新区VAC装置重大危险源辨识与分级

王艳平,杨 洋

(重庆川维石化工程有限责任公司,重庆 401254)

1 引言

近年来我国先后发生了中石油大连输油管爆炸事件、山东日照石大科技石化公司“7·16”球罐着火爆炸、江苏南京地下丙烯管道重大泄漏爆燃、天津港“8·12”特别重大火灾爆炸、山东东营滨源化学有限公司重大爆炸、江苏德桥仓储罐区爆炸等典型危险化学品事故，损失惨重，危险化学品安全生产形势十分严峻。

危险化学品是指具有腐蚀、毒害、燃烧、爆炸、助燃等性质，对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。随着化工行业、化工物流储运的发展，特别是化工生产工艺过程中涉及生产、储存和使用易燃易爆等危险化学品的品种、数量越来越多。危险化学品一旦发生着火、爆炸等突发性事故,将会产生无法想象的影响。所以，危险化学品重大危险源的分析、辨识以及分级，在危险化学品生产、使用和储存企业的安全管理中有着举足轻重的意义。

某厂是以天然气为主要原料、生产甲醇、醋酸乙烯、维纶、聚乙烯醇等化工产品的特大型企业，主要装置生产能力为天然气制乙炔16.75万t/a、甲醇87万t/a、醋酸乙烯50万t/a、聚乙烯醇16万t/a、VAE乳液6万t/a、合资工厂醋酸35万t/a等。生产用原料天然气，产品乙炔、甲醇、醋酸乙烯均为重点监管的危险化学品，采用科学的危险化学品重大危险源辨识方法提高企业对危险化学品的监控，将可能存在的隐患消除或进行有效的控制，是企业科学发展、持续发展的保障。因此，本文通过对GB18218-2009和安监40号令的学习，结合某厂新区VAC装置危险化学品重大危险源辨识的实际进行分析，提出针对危险化学品重大危险源辨识、监管建议，为某厂相关部门进一步加强对危险化学品重大危险源监督管理提供依据。

1.1 国内相关法规

我国在2000年颁布了《重大危险源辨识》(GB18218-2000)，规定了重大危险源的辨识的依据和方法，将所有重大危险源辨识纳入其中。2004年国家安全监管总局颁布了《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(安监管协调字[2004]56号)，对重大危险源所涉及的范围做了更加具体的规定，把特种设备(压力管道、压力容器、锅炉)列入辨识对象。2009年国家对发布了《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)[1]代替(GB18218-2000)，明确为危险化学品辨识适用该规范，对危险化学品范围及其临界量、重大危险源辨识单元重新做了定义。2015年国家安全生产监督管理总局令第79号年国家安全生产监管总局发布了修订后的《暂行规定》(第40号令)。40号令中明确提出了危险化学品重大危险源分级、辨识、安全管理等要求, 并在附录中给出了可容许风险标准和危险化学品重大危险源分级方法。在《危险化学品建设项目安全设施设计专篇编制导则》(安监总厅管三[2013]39号)第3.3.6要求设计单位在编制安全设施设计专篇中，按照《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)辨识重大危险源，并按照《暂行规定》(第40号令)划分重大危险源等级。

1.2 国外相关法规)[2]

20世纪80年代以来，随着重大、特大工业事故的发生频率增加，引起欧美等地区的广泛关注，随后提出了重大危险、重大危险设施等概念。1976年，英国卫生与安全委员会首次向英国安全监察与卫生局提交了建议的重大危险源标准的报告；英国政府于1999年颁布了《重大事故危险控制条例》。1992年，美国劳工部职业安全卫生管理局(OSHA)提出了137种易爆、易燃、强反应性及有毒化学物质、临界量，发布了"高危险性化学物质生产过程安全管理"标准。1982年6月，欧共体颁布了《工业活动中重大事故危险法令》(简称《塞韦索法令》)；1996年颁布了《塞韦索法令Ⅱ》。1993年6月第80届国际劳工大会通过了《预防重大工业事故公约》(ILO第174号公约)，提出了重大危险源的评价、重大危险源的辨识、重大危险源的管理、重大危险源安全报告应急计划、等问题，积极的推动了在危险化学品重大危险源方面的辨识与控制。

1.3 某厂新区装置危险化学品重大危险源现状

某厂新区建设于2007年，主要装置为10万t/a乙炔、77万t/a甲醇、30万t/a醋酸乙烯、10万t/a聚乙烯醇，与林德公司合资建设的4.6万t/a空分装置，以及配套的发电、锅炉、给排水、“三废”处理装置等。新区主要的危险化学品重大危险源有林德空分的1500m3液氧储罐、甲醇罐区、VAC中间罐区、乙炔气柜等。

由于建设时间原因，某厂新区在进行安全预评价和安全设施设计专篇编制时采用的依据是《重大危险源辨识》(GB18218-2000)。而《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)是2009年12月1日开始执行，《暂行规定》于2011年8月5日执行。根据《暂行规定》(第40号令)第十一条，"危险化学品单位重大危险源安全评估已满三年的；有关重大危险源辨识和安全评估的国家标准、行业标准发生变化的，应当对重大危险源重新进行辨识、安全评估及分级，并报当地安监部门备案"。所以在项目建设之初做的重大危险源辨识已不能满足目前安全生产的要求，必须按照现行国家标准重新辨识和分级，保证危险化学品重大危险源处于安全监控状态。

2 重大危险源辨识与分级方法

2.1 危险化学品重大危险源辨识方法

我国现行标准为《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)，标准规定了辨识危险化学品重大危险源的依据和方法：

(1)单元：一个(套)生产装置、设施或场所，或同属一个生产经营单位的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。

(2)危险化学品重大危险源：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。

(3)单元内存在的危险化学品为单一品种，则该危险化学品的数量即为单元内危险化学品的总量，若等于或超过相应的临界量，则定为重大危险源。

(4)单元内存在的危险化学品为多品种时，则按式(1)计算，若满足式(1)，则定为重大危险源：

q1/Q1+q2/Q2+…+qn/Qn≥1

(1)

式中：

q1，q2，…，qn——-每种危险化学品实际存在量，t；

Q1，Q2，…，Qn——与各危险化学品相对应的临界量，t。

2.2 危险化学品重大危险分级方法

根据《暂行规定》(第40号令)重大危险源分级方法如下：

(1)分级指标：采用单元内各种危险化学品实际存在(在线)量与其在《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)中规定的临界量比值，经校正系数校正后的比值之和R作为分级指标。

式中：q1,q2,…,qn——-每种危险化学品实际存在(在线)量，t；

Q1,Q2,…,Qn——各危险化学品相对应的临界量,t；

β1，β2…,βn——与各危险化学品相对应的校正系数；

α——该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数。

表1 校正系数α取值表

(2)分级标准：根据计算出来的R值，按表2确定危险化学品重大危险源的级别。

表2 危险化学品重大危险源级别和R值的对应关系

3 以VAC装置为例进行的分析

按照上述第2章中的危险化学品重大危险源辨识和分级方法，以某厂新区VAC装置为例进行危险化学品重大危险源的辨识和分级。

3.1 新区总图平面布置

新区主要装置为乙炔装置、醋酸乙烯(VAC)装置、聚乙烯醇装置、甲醇装置、林德空分装置等。新区总平面布置图示意图见图1。

图1 新区总平面布置示意图

3.2 VAC装置及周边装置情况

新区VAC装置为新建装置，建设规模为30万t/a醋酸乙烯。装置包括乙炔净化工序、醋酸乙烯合成工序、精馏工序、排气回收工序。通过上游乙炔管道送来的新鲜乙炔经过硫酸和氢氧化钠净化后送至合成工序。醋酸与净化后的乙炔气体混合进入合成反应器，在活性炭为载体的催化剂作用下合成醋酸乙烯，经精馏塔后得到精醋酸乙烯产品。

在VAC装置中涉及到的危险化学品有乙炔、醋酸、醋酸乙烯、硫酸、氢氧化钠。乙炔、醋酸、醋酸乙烯均通过管道直接输送至装置，硫酸、氢氧化钠储存于装置罐区内。根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)硫酸和氢氧化钠不作为危险化学品重大危险源辨识范围，故装置内纳入辨识的危险化学品有乙炔、醋酸、醋酸乙烯。VAC装置位于新区场地中部，根据GB18218-2009一个单元的划分原则。以VAC装置中心为圆点，250m为半径，可以将川维新区的林德空分、稀乙炔、气柜、浓乙炔、醋酸乙烯、VAC中间罐区、降压站、循环水、冷冻站等装置划成一个辨识单元。VAC装置周边装置情况表见表3、以VAC装置为中心半径250米范围内装置布置示意图见图2。

表3 VAC装置周边装置情况表

图2 以VAC装置为中心半径250m范围内装置布置示意图

3.3 VAC装置及周边装置危险化学品重大危险源辨识与分级

(1)危险化学品重大危险源的辨识

根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)川维新区VAC装置及周边装置各种介质存在量及临界量见表4。

表4 危险物质存在量及临界量

表4(续)

注：裂化气气柜危险化学品按其主要组成进行计算：乙炔(8%)、氢气(55.32%)、一氧化碳(27%)，其余组成在计算中不考虑。

经计算从表4可以看出，∑qn/Qn=21.762>1，结果表示：以VAC为中心半径250米为范围内的危险化学品单元为重大危险源。其中，单元1(醋酸乙烯装置)不构成重大危险源；单元2(林德空分)构成重大危险源；单元3(稀乙炔)装置不构成重大危险源；单元4(浓乙炔)不构成重大危险源；单元5(气柜)构成重大危险源；单元6(VAC中间罐区)构成重大危险源。

(2)危险化学品重大危险源的分级

根据《暂行规定》，各危险物质校正系数β取值按表5。因新区处于XX经开区内，厂区边界向外500m范围内无常住人口，故危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数α暂取0.5。

表5 危险物质校正系数β

重大危险源分级指标按下式进行计算：

经计算，R=12.38，根据《暂行规定》川维新区以VAC装置为中心(250m为半径)的单元构成三级重大危险源。

4 危险化学品重大危险源辨识、监管的几点建议

4.1 结合现行国家标准，逐步对其它单元进行辨识和分级

随着化工行业的飞速发展，化工装置规模也逐渐往大型化发展。加强对危险化学品重大危险源的监管，是保证企业良性发展的基础。建议下一步，根据国家相关规范及安监总局文件，逐步对某厂新老区其它单元进行辨识与分级。为某厂安全部门提供全面准确的数据，确保装置、罐区安全运行。

4.2 加强对危险化学品重大危险源中关键生产场所的监管

根据近几年在实际工作中的运用情况，结合与安监部门、安全专家等交流情况来看，建议对单元内的危险化学品重大危险源进一步细分。以某厂新区VAC装置半径250m范围内的单元来说，整个单元为三级重大危险源。单元内有VAC装置、林德空分、裂化气气柜、乙炔气柜、VAC中间罐区等，其中林德空分(液氧)q/Q=8.55>1、乙炔气柜(乙炔)q/Q=3.185>1、VAC中间罐区(甲醇、醋酸乙烯、醋酸等)qn/Qn=7.8>1，对单个装置来说已经构成危险化学品重大危险源，是整个单元内重大危险源的关键部位。建议对上述关键生产场所进行重点监控，进一步提高安全管理。

4.3 根据最新安监总局文件，需对VAC中间罐区进行整改

根据《危化品储存场所安全专项整治工作方案》安监总管三(2016)53号、《关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》安监总管三〔2014〕68号等文件的要求，"可燃液体储罐要按单罐单堤的要求设置防火堤或防火隔堤。涉及重点监管危险化学品的罐区要定期进行危险与可操作性分析"。VAC中间罐区应增设防火隔堤，并且要定期进行HAZOP分析。

4.4 加强与安监部门的交流与沟通

危险化学品重大危险源作为化工企业重点监管部位，应建立完善的安全管理和检测监控。同时，应加强与安监部门的沟通，每三年进行一次“危险化学品重大危险源安全评估报告”，并将其报安监备案。

5 结论与展望

作为危险化学品重大危险源的辨识和分级工作，有利于安监、安全评价、设计、生产单位对危险化学品重大危险源的监控，有利于防止和减少危险化学品事故的发生。本文通过对某厂新区VAC装置的辨识与分级，得出以下结论：

(1)根据现行法律、法规，对某厂新区VAC装置为中心500m范围内划分为一个辨识单元，该单元为危险化学品重大危险源，其等级为三级。

(2)VAC装置为中心500m范围内林德空分液氧储罐、乙炔气柜、VAC中间罐区做为重大危险源的关键存储部位，应重点进行监控。

(3)目前以VAC装置为中心500m范围内的装置，其安全设施满足《暂行规定》第三章安全管理的要求。

通过现行国家危险化学品重大危险源辨识与分级方法对某厂新区一个单元进行了辨识与分级，为企业进行其他装置的重大危险原辨识和分级做出引导，同时向企业提出安全监管的进一步措施和建议，对企业的安全生产起促进作用。近年来石化行业安全事故频发，安监部门已经发布了对《危险化学品重大危险源辨识》的征求意见稿，危险化学品重大危险源辨识及分级有可能进一步加强。