險源。單元內有VAC裝置、林德空分、裂化氣氣柜、乙炔氣柜、VAC中間罐區等，其中林德空分(液氧)q/Q=8.55>1、乙炔氣柜(乙炔)q/Q=3.185>1、VAC中間罐區(甲醇、醋酸乙烯、醋酸等)qn/Qn=7.8>1，對單個裝置來說已經構成危險化學品重大危險源，是整個單元內重大危險源的關鍵部位。建議對上述關鍵生產場所進行重點監控，進一步提高安全管理。

4.3 根據最新安監總局文件，需對VAC中間罐區進行整改

根據《?；穬Υ鎴鏊踩珜ｍ椪喂ぷ鞣桨浮钒脖O總管三(2016)53號、《關于進一步加強化學品罐區安全管理的通知》安監總管三〔2014〕68號等文件的要求，"可燃液體儲罐要按單罐單堤的要求設置防火堤或防火隔堤。涉及重點監管危險化學品的罐區要定期進行危險與可操作性分析"。VAC中間罐區應增設防火隔堤，并且要定期進行HAZOP分析。

4.4 加強與安監部門的交流與溝通

危險化學品重大危險源作為化工企業重點監管部位，應建立完善的安全管理和檢測監控。同時，應加強與安監部門的溝通，每三年進行一次“危險化學品重大危險源安全評估報告”，并將其報安監備案。

5 結論與展望

作為危險化學品重大危險源的辨識和分級工作，有利于安監、安全評價、設計、生產單位對危險化學品重大危險源的監控，有利于防止和減少危險化學品事故的發生。本文通過對某廠新區VAC裝置的辨識與分級，得出以下結論：

(1)根據現行法律、法規，對某廠新區VAC裝置為中心500m范圍內劃分為一個辨識單元，該單元為危險化學品重大危險源，其等級為三級。

(2)VAC裝置為中心500m范圍內林德空分液氧儲罐、乙炔氣柜、VAC中間罐區做為重大危險源的關鍵存儲部位，應重點進行監控。

(3)目前以VAC裝置為中心500m范圍內的裝置，其安全設施滿足《暫行規定》第三章安全管理的要求。

通過現行國家危險化學品重大危險源辨識與分級方法對某廠新區一個單元進行了辨識與分級，為企業進行其他裝置的重大危險原辨識和分級做出引導，同時向企業提出安全監管的進一步措施和建議，對企業的安全生產起促進作用。近年來石化行業安全事故頻發，安監部門已經發布了對《危險化學品重大危險源辨識》的征求意見稿，危險化學品重大危險源辨識及分級有可能進一步加強。