基于CASST-QRA某化工企業重大危險源定量分析與評價研究

讓淑領

（北京中礦基業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，城市建設和產業升級對化學化工產品的需求急速增加，化工企業的數量和規模也隨著急劇增長。化工企業在生產過程中，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督管理暫行規定》等規定也明確要求對重大危險源進行辨識。因此，在化工企業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、裂解及環體精餾裝置、硅粉加工裝置等。該企業廠區附近無風景區和文物古跡，對環境和生態無危害，周邊環境符合建廠條件。廠區上空無架空電力、通訊線穿過，地下無輸油輸氣管線穿過。

該企業周邊500 m范圍情況如圖1所示，其中綠色框線內的區域為該公司的廠區范圍。

圖1 該化學公司廠區周邊情況圖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《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》中規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進行安全決策的重要依據。

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。通常用社會風險曲線（F-N曲線）表示。可容許社會風險標準采用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、盡可能降低區和可容許區3個區域。

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的CASST-QRA重大危險源區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、操作參數進行核實；然后，對該公司所在地區的自然條件進行調查，并在系統中輸入地圖信息、企業與危險源信息、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，該公司整個廠區的個人風險可以接受。

（2）社會風險。

該公司整個廠區的社會風險曲線如圖3所示。

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

由圖3可知，該公司聯合社會風險曲線并未落在“不可容許區”，落在“容許區”及“盡可能降低區”。因此，該公司應在可能的情況下盡量減少聯合裝置、罐區風險，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，并根據實際情況進行修改；建立危險化學品檔案，該企業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安全操作規程并認真執行，定期對重大危險源安全監測監控系統進行檢測及檢驗，保證完好。

在安全技術方面，建設自動控制系統和控制中心，對液位、溫度、壓力等工藝參數采用DCS集中控制，裝置中重要的工藝參數均集中在控制室DCS上指示、自動調節及趨勢記錄，并對一些重要的操作參數設置越限報警，以確保裝置安全平穩操作；在裝置、罐區等重要場所設有視頻監控探頭，采集現場實時畫面，將圖像信號實時傳送到中心控制室，其中罐組攝像監控系統能夠有效監控到儲罐頂部。在裝置區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的個人風險和社會風險進行定量計算，結果表明整個廠區的個人風險均在可接受范圍內，社會風險落在“容許區”及“盡可能降低區”。

（2）根據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，避免事故的發生。