采用CASST-QRA对某生物企业液氨储罐的定量风险评估

王博妮 张胜利 张洁风 陈淼 魏萌萌

摘 要：对于城市安全生产风险评估项目，在某涉氨生物企业的风险评估中采用了CASST-QRA模拟计算其个人风险、社会风险，并与《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》（ GB 36894—2018）进行比较分析。结果表明：某企业的个人风险不可接受，社会风险处于尽可能降低区。由此，结合实际调研提出相应的对策措施和建议。希望本文的研究成果可以对企业的安全管理和相关政府部门的安全监督提供指导与依据，以期实现城市安全的安全发展。

关键词：液氨;CASST-QRA;安全评估;风险管控

中图分类号：TQ086.52 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2019）31-0141-04

Quantitative Risk Assessment of Liquid Ammonia Storage

Tanks in a Biological Enterprise by QRA Method

WANG Boni1 ZHANG Shengli2 ZHANG Jiefeng1 CHEN Miao1 WEI Mengmeng1

（1.Henan Academy of Safety Technology Service Co.， Ltd.，Zhenghou Henan 450004;

2.Henan Academy of safety science and technology，Zhenghou Henan 450004）

Abstract： For the urban safety production risk assessment project， CASST-QRA was used to simulate the personal risk and social risk in the risk assessment of an ammonia related biological enterprise， and was compared with the Risk Criteria for Hazardous Chemicals Production Unit and Storage Installations（GB 36894—2018）. The results show that the personal risk of an enterprise is unacceptable and the social risk is in the area of reducing as much as possible. Therefore， the corresponding countermeasures and suggestions were put forward based on the actual investigation. The author hopes that the research results of this paper can provide guidance and basis for the safety management of enterprises and the safety supervision of relevant government departments， in order to achieve the safety development of urban safety.

Keywords： liquid ammonia;CASST-QRA;security assessment;risk management

城市安全生產风险评估是深入贯彻落实《国务院办公厅关于推进城市安全发展的意见》《河南省人民政府办公厅关于推进城市安全发展的实施意见》等一系列文件精神，为解决城市安全生产风险方面普遍存在的“认不清、想不全、管不到”的现实问题而急需开展的一项基础性工作。在城市安全生产风险评估中，科学合理地定量评估各企业的风险大小是关键。CASST-QRA常用于化工领域的定量风险分析[1-3]，而将CASST-QRA应用于生物企业的风险评估方法比较鲜见。本文基于某城市安全风险评估的研究项目，将CASST-QRA应用于某生物涉氨企业，为涉氨生物企业的风险评估及分级提供一种思路和方法借鉴，也为政府和行业部门的安全生产管理工作提供一定参考。

1 CASST-QRA简介

定量风险分析（Quantitative Risk Analysis，QRA）是对某一装置或作业活动中发生事故的频率和后果进行定量分析，并与可接受风险标准比较的系统方法，是通过资料和现场实际调研，对危险源辨识进行分析和辨识，在对事故频率和后果分析的基础上进行风险计算，得到个人风险（针对个体在某位置面临的风险值）和社会风险（群死事故后果与事故发生频率的关系）。

CASST-QRA基于设备设施失效概率、各种事故情景概率以及相应的事故后果，进行整体量化风险计算，模拟出个人风险和社会风险，是一种定量风险评估方法，其流程如图1所示。

2 基于CASST-QRA法对某涉氨生物企业的安全风险分析

2.1 某涉氨生物企业简介

某生物企业的基本信息如下：该企业成立于2004年4月28日，经营范围为淀粉糖、饲料及饲料添加剂、玉米淀粉及淀粉制品加工销售;进出口贸易;食品添加剂的生产与销售。该企业现有职工1 027人，企业的平面布置呈南北长的矩形厂区。根据生产工艺的需要，在企业中设7个液氨储罐（其中，一分厂2座30m3的液氨储罐，二分厂2座48m3的液氨储罐，三分厂1座48m3的液氨储罐，四分厂2座48m3的液氨储罐），液氨总储量300m3（192t），主要分布于厂区的南、北两个方位。

2.2 重大危险源风险辨识

重大危险源辨识，是预防重大工业事故的基础性工作之一。根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB 18218—2018）[4]，该企业共有4个重大危险源，详见表1。

2.3 CASST-QRA风险计算

采用CASST-QRA软件进行风险计算，需要采集气象信息（见图2）、设备风险源（体积、温度、压力、流量、围堰等）（见表2）、企业人员分布（见表3）等相关参数信息，其他均采用软件默认数值。

2.4 CASST-QRA风险计算后果分析

在城市生产安全风险评估课题项目研究中，对该涉氨生物企业采用CASST-QRA模拟计算了其个人风险、社会风险，并与《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》（GB 36894—2018）[5]进行对比，分析过程如下。

2.4.1 个人可接受风险分析。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。通常用的个人风险仅与位置有关，并用风险等值线表示。在役装置个人可接受风险标准（概率值）：一般防护目标中的三类防护目标：3×10-5;一般防护目标中的二类防护目标：1×10-5;一般防护目标中的一类防护目标，重要防护目标、高敏感防护目标：3×10-6。

通过CASST-QRA软件计算得到该企业的个人风险等值线图如图3所示。结果表明：该企业的3×10-5个人风险是可以接受的，表现在3×10-5的个人风险等值线线内无一般防护目标中的三类防护目标;但是，该企业的1×10-5个人风险是不可以接受的，表现在1×10-5的个人风险等值线内有一般防护目标中的二类防护目标如住宅小区（人数有80人），以及该企业内部的东北角为企业自己的职工居住区（约110人）;该企业的3×10-6个人风险是不可以接受的，3×10-6的个人风险等值线有高敏感防护目标（如北侧中小学培训学校）和一般防护目标的一类防护目标住宅及相应服务设施（如企业内部东北角职工居住区、临路的宾馆、酒店、小区均大于100人，西南角的农村居民点约300人）。

2.4.2 社会可接受风险分析。社会风险是对个人风险的补充，指在个人风险确定的基础上，考虑到危险源周边区域的人口密度，以免发生群死群伤事故的概率超过社会公众的可接受范围。通常用累积频率和死亡人数之间的关系曲线（F-N曲线）表示。通过CASST-QRA软件计算得到该企业的社会风险曲线图如图4所示。结果表明：该企业的社会风险在尽可能降低区，一旦发生事故，将造成群死群伤的人数已超过100人，因此，该企业安全生产的运行风险高。

3 调研现场发现的安全隐患

现场调研过程中还发现该企业存在以下安全隐患：①企业内部布局不合理，如四分厂液氨罐区北侧架空电力线距离液氨储罐防火间距不足，二分厂液氨罐区距离门卫值班室防火间距不足;②防爆场所有不防爆电器，如该公司四分厂、二分厂液氨罐区存在不防爆的照明灯具;③报警气体探头设置不足，如该公司二分厂液氨罐区配置氨气体浓度检测报警仪不足，设置高度不符合要求（氨气体浓度检测报警仪应安装在可能存在泄漏释放源的上方，安装高度应高出释放源0.5m～2m，检测点与泄漏释放源距离不应大于2m）。

4 风险管控对策措施

从上述风险分析可知，该生物企业安全生产的风险高，其液氨发生泄漏或者火灾将给周边带来重大影响，甚至造成群死群伤。因此，根据目前企业的实际情况，提出如下风险管控措施。

4.1 企业搬迁或进行工艺优化、产品升级改造，减少对氨的使用

该生物企业建厂年代久远，现在厂址在该市的城区方位，周边有大量居民区、学校、宾馆，人口较为密集。从风险转移的角度出发，建议企业进行整体搬迁，远离居民区，或进行工艺优化、产品升级改造，从而减少液氨的使用，或者不用液氨。

4.2 加强设备管理

避免液氨发生泄漏，企业应定期或不定期地检查相关阀门，并对罐体进行检查，减少因腐蚀等因素造成的开裂与穿孔而发生泄漏，同时合理设置气体泄漏报警仪、视频监控摄像头等监测、报警、监控设施，同时完善重大危险源的监控预警系统，并定期检查，确保设备设施正常运行。

4.3 严格日常管理措施

①建立健全安全生产责任制，并完善各项安全管理制度，制度要有针对性，落实到岗、责任到人。②加强工艺操作的安全管理，严格执行安全操作规程。③加大安全生产监督与检查。安全监督检查是检验安全管理是否到位的重要手段，通过监督检查發现生产过程的危险因素和现场事故隐患，提出相应的对策措施，进行整改，形成闭环管理，及时消除事故隐患。④企业主要负责人和安全生产管理人员应参加相应的安全培训，取得相关的安全生产管理资格证书;危险化学品从业人员参加专项培训，考试合格，持证上岗;同时，加强对职工的安全教育、专业培训和考核。⑤完善安全警示标志，在重大危险源所在场所设置明显的安全警示和疏散标志，写明紧急情况下的应急处置办法。⑥做好日常防雷与防静电工作，如定期做好防雷接地的检查等。

4.4 完善应急管理

进一步根据实际情况完善企业的应急管理。例如，定期进行重大危险源应急预案的评审、备案、修订和演练;定期组织安全培训和演习，使岗位操作人员、应急救援队伍、生产系统指挥人员熟练掌握各种事故状态下的应急处置方案和程序，提高员工的安全防范和应急处理能力;同时，建立应急救援组织或配备应急救援人员，配备必要的防护装备及应急救援器材、设备、物资，并保障其完好，且方便使用。

4.5 强化重大危险源监管

当地政府应督促类似生物企业做好危险化学品重大危险源的辨识、安全评估及分级、登记建档、备案、监测监控等安全管理工作。

5 结语

本文结合城市风险评估项目的实际调研，采用CASST-QRA对涉氨企业的液氨储罐进行安全风险评估。根据软件模拟可以看出，一旦液氨泄漏未及时处理，将会造成重大人员伤亡，易造成群死群伤事故。该生物企业的个人风险等值线不仅影响本企业，还影响大部分周边区域，涉及高敏感防护目标和一般防护目标中的一、二类防护目标，个人风险不可接受;社会风险也处在尽可能降低区，依据相关规定，采取一定的安全措施后，社会风险可接受。运用CASST-QRA软件定量风险评估，考虑了重大危险源所在地的气象条件和人口分布情况，可以在地图上直接显示个人风险和影响范围，能直观反映目前企业的生产风险的实际情况，也使决策者可以一目了然了解企业风险的影响情况，并采取相应措施，遏制重大事故发生，实现城市安全发展。

参考文献：

[1]张瀚匀，吕建国，高玉格.丁二烯储罐泄漏事故定量风险评价[J].安全，2019（4）：30-33.

[2]郭群.CASST-QRA定量风险评价法在重大危险源评估中的应用[J].煤炭技术，2015（6）：296-298.

[3]宋占兵，于立见，多英全，等.定量风险评价在炼化一体化项目中的应用[J].中国安全生产科学技术，2011（5）：91-95.

[4]国家市场监督管理总局，中国国家标准化管理委员会.危险化学品重大危险源辨识：GB 18218—2018[S].

[5]国家市场监督管理总局，中国国家标准化管理委员会.危险化学品生产装置和储存设施风险基准：GB 36894-2018[S].