定量风险分析确定化工企业外部安全防护距离

王茂清

(山西兴新安全生产技术服务有限公司,山西 太原 030024)

本文以某化工企业A为例，采用定量风险分析方法计算风险值，与我国相关标准的要求进行比较，确定化工企业A的外部安全防护距离，并提出相应的安全措施。

1 企业基本情况

1.1 气象信息、周边环境

1.1.1 气象信息

化工企业A所在区域年平均气温10.2 ℃，年平均风速1.2 m/s，全年主导风向为SW。

1.1.2 周边环境

化工企业A距东南侧村B(人数1 008人)240 m和村C(人数889人)700 m，距北侧某药厂(人数89人)300 m，距南侧化工厂D(人数23人)400 m。

1.2 企业情况

1.2.1 生产工艺

该企业采用双加压法制备硝酸工艺。

1.2.2 涉及的危险物质及储存量。

涉及的危险物质有氨(原料)、硝酸(产品)、氮氧化物(中间副产物)、压缩空气(原料)等。设有2个1 000 m3液氨球罐，2个1 000 m3稀硝酸储罐，其他物质不进行储存。

2 化工企业进行重大危险源辨识及分级

2.1 危险化学品临界量确定

依据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2018)的规定，该项目涉及危险化学品氨的临界量为10 t[1]。

2.2 单元划分

依据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2018)的规定，该项目危险化学品重大危险源辨识分为生产单元和储存单元。该企业有一条硝酸生产线，包括氨蒸发、氨氧化、氮氧化物吸收、压缩，装置和设施之间无切断阀，按一个生产单元考虑；2台1 000 m3的液氨球罐设在一个防火堤内，按一个储存单元考虑。

2.3 危险化学品重大危险源辨识(见表1)

表1 各单元危险化学品辨识结果表

2.4 危险化学品重大危险源分级

依据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2018)，对该企业重大危险源进行分级计算，该企业液氨罐区构成危险化学品一级重大危险源[2]。

3 定量风险分析

依据《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》(原国家安监总局令第40号，2015年修正)、《危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法》(GB/T37243-2019[3])，运用中国安全生产科学研究院研制的“重大危险源区域定量风险评价与管理(CASST-QRA)”软件，根据该企业实际情况及计算软件的特点，选取2个液氨球罐(1 000 m3)和1个液氨蒸发器作为分析和计算的对象，对该企业进行定量风险计算。

3.1 定量风险分析结果

加载地图，确定比例；输入该化工企业A危险源信息；输入气象信息；输入企业及内部周边人口分布信息；事故后果表见表2(本表仅摘部分重要数据)。

表2 定量风险分析结果一览表

3.2 个人风险等值线

假设该化工厂A属新建项目，储存区液氨罐区构成危险化学品一级重大危险源。利用软件追踪到了个人可接受风险概率为1×10-5、3×10-6、1×10-6、3×10-7的个人风险等值线。

由图1得出个人风险评价结论：

1) 在3×10-7次/a的对应的红色区域：以硝酸装置氨蒸发器为中心，东侧423 m、南侧350 m、西侧450 m、北侧463 m，无高敏感场所、重要目标和特殊高密度场所；也没有一般防护目标中一类防护目标。

2) 在1×10-6次/a的对应的棕色区域：以硝酸装置氨蒸发器为中心，东侧265 m、南侧226 m、西侧290 m、北侧323 m，无居住类高密度场所和公众聚集类高密度场所。

3) 在3×10-6次/a的对应的红色区域：以硝酸装置氨蒸发器为中心，东侧423 m、南侧350 m、西侧450 m、北侧463 m，无一般防护目标中二类防护目标。

4) 在1×10-5次/a的对应的黄色区域：以硝酸装置氨蒸发器为中心，东侧64 m、南侧63 m、西侧80 m、北侧72 m，无一般防护目标中三类防护目标。

图1 个人可接受风险等值线

3.3 社会风险F-N曲线

如图2所示，该企业的社会可接受风险大部分位于可接受区，小部分位于尽可能降低区。

图2 社会风险等值线模拟结果

4 对策措施

根据企业情况，把液氨球罐安全设施消除泄漏时间从10 min调整为5 min后，液氨球罐阀门大孔泄漏的死亡半径、重伤半径和轻伤半径均明显减小；个人可接受风险等值线范围也有减小，社会可接受风险曲线从尽可能降低区降低到可接受区域。

综上所述，建议该企业采取的安全措施如下：

1) 液氨储罐区应配置氨气泄漏检测报警探头，同时可燃、有毒气体报警系统应具备30 d的记忆功能。

2) 液氨球罐应设置安全阀、压力表、液位计、温度计，并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置；液氨球罐进出口管线上均应设紧急切断阀，输送泵应设连锁装置，排液管上设止逆阀、压力表。

3) 液氨罐区设置防火堤；液氨罐区应设置喷淋水冷却装置等防范措施。

4) 涉氨的操作岗位，应配备两套正压式空气呼吸器、长管式防毒面具、重型防护服等防护器具。

5 结语

通过定量风险分析的方法，依据我国相关法规、标准的要求，采用中国安全生产科学研究院软件，计算该化工企业的外部安全防护距离，并结合化工企业A的周边情况，建议企业实施一些安全措施降低风险水平，保证社会风险水平在可接受范围内，为化工企业的本质化安全生产提供了保障。