化工園區(qū)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式

劉偉(寧夏智信管理咨詢有限公司，寧夏 銀川 750001)

0 引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的應(yīng)用和普及，各行各業(yè)都發(fā)生了諸多變化，化工行業(yè)也開始進(jìn)入快速穩(wěn)定發(fā)展時(shí)期，大量化工園區(qū)建設(shè)形成。在此情況下，如何規(guī)劃化工園區(qū)區(qū)域，如何規(guī)避外部風(fēng)險(xiǎn)、保證生產(chǎn)安全，則成為擺在化工園區(qū)區(qū)域建設(shè)中的重要問題，需要技術(shù)人員加強(qiáng)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究，強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)管理。

1 區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)特點(diǎn)

從現(xiàn)階段化工園區(qū)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)發(fā)展情況來看，區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)本身具有宏觀性、超前性，需從實(shí)際發(fā)展情況，展開全方位地研究分析，應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法，識(shí)別園區(qū)存在的危險(xiǎn)有害因素，明確風(fēng)險(xiǎn)類別，分析嚴(yán)重程度，提出降低或減弱事故措施。定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)是將區(qū)域安全作為發(fā)展目標(biāo)，通過模擬事故后果結(jié)果，預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)周邊環(huán)境、人員影響，提出科學(xué)合理規(guī)劃建議。區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)主要包括對(duì)風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、風(fēng)險(xiǎn)分析、事故預(yù)測(cè)、防范措施等。在園區(qū)內(nèi)，普遍涉及“兩重點(diǎn)一重大”企業(yè)，使園區(qū)評(píng)估整體呈現(xiàn)出：(1)危險(xiǎn)程度高、有害因素多，在定量取值過程中容易出現(xiàn)漏選或錯(cuò)選相關(guān)參數(shù)。(2)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)具有超前性、戰(zhàn)略性和不確定性。超前性體現(xiàn)在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)間超前，將風(fēng)險(xiǎn)控制在事故之前。不確定性是園區(qū)建設(shè)處于動(dòng)態(tài)過程，事故的發(fā)生具有不確定性。戰(zhàn)略性體現(xiàn)在整體布局的宏觀把控。(3)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方式多樣化，化工園區(qū)各種事故類別多，引發(fā)的結(jié)果種類多，如：火災(zāi)爆炸、毒氣泄漏，本身的發(fā)生事故風(fēng)險(xiǎn)性大，造成的后果嚴(yán)重，需全方面研究有關(guān)事故發(fā)生可能性，展開全過程的評(píng)價(jià)。

2 化工園區(qū)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)現(xiàn)狀

據(jù)相關(guān)報(bào)告統(tǒng)計(jì)，截至到2020年底，我國(guó)已有的石油、化工為主化工園區(qū)已經(jīng)達(dá)到616家。就寧夏而言，根據(jù)《關(guān)于公布自治區(qū)化工園區(qū)(化工集中區(qū))名單的通知》(寧政辦規(guī)發(fā)〔2020〕26號(hào))可知，寧夏化工園區(qū)名單中有2個(gè)化工園區(qū)、8個(gè)化工集中區(qū)。為防范事故，應(yīng)對(duì)寧夏化工企業(yè)劇增，寧夏應(yīng)急廳針對(duì)原有的化工園區(qū)進(jìn)行了整合，并組織專家團(tuán)隊(duì)對(duì)化工園區(qū)企業(yè)開展了多輪的專家技術(shù)指導(dǎo)工作。2021年年初，又組織以設(shè)計(jì)單位為首的設(shè)計(jì)診斷工作，旨在促使化工園區(qū)邁向一個(gè)新高度，整合資源，提升化工園區(qū)的整體安全水平。

寧夏區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)開始于2017年，政府發(fā)文明確每三年開展一次化工園區(qū)的定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。國(guó)內(nèi)各地區(qū)也陸續(xù)出臺(tái)相關(guān)化工園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估規(guī)范。我國(guó)化工園區(qū)建設(shè)較晚，化工園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估起步較慢，在選取定量方向評(píng)價(jià)方面仍有很大的發(fā)展空間。其中突出表現(xiàn)為定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式較為單一，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較國(guó)外嚴(yán)謹(jǐn)性不高，有關(guān)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)研究十分有限。國(guó)內(nèi)普遍應(yīng)用的模擬軟件主要有南京安元科技有限公司的《安全無憂模擬軟件》和中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院的《重大危險(xiǎn)源區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件》。這個(gè)兩個(gè)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模擬軟件具有一定的局限性，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)性不高，定量模擬的裝置參數(shù)具有很大的波動(dòng)性，特定的物質(zhì)存在人員選擇參數(shù)的情況，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

3 區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方式

3.1 前期準(zhǔn)備

為了切實(shí)保障化工園區(qū)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的順利展開，需要做好前期準(zhǔn)備工作，組織評(píng)價(jià)小組收集化工園區(qū)多方面資料，確保后續(xù)各項(xiàng)工作穩(wěn)定進(jìn)行。具體來講，需成立評(píng)價(jià)組，成員涵蓋化工行業(yè)領(lǐng)域各專業(yè)技術(shù)人員。評(píng)價(jià)組需調(diào)查園區(qū)企業(yè)基本情況及分布、周邊人員、八大類場(chǎng)所等為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。以各類法律法規(guī)、政策規(guī)范、氣象條件、環(huán)境因素、園區(qū)規(guī)劃方案等多方面資料為依據(jù)，展開實(shí)地勘察，掌握?qǐng)@區(qū)存在主要危險(xiǎn)化學(xué)品、高危裝置及設(shè)備的基本數(shù)據(jù)、危險(xiǎn)源及風(fēng)險(xiǎn)，從實(shí)際情況出發(fā)，提出修改和優(yōu)化園區(qū)規(guī)劃建議。

3.2 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

3.2.1 危險(xiǎn)源

準(zhǔn)確的危險(xiǎn)源辨識(shí)，是區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)重點(diǎn)工作。危險(xiǎn)源辨識(shí)需結(jié)合化工園區(qū)存在的主要危險(xiǎn)化學(xué)品、工藝線路、工藝條件、工藝操作參數(shù)等展開全面識(shí)別和分析，明確園區(qū)各種危險(xiǎn)有害因素，確定重點(diǎn)模擬分析對(duì)象。化工園區(qū)內(nèi)的各種危險(xiǎn)源本身具有高危險(xiǎn)性，具有增大事故發(fā)生的可能性，也極有可能直接威脅人員生命安全。當(dāng)開展危險(xiǎn)源辨識(shí)工作時(shí)，一般將危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)方法作為整個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)，科學(xué)衡量危險(xiǎn)源嚴(yán)重程度。在園區(qū)危險(xiǎn)源辨識(shí)中，煤化工企業(yè)的一級(jí)重大危險(xiǎn)源主要為甲醇、丙烯、乙烯等罐區(qū)場(chǎng)所，涉及新型煤化工工藝、加氫、氧化、聚合等化工工藝。對(duì)石油加工企業(yè)，汽油、原油等罐區(qū)構(gòu)成一級(jí)重大危險(xiǎn)源，生產(chǎn)工藝主要涉及催化裂解、催化裂化、加氫等危險(xiǎn)工藝。

3.2.2 主要事故風(fēng)險(xiǎn)

通過對(duì)危險(xiǎn)源的識(shí)別，可將事故風(fēng)險(xiǎn)按照GB 6441—1986《企業(yè)職工傷亡事故分類》劃分為20類。化工園區(qū)顯著風(fēng)險(xiǎn)類別為火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息這三類[1]。

(1)火災(zāi)。化工園區(qū)設(shè)備多樣，各種化工原料自身危險(xiǎn)性大，容易出現(xiàn)火災(zāi)事故。發(fā)生火災(zāi)主要原因有溫度控制不當(dāng)、物料流速控制不當(dāng)、設(shè)備腐蝕、人員違章操作等。如裂解過程中裂解爐溫度過高，油品大量氣化，爐內(nèi)壓力劇增，氣相管線不能及時(shí)排出，爐內(nèi)大量物料沖出，物料與設(shè)備摩擦，產(chǎn)生靜電引發(fā)火災(zāi)。火災(zāi)引發(fā)除了常見的易燃易爆性物質(zhì)外，還有自身帶有一定自燃性、腐蝕性的化學(xué)物質(zhì)，如煉油加氫工序，氫氣使鋼構(gòu)建設(shè)備應(yīng)力變脆，引發(fā)物料泄漏。化工定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中，最常見的火災(zāi)為池火災(zāi)和噴射火火災(zāi)。

(2)爆炸。化工園區(qū)爆炸主要為容器爆炸、鍋爐爆炸和其他爆炸。其他爆炸主要指爆炸品和液化烴、易燃?xì)怏w引發(fā)的。園區(qū)內(nèi)常見的壓力容器包括反應(yīng)釜、塔類設(shè)備、罐類設(shè)備等；鍋爐爆炸主要為生產(chǎn)系統(tǒng)提供的熱源的各類鍋爐引發(fā)；其他爆炸中，液化烴表現(xiàn)為沸騰液體蒸氣云爆炸，易燃?xì)怏w表現(xiàn)為蒸氣云爆炸，爆炸品表現(xiàn)為凝聚相爆炸，常見爆炸品為硝酸銨。

(3)中毒和窒息。化工園區(qū)內(nèi)普遍存在有煤氣、一氧化碳、硫化氫、氨氣、氯氣等有毒氣體。這些氣體在生產(chǎn)使用過程中，容易發(fā)生泄漏，引發(fā)人員中毒事故。中毒事故的區(qū)域定量模擬主要為有毒有害氣體泄漏模擬擴(kuò)散，事故影響的范圍主要與泄漏孔徑、泄漏速率和自然條件息息相關(guān)。往往在模擬化毒性氣體擴(kuò)散過程中，事故擴(kuò)散范圍可高達(dá)幾千米。

3.3 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)需明確周邊存在的主要防護(hù)類別，如是否含高敏感區(qū)域、重要目標(biāo)防護(hù)、一般防護(hù)目標(biāo)等設(shè)施及場(chǎng)所。各類防護(hù)設(shè)施判定需要依據(jù)GB 36894—2018《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)》來確定。在判定過程中，容易將加油站、營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等場(chǎng)所忽略。

3.3.1 個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)

風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)的選定主要包括個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于已建成的化工園區(qū)，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)更加關(guān)注于某個(gè)“點(diǎn)”的風(fēng)險(xiǎn)決策，需選擇在役的化工企業(yè)的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)防護(hù)目標(biāo)的不同，風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)值而不同。要注意的是，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)主要用于指在固定時(shí)間范圍內(nèi)，個(gè)體死亡的概率值大小。在化工園區(qū)，各種危險(xiǎn)性因素的存在，促使火災(zāi)爆炸、中毒窒息等情況時(shí)有發(fā)生，一旦發(fā)生將會(huì)在區(qū)域范圍內(nèi)造成的危害、個(gè)體死亡概率，即為個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。在區(qū)域定量中，確定個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)值后，根據(jù)區(qū)域定量模擬，可以得出個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)等值線，判定風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果。

3.3.2 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)

社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相對(duì)，主要用于指在固定時(shí)間內(nèi)，區(qū)域范圍內(nèi)的死亡人數(shù)多少，通常可以直接運(yùn)用社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線進(jìn)行明確表示。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)更加關(guān)注于“面”，是一種和環(huán)境區(qū)域人口密度保持緊密關(guān)聯(lián)的危險(xiǎn)活動(dòng)量度方式。區(qū)域定量模擬，根據(jù)各事故會(huì)得到一個(gè)總體的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線值，核實(shí)整體風(fēng)險(xiǎn)事故在可接受范圍。對(duì)于不能接受的，需完善有關(guān)削減措施。

3.4 后果分析

事故后果分析一般可以按照預(yù)計(jì)死亡人數(shù)、預(yù)計(jì)財(cái)產(chǎn)損失展開全面研究。一是當(dāng)對(duì)可能造成死亡人數(shù)展開評(píng)價(jià)工作，一般可以將化工園區(qū)合理劃分為不同的網(wǎng)格區(qū)，明確不同網(wǎng)格間人員數(shù)量分布，以此為依據(jù)開展區(qū)域模擬計(jì)算，并運(yùn)用各種概率函數(shù)，得出死亡概率，并將其與人口數(shù)量相乘，獲取死亡人數(shù)。二是當(dāng)對(duì)可能造成的財(cái)產(chǎn)損失進(jìn)行分析，明確財(cái)產(chǎn)損失半徑的所包含區(qū)域。整個(gè)工作通過應(yīng)用定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)軟件展開研究。當(dāng)完成整體的事故后果模擬評(píng)價(jià)后，可以獲取得到園區(qū)不同的風(fēng)險(xiǎn)曲線值，標(biāo)定出個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)不同風(fēng)險(xiǎn)曲線，得出危險(xiǎn)性更大的企業(yè)，可作為重點(diǎn)監(jiān)管對(duì)象，嚴(yán)格多種安全防護(hù)措施。在化工園區(qū)的各個(gè)企業(yè)，可以通過自動(dòng)化技術(shù)和應(yīng)急協(xié)助，降低風(fēng)險(xiǎn)因素，預(yù)防事故發(fā)生[2]。

4 發(fā)展展望

現(xiàn)階段，化工園區(qū)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式逐步普遍性，但依舊存在理論認(rèn)知不足、難以在宏觀政策層面和實(shí)踐應(yīng)用相結(jié)合、缺乏對(duì)危險(xiǎn)事故科學(xué)認(rèn)知和綜合考量的問題。另外還缺乏相對(duì)專業(yè)化的理論指導(dǎo)和技術(shù)規(guī)范，也促使開展工作的局限性。現(xiàn)階段主要運(yùn)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方式是概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。在危險(xiǎn)事故發(fā)生之前，需展開系統(tǒng)性的研究和分析，從而在源頭處將風(fēng)險(xiǎn)性因素降到最低，全面防范風(fēng)險(xiǎn)事故。在區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)過程中，需考慮園區(qū)不同裝置之間的多米諾效應(yīng)，以便得到事故發(fā)生影響范圍的最大可能。在此情況下，今后應(yīng)當(dāng)不斷加強(qiáng)定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究，明確不同危險(xiǎn)事故類別。并加強(qiáng)事故防范和應(yīng)急預(yù)案，促使風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果和化工園區(qū)風(fēng)險(xiǎn)保持一致性和真實(shí)性，進(jìn)而準(zhǔn)確的研判風(fēng)險(xiǎn)和預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)語

綜上所述，對(duì)化工園區(qū)區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式展開研究具有至關(guān)重要的意義。為了更好實(shí)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，應(yīng)不斷深化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模式研究，結(jié)合實(shí)際情況和產(chǎn)業(yè)布局，在實(shí)踐中改進(jìn)評(píng)價(jià)方法，全面預(yù)防危險(xiǎn)事故，切實(shí)推動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)防范工作。