炼油企业火灾事故统计分析与应急技术需求分析

栾国华裴玉起储胜利杨丹丹吴承泽胡国林

（1.中国石油安全环保技术研究院；2.中国石油长庆油田公司技术监测中心）

炼油企业火灾事故统计分析与应急技术需求分析

栾国华1裴玉起1储胜利1杨丹丹2吴承泽1胡国林1

（1.中国石油安全环保技术研究院；2.中国石油长庆油田公司技术监测中心）

文章收集了近10年来中国大陆炼油企业发生的27起典型火灾事故案例。按照设备类型、事故介质等对这些事故案例进行统计，分析火灾事故的时间特征，计算火灾事故的发生概率，分析火灾事故与工艺流程、设备、介质之间的关系。在此基础上，按照各类火灾事故的发生概率，对目前炼油企业需要应对的重点工艺、设备、物料进行排序，给出火灾事故应急技术需求导向目录。

火灾事故；统计分析；炼油装置；应急技术需求

0 引 言

石油炼化的流程主要是将油田现场生产的原油通过蒸馏、热加工、催化裂化、加氢、重整等工艺步骤，将原油物料转化成为汽油、柴油、煤油、沥青等基础油料［1］。随着经济社会的不断发展，需要建设更多的石油化工装置，以满足社会对石油石化产品日益增长的需求。炼油企业的生产流程和工艺过程大多涉及易燃、易爆物料的高温、高压反应，炼化装置面临极大的火灾风险［2-5］。目前我国一些大型炼油生产设备在役运行年限已经达到30年以上，出现设备老化、管线腐蚀等问题。此外，一些新扩建、新设计的炼油生产设备，存在设计标准欠缺、管理经验不足、设备运转仍处在磨合期等问题，导致炼油企业的安全生产存在较大的风险隐患［6-7］。本文分析了近10年来中国大陆炼油企业发生的典型火灾事故案例27起，得到了炼油装置不同流程、设备和介质的火灾事故特征和发生概率［8］。其次根据炼油装置火灾事故应急需求，研究提出了按照炉、塔、釜、罐、泵、换热器、分离器、压缩机、管线阀门和其他设施10类设备划分大类，预测计算不同设备、介质火灾风险概率，分析炼化企业火灾事故应急技术需求导向目录［9-11］。

1 炼油企业火灾事故统计

本文统计的炼化企业事故包括由于物料泄漏、爆炸等事故引起的着火事故，事故信息主要包含事故发生时间、工艺流程、装置设备、物料等。火灾事故数据的来源主要有以下几种，一是国家安全监管总局对近年来发生炼油企业着火爆炸事故的信息统计；二是查阅近年来主要媒体网站上关于炼油企业火灾爆炸事故信息的客观报道；三是走访国内一些大型炼油企业，调查统计火灾事故信息。2004—2013年中国大陆地区炼油企业火灾事故统计见表1。

本文统计事故信息的目的是为了开展火灾事故特征研究，提出有针对性的应急技术方案，指导火灾事故的科学应急，所以并未给出事发单位、伤亡人数、经济损失以及事故原因分析等内容。

2 炼油企业火灾事故特征分析

2.1 火灾事故时间特征

2.1.1 火灾事故年度分布情况

炼油企业火灾事故年份分布情况如图1所示。从分布情况看，近10年来我国大陆炼油企业每年均有火灾事故发生，事故分布呈抛物曲线分布，两端峰值分别出现在2004年和2011—2012年，分别发生8起和5起事故。2005—2010年，全国炼油企业发生事故次数较少，除2006年发生3起事故外，其余年份每年均只发生1起事故。2011—2012两年共发生10起事故，2013年又回落至1起事故。

2.1.2 火灾事故月份分布情况

炼油企业火灾事故月份分布情况如图2所示。从分布情况看，近10年来，1—12月，每月均有火灾事故发生。1月、5—10月为火灾事故高发月份，2—4月、11—12月发生火灾事故均为1起。

从整体上看，近年来我国炼油企业的火灾事故发生概率长期存在，且每月均有发生火灾事故的可能性，全年火灾事故发生次数随机性较强，与具体的年份、月份无明显的函数关系，部分年份、月份的火灾事故概率较高。根据目前的火灾事故的统计情况，炼油企业的火灾事故在今后相当长的一段时间内均会存在，需要进一步分析火灾事故概率影响因素。火灾发生后，需要采取科学的应急措施消除、避免事故的破坏性影响。

表1 2004—2013年中国大陆地区炼油企业火灾事故统计

图1 炼油企业火灾事故年份分布

图2 炼油企业火灾事故月份分布

2.2 火灾事故概率因素分析

不同因素的火灾事故次数除以发生的总火灾次数，即为火灾事故概率［4-5，12-13］。按照工艺流程、设备、物料的不同，将27起火灾事故概率进行分类整理，相关分析如下。

2.2.1 火灾事故概率与工艺流程关系

炼油的工艺流程主要有：脱盐脱水、常减压蒸馏、催化裂化、加氢催化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整、加氢重整、电化学精制、溶剂精制、氧化沥青、气液分离、气体脱硫、烷基化、氢气制备、芳烃分离、硫磺回收等17种［1］。

近10年来国内发生火灾事故工艺流程有9种，占总工艺流程数的一半以上，火灾事故概率与工艺流程关系见图3。如图3所示，不同工艺流程发生火灾事故的概率不相同，其中常减压工艺发生火灾事故的概率最高为37.04%，超过了近10年来炼油企业发生总火灾事故概率的1／3，其次发生火灾事故的概率分别为加氢重整、催化裂化、加氢裂化、气液分离、延迟焦化、加氢催化、氢气制备、硫磺回收等工艺。

2.2.2 火灾事故概率与炼油设备关系

炼油企业炼油设备主要可以分为炉、塔、釜、罐、泵、换热（冷凝）器、分离器、压缩机、管线阀门以及其他辅助设施等10大类，根据炼油工艺流程的需要，设计炼油设备不同的耐压、耐温、耐腐蚀等级。

近10年来发生火灾事故的设备共有9类，几乎全部的炼油生产设备均发生过火灾事故，火灾事故概率与炼油设备关系见图4。如图4所示，换热器、炉两类设备发生火灾事故的概率最高均为22.22%，分离器、釜发生火灾事故的概率最低均为3.7%。塔、罐两类设备发生火灾事故的概率超过了10%，压缩机、泵、管线阀门设备发生火灾事故的概率均为7.41%。

图3 火灾事故概率与工艺流程关系

图4 火灾事故概率与炼油设备关系

2.2.3 火灾事故概率与物料关系

通常情况下，炼油企业将主要组分为C1～C4的油品称为石油气、主要组分为C5～C20的油品称为轻油、C20以上油品称为重油。炼油工艺流程中涉及的物料还有液化烃、氢气、硫磺、渣油杂质等，火灾事故概率与物料关系见图5。如图5所示，近10年来炼油企业重油物料发生火灾事故的概率最高为29.63%，其次为液化烃、轻油、氢气、硫磺，事故概率分别为25.93%，25.93%，14.81%，3.7%，石油气、渣油杂质物料未发生火灾事故。

图5 火灾事故概率与物料关系

3 炼油企业火灾事故应急技术需求分析

3.1 火灾事故发生次数预测

根据前文分析，炼油企业火灾事故概率与大部分的工艺流程、炼油设备有关，与部分物料有关。分析设备发生火灾事故概率十分必要［10，14］。火灾事故与工艺流程的关系，包含了物料、设备两大要素，不能单独体现火灾事故与物料、设备之间的具体关系，本文研究通过将不同设备、物料发生火灾事故的概率相乘，来确定炼油装备承载不同物料情况下发生火灾事故的总体概率，进而计算预测未来可能发生事故的次数，具体计算公式如下：

式中，PA为设备及物料火灾事故的总体概率，%；PE为设备发生火灾事故的概率，%；PM为物料发生火灾事故的概率，%。

式中，N10为未来10年炼油企业可能发生火灾事故次数；Nlast10为过去10年炼油企业发生火灾事故次数。

3.2 火灾事故应急技术需求分析

按照未来10年炼油企业发生的火灾事故的次数，本文将火灾事故应急技术需求分为非常紧迫、紧迫、一般三类。由前文分析可知，全国炼油企业发生的火灾事故共27起／10年，根据公式（2），当PA≥3.7%，未来10年的全国可能发生火灾事故的次数大于1次，事故发生频率绝对不可接受，应急技术需求非常紧迫；当0＜PA＜3.7%，未来10年的全国可能发生火灾事故的次数小于1次，事故发生频率不可接受，应急技术需求紧迫；当PA＝0，未来10年全国可能不发生火灾事故，事故发生频率可接受，应急技术需求一般。

根据火灾事故发生总体概率，预测计算未来10年火灾事故发生的次数，分析炼油企业火灾事故应急技术需求导向，如表2所示。

表2 炼油企业火灾事故应急技术需求导向

4 结束语

本文对炼油企业发生的典型火灾事故进行统计和分析，提出应用以往火灾事故概率预测不同设备、不同物料发生火灾事故概率的计算方法，给出应急技术需求导向表。炼油企业的火灾事故在今后相当长的一段时间内均会存在，火灾事故应急工作是今后炼油企业的应急工作重点。

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1005-3158（2014）06-0060-04

2014-03-03）

（编辑 石津铭）

10.3969／j.issn.1005-3158.2014.06.019

栾国华，2012年毕业于中国石油大学（北京）油气田开发专业，博士，现在中国石油安全环保技术研究院从事安全环保技术研究工作。通信地址：北京市昌平区沙河镇西沙屯桥西中国石油创新基地A座，102206