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重大危险源外部安全防护距离计算

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《安全杂志》2016年第8期

摘要:

结合笔者日常工作实践,介绍采用定量风险评价法计算重大危险源外部安全防护距离的计算步骤。根据风险的实质为事故发生概率和后果严重性的乘积,对于外部安全防护距离不足的重大危险源企业,从降低事故发生概率和后果严重性两方面提出降低风险的措施。

关键词:

重大危险源;外部安全防护距离;定量风险评价;个人风险;社会风险

依据《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009,危险化学品重大危险源是指长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元。若是危险化学品重大危险源发生火灾、爆炸、毒气泄漏等事故,将对周边人员的生命健康安全及周边企业的财产安全造成巨大威胁。随着我国经济社会快速发展,石化、化工产业布局与工业化、城镇化的矛盾日益突出,城区、居民区与部分构成危险化学品重大危险源的危化企业的外部安全防护距离不足带来的安全风险有不断加剧趋势[1]。依据《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准(试行)》(国家安监总局公告2014年第13号,以下简称“《标准》”),外部安全防护距离是指危险化学品生产、储存装置危险源在发生火灾、爆炸、有毒气体泄漏时,为避免事故造成防护目标处人员伤亡而设定的安全防护距离。相较于安全评价中常采用的防火间距(主要针对非爆炸性的火灾事故)和卫生防护距离(指产生有害因素的生产车间或作业场所的边界至居民区、学校、医院等敏感区边界的最小距离),外部安全防护距离较全面地考虑了火灾、爆炸、有毒气体泄漏的影响,因而在预防重特大事故时有其科学性和合理性。

1危险化学品重大危险源外部安全防护距离计算的适用方法

危险化学品重大危险源可采用事故后果计算法、定量风险评价法和危险指数法三种方法来计算外部安全防护距离。事故后果计算法适用于涉及爆炸品类危险化学品的生产、储存装置,若采用危险指数法需同时满足一系列条件(详见《标准》),上述两种方法适用面较窄。对于化工企业重大危险源常采用定量风险评价法计算外部安全防护距离。定量风险评价法是对危险化学品生产、储存装置发生事故频率和后果进行定量分析和计算,以可接受风险标准确定外部安全防护距离的方法。定量风险评价法适用面较广,重点监管的危险化工工艺装置及部分构成重大危险源的化工装置均适用(适用范围详见《标准》)。但是对于上述三种应用情形之外较为常见的构成三级或四级重大危险源的化工企业易燃液体储罐区,《标准》未说明计算其外部安全防护距离的方法,造成安全监管部门日常监管及企业隐患排查“无据可依”。笔者认为从严参照使用定量风险评价法适用条件之一的“构成一级、二级重大危险源,且涉及国家安全监管总局公布的重点监管的危险化学品的”可接受风险标准,采用定量风险评价法计算外部安全防护距离是可行的。

2采用定量风险评价法计算重大危险源外部安全防护距离的计算步骤

根据《化工企业定量风险评价导则》AQ/T3046-2013提出的定量风险评价基本程序,结合笔者日常工作实践,重大危险源外部安全防护距离的计算步骤简要描述如下:

(1)需准备的资料包括企业区域位置图、总平面布置图、人口分布数据、当地气象状况、工艺设备参数、周围点火源等,同时对重大危险源企业风险评价的边界进行界定。

(2)危险辨识。

(3)失效概率估算。导致重大危险源发生泄漏的设备(或设施)主要包括管线、储罐、容器、泵、压缩机、阀门等,上述设施泄漏概率不易获取,实际运用中需对基础泄漏频率进行设备和管理修正[2],相关泄漏概率常整合于专业的风险评估软件中。将多个泄漏概率进行有机结合,得重大危险源的失效概率。

(4)失效后果分析。采用池火灾、沸腾液体扩展为蒸气云爆炸(BLEVE)、蒸气云爆炸、压力容器物理爆炸、有毒气体扩散等相关模型计算出各类事故的影响范围。

(5)个人风险计算。依据《标准》说明,个人风险是指因危险化学品生产、储存装置各种潜在的火灾、爆炸、有毒气体泄漏事故造成区域内某一固定位置人员的个体死亡概率,即单位时间内(通常为一年)的个体死亡率。通常用个人风险等值线表示。通过给定时间下热辐射强度、冲击波超压、毒物扩散浓度的概率函数法可计算出火灾、爆炸、有毒气体泄漏事故的死亡概率。在频率和后果分析的基础上,经过一系列复杂的演算可得到个人风险值。失效后果及个人风险的计算量较大,实际常需借助专业的风险评估软件实现。

(6)外部安全防护距离计算及符合性评价。依据《标准》中可容许个人风险标准绘制的个人风险等值线,结合地图比例尺可测得重大危险源至相应的重要目标和敏感场所所需的外部安全防护距离。个人风险等值线覆盖的范围越广说明重大危险源外部安全防护距离越大。若个人风险等值线范围内包含相应的重要目标和敏感场所,则该位置的外部安全防护距离为不可接受。外部安全防护距离符合性评价还需考虑到社会风险的大小。依据《标准》说明,若社会风险曲线位于《标准》中我国社会可接受风险标准图“不可接受区”,则根据个人风险等值线计算的外部安全防护距离亦不可接受。

3可采取的降低风险的措施

无论是个人风险还是建立在个人风险基础之上的社会风险,风险的实质均为事故发生概率和后果严重性的乘积。对于外部安全防护距离不足的重大危险源企业,在限制危险化学品存量的基础上可从降低事故发生概率和后果严重性两方面降低风险。降低事故发生概率可以从安全管理和工程技术措施两方面着手:

(1)建立健全安全生产责任制和安全生产规章制度,尤其应建立健全生产安全事故隐患排查治理制度,对安全基础管理、区域位置和总图布置、工艺设备、电气系统、仪表系统、危险化学品管理、储运系统、公用工程、消防系统等方面开展隐患排查,及时进行隐患治理。对于外部安全防护距离不足的事故隐患应当及时上报当地安全监管部门。

(2)完善安全设施配置,建立健全工艺参数不间断采集和监测系统、可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置、自动化控制系统、紧急停车系统、安全仪表系统(SIS)、视频监控系统等安全监测监控体系,完善设备安全防护设施、防爆设施、安全警示标志、泄压和止逆设施、防止火灾蔓延设施、灭火设施、应急救援设施等安全设施配置。若通过上述努力外部安全防护距离仍不符合要求,需从降低事故后果严重性考虑:搬迁企业或迁移周边重要目标和敏感场所。迁移孤立的重要目标和敏感场所或许可行,但是城市建成区中成片搬迁居民区或其他人员密集场所花费的经济成本较高。2014年国家安全监管总局向社会各界征求意见,目前尚未正式出台的《危险化学品企业安全生产监督管理规定》要求:新建化工企业、周边距离不足和城区内的化工企业必须按照有关规定进入化工园区(或集中区)。这为城市化进程中被居民区包围的受外部安全防护距离不足困扰的重大危险源企业指明了一条出路。

参考文献:

[1]国家安全监管总局监管三司.解读《危险化学品生产、储存装置个人可接受风险标准和社会可接受风险标准(试行)》[J].劳动保护,2014,(8):44-46

[2]武志峰,党文义,于安峰,等.石油化工企业定量风险评价程序探讨[J].安全、健康和环境,2010,(10):35-38

[3]吴宗之,魏立军,王如君,许铭,等.化工园区安全规划方法与应用研究[J].中国安全生产科学技术,2012,(8增刊):46-51

作者:王淞 单位:福建省重大危险源监控中心

安全杂志责任编辑:冯紫嫣    阅读:人次
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