某石化功能區突發事故安全環境影響分析

王成良 孟擎帛 李冬梅

(中國石油集團安全環保技術研究院有限公司)

0 引 言

目前國內化工園區的建設和發展已成為推動地方產業布局調整、吸引投資、帶動區域經濟發展的重要動力。一方面，化工園區在實現資源優化配置的同時，可以對各類危險化學品實現有效監控和統一管理，為產業發展創造優越的環境和條件[1]。另一方面，隨著化工園區的建設規模和生產儲存裝置不斷擴大，化工企業內存放、使用大量易燃易爆、有毒有害化學品，同時企業之間關聯度高，密集布局，使得化工園區危險源集中，風險管控難度增大，對安全生產和管理帶來了極大挑戰[2]。某經濟開發區石化功能區與東部生活區安全防護距離較近，石化功能區內企業一旦發生突發事件，對東部生活區安全環境的影響將備受關注。

1 開發區規劃和企業入駐現狀

開發區土地規劃為工業用地、倉儲物流用地、居住用地、對外交通用地，以及對公共設施、行政辦公、商業金融業、文化娛樂、體育、醫療衛生、教育科研、市政設施用地的規劃。開發區總體規劃布局為“四帶”“兩廊”“一心”和“多園”。其中，石化功能區涉及危險化學品生產企業4家、儲存企業5家，經營和使用企業5家，在建企業4家。

2 石化功能區風險分析

石化功能區內危險化學品企業生產過程大多具有高溫、高壓的特點，生產裝置區域大多屬于甲類火災危險性區域，生產和儲存過程涉及原油、成品油等26種易燃、有毒物質，火災、爆炸、中毒和窒息是工藝生產過程中的主要風險。

目前，石化功能區共有重大危險源企業12家，其中，一級重大危險源7家，二級重大危險源2家；涉及重點監管危險化工工藝的企業8家，包括加氫工藝、裂解工藝、氧化工藝、聚合工藝、電解工藝、烷基化工藝。

3 石化功能區事故狀態下安全影響分析

在對石化功能區內危險化學品生產、使用、儲存、運輸、經營，以及涉及危險工藝的企業可能發生的火災爆炸及泄漏事故進行最大化模擬的基礎上，考慮了相關企業事故疊加影響(多米諾效應)和社會影響，分別選取其中最不利的情況進行安全影響分析[3]。

3.1 石化功能區布局安全性分析

石化功能區現以能源儲備、石油化工、制漿造紙和港口物流為主導產業，以海洋裝備制造、配套加工和綜合服務業為輔助產業。產業結構符合本地區經濟社會發展總體規劃、化工產業資源和自然環境條件，定位準確、重點突出，具有一定的前瞻性。開發區總體規劃合理，石化功能區布局符合基本要求，但還存在諸如基礎設施、港航設施建設滯后，污水處理、熱電聯供、工業氣體供應等公用和輔助工程尚未建成投產等問題，需要逐步解決。

3.2 安全風險可接受程度定量分析

3.2.1 個人風險分析

應用重大危險源區域定量風險評價算法，完成個人風險的計算、等值線的計算。

各企業3×10-5個人風險等值線，沒有超出石化功能區內危險化學品企業的廠區；一家企業的1×10-5個人風險等值線范圍內，對LNG企業碼頭存在影響，其余企業個人風險均未超出企業廠區，且石化功能區1×10-5個人風險等值線影響范圍內不存在公眾聚集類、居住類高密度場所；3×10-6個人風險等值線影響范圍沒有高敏感場所、重要目標和特殊高密度場所。

綜上所述，石化功能區3×10-5，1×10-5，3×10-6個人風險可以接受。

3.2.2 社會風險分析

石化功能區的整體社會風險曲線沒有進入不可容許區，社會風險在可接受范圍內；石化功能區整體面臨的1～2人以上死亡事故的累積風險約為5.2×10-4/a，10人以上死亡事故的累積風險約為4.6×10-5/a，100人以上死亡事故的累積風險約為1.68×10-6/a。

由此可見，石化功能區存在100人以上傷亡的重大事故風險，通過提高企業員工安全意識和技能，加強企業安全管理，石化功能區社會風險將進一步降低。

3.2.3 安全防護距離

石化功能區安全防護距離是在石化功能區與安全防護目標之間設置的，保護和防范化學品石化功能區外部人員密集場所或敏感場所免受石化功能區各類潛在事故影響的間距。

以石化功能區個人風險計算結果為依據，根據3×10-5，1×10-6個人風險等值線的區域覆蓋范圍，確定石化功能區安全防護距離。其中風險最高的企業甲煉化企業，最小防護距離不應小于423 m，現有防護距離遠大于該標準，對東部生活區幾乎不會造成影響[4]。

3.3 石化功能區危險源事故后果及多米諾效應分析

通過對企業之間的多米諾效應分析，預先分析事故可能波及的范圍或者擴大化的趨勢，有效預防事故狀態下的事態擴大，迅速應對處置各類突發事件[5]。極端情況下，甲煉化企業等企業發生典型事故會造成企業間多米諾效應，其余企業不會影響周邊企業。典型事故后果的多米諾效應分析結果見表1。

表1 極端情況下石化功能區多米諾事故影響一覽

3.4 石化功能區危險品儲運風險分析

3.4.1 儲存風險

石化功能區內企業大部分涉及危險化學品的儲存，特別是丁石油企業、某國投企業、中石化商儲、某油庫等儲存較多石油產品。經評估，石化功能區內企業公用工程及輔助生產設施設置及安全管理機構及人員設置滿足規范和安全要求。由于某油庫位于人員密集區內，且該企業設備設施較為落后，企業周邊人員活動會對石化產品儲存安全帶來不確定因素，一旦發生突發事件，會對附近居民造成影響。

3.4.2 水路運輸風險

石化功能區已建成42個泊位，港口年吞吐能力近億噸，主要由甲煉化企業、癸化工企業等8家企業負責管理。目前碼頭區存在的主要風險是碼頭水域附近船只活動對碼頭運輸帶來的影響，包括捕魚作業漁船，對油輪靠離泊和危險品裝卸船作業造成一定影響。同時碼頭區附近有多家大型石油庫，一旦發生突發事件，將會造成較大影響。

3.4.3 公路運輸風險

石化功能區運輸的貨物多為危險化學品，但區內未設危險化學品運輸專用道路以及危險化學品專用停車場。石化功能區內道路未設置危險化學品運輸交通信號監控，石化功能區封閉化管理項目建設尚未完成，社會車輛和人員可隨意進出石化功能區紅線內，增加了石化功能區安全環境風險。

3.4.4 管道運輸風險

開發區公共管廊主要由甲煉化企業、丁石油企業等幾家企業分段建設，現共架設管線51條，總長度約為186 km，其中危險化學品輸送管線29條，總長度約68 km，輸送原油、成品油、對二甲苯、液化氣、輕芳烴、醋酸等22種危險化學品，總物質量超過2×104t。

石化功能區內公共管廊建設單位4家，使用管廊企業10家，部分企業之間尚未簽訂公共管廊安全管理相關協議；沿濱海大道一側A山距離公共管廊較近，存在山體滑坡砸壞公共管廊的安全隱患。

經評估，石化功能區危險品儲運對東部生活區幾乎不造成影響。

4 事故狀態下大氣影響分析

經分析計算，石化功能區內各企業若發生泄漏事故，各類有毒物質擴散半致死濃度(LC50)最遠影響均限于本廠區內。甲煉化企業等企業部分有毒物質擴散立即威脅生命和健康濃度(IDLH)可能影響到干沖區居民。

4.1 甲煉化企業

甲煉化企業目前擁有26套煉油化工生產裝置及相應的油品儲運設施、公用工程，自備30×104t級原油碼頭及10×104t級成品油碼頭各1座，大部分物料具有易燃易爆特性，部分具有毒害性。一旦發生火災爆炸、泄漏等事故，事故中泄漏的有毒物質以及次生污染物將對周圍環境造成較大污染。

在假定源項、氣象條件下，大氣影響分析如下。

現有原油罐區火災事故SO2和CO影響、苯乙烯裝置泄漏事故苯乙烯影響、苯塔泄漏事故苯影響、苯罐區泄漏及火災事故苯和CO影響等限于廠區或廠界周邊。其中，原油罐區火災事故次生CO影響范圍相對較大，如圖1、圖2所示。半致死濃度(LC50)最遠影響距離為1 040 m，立即威脅生命和健康濃度(IDLH)最遠影響距離為1 460 m，甲煉化企業1 300 m衛生防護距離范圍內居民搬遷完畢后，上述范圍均不涉及居民區，對東部生活區大氣環境不構成影響。

圖1 甲煉化企業原油罐區火災事故CO影響范圍

圖2 甲煉化企業原油罐區火災事故SO2影響范圍

在建乙烯項目苯儲罐泄漏事故和苯輸送管線泄漏排放苯影響范圍較大，如圖3、圖4所示。半致死濃度(LC50)最遠影響距離位于廠區內；IDLH濃度最遠影響距離分別為2 034 m和2 640 m，該項目煉油區1 000 m衛生防護距離范圍內居民搬遷完畢后，影響范圍涉及某鄉鎮的3個社區，一旦發生事故，應及時組織區域內居民撤離。

圖3 甲煉化企業苯管線(在建)泄漏事故苯影響范圍

圖4 甲煉化企業苯罐區(在建)泄漏事故苯影響范圍

4.2 某紙業企業

在設定源項、氣象條件下，某紙業企業事故影響預測如下。

氯氣管線泄漏事故排放的氯氣影響范圍為，毒性終點濃度-1(58 mg/m3)最遠影響距離為1 060 m，該范圍內無居民區等敏感目標分布；毒性終點濃度-2(5.8 mg/m3)最遠影響距離為4 010 m，某紙業企業氯氣泄漏事故影響范圍見圖5。該范圍內涉及A-1大廈、A-2社區、A-3生活區、A-4安置區、A-5居委會、A-6居委會、A-7居委會等敏感目標，一旦發生事故，應及時組織區域內居民撤離。

圖5 某紙業企業氯氣泄漏事故影響范圍

燃料油儲罐火災事故次生CO影響范圍為，毒性終點濃度-1(380 mg/m3)最遠影響距離為1 110 m，該范圍內無集中居民區等敏感目標分布；毒性終點濃度-2(95 mg/m3)最遠影響距離為3 060 m，某紙業企業燃料油儲罐火災事故CO影響范圍見圖6。該范圍內涉及A-1大廈、A-2社區、A-8宿舍區等敏感目標，一旦發生事故，應及時組織區域內居民撤離。

圖6 某紙業企業燃料油儲罐火災事故CO影響范圍

4.3 戊石化企業

戊石化企業環境風險事故后果預測結果見表2。

表2 戊石化企業環境風險事故后果預測

開發區規劃環評提出，結合國內外類似工業區相關經驗，建議將石化功能區邊界外3.0 km范圍設為環境風險防范區，防范區內不宜作為拆遷安置地，不宜新建居住區、學校、醫院等敏感建筑，東部生活服務區有部分區域位于環境風險防范區之內。因此，一旦發生事故，開發區應立即啟動相應應急預案，并視情況組織人員撤離[6]。

5 事故狀態下海域污染專題分析

開發區現有甲煉化企業成品油碼頭、原油碼頭、J碼頭等，開發區企業大宗原料產品運輸均為海運，主要包括原油、石腦油、二甲苯等。如果發生船舶溢油事故、裝卸臂泄漏事故、碼頭管線泄漏事故等，將對周邊海域環境造成損害。主要模擬溢油事故后果預測結果見表3。

表3 主要模擬溢油事故后果統計

本區域潮流較強，油膜漂移主要由風和水流驅動。在東南風作用下，漲潮溢油主要往北至東北方向運動，其后隨著落潮流折向西南方向漂移；在偏北風作用下，落潮溢油先往西南方向運動，然后隨漲潮流折向東北運動。由于該港西部海域開闊，溢油發生后在風和潮流作用下向外海擴散，油粒子漂移行程較遠，影響范圍較廣。在突發溢油情況下，碼頭和航道溢油基本不對某紅樹林自然保護區和甲養殖區造成影響，但會對乙養殖區附近海域造成影響，需要及時采取應急響應和處置措施。

根據以上油膜模擬擴散面積分析可知，由于油膜的分裂和漂移，面積逐步擴大，對油膜處理回收的難度將增大。因此，各港區應建立應急響應機制。一旦發生溢油事故，立即響應和處置，盡可能減小油膜漂移擴散的影響范圍，將污染范圍減小到最低程度。

6 企業管理和應急能力分析

6.1 石化功能區安全環保管理

石化功能區目前正在開展封閉化管理項目建設，將對石化功能區設置物理隔離措施和門禁系統，統一部署和管理視頻監控系統。屆時，開發區內居民生活區將與石化功能區完全隔離，非石化功能區內車輛、人員不能隨意進入石化功能區，可為石化功能區有效防范外來安全環境風險。

石化功能區內危險化學品企業均設有安全管理機構，配備專兼職安全生產管理人員和注冊安全工程師，建立安全生產責任制和相應安全生產規章制度，均按規定要求實施安全投入；企業基本完成安全標準化達標評級工作；企業注重安全教育培訓，制定安全教育培訓計劃，有專門的安全培訓經費，采取“三級教育”方式對新員工進行培訓，通過考核，具備一定的安全知識及操作技能，特種作業人員考取特種作業人員操作證，能夠勝任本職工作，滿足安全生產要求。

6.2 開發區應急救援能力

目前，石化功能區一體化應急平臺及國家危險化學品應急救援基地，極大地提高了石化功能區應急救援能力，降低了反應時間，以便及時采取應急措施。但石化功能區尚未設置應急醫療點，且開發區內現有3家醫院均沒有專門針對化學品的救援手段，無法滿足石化功能區的醫療救援任務。

另外，石化功能區無專門的應急道路，也無事故狀態下應急救援車輛通行保障措施，一旦在石化功能區道路堵塞的情況下發生安全事故，應急救援車輛將無法正常通行及進行應急救援。

7 結論和建議

7.1 石化功能區安全環境影響分析結論

7.1.1 區域布局合理，安全環保現狀良好

石化功能區充分發揮區位、資源、港口等優勢，合理規劃產業布局，重點發展石油化工、紙漿一體化、能源等產業，在運輸條件、應急響應、消防救援等方面具有獨特優勢，整體安全環保現狀良好，基本達到國內化學品石化功能區先進水平。

7.1.2 風險分布集中，防控管理持續強化

石化功能區內危險化學品重大危險源分布相對集中，一旦發生重大火災、爆炸、毒性物質泄漏事故。不排除石化功能區企業發生多米諾事故的概率，甲煉化企業等企業若發生火災、爆炸，可能威脅臨近企業，造成連鎖事故。

在泄漏溢油情況下，碼頭和航道溢油基本不會對某紅樹林自然保護區和甲養殖區造成影響，但會對乙養殖區附近海域造成影響，需及時響應。

7.1.3 提升目標明確，管理短板亟需補足

石化功能區2 km范圍內還存在村莊、小學、醫院等敏感場所及人員聚集場所，存在安全環境隱患。

石化功能區內未設置專用危險化學品車輛停車場和危險化學品運輸交通信號監控，未明確危險化學品運輸專用道路。未完成封閉化管理項目建設，社會車輛和人員可隨意進出石化功能區紅線，增加了石化功能區的安全環境風險。

另外，開發區內現有的3家醫療機構均缺少應對危險化學品突發事件的專門醫療救護設施，無針對危險化品突發事件的特效貯備藥，處理危險化學品突發事件及傷員急救能力有限。一旦發生危險化學品突發事件，將難以實現及時有效的現場急救。

7.1.4 響應處置適當，安全環境風險可控

經計算分析，石化功能區個人風險、社會風險均在可接受范圍內。參考各國風險評價基準，對比國際化工行業平均風險統計值8.33×10-5/a，石化功能區當前的安全環境風險水平低于化工行業平均風險統計值。

石化功能區甲煉化企業、某紙業企業、乙石化企業、庚石化企業等企業若發生有毒氣體泄漏突發事件，可能影響干沖區內居民。在做好突發事件應急管理的前提下，安全環境風險可以接受。

石化功能區安全環境風險基本處于可控范圍，但仍需持續強化監管，不斷完善應急準備，逐步提升應急響應和救援處置水平。

7.2 建 議

1)建議石化功能區持續強化企業安全環境風險防控。應嚴格控制高風險項目入園，重點管控中小企業和民營企業，不斷提升對駐區企業的安全環保監管水平。逐步將其他油庫、石化、環保、化工等危險化學品企業遷入石化功能區內。加快基礎設施、港航設施建設，盡快完成污水處理、熱電聯供、工業氣體供應等公用和輔助工程，完善石化功能區安全保障條件，優化石化功能區安全環境，保證石化功能區整體安全容量留有余量。

2)建議盡快對石化功能區進行封閉化管理。建立完善的門禁和視頻監控系統，嚴格控制社會車輛、人員、危險化學品車輛進入石化功能區，明確應急救援特別通道設置機制，規劃緊急疏散路線和疏散點。后續隨著石化功能區產業化格局的逐步成熟深化，可按照“分類控制、分級管理、分步實施”的要求，通過采取不同的封閉監控管理手段，對核心控制區、關鍵控制區、一般控制區實施分級管控。

3)建議逐步對干沖區部分社區、居委會、宿舍區等實施整體搬遷。這些區域是目前發生突發事件情況下最有可能受到不利影響的群體。一旦發生突發事件，人員撤離難度將大幅提升，極有可能造成人員傷亡。

4)建議開發區提高醫療機構應對危險化學品突發事件處置能力；指導各企業針對危險化學品突發事件制定針對性的應急處置方案，組織員工進行應急演練和企業間應急聯動。關注海上溢油風險，指導企業配置圍油欄、收油設備等溢油應急物資；加強碼頭水域管理，避免附近船只活動對碼頭運輸帶來的影響。