風險評估方法在川東北高含硫天然氣項目風險管理中的應用

劉艷，丁華，羅偉，冉文付，李丁川

中國石油西南油氣田分公司川東北作業分公司（四川 成都 610021）

風險管理是系統地運用管理政策、程序和實踐來分析、評估和控制風險，以保護員工、公眾、環境和公司資產，同時避免業務中斷。它是一個動態、循環的、系統完整的過程[1]。風險管理的核心是通過風險辨識、風險評估來管理和降低固有風險，做出科學合理的決策，將更多的資源投入到重大風險的管理上，使得殘存風險在企業可接受范圍以內[2]（圖1）。川東北高含硫天然氣項目風險管理的目的是預防重大工藝安全事故、杜絕人員重傷和死亡事故、評估和管理重大環境風險。

1 風險評估

風險評估是對企業可能面臨的各類風險進行科學評估和分析，以確定風險的類型、來源、程度和影響范圍等，并為制定相應的風險控制措施提供依據。風險評估的主要任務包括：識別評估對象面臨的各種風險、評估風險發生的可能性和后果嚴重程度、確定風險等級、制定風險削減計劃。

1.1 風險評估方法

通過風險評估識別并建立防護措施，項目風險管理主要涵蓋了“員工安全和健康”“工藝安全、可靠性和完整性”“環境”3大領域，貫穿項目的全生命周期。使用的主要工具有IHAZID（綜合性危害分析）、QRA（定量風險評估）、What-if（故障假設分析法）、HAZOP（危險與可操作性分析）、HAZOP-LOPA（危險與可操作性/保護層分析）、HAZID（危害識別分析）[3]。選擇適當的評估方法（表1）有利于準確地識別風險，提出風險降低措施，同時可以避免不必要的資源浪費。

表1 風險評估方法簡述

1.2 風險矩陣

風險矩陣是評價風險等級的參照依據，是風險管理中極為重要的概念，也是一個企業在實施風險評估前必須建立的[6]。川東北高含硫天然氣項目的風險等級分為10級（圖2），通過風險評估，如果風險級別為1～4，則為不可接受的風險，必須制定并實施風險降低措施；如果風險級別為5，則為短期（180 d或以內）可容許的風險，需要建立并實施短期的風險削減計劃；如果風險級別為6，則為可容許的風險，可以選擇性地實施滿足合理可行原則的風險降低措施；如果風險級別為7～10，則為可接受的風險，不要求進一步地降低風險，由業務所屬單位或部門負責人決定是否進一步降低風險。

圖2 綜合風險評估矩陣

2 風險評估方法的選擇與應用

在生產裝置的實際運行過程中，因設備設施故障、工況變化、操作安全、檢維修等因素，時常會發起變更項目。有的變更項目可能涉及到防護措施的改變或摘除，此類防護措施可能是預防性防護措施，也可能是減緩性防護措施；有的變更可能是工藝流程的優化、設備設施材質的升級[7-9]。以川東北高含硫天然氣項目的變更實例，分析如何選用合適的風險評估方法。

2.1 液硫池廢氣聯鎖回路優化

當供電異常、設備故障等造成裝置聯鎖時，硫磺回收過程氣和液硫池廢氣將排放至尾氣灼燒爐焚燒，造成尾氣SO2超標排放。為滿足全時段尾氣SO2排放達標的要求，在保證安全的前提下，將裝置聯鎖時液硫池廢氣至尾氣灼燒爐閥門YV-070853由聯鎖開改為聯鎖關。

聯鎖閥動作變更的風險分析，首先需要識別該變更是否會影響IPL（獨立保護層），是否會使相應的后果場景風險等級升高，分析有無新的IPL 可以作為替代，關注的重點為聯鎖閥門聯鎖動作的變更對IPL 的影響，從而分析企業風險管控能力是否降低，提出降低風險的建議措施（圖3）。通過分析識別出與YV-070853相關的聯鎖回路共有17個，其中TAHH070881 和FALL070831 作為獨立保護層。其聯鎖邏輯在本次變更中未受影響，相關場景風險不發生變化，不需要復核HAZOP-LOPA工作表。其余聯鎖回路通過比較變更前后的聯鎖動作逐個進行分析，見表2。

表2 其余聯鎖回路聯鎖邏輯分析示例

圖3 分析流程圖

2.2 SCOT造氣爐爐頭燃料氣壓力聯鎖臨時MOS

該變更涉及的壓力聯鎖有兩個：PALL070916/PAHH070916（壓力低低聯鎖/壓力高高聯鎖），首先識別這兩個聯鎖是否是IPL，是否會使相應的后果場景風險等級升高，分析是否有新的IPL 可以作為替代，評估企業風險管控能力是否降低，提出降低風險的建議措施，分析流程如圖3 所示。經查詢PALL070916/PAHH070916 均為IPL，通過復核凈化廠HAZOP-LOPA 工作表，涉及PALL070916/PAHH 070 916的風險場景見表3。

表3 PALL070916/PAHH070916的風險場景

從表3 可以看出，涉及PALL070916 的風險場景共4 個，其中3 個場景中作為獨立保護層計1分，MOS 改安全儀表功能后，風險等級為5。涉及PAHH070916 的風險場景共7 個，其中4 個場景中作為獨立保護層計1 分，MOS 改安全儀表功能后，風險等級為5。團隊經過分析，未找到其他有效的IPL 作為替代措施削減場景風險等級。針對上述7 個5 級風險場景，團隊提出建議，編制臨時管控方案，經公司管理層批準，并對操作人員進行培訓。

2.3 尾氣SO2減排技術改造

凈化廠開產期間，尾氣處理裝置的預硫化操作使用過程氣進行，持續時間較長，硫磺回收裝置配風欠缺，易造成尾氣SO2排放超標。為了降低開產期間尾氣SO2的排放，對硫磺回收及尾氣裝置工藝管路進行優化的工藝變更。該變更將3列裝置的酸氣管道進行了聯通，通過引入已投產列裝置的酸氣，對正在開產列的SCOT反應器進行預硫化，從而減少開產期間尾氣SO2排放（圖4）。

圖4 工藝變更框圖

該工藝變更是對工藝流程的優化，未添加、移除或更改防護系統、控制系統、完整性關鍵元件，且流程簡單，沒有新增設備設施，僅僅是工藝管道流程的優化，采用故障假設法進行分析更加合適（表4）。

表4 故障假設分析表

對于設備設施材質的升級、閥門的選型變化、參數設置變化等的工藝變更，由機械、設備、工藝、操作等專業通過技術標準、生產設計、計算模擬、法規標準等進行審查，不能依靠工藝危害分析來做決定。

3 風險評估結果的應用

根據評估的風險等級，結合風險矩陣的準則進行風險管控，川東北高含硫天然氣項目的可容許風險等級為6 級，風險等級高于6 級的生產作業活動都必須制定風險削減計劃，擬定并實施防護措施。川東北高含硫天然氣項目優良作業管理體系遵循管理的“二八”原理，即將80%的資源和精力放在20%的高風險生產活動和重大傷亡管控上。

具體體現在對防護措施的管理上總是考慮消除、替代、工程控制、行政管理、個人防護的優先級（圖5）。所有風險削減計劃均需滿足具體的、可衡量的、有人負責的、相關的和有時限的“SMART”原則，按照風險矩陣將行動項分為高、中、低3級，并按優先級分配資源、設定整改完成時間[10]。

圖5 防護措施優先級

4 結論與啟示

1）優良的風險管理體系應建立完善的風險管理制度，包括風險識別、評估、控制以及核實驗證等環節，制定企業風險等級劃分標準，明確企業的風險可接受程度，以保證風險控制工作的持續性和有效性。

2）企業要培養自身的風險評估團隊，通過培訓、實操、交叉學習等方式培養各個專業領域的風險評估主持人。

3）企業的風險評估多采用定性分析的方法，評估小組成員的經驗、能力對評估的質量具有較大影響。因此建立風險評估小組人才庫，選擇有經驗的人員參加風險評估，得到的風險評估結果將更加可靠。