“四區分離”在重大危險源企業的應用實踐

趙其佐，陳 鵬

(云南三環新盛化肥有限公司，云南 ?？?650114)

近年來，我國化工行業生產安全事故頻出，嚴重威脅到人民的生命財產安全和社會的穩定。對此，國家安全生產相關法律法規標準不斷出臺修訂，政府安全監管愈來愈直擊安全生產管理的痛點、難點和短板，尤其是危險化學品的安全生產管理[1]，而在危險化學品中對重大危險源化學品的監管更是重中之重。重大危險源是指臨時或長期生產、使用、運輸或儲存數量超過臨界量的危險品的單元[2]。由于重大危險源能量集中，一旦發生事故，破壞力強，極易造成群死群傷的重大事故后果，社會影響極大[3]。因此有效地管理和控制重大危險源，防止事故的發生，是當前重大危險源企業安全生產工作的重要任務。

1 “四區分離”整治實施背景

為貫徹落實習近平總書記關于安全生產重要論述，全面加強危險化學品安全生產工作，有力防范化解系統性安全風險，堅決遏制重特大事故發生，有效維護人民群眾生命財產安全。國務院安委會制定了《全國安全生產專項整治三年行動計劃》 (安委[2020]3號)，在《危險化學品安全專項整治方案》中明確了“涉及爆炸危險性化學品的生產裝置控制室、交接班室不得布置在裝置區內；已建成投用的必須于2020年底前完成整改；涉及甲乙類火災危險性的生產裝置控制室、交接班室原則上不得布置在裝置區內，確需布置的，應按照《石油化工控制室抗爆設計規范》 (GB50779-2012)，在2020年底前完成抗爆設計、建設和加固。具有甲乙類火災危險性、粉塵爆炸危險性、中毒危險性的廠房(含裝置或車間)和倉庫內的辦公室、休息室、外操室、巡檢室，2020年8月前必須予以拆除”。云南省安全生產委員會根據《全國安全生產專項整治三年行動計劃》 (安委[2020]3號)的要求，制定了《云南省安全生產專項整治三年行動計劃》(云安[2020]4號)，在該計劃《危險化學品安全專項整治三年行動實施方案》中，對?；菲髽I平面布局規范設置提出了更高要求，明確提出“四區分離”。

云南三環新盛化肥有限公司(以下簡稱三環新盛)是一個年產60萬t磷酸二銨的化肥企業，主要危險化學品儲存設施有3×3000 m3液氨球罐(兩用一備)、2×3800 m3磷酸儲罐等。其中，液氨球罐操作壓力為 0.4～1.0 MPa。對應此壓力下液氨密度為 0.638～0.60 t/m3，設計液氨球罐的裝載系數為0.85，則兩個液氨儲罐實際儲量為 6000×0.85×0.638=3253.8 t，氨的臨界量為 10 t，液氨球罐區單元構成一級危險化學品重大危險源[4]，且液氨罐區至氨酸反應器采用 1245 m 液氨管道連接。由于三環新盛未設立有集中控制樓，且行政辦公區在云南磷化集團?？诹讟I有限公司生產作業區內，這嚴重威脅到職工的生命安全，安全風險較大，因此對廠區進行四區分離整治工作成為三環新盛迫在眉睫的任務。本文以三環新盛四區分離整治工作的經驗和做法為基礎，論述“四區分離”整治的實施意義、實踐效果以及促進作用。

2 “四區分離”定義

“四區分離”中四區是指行政辦公區、后勤保障區、集中控制區和生產作業區：①行政辦公區指企業(包括下屬分廠、車間)為生產調度、經營管理而獨立設置的行政辦公樓、會議大廳、車庫、停車場等辦公區域。②后勤保障區指食堂、浴室、急救站、倒班宿舍等生活服務設施區域。③集中控制區(中心控制室)指具有全廠性生產操作、過程控制、安全保護、儀表維護、生產信息管理等功能的綜合性建筑物或場所。④生產作業區指為完成生產過程的生產設施或裝置集中布置的區域。由生產設施或裝置、輔助生產設施、公用工程設施、倉儲設施、運輸設施、裝卸設施等組成。

行政辦公區、后勤保障區、集中控制區均不得設置在生產作業區內，生產作業區應與其他三個區域采取分隔措施并有明確的分隔界線。行政辦公區、后勤保障區、集中控制區應位于生產作業區全年主導頻率風向的上風側。

3 三環新盛“四區分離”做法

1)成立領導小組，制定實施方案。為有效推進“四區分離”整治工作落實落地，公司黨政班子高度重視，第一時間成立了以總經理為組長的“四區分離”領導小組，抽調專業工程技術人員組成工作專班，圍繞液氨罐區重大危險源為重點，以“安全為基，高效實施，人人有責”的理念全面、有序推進“四區分離”整治工作。為規范公司平面布局設置，進一步降低事故風險，公司委托云南化工設計院有限公司編制了《云南三環新盛化肥有限公司四區分離評估報告》，提供了前期技術評估，明確整治內容，并提出相應的對策措施建議。根據評估報告公司與云南恒然技術有限公司共同編制《云南三環新盛化肥有限公司四區分離整治方案》，方案中包括了對液氨罐區操作間抗爆、智能二道門禁完善、行政辦公區搬離、集中控制區建設的規劃和設計。最后結合公司現實條件，領導班子在充分考慮公司的發展方向和生產需求，在確保方案的科學性和可行性的基礎上，進行多次討論磋商后敲定整治實施方案。

2)新建集中控制室。對行政辦公室和操作室進行搬離，實現集中控制區、行政辦公區與生產作業區的分離，并對生產裝置作業區進行蒸氣云爆炸超壓計算，實施防火措施。公司新行政辦公區設置在云南山立實業有限公司辦公樓內，將原在云南磷化集團?？诹讟I有限公司生產作業區內的行政辦公人員進行遷離。公司為保證集中控制樓能容納集中控制室人員、電工、儀表工、化驗人員、勞務工等，綜合考慮與西面液氨管線的安全距離后，在上堆場新建一個二層集中控制樓，一樓布置集中控制室和分析化驗室，二樓布置設備、工藝、電儀等值班室及更衣休息室，原磷銨裝置樓內操作人員全部搬至集中控制樓，從而實現生產作業區與集中控制區的分離。

公司磷銨裝置操作室與裝置主廠房分屬于不同的建筑物，但相互連通，根據《石油化工企業設計防火規范》中要求[5]：裝置的控制室與其他建筑物合建時，應設置獨立的防火分區。此外，由于磷銨裝置廠房內鋪設有液氨管道，發生泄漏會導致蒸氣云爆炸事故，為此對磷銨裝置進行蒸氣云爆炸超壓計算[6]，經過計算，當發生蒸氣云爆炸時，距爆炸源中心 28 m 處磷銨控制室外墻所受到的超壓為 9.86 kPa，查超壓爆炸沖擊危險區域等級劃分表(見表1)，磷銨控制室外墻所受到的超壓屬于中風險等級，但現場操作室距爆炸源點有原分析室和原休息室兩堵實體墻分隔，采取防火墻和甲級防火門分隔等防火措施即可。故公司封閉現有控制室與造粒廠房之間通道，在遠離管式反應器、造粒窯的方向開設通道并設置甲級防火常閉門(如圖1所示)。

圖1 生產作業區分離整治示意圖

表1 爆炸沖擊波危險區域登記劃分標準

3)液氨操作人員進行遷離，并對液氨罐區操作室進行抗爆設計建設，全面提升本質安全水平。液氨罐區操作信息需遠傳至集中控制樓內實現遠程集中控制，氨站控制室內操作人員搬離至集中控制室，保留卸氨現場操作人員，氨站控制室仍保留現場操作功能。而根據《石油化工控制室抗爆設計規范》要求：涉及甲乙類火災危險性的生產裝置控制室、交接班室原則上不得布置在裝置區內，確需布置的，需完成抗爆設計、建設和加固[7]；《石油化工控制室設計規范》要求：對于有爆炸危險的化工裝置，控制室建筑物的建筑、結構應根據抗爆強度計算、分析結果設計[8]。此外，公司以最大事故后果 3000 m3液氨球罐容器破裂進行計算，發生泄漏后 5 min 有 18976.2 kg 氨蒸發至空氣中，爆炸當量相當于 1683.99 kg TNT炸藥，氨站控制室距液氨球罐直線距離52m，發生蒸氣云爆炸時，氨站控制室所在點最大超壓為 28.55 kPa。查表1，氨站控制室外墻所受到的超壓屬于風險較高等級，高危險區應進行承重結構加固。公司委托正恒寰宇(山東)建筑工程有限公司開展輕質抗爆墻系統安裝工程的二次深化設計工作，由十四冶建設集團云南安裝工程有限公司對氨站控制室參考 28.55 kPa 超壓值進行抗爆加固的施工。

4)對液氨罐區、DAP裝置區等高風險區域，結合數字化工實施智能二道門系統，實現人員、車輛的動態管理。根據涉及“兩重點一重大”的危險化學品生產、儲存企業的生產裝置作業區實施智能二道門管理系統，對出入生產作業區的人員和車輛進行有效管控的要求，公司在液氨罐區原有二道門的基礎上完善智能門禁系統；在集中控制區與生產作業區之間采用柵欄分隔，設1個供巡檢人員進入生產作業區的入口，并設置智能二道門系統。在磷銨生產裝置區域，考慮到鐵路裝卸區僅涉及磷酸二銨產品的裝卸，整個區域不涉及危險化學品，存在的主要危險、有害因素為車輛傷害、高處墜落、物體打擊等，不會造成群死群傷的事故后果，總體風險較小。故利用現場場地設施，在不進行大的改動及不影響原有道路通行情況的前提下，于磷銨裝置廠房和鐵路裝卸區之間設置智能門禁和柵欄進行隔離，實現兩個區域及外部人員、車輛的管控(如圖2所示)。

圖2 生產裝置區二道門示意圖

由于磷酸罐區相對獨立且設有圍墻，故在磷酸罐區入口處設置智能門禁系統，控制進入罐區人員。磷銨裝置區與磷酸罐區的連接通道僅作為巡檢人員通道使用，通過智能門禁系統實現磷銨裝置區與磷酸罐區人員的動態管理，避免無關人員通過磷酸罐區進入磷銨裝置區。煤棚與磷銨裝置區之間有皮帶廊連接，皮帶廊有巡檢通道，為防止無關人員通過皮帶廊進入磷銨裝置區，將煤棚區域納入智能門禁系統，實現煤棚區域與磷酸裝置區人員的動態管理，降低人員安全風險。經建設完善后，公司智能二道門系統可實現①人員、車輛的授權進入管理功能；②具備出入人員數量統計、最大人數限制和信息分類(身份識別)功能，所有人員出入“二道門”實行一人一卡制。比如：重大危險源區域最多允許同時5人進入(數量統計)，進入重大危險源區域的5人中，且進入各生產區域內必須有公司管理人員陪同。③具備生產區內人員定位功能，并實時統計各區域內人員數量。④對進入危險區域人員的動態管理，包括路線管理、闖入非授權區域的提醒警示管理等。⑤“二道門”在應急情況下具備快速開啟功能。

5)對整改后各生產裝置控制室功能和合規性進行評估，并完成“四區分離”整治驗收工作?！八膮^分離”總體整治情況如表2所示，公司在整治完成后，及時組織技術力量對原各生產裝置控制室的功能和合規性進行評估。

表2 四區分離整治清況說明

原磷銨裝置控制室、氨站控制室、裝卸包裝控制室均作為現場巡檢記錄室使用，符合石油化工企業設計防火規范、建筑設計防火規范的相關要求。在公司集中控制室，液氨罐區抗爆操作間、重大危險源智能二道門系統，人員天橋等項目投用前，建設單位及時組織設計單位、施工單位、監理單位對各子項目開展“三查四定”，對設施設備進行調試和交接驗收。編制“四區分離”整治安全驗收報告及竣工驗收報告，收集整理相關材料于2023年5月底組織專家進行“四區分離”整治驗收。

4 “四區分離”實施意義及效果

實施“四區分離”整治的意義主要體現在以下幾個方面：

1)降低安全風險，保障安全生產：通過“四區分離”后，可以有效隔離不同功能區域之間的潛在危險，最大限度降低了公司安全風險，從源頭上保障了安全生產運行。如當生產作業區在發生事故時，能夠確保集中控制區、行政辦公區和后勤保障區的安全，減少人員傷亡和財產損失。

2)工作環境得到改善，安全得到保障：公司實行集中控制，全面實現自動化生產，一線操作人員可以進行遠程的監控操作，避免了直接接觸危險源進行操作監控，整個工作環境得到了很好的改善，安全方面也得到更大的保障。

3)滿足政策要求，優化公司管理：“四區分離”整治工作的完成體現了公司積極響應落實政府政策要求，同時有助于明確公司各個部門的職責和任務，使得管理和決策更加清晰和高效。

4)強化自動化控制：“四區分離”整治工作有效地規范了公司的總平面合理布局，加快促進公司的自動化、信息化、智能化的建設和管理，大大減少生產區域、儲存區域的從業人員數量，確確實實減少安全風險，為公司的高質量發展打下堅實的基礎。

公司“四區分離”整治工作達到了促進生產崗位整合，進一步優化人力資源配置，提升生產信息傳遞效率的積極效果。全面實現生產作業區、集中控制區、行政辦公區、后勤保障區四區的有效分離和物理隔離，有效降低了公司的個人風險和社會風險，進一步提升了公司的管理水平和本質安全水平，同時為其他重大危險源企業提供了借鑒思路。

5 結語

“四區分離”整治工作是規范和強化重大危險源企業安全風險防控的有效措施，也是信息技術和安全管理融合的舉措。以上結合三環新盛實際情況，對“四區分離”整治工作的重要性進行了分析，在此基礎上結合當前工作實際，對推進“四區分離”整治工作的具體措施進行了介紹，最后對取得的成效和意義進行了探討。但需要注意的是，“四區分離”后行政辦公區將遠離生產區，應急反應路線增加，應特別重視應急響應不及時的問題，因此須對人員應急處置能力、應急救援力量進行重新部署，銜接相應的應急處置指揮和協調，確保公司可持續健康發展。