焦化企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分析及對(duì)策探索

李明(山西惟智安環(huán)科技有限公司，山西 運(yùn)城 044000)

1 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源評(píng)估的重要性

危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源評(píng)估工作是對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品各種屬性展開(kāi)分析和探究的工作，準(zhǔn)確判斷化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的安全等級(jí)及臨界點(diǎn)位置，并審查與確定安全生產(chǎn)法律法規(guī)、規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范要求的符合性[1]。通過(guò)評(píng)估對(duì)重大危險(xiǎn)源做出客觀、公正、合理的評(píng)估，對(duì)出現(xiàn)的不符合內(nèi)容，提出安全管理改進(jìn)措施，杜絕重特大事故發(fā)生。

2 焦化企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分析

2.1 項(xiàng)目概況

本評(píng)估項(xiàng)目為某焦化企業(yè)新建年產(chǎn)150萬(wàn)噸炭化室高度6.25 m 2×65孔JL6253D型側(cè)裝搗固焦?fàn)t及其配套設(shè)施組成。焦炭的生產(chǎn)過(guò)程是結(jié)合物理化學(xué)方式進(jìn)行生產(chǎn)，其生產(chǎn)原料是精煤，通過(guò)將精煤輸送到焦?fàn)t中，進(jìn)行加工生產(chǎn)，利用高溫催化，結(jié)合裂解和聚縮進(jìn)而將輸送的精煤干餾為焦炭，產(chǎn)生煤氣和氨水等。

為了提高煤氣綜合利用率，工藝過(guò)程中增加了化工副產(chǎn)物回收設(shè)備，回收焦?fàn)t煤氣中的焦油、粗苯和硫等物質(zhì)。

2.2 評(píng)估單元的劃分

依據(jù)GB 18218—2018 《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》規(guī)定，規(guī)定中明確指出，重大危險(xiǎn)源分為兩種不同單元進(jìn)行分析，分別為生產(chǎn)單元和儲(chǔ)存單元。

其中，生產(chǎn)單元當(dāng)裝置及設(shè)施之間有切斷閥時(shí)，以切斷閥作為分隔界限劃分為獨(dú)立的單元。標(biāo)準(zhǔn)未說(shuō)明采用的切斷閥的類(lèi)型，按照對(duì)工藝的分析，采用緊急切斷閥和手動(dòng)切斷閥的裝置均可以按照獨(dú)立的單元進(jìn)行分析。

儲(chǔ)存單元儲(chǔ)罐區(qū)以罐區(qū)防火堤為界限劃分為獨(dú)立的單元，倉(cāng)庫(kù)以獨(dú)立庫(kù)房(獨(dú)立建筑物)為界限劃分為獨(dú)立的單元。辨識(shí)單元?jiǎng)澐秩绫?所示。

表1 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)單元?jiǎng)澐?/p>

2.3 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與分級(jí)

2.3.1 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

本項(xiàng)目涉及的焦?fàn)t煤氣和粗苯屬于重大危險(xiǎn)源辨識(shí)的物質(zhì)；設(shè)備內(nèi)的煤氣量根據(jù)容積、壓力和溫度等因素進(jìn)行綜合考慮計(jì)算；管道內(nèi)煤氣量根據(jù)管徑、壓力和溫度等確定[2]。

粗苯中間槽和粗苯成品罐設(shè)計(jì)了高高報(bào)警聯(lián)鎖切斷等，危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐存量是按該危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐最大容積所對(duì)應(yīng)的危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)量計(jì)算，還是按照設(shè)計(jì)中高高報(bào)警切斷進(jìn)料的值計(jì)算，本次計(jì)算考慮高高報(bào)警聯(lián)鎖切斷裝置實(shí)質(zhì)上是儲(chǔ)罐為了防止高液位冒罐而采取的一種安全措施，是一種非本質(zhì)安全措施，也就是說(shuō)即使采用了這種安全措施，也不能完全保證其發(fā)揮作用，很多事故都證明了這一點(diǎn)[3]。所以重大危險(xiǎn)源的計(jì)算不能拿概率性事件來(lái)當(dāng)盾牌，更不能把安全的保證建立在可能性基礎(chǔ)之上。盡管安全措施肯定要加，但不能因此降低重大危險(xiǎn)源的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)。所以，粗苯的量按照儲(chǔ)罐最大容積計(jì)算。其物質(zhì)的臨界量、實(shí)際存在量及辨識(shí)結(jié)果如表2所示。

表2 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果

2.3.2 重大危險(xiǎn)源分級(jí)

依據(jù)R值的計(jì)算公式，得出R值，結(jié)果如表3所示。

表3 重大危險(xiǎn)源單元R值計(jì)算結(jié)果

根據(jù)計(jì)算出來(lái)的R值，按表4確定危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的級(jí)別。

表4 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源級(jí)別和R值的對(duì)應(yīng)關(guān)系

由表4看出，該項(xiàng)目粗苯成品罐區(qū)R值為68.4屬于二級(jí)重大危險(xiǎn)源單元3事故發(fā)生可能性及危險(xiǎn)程度。

(1)有害物質(zhì)。重大危險(xiǎn)源中涉及到的有害物質(zhì)為粗苯，該物質(zhì)會(huì)造成嚴(yán)重眼刺激，可能致癌，為高度易燃液體和蒸氣，可能造成遺傳性缺陷，造成皮膚刺激，對(duì)水生生物有毒，吞咽及進(jìn)入呼吸道可能致命，長(zhǎng)期或反復(fù)接觸會(huì)對(duì)器官造成損害[4]，對(duì)水生生物有害并具有長(zhǎng)期持續(xù)影響。

(2)事故發(fā)生可能性。一是火災(zāi)、爆炸。粗苯儲(chǔ)存罐質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、物料管線(xiàn)不合理、維護(hù)不到位，導(dǎo)致設(shè)備設(shè)施受到嚴(yán)重腐蝕，法蘭緊固性不佳，材料外泄，泄漏的物料遇點(diǎn)火源即可發(fā)生燃燒和爆炸。再者，露天儲(chǔ)罐在夏季高溫環(huán)境影響下，會(huì)因?yàn)閮?nèi)壓增加出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。流速過(guò)快且防靜電裝置不合理，會(huì)因?yàn)殪o電而發(fā)生燃燒或爆炸事故。二是中毒窒息。粗苯屬于高毒物品，泄漏或操作不當(dāng)、檢修不及時(shí)、安全防護(hù)設(shè)施佩戴不規(guī)范、設(shè)備清理或置換不符合規(guī)定要求，均會(huì)產(chǎn)生中毒問(wèn)題。另外，未按照要求安裝有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置，無(wú)法科學(xué)把控作業(yè)環(huán)境，也會(huì)產(chǎn)生中毒窒息的風(fēng)險(xiǎn)，威脅人們的生命安全。

4 裝置的事故后果模擬

定量分析計(jì)算模型采用南京安元科技有限公司開(kāi)發(fā)的區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)分析軟件。

本報(bào)告對(duì)粗苯罐區(qū)泄漏發(fā)生的池火災(zāi)、蒸氣云爆炸事故傷害模型進(jìn)行模擬計(jì)算。模擬后果如圖1和圖2所示。

圖1 池火災(zāi)事故后果模擬

圖2 蒸汽云爆炸傷害范圍模擬圖

事故后果分析結(jié)果：(1)池火災(zāi)事故后果模擬分析結(jié)果：死亡半徑：11.5 m，重傷半徑：14.6 m，輕傷半徑：22.4 m，財(cái)產(chǎn)損失半徑：6.3 m。(2)蒸氣云爆炸事故后果模擬分析結(jié)果：死亡半徑：80.81 m，重傷半徑：146.01 m，輕傷半徑：284.01 m，財(cái)產(chǎn)損失半徑：340.33 m。

5 個(gè)人和社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)值分析

5.1 個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)

根據(jù)GB 36894—2018 《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》，危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施周邊防護(hù)目標(biāo)所承受的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)不超過(guò)表5中個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)的要求。

表5 新建、改建、擴(kuò)建裝置個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn) 單位：次/年

5.2 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)

社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)常用社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線(xiàn)(F-N曲線(xiàn))表示。其中虛線(xiàn)部分代表社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，介于兩條虛線(xiàn)之間的區(qū)域?yàn)椤氨M可能降低區(qū)”，上方的區(qū)域?yàn)椤安豢山邮軈^(qū)”，下方的區(qū)域?yàn)椤翱山邮軈^(qū)”，實(shí)線(xiàn)表示該區(qū)域的實(shí)際社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)分布情況。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)如圖3所示。

圖3 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

5.3 區(qū)域總體個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)模擬結(jié)果

依據(jù)區(qū)域總體個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)模擬結(jié)果(圖4)可知得出如下結(jié)論：(1)可容許個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)(概率值)1×10-5，對(duì)應(yīng)的區(qū)域范圍(紅色區(qū)域)，以項(xiàng)目用地邊界為起點(diǎn)，西側(cè)區(qū)域略超出廠(chǎng)區(qū)邊界，北側(cè)237.05 m，其他方位對(duì)應(yīng)的區(qū)域范圍(紅色區(qū)域)基本位于本項(xiàng)目建設(shè)廠(chǎng)區(qū)之內(nèi)，該范圍內(nèi)沒(méi)有GB 36894—2018規(guī)定的一般防護(hù)目標(biāo)中的三類(lèi)防護(hù)目標(biāo)。(2)可容許個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)(概率值)3×10-6，對(duì)應(yīng)的區(qū)域范圍(黃色區(qū)域)；可容許個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)(概率值)3×10-7，對(duì)應(yīng)的區(qū)域范圍(藍(lán)色區(qū)域)；二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)曲線(xiàn)重合，以項(xiàng)目用地邊界為起點(diǎn)，西側(cè)185.26 m、北側(cè)355.22 m，其他方位對(duì)應(yīng)的區(qū)域范圍(藍(lán)色區(qū)域)均位于建設(shè)項(xiàng)目廠(chǎng)區(qū)之內(nèi)，該范圍內(nèi)沒(méi)有GB 36894—2018規(guī)定的高敏感場(chǎng)所、重要防護(hù)目標(biāo)、一般防護(hù)目標(biāo)中的一類(lèi)防護(hù)目標(biāo)和二類(lèi)防護(hù)目標(biāo)。(3)一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的外部安全防護(hù)距離(米)：237.05 m，二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的外部安全防護(hù)距離(米)：355.22 m，三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)應(yīng)的外部安全防護(hù)距離 (米)：355.22 m。

圖4 個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)模擬結(jié)果圖(提示：二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)，三級(jí)風(fēng)險(xiǎn)曲線(xiàn)重合)

5.4 區(qū)域總體社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)分布模擬結(jié)果

根據(jù)區(qū)域總體社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)分布模擬結(jié)果(圖5)得出如下結(jié)論：(1)安全風(fēng)險(xiǎn)容量 (PLL)：4.86×10-5；(2)區(qū)域人口密度 (個(gè)/m2)：7.0×10-5。社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線(xiàn)位于“可接受區(qū)”，為可接受的風(fēng)險(xiǎn)范圍。

圖5 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)分布模擬圖

6 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全建議

結(jié)合上述評(píng)估結(jié)果，為保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性，提出制定以下措施方案，加強(qiáng)對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的安全管控。

一是按照現(xiàn)有的責(zé)任制度要求科學(xué)管理重大危險(xiǎn)源。

二是要求相關(guān)負(fù)責(zé)人及安全管理人員取得相關(guān)專(zhuān)業(yè)資格證書(shū)，不斷提高自身的能力水平，加大安全管理力度。

三是將危險(xiǎn)發(fā)生可能性及應(yīng)急措施以適當(dāng)?shù)姆绞礁嬷鳂I(yè)人員，并按照崗位要求做好相應(yīng)規(guī)劃和管理。

四是制定應(yīng)急演練方案，與實(shí)際情況緊密聯(lián)結(jié)，注重應(yīng)急處理。企業(yè)要注意平時(shí)的防范和預(yù)演，通過(guò)演練檢查相關(guān)的應(yīng)急政策是否完善，從而起到發(fā)現(xiàn)問(wèn)題解決問(wèn)題的效果。

五是明確危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源(粗苯罐區(qū))管理目標(biāo)，建立了重大危險(xiǎn)源檔案；設(shè)立主要負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人和操作負(fù)責(zé)人，并明確其安全職責(zé)；針對(duì)構(gòu)成重大危險(xiǎn)源的關(guān)鍵裝置、重點(diǎn)部位進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管；制定危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全管理制度，明確各級(jí)人員和部門(mén)職責(zé)，建立重大危險(xiǎn)源檔案和檢查臺(tái)帳；在粗苯成品罐區(qū)設(shè)置重大危險(xiǎn)源標(biāo)識(shí)牌、重大危險(xiǎn)源公示牌及其他安全標(biāo)識(shí)牌，并配備專(zhuān)職安全管理人員定時(shí)巡檢。

六是在危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源(粗苯罐區(qū))監(jiān)控方面采取相應(yīng)的監(jiān)控措施，設(shè)置DCS自動(dòng)控制系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)；粗苯儲(chǔ)罐設(shè)液位和溫度遠(yuǎn)傳報(bào)警裝置，在管道進(jìn)、出口處設(shè)緊急切斷閥，并與液位進(jìn)行了聯(lián)鎖；且在粗苯成品罐區(qū)設(shè)置具有聲光報(bào)警功能的苯濃度檢測(cè)報(bào)警儀[5]。

七是開(kāi)展安全教育培訓(xùn)，樹(shù)立正確的安全意識(shí)，全面落實(shí)自身職能權(quán)限，降低危險(xiǎn)系數(shù)。培訓(xùn)結(jié)束后，開(kāi)展人員考核，不合格人員禁止參與實(shí)際作業(yè)。

八是進(jìn)行設(shè)備儀器的定期檢查和維護(hù)，保證各項(xiàng)數(shù)據(jù)指標(biāo)的準(zhǔn)確性、可靠性。對(duì)存在的偏差予以及時(shí)調(diào)整和優(yōu)化，確保設(shè)備儀器的高效使用，提高安全等級(jí)；

九是進(jìn)行罐區(qū)內(nèi)設(shè)備設(shè)施的檢查和維護(hù)，安裝監(jiān)控識(shí)別、防靜電、防雷、消防等系統(tǒng)設(shè)施，并保證其完好性，做到實(shí)時(shí)化的監(jiān)督和管控；對(duì)罐區(qū)內(nèi)設(shè)備設(shè)施腐蝕情況予以監(jiān)督和把控。針對(duì)重大問(wèn)題，展開(kāi)及時(shí)優(yōu)化和處理。

十是按照GB 30077—2013 《危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)急救援物資配備要求》的要求配備應(yīng)急救援器材。

十一是設(shè)置臺(tái)賬，準(zhǔn)確記錄監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、設(shè)備設(shè)施檢查數(shù)據(jù)、維護(hù)保養(yǎng)數(shù)據(jù)等，并要求專(zhuān)人檢查，簽字確認(rèn)，為后續(xù)應(yīng)急處理提供依據(jù)支持。在數(shù)據(jù)資料記錄中，確定時(shí)間的精準(zhǔn)性，便于作業(yè)人員更好地把控重大危險(xiǎn)源，降低問(wèn)題出現(xiàn)概率。

十二是不斷提升安全工藝管理水平，通過(guò)“工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+安全生產(chǎn)”工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)在安全生產(chǎn)中的融合應(yīng)用，不斷提升工業(yè)生產(chǎn)本質(zhì)安全水平。

7 結(jié)語(yǔ)

鑒于危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源存在有重大風(fēng)險(xiǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)中，務(wù)必嚴(yán)格按照現(xiàn)有規(guī)定要求進(jìn)行嚴(yán)格管理，還要根據(jù)規(guī)范要求及企業(yè)的具體情況，給出專(zhuān)業(yè)有效的防護(hù)措施及應(yīng)急處理方案，加大各環(huán)節(jié)的監(jiān)督和管控力度，避免危險(xiǎn)發(fā)生，保障企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和效率，提高安全等級(jí)。與此同時(shí)，考慮到人員的自身安全防護(hù)，定期開(kāi)展安全教育培訓(xùn)，配備科學(xué)的防護(hù)用品及設(shè)備，減少傷亡，維護(hù)職工的生命財(cái)產(chǎn)安全，以此確保企業(yè)安全生產(chǎn)，促進(jìn)企業(yè)的健康良好發(fā)展。