






[摘 要]本文致力于油氣場站安全風險評估系統的開發與應用研究,旨在提升油氣場站的安全管理水平,有效預防和減少安全事故的發生。本文首先對油氣場站的安全風險進行了系統分析,明確了風險評估的重要性和復雜性。其次,結合現有技術和實際需求,設計并開發了一套高效、實用的安全風險評估系統。該系統能夠全面評估場站的安全狀況,準確識別潛在風險,并提供相應的風險防控建議。在實際應用中,該系統表現出良好的穩定性和準確性,為油氣場站的安全管理提供了有力支持。本文不僅豐富了油氣場站安全風險評估的理論體系,也為實際應用提供了重要的參考和借鑒。本研究可為油氣場站的安全生產提供更為有效的技術手段和保障措施。
[關鍵詞]油氣場站;安全風險評估;風險評估系統
doi:10.3969/j.issn.1673-0194.2025.03.033
[中圖分類號]F272;TP315 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0194(2025)03-0106-06
[收稿日期]2024-07-24
[作者簡介]章瑞(1977— ),女,浙江紹興人,碩士,高級工程師,主要研究方向:油氣田數字化和智能化管理。
0 引 言
國家對安全生產工作日益重視,油氣儲存企業的安全風險管理尤為重要。為了貫徹黨的二十大精神及習近平總書記關于安全生產的重要指示,我們必須深入理解和執行國家對油田石油天然氣場站和液化烴儲罐區的安全監管政策,積極應對安全生產領域的新變化、新要求。在當前形勢下,防范化解重大安全風險、提升本質安全水平已成為油氣儲存企業安全管理的核心任務。為此,我們亟須探索一種新型的隱患查治工作模式,即“先評再治、以評促治、評治結合”,這種模式能夠立足生產環節,實現標本兼治,從而確保生產過程的穩定與安全。
油氣場站安全風險評估系統的開發與應用,正是為了響應這一需求,提供技術支持和決策依據。該系統依據國家油氣儲存企業、陸上石油天然氣井場、站場安全風險等級評估指南等法律法規及標準規范要求,建立全面、科學的評估指標體系,實現對油田場站、井場、輕烴廠等區域的現場風險評估。通過這一系統,我們能夠準確評估風險,落實風險責任,整改隱患問題,從而有效防范和遏制生產安全事故的發生。同時,油氣場站安全風險評估系統還有助于推動安全管理模式的創新,從事后應對向事前預防轉型,筑牢事故防范的堅實防線。通過系統的應用,不斷提升油氣儲存企業的安全生產保障能力,為國家的能源安全和可持續發展作出積極貢獻。
1 油氣場站安全風險評估體系
1.1 評估方法
安全檢查表(Safety Check List,SCL)是系統安全工程領域一種最基礎、最簡便、廣泛應用的系統危險性評價方法。目前,安全檢查表在我國不僅用于查找系統中各種潛在的事故隱患,還對各檢查項目給予量化,用于系統安全評價。本研究選取油氣場站作為安全分析的對象,根據國家有關法律、法規、規章和標準的條款規定,設計了安全檢查表對其安全性進行了深入的綜合分析。通過定性風險分析,識別油氣場站中可能存在的安全隱患,為后續的安全管理和風險控制提供了有力支持(見表1)。
1.2 評估內容
油氣場站安全風險評估體系綜合考慮了物料性質、區域布置合理性、總平面布置的科學性、工藝及設備設施的可靠性、公用工程及輔助生產設施的運行狀況,以及安全管理水平等多種風險因素(見圖1),結合油氣行業的相關標準和規范,旨在全面識別潛在風險,制定針對性的風險控制措施,確保油氣場站的安全穩定運行[1-3]。
(1)物料:物料作為油氣場站運行的基礎,其性質、狀態以及管理情況都會直接影響場站的安全狀況。首先,不同的物料具有不同的化學特性,如易燃性、易爆性、毒性等。這些特性決定了物料在儲存、運輸和使用過程中可能帶來的風險。其次,物料的儲存和運輸方式也是風險評估的重要方面,物料在儲存和運輸過程中,可能會受到溫度、濕度、壓力等多種因素的影響,導致物料性質發生變化或發生泄漏等事故。因此,物料作為油氣場站安全風險評估的重要組成部分,其化學性質、儲存運輸方式以及使用情況都需要進行全面而深入的分析和評估。
(2)區域布置:在風險評估中,區域布置是一個至關重要的考量因素。首先,區域布置要遵循安全規范,如禁止在公路用地外緣起向外100米、公路渡口和中型以上公路橋梁周圍200米以及公路隧道上方和洞口外100米范圍內設立生產、儲存易燃、易爆、劇毒等危險物品的場所。其次,區域布置還需考慮環境因素,如在山區建設的站場,應根據地形設置截洪溝、攔洪壩等防洪設施。此外,區域布置還需符合防火規范,比如應布置在城鎮和居住區的上風側,避開窩風地段,以減少火災和爆炸的風險。同時,站場與周圍居住區、相鄰廠礦企業、交通線等的防火間距也應嚴格按照規范執行,確保在火災發生時能夠有效隔離火源,防止火勢蔓延。
(3)總平面布置:合理的區域布置能夠顯著提高工作效率,降低事故風險,確保人員和資產的安全。首先,合理布局可以避免設備之間的相互影響和干擾,防止因布局不當而引發的安全事故;同時,設備的運行和維護也需要考慮區域布置,確保操作人員能夠安全、便捷地進行工作。其次,合理的區域劃分能夠使人員明確各自的工作區域,減少交叉作業和干擾,降低因人為因素導致的事故風險,也有助于人員的快速疏散和救援工作的順利開展。因此,通過對設備設施布局、人員作業安全和應急疏散以及環境因素進行全面分析,可以更加準確地識別潛在的安全風險。
(4)工藝及設備設施:油氣場站工藝及設備設施風險評估涉及多個關鍵環節。首先,儲罐應合理分組布置,單罐與總容量需符合安全標準,防火間距需精確計算,以預防火災蔓延。防火堤與事故存液池的設置,可有效阻止油品外泄,防止環境污染。其次,汽車裝卸站作為油品進出的重要環節,其設備需定期檢查維護。同時,壓力容器、放空管道、火炬等設施的完好性也需定期檢測。可燃氣體放空是防止儲罐壓力過高的關鍵措施,需嚴格遵守相關標準。此外,設備的維護保養檢測與淘汰制度,以及安全警示標志的設置,都是確保安全的重要措施。特種設備使用應符合法規,操作人員需持證上崗。因此,全面評估工藝及設備設施風險,是確保油氣場站安全穩定運行的關鍵。
(5)公用工程及輔助生產設施:公用工程設施如供電、供水、供氣等系統,是生產過程的基礎支撐,一旦出現故障或安全事故,將直接影響生產的安全進行。在風險評估中,需要重點分析公用工程設施的可靠性和安全性。可靠性方面,要關注設施的設計、選型、安裝及運行維護情況,確保其能夠滿足生產需求,并具備足夠的冗余和備份能力,以應對可能的故障或突發情況。安全性方面,則需要對設施進行安全隱患排查,評估其可能存在的風險點,并制定相應的防范和應對措施。此外,輔助生產設施如倉儲、運輸、污水處理等也是風險評估的重要對象。在風險評估中,需要關注這些設施的布局、操作流程、安全防護措施等方面,確保其符合相關法規和標準,并具備足夠的安全防護能力。
(6)安全管理:安全管理是確保企業生產過程安全穩定運行的基石,是風險評估中不可或缺的一環。風險評估時應重點關注安全生產責任制的落實情況,查看各級人員是否明確自己的安全職責,并切實履行;查看生產流程是否合理,設備維護和檢修是否到位,評估生產運行管理的規范性和有效性;檢查作業現場的安全措施是否齊全有效,作業人員的安全培訓是否到位等;以及評估承包商的活動、產品和服務所帶來的風險和影響;同時,對事故事件及應急管理進行全面的評估,查看企業是否建立了完善的事故預防和應急響應機制,以及這些機制是否得到了有效的執行。
2 油氣場站安全風險評估實踐
應用本研究提出的油氣場站安全風險評估體系,采用安全檢查表法對某采油廠18座投運20年及以上的采油站場,從物料、區域位置、總平面布置、工藝及設備設施、公用工程及輔助生產設施和安全管理6個單元2 844項內容進行對標檢查,共排查隱患441項問題。具體如下。
2.1 危險、危害因素辨識
通過對18座站場的危險、危害因素分析,存在的主要危險、危害因素有:火災、爆炸、中毒和窒息、機械傷害、觸電、物體打擊、高處墜落、車輛傷害、其他危害(噪聲、振動),具體內容如表2所示。
2.2 隱患分類統計
針對現場發現的隱患,分別按照專業類別、隱患成因、隱患嚴重程度進行分類。
(1)按專業分類:通過檢查發現16座站場的12項問題,涉及區域及總平面布置、工藝及設備設施、公用工程及輔助生產設施、安全管理4個方面,具體分布如圖2所示。
(2)按隱患成因分類:針對現場發現的隱患,按照建設原因、標準更新、管理原因、監管提標、設施老化等方面進行分類,具體分布如圖3所示。
(3)按隱患嚴重程度分類:針對現場發現的隱患,按照重大隱患和否決項進行分類。通過梳理對標,從隱患嚴重程度上看,441項隱患中按照《化工和危險化學品生產經營單位重大生產安全事故隱患判定標準(試行)》(安監總管三〔2017〕121號)直接判定為重大隱患14項;參照應急管理部發布的《陸上石油天然氣站場安全風險分級評估細則》檢查條款,確認為否決項2項,重大隱患和否決項共計16項,占比3.6%。其他隱患均為一般隱患。
2.3 隱患成因分析
從隱患成因分析來看,主要集中在四個方面:因設計、施工、監理等建設因素導致的隱患共計260項,占比58.9%;標準更新導致原建設標準低于現行標準的情況共計111項,占比25.2%;管理不當或維護不到位引起的不符合項48項,占比10.9%;因政府或行業監管提標判定為隱患4項,占比0.9%。典型隱患主要有以下幾方面。
(1)站場區域布置不合理大多與路政擴建有關。這部分站場建設之初周邊區域位置相對合理,無高速公路及其他等級公路。隨著經濟建設的不斷發展,路政、市政的擴建,導致站場與等級公路間距不滿足法規或規范要求。
(2)設計或建設施工疏漏致因。二十年前由于安全意識不強、安全標準未得到落實、施工未嚴格按照圖紙施工等多方面因素,導致產生260余項不合規問題。
(3)標準更新。建設標準內容發生變化,導致原建設標準低于或不同于現行標準的情況。比如,部分站場中控室面向裝置區有門窗洞口;原設計標準無此項規定。
(4)監管提標。比如,通過檢查發現該采油廠大部分站場(庫)儲罐均涉及進出口管道未設置緊急切斷閥的問題,此類隱患《石油庫設計規范》有要求,但
《石油天然氣工程設計防火規范》沒有規定。此類隱患屬于因政府監管提標導致。
3 油氣場站安全風險評估系統設計
3.1 系統架構設計
油氣場站安全風險評估系統軟件架構如圖4所示。其自下而上主要包括夢想云平臺、數據治理層、數據湖、技術中臺、業務層和表現層[4-6]。
(1)夢想云平臺:夢想云平臺是一個系統部署和運維平臺,它提供了豐富的功能和工具,幫助用戶輕松實現系統的部署、存儲、備份以及負載均衡等操作。同時,平臺還提供了強大的監控和管理功能,幫助用戶實時了解系統的運行狀況并進行相應的優化和調整。
(2)數據治理層:對數據進行存儲、管理以及確保數據的安全性、準確性、一致性、及時性等多個方面。通過制定和執行嚴格的數據治理規范,確保數據的完整性和可靠性,避免數據泄露和濫用等風險[7]。
(3)數據湖:是一個集中存儲、管理多元化數據的大型數據存儲體系,能夠容納大量的結構化、非結構化數據,可實現對各種數據的快速檢索和分析,為業務決策提供有力支持。
(4)技術中臺:集成內部公共技術能力和服務,包括但不限于消息服務、數據庫服務、搜索服務、緩存服務、日志監控等[8-9]。
(5)業務層:系統核心邏輯處理層,對請求進行解析、驗證,并根據業務需求進行數據處理和計算。
(6)表現層:用戶與系統的交互界面,負責接收用戶輸入、展示輸出結果以及實現用戶界面的交互邏輯。
3.2 系統功能設計
油氣場站安全風險評估系統包括基礎信息、現場評估、評估問題整改、統計分析以及移動應用共五大模塊21個功能項。其功能架構如圖5所示。
(1)基礎信息:基礎信息模塊包括場站基礎信息和評估標準配置,實現系統評估對象基礎信息維護和評估指標體系維護。評估標準支持完全動態配置,可根據評估對象及標準要求靈活配置。
(2)現場評估:現場評估模塊實現評估全過程管理,包括評估計劃制訂、評估檢查任務生成、任務分派、現場檢查評估、自評估問題記錄、深度評估問題、自評估報告提交等功能。
(3)評估問題整改:評估問題整改實現問題整改閉環管理,包括問題整改措施、問題整改跟蹤以及問題整改驗證,確保風險問題有發現、有措施、有整改、有驗收。
(4)統計分析:統計分析實現風險評估檢查記錄和隱患問題的各類統計分析,包括隱患問題臺賬、場站評估統計分析、場站趨勢統計分析、隱患問題分類統計、自評估深度評估報表。
(5)自動評估報告:通過自動分析評估過程記錄,統計評估結果,計算風險等級,匯總問題記錄及整改情況,系統可一鍵生成標準規范的自評估報告。
(6)移動應用:移動端包括評估任務、檢查記錄、
問題清單、整改跟蹤和整改驗證等功能,支持現場評估工作,提高工作效率。
4 結論與展望
針對油氣場站主要安全風險,本文構建了一套全面的場站安全風險評估體系,為油氣場站的安全管理提供了有力的技術支持。通過油氣場站安全風險評估系統的開發與應用,能夠及時發現和處理潛在的安全隱患,確保油氣場站的正常運行和生產安全。在實際應用中,該系統展現出了良好的穩定性和準確性,得到了廣泛認可和應用。隨著科技的不斷進步和油氣行業的發展,新的安全風險和挑戰也在不斷涌現,未來將持續關注新的技術發展趨勢,探索新的風險評估方法和手段,以提高系統的自動化和智能化水平,為油氣場站的安全生產提供更加全面、高效的技術保障[10]。
主要參考文獻
[1]班楊.長慶油田某采油廠輸油管道環境風險評估研究[D].西安:西安理工大學,2019.
[2]董紹華,韓忠晨,費凡,等.輸油氣站場完整性管理與關鍵技術應用研究[J].天然氣工業,2013,33(12):117-123.
[3]王明鳳.集輸場站量化風險評價應用研究[D].武漢:長江大學,2012.
[4]裴峻峰,翟云峰,胡建啟,等.場站管道風險評估系統的設計與應用[J].常州大學學報(自然科學版),2019(1):55-62.
[5]劉覺非,裴峻峰,胡建啟,等.場站輸油管道風險智能評估系統研究[J].石油化工設備,2020(3):6-11.
[6]李霞,孟圓杰.電網風險智能評估系統設計研究[J].建材與裝飾,2021(19):259-260.
[7]李玉星,李鴻江,王珂,等.一種基于情景構建的化工油氣站場風險評估及應急響應系統[P]. CN213934975U.
[8]方來華,吳宗之,劉驥,等.油氣集輸站安全監控預警及管理信息系統的開發[J].中國安全科學學報,2008(2):111-117,180.
[9]張虎平.采油作業現場風險評估及控制系統應用研究[D].西安:西安石油大學,2011.
[10]劉俊杰,李志民,盧志海,等.油氣管道風險評價在安全評價中的應用[J].油氣田地面工程,2003(1):71-76.