■ 周 扬 牟敬涛
危化品码头危险因素辨识与评价分析
■ 周扬牟敬涛
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水路运输在危化品运输中占有重要地位,危化品码头作为重要设施,装卸作业过程中的安全问题尤其受到企业关注。为解决码头装卸作业活动中的危险因素辨识及其安全控制措施制定问题,以液化气卸船作业为例,对码头装卸作业活动进行分解,划分作业环节,采用道化学公司火灾爆炸指数评价法、格雷厄姆—金妮评价方法、头脑风暴法和事故树分析等经典分析方法,辨识危险因素并筛选主要危险因素,找到一套安全评价方法,进一步确保危化品码头装卸作业安全。
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危化品运输;港口安全生产;码头装卸作业;危险因素辨识;安全评价
近些年国内油气管道建设快速发展,相应的油气储存能力和规模也得到发展,同时石油安全问题日趋严峻。2015年危化品行业发生的两大事故:山东石大科技石化有限公司“7·16”着火爆炸事故和天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故,社会影响巨大,给国家造成了巨大的经济损失。防范危化品事故的发生,降低其对环境的污染和对人民群众生命财产的危害,是一个迫切需要解决的问题。
水上危险品运输主要包括航行、停泊和装卸作业三个重要环节,其中最容易出问题的环节就是船舶码头装卸作业(包括过驳作业)。在接卸作业过程中,介质大多是易挥发、易燃易爆和有毒物质,一旦泄露,极易酿成重大火灾、爆炸或污染事件。
本文主要探讨某油品储运公司的液体散货码头危化品卸船作业中岸上危险因素的辨识与评价分析的方法。
码头单位主要卸船设备为液体货物装卸臂、软管、管道和阀门。作业流程主要有船舶靠泊、带缆、接静电接地线、登船梯布置、接输油臂(软管)、管线试压、疏通管路开阀、开泵卸船、停泵关阀、吹扫排空、拆输油臂(软管)、收回登船梯、拆静电接地线、解缆、船舶离泊。现场作业人员一般有9人,分属不同岗位。
主要步骤有:资料收集和准备、识别单项作业活动、作业环节划分、辨识危险因素、危险因素分级、事故树分析、筛选主要危险因素、制定控制措施。详细流程见图1。
生产过程为劳动者在生产领域从事生产活动的全过程。风险识别范围包括生产设施风险识别和生产过程所涉及的物质风险识别,生产设施风险识别范围包括主要生产装置、贮运系统、公用工程系统、工程环保设施及辅助生产设施等,物质风险识别范围包括主要原材料及辅助材料、燃料、中间产品、最终产品以及生产过程排放的“三废”污染物等。
图1 危险因素辨识与分析流程
表1 主要单项作业活动爆炸指数
表2 主要单项作业活动安全措施补偿系数
表3 主要单项作业活动火灾爆炸危险性分析评价汇总
码头生产作业活动主要以货物卸船作业为中心,所有生产组织、工艺流程的制定都围绕着货物的上岸和离岸进行。因此单项作业活动定义为“在生产作业或特殊作业中,具有相对独立性,为完成某一目的或任务而进行的作业活动,一般会伴有作业票印发或动用主要生产、施工设备设施”。
根据能量意外释放理论,任何工业生产过程都是能量的转化或做功的过程,工业事故及其造成的伤害或损坏,通常都是生产过程中失去控制的能量转化和(或)能量做功的过程中发生的。该码头卸船作业过程中涉及到的能量主要是化学能、机械能、热能、电能、动能等,参考环境评价中风险评价主要以有毒有害、易燃易爆等物质为关注元素,因此在对单项作业活动进行分类时,以货物的化学能为关注重点。
对该码头的单项作业活动进行划分,主要有轻质油品类货物卸船作业活动、重质油品类货物卸船作业活动、液化气体类货物卸船作业活动、有毒化工品类货物卸船作业活动。
道化学公司火灾爆炸指数评价法,又称为道化学公司方法,是美国道化学公司首创的化工生产危险度定量评价方法。它以物质系数为基础,再考虑工艺过程中其他因素,如操作方式、工艺条件、设备状况、物料处理、安全装置情况等的影响,计算每个单元的危险度数值,然后按数值大小划分危险度级别,主要是对化工生产过程中固有危险的度量。本文选用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法对所有单项作业活动进行分级,取危险等级(F&EI值)在中等及以上(危险等级在Ⅲ级以上)的作业活动作为主要分析对象(见表1)。
码头所有卸船作业共用码头平台、管廊、配电室、消防系统等设备设施,工艺设施上相关安全设计存在许多相同之处(见表2),因此安全措施补偿系数在计算时采用同一标准进行修正(见表3)。后面选取液化气体类货物卸船作业活动作为主要探讨对象。
这一问不打紧,李金枝的眼睛瞪得更大更圆了,啪,我脸上又挨了一下。这回她干脆没借助任何工具,直接用手打上了。愤怒的李金枝显然用上了力气,这一耳刮子掴得我脑袋转了小半圈儿,眼镜也飞了出去。你还有脸问,李金枝指着我身上的某个部位说,你看看,你看看,你个不要脸的臭流氓!
表4 液化气体类货物卸船作业活动危险源辨识表
评价单元可按以下内容划分: 法律、法规等方面的符合性;设施、设备、装置及工艺方面的安全性;物料、产品安全性能;公用工程、辅助设施配套性;周边环境适应性和应急救援有效性;人员管理和安全培训方面充分性等。
功能单元为至少应包括一个(套)危险物质的主要装置、设施(贮存容器、管道等)及环保处理设施,或同属一个工厂且边缘距离小于500 m的几个(套)生产装置、设施。每一个功能单元要有边界和特定的功能,在泄漏事故中能有与其它单元分割开的地方。
作业环节定义为“至少应包括一个(套)危险物质的主要生产或施工设备设施,或同属一个生产经营场所的且边缘距离小于500 m的几个(套)生产或施工设备设施。每一个作业环节要有边界或特定的功能,在泄漏事故中能有与其它环节分割开的地方。”
该码头单项作业活动中作业环节划分为备泵开阀前准备环节、疏通管路环节、开泵卸船环节、停泵收尾环节。
事故致因理论是安全管理的基础理论,从人、机、物和环境四个因素来分析事故的发生,只要有两个因素同时相遇事故就会发生,三个及四个因素同时相遇便是事故的高发区。危险和有害因素为可对人造成伤亡、影响人的身体健康甚至导致疾病的因素,生产过程危险和有害因素共分为四大类,分别是“人的因素”、“物的因素”、“环境因素”和“管理因素”。危险因素定义为“在作业活动中可对人造成伤亡、影响人的身体健康甚至导致伤残的因素,包括人的因素、物的因素、环境因素和管理因素。”
实际工作中普遍采用头脑风暴法,积极发动一线作业人员、班组长及安全管理人员填写辨识卡,在液化气体类货物卸船作业活动中辨识出的危险因素(见表4)。
表5 液化气体类货物卸船作业活动中危险因素辨识与风险评价
格雷厄姆—金妮评价方法是一种带有半定量性质的定性评价方法,以被评价的生产作业条件与某些作为参考基准的生产作业条件相比较为基础,将评价项目确认为一定分数,最后按总的危险分数来评价其危险性。特点是比较简便,容易在企业内部实行。目前,已在航空工业系统、部分铁路交通系统和石化系统试点使用,效果良好。它有利于掌握企业内部各危险点的危险状况,有利于整改措施的实施。本码头对识别出的危险因素使用格雷厄姆—金妮评价法(LECD)进行分级,对应D值的不同,分为4级,从中选出主要危险因素。数据采用多人打分的方式,最终评价的平均值见表5。
分级为重要危险的事故类型有火灾爆炸、中毒和窒息、淹溺和车辆伤害,其中火灾爆炸的D值偏高,这类事故的危害程度最大。
图2 事故发生次数随事故类型变化分布
图3 码头液化气卸船作业火灾爆炸事故树分析
表6 事故树各节点信息
事故树是一种描述事故因果关系的有方向的“树”,是系统安全工程中的重要的分析方法之一。它能对各种系统的危险性进行识别评价,既适用于定性分析,又能进行定量分析,具有简明、形象化的特点,体现了以系统工程方法研究安全问题的系统性、准确性和预测性。
在对我国化工企业1974—2010年间的重大伤亡或造成较大影响的典型安全风险事故案例的系统、全面地分析中,发现火灾爆炸事故发生次数最多,其次为中毒窒息事故,灼烫事故和其他类型的事故(触电、机械伤害、坍塌、坠落、物体打击、车辆伤害、起重伤害等)发生次数较少,具体数据见图2。
综上分析,在液化气体类货物卸船作业活动中,本文选取火灾爆炸事故为例进行分析,来印证前面辨识出的有关火灾爆炸事故危险因素的准确性,避免遗漏,进而为筛选主要危险因素、制定控制措施做铺垫(见图3)。图中符号含义见表6。
经分析求得:该事故树割集数量为48个,分别为{X1,X2,X14}、{X1,X4,X14}、{X1,X7,X14}、{X1,X12,X14}、{X1,X3,X14}、{X1,X5,X14}、{X1,X6,X14}、{X1,X8,X14}、{X1,X9,X14}、{X1,X11,X14}、{X1,X10,X14}、{X1,X13,X14}、{X1,X2,X15}、{X1,X2,X16}、{X1,X2,X17}、{X1,X4,X15}、{X1,X4,X16}、{X1,X4,X17}、{X1,X7,X15}、{X1,X7,X16}、{X1,X7,X17}、{X1,X12,X15}、{X1,X12,X16}、{X1,X12,X17}、{X1,X3,X15}、{X1,X3,X16}、{X1,X3,X17}、{X1,X5,X15}、{X1,X5,X16}、{X1,X5,X17}、{X1,X6,X15}、{X1,X6,X16}、{X1,X6,X17}、{X1,X8,X15}、{X1,X8,X16}、{X1,X8,X17}、{X1,X9,X15}、{X1,X9,X16}、{X1,X9,X17}、{X1,X11,X15}、{X1,X11,X16}、{X1,X11,X17}、{X1,X10,X15}、{X1,X10,X16}、{X1,X10,X17}、{X1,X13,X15}、{X1,X13,X16}、{X1,X13,X17},可以看出该卸船作业的危险性之高。
径集数量为3个,分别为{X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8, X9,X10,X11,X12,X13}、{X14,X15,X16,X17}、{X1}。“X1环境温度在液化气闪点之上”是环境因素,无法改变,其他两个经集与前面辨识出的危险因素有相同的部分,这样格雷厄姆—金妮评价方法和事故树分析可以相互配合,共同筛选出主要危险因素,举例见表7。
针对筛选出的主要危险因素制定有效的控制措施,作为日常生产作业的关键管理内容,保证生产作业的安全进行。
表7 主要危险因素统计
本文通过查阅相关文献,给出了单项作业活动、作业环节和危险因素的定义,同时对某危化品码头卸船作业活动进行详细分解,对岸上危险因素进行辨识,通过使用道化学公司火灾爆炸指数评价法、格雷厄姆—金妮评价方法、头脑风暴法和事故树分析等经典分析方法,以液化气体类货物卸船作业活动为例,找出该单项作业活动中的危险因素,并进一步分析筛选主要危险因素,为企业有针对性地制定作业控制措施寻找到了一条途径。
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