煉油企業火災事故統計分析與應急技術需求分析

欒國華裴玉起儲勝利楊丹丹吳承澤胡國林

（1.中國石油安全環保技術研究院；2.中國石油長慶油田公司技術監測中心）

煉油企業火災事故統計分析與應急技術需求分析

欒國華1裴玉起1儲勝利1楊丹丹2吳承澤1胡國林1

（1.中國石油安全環保技術研究院；2.中國石油長慶油田公司技術監測中心）

文章收集了近10年來中國大陸煉油企業發生的27起典型火災事故案例。按照設備類型、事故介質等對這些事故案例進行統計，分析火災事故的時間特征，計算火災事故的發生概率，分析火災事故與工藝流程、設備、介質之間的關系。在此基礎上，按照各類火災事故的發生概率，對目前煉油企業需要應對的重點工藝、設備、物料進行排序，給出火災事故應急技術需求導向目錄。

火災事故；統計分析；煉油裝置；應急技術需求

0 引 言

石油煉化的流程主要是將油田現場生產的原油通過蒸餾、熱加工、催化裂化、加氫、重整等工藝步驟，將原油物料轉化成為汽油、柴油、煤油、瀝青等基礎油料［1］。隨著經濟社會的不斷發展，需要建設更多的石油化工裝置，以滿足社會對石油石化產品日益增長的需求。煉油企業的生產流程和工藝過程大多涉及易燃、易爆物料的高溫、高壓反應，煉化裝置面臨極大的火災風險［2-5］。目前我國一些大型煉油生產設備在役運行年限已經達到30年以上，出現設備老化、管線腐蝕等問題。此外，一些新擴建、新設計的煉油生產設備，存在設計標準欠缺、管理經驗不足、設備運轉仍處在磨合期等問題，導致煉油企業的安全生產存在較大的風險隱患［6-7］。本文分析了近10年來中國大陸煉油企業發生的典型火災事故案例27起，得到了煉油裝置不同流程、設備和介質的火災事故特征和發生概率［8］。其次根據煉油裝置火災事故應急需求，研究提出了按照爐、塔、釜、罐、泵、換熱器、分離器、壓縮機、管線閥門和其他設施10類設備劃分大類，預測計算不同設備、介質火災風險概率，分析煉化企業火災事故應急技術需求導向目錄［9-11］。

1 煉油企業火災事故統計

本文統計的煉化企業事故包括由于物料泄漏、爆炸等事故引起的著火事故，事故信息主要包含事故發生時間、工藝流程、裝置設備、物料等?；馂氖鹿蕯祿膩碓粗饕幸韵聨追N，一是國家安全監管總局對近年來發生煉油企業著火爆炸事故的信息統計；二是查閱近年來主要媒體網站上關于煉油企業火災爆炸事故信息的客觀報道；三是走訪國內一些大型煉油企業，調查統計火災事故信息。2004—2013年中國大陸地區煉油企業火災事故統計見表1。

本文統計事故信息的目的是為了開展火災事故特征研究，提出有針對性的應急技術方案，指導火災事故的科學應急，所以并未給出事發單位、傷亡人數、經濟損失以及事故原因分析等內容。

2 煉油企業火災事故特征分析

2.1 火災事故時間特征

2.1.1 火災事故年度分布情況

煉油企業火災事故年份分布情況如圖1所示。從分布情況看，近10年來我國大陸煉油企業每年均有火災事故發生，事故分布呈拋物曲線分布，兩端峰值分別出現在2004年和2011—2012年，分別發生8起和5起事故。2005—2010年，全國煉油企業發生事故次數較少，除2006年發生3起事故外，其余年份每年均只發生1起事故。2011—2012兩年共發生10起事故，2013年又回落至1起事故。

2.1.2 火災事故月份分布情況

煉油企業火災事故月份分布情況如圖2所示。從分布情況看，近10年來，1—12月，每月均有火災事故發生。1月、5—10月為火災事故高發月份，2—4月、11—12月發生火災事故均為1起。

從整體上看，近年來我國煉油企業的火災事故發生概率長期存在，且每月均有發生火災事故的可能性，全年火災事故發生次數隨機性較強，與具體的年份、月份無明顯的函數關系，部分年份、月份的火災事故概率較高。根據目前的火災事故的統計情況，煉油企業的火災事故在今后相當長的一段時間內均會存在，需要進一步分析火災事故概率影響因素?；馂陌l生后，需要采取科學的應急措施消除、避免事故的破壞性影響。

表1 2004—2013年中國大陸地區煉油企業火災事故統計

圖1 煉油企業火災事故年份分布

圖2 煉油企業火災事故月份分布

2.2 火災事故概率因素分析

不同因素的火災事故次數除以發生的總火災次數，即為火災事故概率［4-5，12-13］。按照工藝流程、設備、物料的不同，將27起火災事故概率進行分類整理，相關分析如下。

2.2.1 火災事故概率與工藝流程關系

煉油的工藝流程主要有：脫鹽脫水、常減壓蒸餾、催化裂化、加氫催化、加氫裂化、延遲焦化、催化重整、加氫重整、電化學精制、溶劑精制、氧化瀝青、氣液分離、氣體脫硫、烷基化、氫氣制備、芳烴分離、硫磺回收等17種［1］。

近10年來國內發生火災事故工藝流程有9種，占總工藝流程數的一半以上，火災事故概率與工藝流程關系見圖3。如圖3所示，不同工藝流程發生火災事故的概率不相同，其中常減壓工藝發生火災事故的概率最高為37.04%，超過了近10年來煉油企業發生總火災事故概率的1／3，其次發生火災事故的概率分別為加氫重整、催化裂化、加氫裂化、氣液分離、延遲焦化、加氫催化、氫氣制備、硫磺回收等工藝。

2.2.2 火災事故概率與煉油設備關系

煉油企業煉油設備主要可以分為爐、塔、釜、罐、泵、換熱（冷凝）器、分離器、壓縮機、管線閥門以及其他輔助設施等10大類，根據煉油工藝流程的需要，設計煉油設備不同的耐壓、耐溫、耐腐蝕等級。

近10年來發生火災事故的設備共有9類，幾乎全部的煉油生產設備均發生過火災事故，火災事故概率與煉油設備關系見圖4。如圖4所示，換熱器、爐兩類設備發生火災事故的概率最高均為22.22%，分離器、釜發生火災事故的概率最低均為3.7%。塔、罐兩類設備發生火災事故的概率超過了10%，壓縮機、泵、管線閥門設備發生火災事故的概率均為7.41%。

圖3 火災事故概率與工藝流程關系

圖4 火災事故概率與煉油設備關系

2.2.3 火災事故概率與物料關系

通常情況下，煉油企業將主要組分為C1～C4的油品稱為石油氣、主要組分為C5～C20的油品稱為輕油、C20以上油品稱為重油。煉油工藝流程中涉及的物料還有液化烴、氫氣、硫磺、渣油雜質等，火災事故概率與物料關系見圖5。如圖5所示，近10年來煉油企業重油物料發生火災事故的概率最高為29.63%，其次為液化烴、輕油、氫氣、硫磺，事故概率分別為25.93%，25.93%，14.81%，3.7%，石油氣、渣油雜質物料未發生火災事故。

圖5 火災事故概率與物料關系

3 煉油企業火災事故應急技術需求分析

3.1 火災事故發生次數預測

根據前文分析，煉油企業火災事故概率與大部分的工藝流程、煉油設備有關，與部分物料有關。分析設備發生火災事故概率十分必要［10，14］。火災事故與工藝流程的關系，包含了物料、設備兩大要素，不能單獨體現火災事故與物料、設備之間的具體關系，本文研究通過將不同設備、物料發生火災事故的概率相乘，來確定煉油裝備承載不同物料情況下發生火災事故的總體概率，進而計算預測未來可能發生事故的次數，具體計算公式如下：

式中，PA為設備及物料火災事故的總體概率，%；PE為設備發生火災事故的概率，%；PM為物料發生火災事故的概率，%。

式中，N10為未來10年煉油企業可能發生火災事故次數；Nlast10為過去10年煉油企業發生火災事故次數。

3.2 火災事故應急技術需求分析

按照未來10年煉油企業發生的火災事故的次數，本文將火災事故應急技術需求分為非常緊迫、緊迫、一般三類。由前文分析可知，全國煉油企業發生的火災事故共27起／10年，根據公式（2），當PA≥3.7%，未來10年的全國可能發生火災事故的次數大于1次，事故發生頻率絕對不可接受，應急技術需求非常緊迫；當0＜PA＜3.7%，未來10年的全國可能發生火災事故的次數小于1次，事故發生頻率不可接受，應急技術需求緊迫；當PA＝0，未來10年全國可能不發生火災事故，事故發生頻率可接受，應急技術需求一般。

根據火災事故發生總體概率，預測計算未來10年火災事故發生的次數，分析煉油企業火災事故應急技術需求導向，如表2所示。

表2 煉油企業火災事故應急技術需求導向

4 結束語

本文對煉油企業發生的典型火災事故進行統計和分析，提出應用以往火災事故概率預測不同設備、不同物料發生火災事故概率的計算方法，給出應急技術需求導向表。煉油企業的火災事故在今后相當長的一段時間內均會存在，火災事故應急工作是今后煉油企業的應急工作重點。

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1005-3158（2014）06-0060-04

2014-03-03）

（編輯 石津銘）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.06.019

欒國華，2012年畢業于中國石油大學（北京）油氣田開發專業，博士，現在中國石油安全環保技術研究院從事安全環保技術研究工作。通信地址：北京市昌平區沙河鎮西沙屯橋西中國石油創新基地A座，102206