化工園區石油化工裝置拆除過程風險分析及安全控制研究

侯文濤，張金巖

（山東濱化濱陽燃化有限公司，山東 濱州 251800）

0 引言

我國是全球最大的化工生產國、出口國，2020 年我國化工產品產量占到全球總量的38%，據不完全統計2021 年我國規模以上化工企業3 萬多家，化工產品涉及到國民生活工作的各個方面，在國民經濟發展中占據著重要的作用。

隨著科學技術和國民經濟的快速發展，一些靠近落后產能、高能耗、安全風險大、環境污染嚴重、生產效率低下的化工裝置被迫退出和拆除，另外近幾年國民經濟發展和人民安全環保意識的提升，一些靠近城鎮人口危化品生產企業搬遷改造[1-2]。2018 年山東省提出《新舊動能轉換實施方案》，按計劃對城鎮周圍危化品生產企業進行新舊動能轉換[3]。目前我國存在很大量的化工企業面臨著異地遷建、就地改造升級、關閉拆除退出的局面，但是由于我國化工裝置拆除施工作業風險分析及安全控制管理的相關理論還處于起步階段，當前人們將關注的重點往往放在化工生產、儲存、運輸、經營等常規安全。而缺乏對石油化工裝置拆除施工作業進行風險辨識分析，并針對性地提出安全管控措施，為此，需對石油化工裝置拆除施工進行風險辨識分析，并針對危險源針對性地制定風險管控措施，將安全隱患和風險扼殺在潛伏未發生階段，為以后化工生產裝置拆除提供安全管理經驗。

1 化工園區石油化工裝置的基本特點分析

不同化工園區石油化工企業雖然化工裝置的類型和規模不一樣，但是化工生產裝備、基本的生產工藝基本相同。涉及壓力容器、塔器、壓力管道、機電設備、換熱器、機泵、壓縮機、反應釜、加熱爐以及儲罐等設備。其設備在生產運行過程中都處于高溫、高壓、有毒和有腐蝕環境中，需要的反應條件較為苛刻，其原料、中間品和產品都涉及易燃、易爆、易腐蝕、有毒等危化品，易發生人員中毒和窒息、火災和爆炸、灼傷等安全事故，且事故后果較為嚴重[4]。在石油化工裝置拆除施工作業過程中，直接將這些危害暴露在施工作業人員面前，其安全管理對于預防安全事故的發生具有重要的保護作用。

石油化工企業由于具有能耗大、污染大等特點，往往會配套建設像污水處理廠、火炬、氣柜、儲罐和鍋爐等公用設施，產品和原料的儲存、裝卸也存在著巨大的危險。近些年來化工儲罐的安全事故也時有發生，如今年發生的滄州原油儲罐火災事故，也對石油化工企業的安全管理水平提出了更高的要求。

石化常減壓裝置反應過程的要求是高溫高壓條件，主要的生產設備分為分餾塔、電脫鹽裝置、加熱爐等。火災風險性等級屬于甲類，蒸餾過程中所涉及到的原料、中間產品、產品等品種眾多，且大多數屬于危化品，具有有毒有害、易燃、易爆、易揮發，具有火災和爆炸風險性的特點，在蒸餾過程中多為氣液混合狀態，氣相與空氣混合形成爆炸混合物，遇到點火源容易發生火災爆炸風險[5]。另外，常減壓裝置的原料和油品多為自燃點低，若油品發生泄漏就會發生火災事故。

石油化工企業對產品質量的要求十分苛刻，需要化工裝置進行持續性、連續性運行生產，企業職工需要進行“四班三倒”或“三班兩倒”，在石油化工裝置拆除施工作業過程中原倒班人員作息時間發生變化，也存在倒班人員加班的情況，對石油化工裝置拆除施工作業中的監護和自主施工造成精力不足，監護職責落實不到位，就有可能發生嚴重的事故后果。

2 化工園區石油化工裝置拆除事故分析

根據國家統計局和應急管理廳發布的相關事故案例進行分析可知，2021 年安全事故中，檢維修施工作業環節發生的化工行業事故占到總事故數的40%左右，化工園區石油化工裝置拆除施工作業過程中發生的事故主要集中在火災事故、人員中毒和窒息事故和吊裝起重事故這三個方面[6]。

1）火災事故分析。裝置設備的拆卸需要用到電焊、氣焊等熱切割作業，電鉆、風鎬、錘擊和磨光機等摩擦產生火花的作業。氧氣瓶、乙炔瓶使用不當，未對動火設備進行取樣化驗檢測就直接動火作業。由于石油化工裝置管道設備布置復雜，吹掃、置換不徹底造成易燃易爆可燃物質存在殘留，達到著火條件就會發生火災。

2）人員中毒事故分析。石油化工裝置設備中存在著大量的塔、釜、爐、儲罐、容器、管道、下水道、煙道、溝、坑、池等受限空間，其空間具有出口受限、通風不良的特征，可能存在有毒有害的物料殘留，對可能進入的人員生命健康構成危害，在石油化工裝置拆除過程中不可避免地需要進入受限空間對設備進行施工作業。石油化工裝置因生產原料的高硫性在生產過程中都伴隨著硫化氫生成，硫化氫是一種高毒氣體，可以造成人員中毒和窒息死亡。近期的安全生產事故中，多起進入受限空間未采取“先通風、在化驗、最后作業”的工作流程，以及盲目施救造成事故后果擴大。根據相關統計近幾年人員中毒和窒息安全事故占到總年的四成左右[7]。

3）吊裝起重事故分析。由于石油化工裝置設備的大型化，在移動塔器、反應釜、機泵、加熱爐、閥門、容器等相關設備時，單單依靠人力無法完成相關設備的移動，就需要起重機進行吊裝作業。在吊裝起重過程中吊裝設備固定不牢固、不規范、吊裝范圍內下有人員站立，以及吊裝起重選型不當都會發生吊裝起重事故。

4）從施工作業人員素質方面進行分析，由于裝置拆除施工需要大量的施工作業人員，作業人員的身體和技能素質往往不好把控，施工作業人員往往在當地進行臨時招聘拼湊，造成施工作業人員對施工作業的不安全因素和風險辨識分析的能力不足，安全防范措施的落實程度重視程度不高，鑒于拆除施工作業人員需要長期暴露在高風險的施工作業環境中，生產經營單位和承包商需要引入無人機、智能視頻AI 分析設備、人員定位設備、智能手環等新興技術設備檢測和消除施工人員身體和心理因素對安全的影響。

3 石油化工裝置拆除施工安全分析

3.1 常規拆除施工作業分析

化工園區石油化工裝置因其生產工藝的復雜化、規模大型化涉及易燃易爆和有毒有害物料的特點，使其裝置拆除施工作業所涉及多學科、多領域技術交叉才能完成，施工作業復雜，風險性較大。

受制于前幾年小企業安全意識不強，安全制度流于形式，石油化工裝置拆除的施工作業安全管理全部推脫給承包商，形成裝置拆除施工作業安全管理流于形式，不能落實裝置拆除方案中的安全管理措施，不能建立工作作業管理流程，對拆除現場施工作業不能實現實時監管。

在石油化工裝置拆除施工作業過程，主要風險集中在施工作業人員在拆除現場施工作業和使用大型施工機械工具進行施工作業中。施工大型機具設備使用不當會造成嚴重的事故后果，需要在石油化工裝置拆除施工作業過程中對施工機械設備進行重點的安全管理和檢查。拆除施工作業中的安全管理不能從風險控制的角度進行出發，最重要的是在實際的施工拆除中對風險進行落實有效的防控措施。

3.2 高處作業安全分析

石油化工裝置拆除施工作業中常伴隨著高處登高作業，在塔器、容器、管線等設備拆除施工作業中施工作業人員和其使用的工具等都存在著高處墜落的風險。例如，在2016 年的江西豐城發電廠冷卻塔施工作業過程中發生腳手架垮塌事故，該事故造成74 人死亡，3 人受傷，屬于特別重大的安全事故，也從側面證實高處登高作業存在腳手架、提升器等使用不當、施工機具使用不當，容易引發各類安全事故。對石油化工裝置施工作業中的高處登高作業風險要素及安全措施進行綜合分析，其歸納統計分析表如表1 所示。

表1 施工現場高處作業風險要素及安全措施統計表

4 結論

石油化工裝置拆除施工作業的風險控制是個復雜、專業的過程，需要根據作業現場的氣候、外界環境等因素進行綜合全面的分析，對石油化工裝置的常規施工作業、吊裝起重作業、高處拆除作業、受限空間內作業等拆除施工進行風險控制，并對針對高風險的作業活動制定管控措施。