三种安全评价方法在苏丹化工项目的应用比较分析与实践

赵诚光高级工程师 王 劲 谷红军高级工程师

（中国石油国际勘探开发有限公司，北京 100034）

0 引言

安全评价是指针对生产经营活动中的事故风险、安全管理等情况，辨识与分析其存在的危险、有害因素，预测发生事故或造成职业危害的可能性及其严重程度，提出科学、合理、可行的安全对策措施建议，做出安全评价结论的活动。安全评价是炼化企业提高安全管理水平的关键技术，是企业改进安全管理的重要手段[1]。炼化行业常用的安全评价方法包括安全检查表法、危险度评价、道化学危险指数评价、预先危险性分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）、事故树分析[2]（Fault Tree Analysis，FTA）、作业条件危险性分析法评价（LEC）、危险与可操作性分析[3]（Hazard and Operability Analysis，HAZOP）和定量风险评价[4-5]（Quantitative Risk Analysis，QRA）等方法。

苏丹化工项目结合自身安全管理的需求，在日常使用安全检查表法开展评价工作的基础上，先后3次采用事故树分析（FTA）、危险与可操作性分析（HAZOP）和定量风险评价（QRA）等系统性方法开展安全评价工作。通过这些安全评价，查找出主要的安全管理漏洞，识别出重大安全风险隐患，制定了针对性防范措施，提升了项目安全管理水平。

1 苏丹化工项目及安全评价应用主要挑战

苏丹化工项目是苏丹国家的第一个化工项目，是中石油在非洲合作中第一个依靠市场竞争、自负盈亏和产供销一体化而立足的石油化工企业，主营业务是生产和销售聚丙烯与编织袋。项目主要生产装置包括聚丙烯装置和编织袋厂。聚丙烯装置于2002年1月建成投产，由800m3/h制氮装置、8万吨/年气体分馏装置、1.8万吨/年丙烯聚合装置、1.5万吨/年造粒系统和尾气回收系统等组成。编织袋厂于2004年4月建成投产，包括拉丝、圆织、切缝、印刷等生产工序，每年生产编织袋2000万条。

在项目发展历程中，安全管理存在多方面挑战，尤其在开展安全评价过程中，遇到的主要问题包括：

（1）各股东及中外管理者对开展安全评价的认识和理解存在分歧。

（2）资源国缺乏相关法律法规及标准。

（3）有经验、有能力的中外方安全评价专家不足。

（4）当地员工因知识和技能限制，参与度低，影响评价开展和实施效果。

（5）资源国的政经形势影响隐患整改和提升建议实施。

与国内项目相比，海外项目需要解决以上实际困难，才能较为顺利地开展安全评价，并取得良好的评价效果，以提高风险管控水平。

2 三种系统性安全评价方法在苏丹化工项目的应用

2.1 事故树分析（FTA）方法应用

聚丙烯装置的生产原料为易燃易爆品，生产过程中可能造成的事故是火灾和爆炸。在事故树分析（FTA）过程中，确定以丙烯罐意外泄漏并发生火灾作为顶上事件开展分析，由最小径集和结构重要度分析得知：

（1）存在121个割集，说明有121种原因可以导致事故发生。因此，由于导致事故的可能性非常多，说明丙烯储罐泄漏爆炸的危险性非常高。

（2）6个基本事件的结构重要度可使丙烯泄漏并达到爆炸极限，且系数较大，表明需要在项目开始阶段正确选址，并在运行过程中保持罐区良好通风和避免可燃气体聚集。

（3）丙烯罐意外泄漏并接触到点火源，共可能有29种基本情形，需要从意外泄漏和点火源两个大的方面采取安全措施，防止同时出现发生事故。

2.2 危险与可操作性分析（HAZOP）方法结果

在分析开始阶段，由中苏员工共16人组成了HAZOP分析小组，根据工艺图纸和仪表控制图，把聚丙烯装置划分出12个节点，通过HAZOP方法分析，提出45条改进建议，并部署了具体的落实措施。通过HAZOP分析，进一步提高了装置运行安全可靠性，提升了安全管理水平，主要体现在：

（1）切实提升了员工对风险的认识及做好安全工作的责任感。HAZOP分析过程中，多次采用共同讨论形式，使得各工序管理和操作人员充分参与，一同分析固有和潜在风险，使得参与者更加清楚相互工序关联风险所在。

（2）HAZOP分析能够有效地发现工艺设计和装置运行中潜在的风险，并部署相应的防范措施，即使该风险或隐患以前并未导致事故发生。

（3）多次讨论拓展了中苏双方参与人员的知识和技能，提高了对工艺运行的理解，更加全面掌握装置运行参数和性能。

2.3 定量风险评价（QRA）方法结果

由于资源国缺少法律法规，项目此次评价以国内规范和国际经验为基础进行分析，确定了4个化学品类主要危险源，识别出聚丙烯装置30个失效事件，根据泄露场景和蒸汽云爆炸模型，分解成103个危险场景。通过定量风险评价（QRA），更好地掌握了聚丙烯装置潜在风险频率及可能产生的后果，对进一步提升项目风险管控水平有很大益处，包括：

（1）当前安全管理水平距离世界“平均”水平仍有提升空间，掌握了未来安全管理改进的方向和思路。

（2）根据定量风险评价QRA结果，确定10个危险场景产生80%的风险，需要对这10个危险场景部署特别防范和应急措施。

（3）根据定量风险评价（QRA）结果，培训项目员工掌握蝴蝶结风险防控方法，开拓了管理思路，提高了管理水平。

2.4 三种不同方法应用对比

项目在发展不同时期采取了3种不同的评价方法，各种评价方法各有所长，各有所短。现从实施难点、方法局限性、评价效果和优势4方面对比分析，见下表。

表 种评价方法对比分析Tab. Comparative analysis of three risk assessment methods

3 应用实践及建议

苏丹化工项目采用以上3种不同评价方法，很好地弥补了单一评价方法的不足，查找出了主要的安全管理漏洞，识别出重大隐患所在，对3种评价报告所提出的建议进行了系统性整改，有效防范了各类安全风险，项目的安全管理水平得到显著提高。自2007年开展安全评价以来，项目未发生过火灾、爆炸和人员伤亡等事故，每两年一次的大检修均未发生事故。

3.1 3种评价方法的实施

通过3种评价方法实施，苏丹化工项目安全管理水平得到显著提升，主要体现在：

（1）对3次评价报告中提出的107项问题及建议进行了系统整改和提升。主要包括：经过整改，弥补了压力容器管理漏洞，更换了20台存在缺陷的压力容器设备，增加了工艺内泄漏监测和厂区气体监测等措施，建设两套报警系统，防范发生意外泄漏导致事故。

（2）项目自2009年以来，一直获得了英国标准协议BSI的HSE管理体系认证，项目安全管理水平得到国际认可。

（3）与周边社区建立了应急联防联动机制。根据评价建议，项目与政府和当地社区进行了充分交流，要求政府清空厂区周边1km，周边2km内的社区与厂区建立联动机制，共同防范重大事故。

3.2 建议

此外，通过对比苏丹化工项目3种评价方法应用实践，发现每种方法都有其适用性，为使得海外炼化项目更好地提高安全管理水平，提出如下建议：

（1）使用多种评价方法，弥补每种方法局限性，避免遗漏存在的缺陷或隐患，有效提高安全本质化水平。

（2）在项目建设初期和运行过程中都要开展多种安全评价，从设计等源头上发现问题并整改，避免后期进行较大规模的新建或改造。

（3）配备具有较高能力和经验的安全管理人员，评价前对所有中外方员工进行提前培训，充分准备每一次评价，对提高评价的准确性很有意义。