基于CASST-QRA某化工企業(yè)重大危險源定量分析與評價研究

讓淑領

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

0 引 言

化學工業(yè)是國民經濟的重要組成部分，隨著我國國民經濟的騰飛，城市建設和產業(yè)升級對化學化工產品的需求急速增加，化工企業(yè)的數(shù)量和規(guī)模也隨著急劇增長。化工企業(yè)在生產過程中，會使用到大量有毒有害、易燃易爆的化學危險品，一旦存儲或使用過程中操作不當就可能引發(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儲罐發(fā)生爆炸事故，造成78人死亡，76人重傷，直接經濟損失19.86億元。此外，《危險化學品重大危險源辨識》、《危險化學品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》等規(guī)定也明確要求對重大危險源進行辨識。因此，在化工企業(yè)生產過程中必須要對重大危險源進行辨識、安全評估與分級。

1 企業(yè)基本情況

山東某化學有限公司主要生產有機硅單體產品、室溫硫化甲基硅橡膠、甲基乙烯基硅橡膠、硅橡膠原料；化工產品、石油制品等，公司現(xiàn)有1套100 kt/a有機硅單體裝置及其配套設施，該裝置主要包括氯甲烷合成裝置、氯甲烷壓縮機房、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，其中綠色框線內的區(qū)域為該公司的廠區(qū)范圍。

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

2 重大危險源事故后果定量分析

2.1 定量分析理論模型

依據(jù)《危險化學品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》中規(guī)定的可容許風險標準以及《危險化學品生產裝置和儲存設施風險基準》(GB36894-2018)風險基準的要求，定量風險評價主要采用個人風險和社會風險2項指標，個人風險和社會風險的容許標準是地方政府和公司企業(yè)進行安全決策的重要依據(jù)。

2.1.1 可容許個人風險標準

個人風險是指因危險化學品重大危險源各種潛在的火災、爆炸、有毒氣體泄漏事故造成區(qū)域內某一固定位置人員的個體死亡概率，即單位時間內(通常為/年)的個體死亡率。通常用個人風險等值線表示。

2.1.2 可容許社會風險標準

社會風險是指能夠引起大于等于N人死亡的事故累積頻率（F），即單位時間內（通常為年）的死亡人數(shù)。通常用社會風險曲線（F-N曲線）表示?？扇菰S社會風險標準采用ALARP原則作為可接受原則。

該原則通過2個風險分界線將風險劃分為不可容許區(qū)、盡可能降低區(qū)和可容許區(qū)3個區(qū)域。

2.2 定量計算結果

本文利用由中國安全科學生產研究院開發(fā)的CASST-QRA重大危險源區(qū)域定量風險評價軟件對該公司危險性相對較大的儲存設施、整個廠區(qū)進行個人風險和社會風險值評價，評價過程如下：首先，對該公司周邊情況進行調研，確定周邊人員情況，對該項目構成重大危險源的主要設備及管線的設備參數(shù)、操作參數(shù)進行核實；然后，對該公司所在地區(qū)的自然條件進行調查，并在系統(tǒng)中輸入地圖信息、企業(yè)與危險源信息、人口分部信息及自然條件信息等相關信息；最后對事故后果進行模擬計算，繪制個人風險等值線和社會風險曲線。具體的定量計算結果如下：

（1）個人風險。

按照《危險化學品生產裝置和儲存設施風險基準》（GB36894-2018）計算該公司整個廠區(qū)個人風險，定量風險計算結果如圖2所示。

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

由圖2可知，個人風險310-6等值線內無高敏感防護目標、重要防護目標與一般防護目標里的一類防護目標，個人風險110-5等值線內無一般防護目標里的二類防護目標，個人風險310-5等值線內無一般防護目標里的3類防護目標。因此，該公司整個廠區(qū)的個人風險可以接受。

（2）社會風險。

該公司整個廠區(qū)的社會風險曲線如圖3所示。

圖3 該公司整個廠區(qū)社會風險Fig.3 Social risk of the whole plant area of the company

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

3 重大危險源管控措施

在化工企業(yè)的安全生產管理過程中，尤其是在對危險化學品重大危險源的管理中，需要從管理層面和技術層面加強對該企業(yè)的重大危險源進行管控。因此，本文從管理和技術2個方面提出重大危險源的管控措施，具體管控措施如下：

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

在安全技術方面，建設自動控制系統(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、自動調節(jié)及趨勢記錄，并對一些重要的操作參數(shù)設置越限報警，以確保裝置安全平穩(wěn)操作；在裝置、罐區(qū)等重要場所設有視頻監(jiān)控探頭，采集現(xiàn)場實時畫面，將圖像信號實時傳送到中心控制室，其中罐組攝像監(jiān)控系統(tǒng)能夠有效監(jiān)控到儲罐頂部。在裝置區(qū)可能泄漏可燃氣體的場所設有可燃氣體報警儀，信號傳送至中心控制室，控制室內設置報警控制器及蜂鳴器。

4 結 語

（1）利用CASST-QRA軟件，分別對該公司整個廠區(qū)的個人風險和社會風險進行定量計算，結果表明整個廠區(qū)的個人風險均在可接受范圍內，社會風險落在“容許區(qū)”及“盡可能降低區(qū)”。

（2）根據(jù)該公司的重大危險源定量分析計算得到的個人風險和社會風險結果，分別從管理層面和技術層面提出改進意見，保證該供公司的危險化學品重大危險源得到有效的控制，避免事故的發(fā)生。