长庆油田分公司第二输油处庆咸首站安全风险评估

李国锋，高莉维，肖丽娜，刘 丹

(1.长庆油田分公司第二输油处，甘肃 庆阳 745000；2.陇东学院 化学化工学院,甘肃 庆阳 745000)

1 庆咸首站基本情况

庆咸首站位于庆阳市董志乡西肴村，该站与长庆油田分公司第二采油厂西二联合站联合建站(其中西二联合站设置有300m3储油罐3具，同时作为庆咸首站的备用泄放罐)。站内供热、消防依托西二联合站，站外消防依托采油二厂消防中队距本站约3km。站区占地面积52.31亩，其中生产区域占地面积42m2,罐区占地面积27637.5m2。罐区内有5000m3单盘式地上立式外浮顶油罐6具，总库容30×104m3,罐高19.48m,内径60m。罐区防火堤为混凝土结构，高2m，每具浮顶罐罐顶处设固定式PC8型泡沫产生器8个，其边缘部分设环状固定式壁淋冷却水系统，所有消防系统使用均依托西二联合站，站内设500m3应急池1座，并依托庆阳石化1座30000m3的消防应急池，是长庆油田分公司一级防火单位。主要负责接收铁西末站、西二联、庄一联的净化原油，对其计量、加热、加压后外输至咸阳、庆阳石化公司[1]。

庆咸首站距周庄35kV变电所200m，其南侧距储罐外壁150m为30户居民，西侧距储罐外壁350m为3户居民，北侧距储罐外壁40m为西二联轻烃厂生产装置，760m为庆阳石化生产装置区，800m处为庆阳石化办公楼，地理位置非常重要并且特殊。站内主要设备有50000单盘式地上立式外浮顶油罐6具、SM1325/01x5型外输泵2台、SM1375/02x5型外输泵1台、ZSY550-80A型喂油泵2台、TS2020-520型喂油泵1台、去庆阳石化ZSYS50-80A型转油泵2台、外输浮头式换热器2具、大型石油储罐主动安全防护系统2套(每套控制3具储罐)、60m3氮气储罐1具[2]。站内生产操作均可利用SCADA系统实现生产的全方位监控和远程控制，年输送原油能力可达800万吨，是长庆第二输油处设备最先进、科技含量最高、库容量最大的输油站。庆咸首站设有输油岗、化验岗、维修岗和资料岗4个岗位，由站领导为组长的QHSE小组担负着全站的安全环保工作。

2 危险源评估方法、等级划分

2.1 危险源评估方法

以预先危险分析方法确定庆咸首站存在的危险源。预先危险性分析，也称初始危险分析，是安全评价的一种方法。是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在的危险性因素、出现的条件、事故产生的相关后果等进行概略地分析，尽可能地评估出潜在的危险性因素[3]。我们要进行预先危险分析的目的是能够尽可能地早些发现系统的潜在风险等因素，从而确定出系统的危险性等级，能够相应地提出对应的防备措施，以免这些危险因素导致事故的发生以及相关人员考虑不周所形成的危害损失。

2.2 等级划分

根据危险以及有害因素造成事故的危害程度,我们将危险和有害因素一般划分为四个危险等级[4],等级划分如表1所示。

表1 危险等级划分

3 主要风险评估

3.1 原油的风险评估

3.1.1 原油的易燃性

原油属于易燃液体，其组成组分比较复杂，通常在液体状态下不需要很高的温度，甚至常温下就会蒸发出烃类物质，一般在空气中只需较小的点燃能就会发生燃烧。

3.1.2 原油的易爆性

原油挥发出的石油(混合总经)，其主要成分是丙院气体，经试验表明原油的蒸汽与空气混合到1.1%～6.4%时，遇到较小的点火能就会引起爆炸。也经验测丙烷气体与空气混合物的爆炸下限比较低，发生爆炸的危险性很大，且爆炸的传播速度可达到2000m/s～3000m/s。油品在储罐等相对密闭的空间燃烧的过程中，储罐中气体空间的油气浓度随着燃烧状态而不断发生变化，因此油品的燃烧速度和爆炸也往往是相互转化、交替进行的。

3.1.3 油的毒性

原油属于微毒类物质，对人体有一定的毒害作用，其中石油气的毒害作用最严重，这主要是由不饱和烃和芳香烃造成的。石油气对人的皮肤以及粘膜等有刺激性，如果不小心吸入大量的石油气会出现麻醉、兴奋、醉酒样、步态不稳，并伴有恶心、呕吐等症状。

3.1.4 原油的热膨胀性

当原油获得足够的热量后，温度会上升，从而体积发生膨胀[5]。如果储罐装载过满，当管道输油后不及时得到排净，又无泄压装置，这会造成储罐和管件的耗损及磨坏。另外，温度下降、体积缩小等也会使储罐发生变形，造成损坏。比如空气温度突然下降，油罐呼吸阀的真空网盘因一些原因没有立即打开或安全阀失效，这些原因都有可能造成油罐凹陷抽瘪的现象。所以，如果储罐或管道内的原油盛装得过满，当温度升高到一定程度时，就有可能因体积的膨胀造成设备的破裂、原油的泄漏，从而引发火灾、爆炸等事故。

3.1.5 原油的静电荷积聚性

原油的电导率是比较低的，相应的其电阻率也比较大，大多数都大于1012Ω·cm,在一系列作业过程中很容易产生和积聚电荷，且消散的速度也比较缓慢。如果积聚的静电荷放电量超过可燃混合物的最小引燃能，并且在放电间隙中原油蒸汽和空气混合物处于爆炸极限范围时,将引发油气燃烧,进而引发爆炸事故[6]。

在原油的输送过程中存在静电积聚的危险[7]。液体自身摩擦或与管道、容器、油泵、过滤介质以及与水、杂质、空气等发生摩擦、碰撞，特别是输送速度过快时，都有可能造成静电积累，如果防静电措施不好，就有可能引起火灾等事故。

静电造成的危害主要为静电放电，如果静电放出的电所产生的电火花能达到或大于油气的最小点火能且油气浓度正处于燃烧、爆炸极限范围内时，就会立即引起燃烧、爆炸，而原油在泵送、倒罐作业过程中，由于油品的流动喷射、冲击等缘故所产生油面电位，可达到20kV～30kV,远远超过其最低点火能，因此应高度重视静电危险。

3.1.6 原油的易沸溢性

原油在长时间着火燃烧时会发生沸溢爆喷的现象，燃烧的油料因产生沸腾突溢而大量外溢，或从储罐内猛烈喷出，在空中形成巨大火柱，这种现象通常称为“突沸”，燃烧的油罐一旦发生“突沸”，不仅造成扑救人员伤亡数的增加，而且由于辐射热大量升高，容易直接或间接的燃烧邻近的油罐，从而扩大灾情的面积[8]。

3.1.7 原油的易蒸发性

原油如果发生意外泄露，由于它的沸点比较低，而在常温下具有较大的蒸汽压，则在环境温度下将立马由液态变为气态，体积急剧性地发生膨胀。蒸发溢出的油品蒸汽则会在短时间内与空气发生混合，向周围扩散开来，从而造成一系列灾难。

3.2 辅助设施风险评估

辅助设施风险评估如表2所示。

表2 辅助设施单元事故风险评估

3.3 储存设施风险评估

储运设施风险评估如表3所示。

表3 储存设施风险评估

3.4 储运过程中风险评估

储运过程中风险评估如表4所示。

表4 储运过程中风险评估

3.5 自然灾害风险评估

3.5.1 雷电灾害

雷和电是我们大自然中所存在的静电放电现象，当厂内相关装备、设施以及设备遭到雷电的撞击时，极其容易产生极高的电压和极大的电流。在其所涉及的范围之内，则有可能造成设备或设施的毁坏，当严重时也会造成火灾和爆炸等危险的发生，也有可能直接或间接地造成人员的伤亡。因此，预防雷电的撞击也是一项极其重要的安全举措，要值得注意的是这对油田生产来说尤为重要。石油工程对建筑物、构筑物防雷分类是按照现行国标《石油与石油设施防雷安全规范》来规定划分防雷场所的。第一类工业建筑物和构筑物以及第二类工业建筑物和构筑物应具备防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施；第三类工业建筑物和构筑物应该具有防直击雷和雷电波侵入的措施。

3.5.2 洪涝灾害

该站场所处的黄土高原地区，降雨大体集中在7月份和8月份，当多次降临暴雨时，可能会爆发山洪。如果没有有效的防洪措施，将会直接威胁到站场设施和输送管道的安全，也有可能造成设备损坏、管道破裂、管输易燃液体泄漏、人员伤亡等事故。

3.5.3 大风灾害

大风会吹折或吹倒电杆等细高直立的物体，它们在跌倒过程中有可能砸伤人员、砸毁房屋或设施和设备、以及引发二次事故[9]。更为严重的是，特大的风力还可能直接摧毁建筑物及大型设施。

3.5.4 暴雪灾害

北方地区由于冬季气温较低，受西伯利亚寒流影响气候变化异常，时有暴风雪发生。当暴风雪发生时，由于落下来的暴雪迅速堆积，造成储罐及大型建筑物顶部大量附着积雪，若未能及时清理，当达到一定厚度时，有可能发生积雪压垮储罐和建筑物，因此导致原油储罐及建筑物损毁，带来财产损失和人员伤亡。

3.5.5 地质灾害

该站场所处的黄土高原具有土层深厚、土质疏松、多孔腺、地形破碎、基雨频繁等地理特征。黄土颗粒细小，质地疏松，遇水侵蚀后容易发生崩塌和解体，它们的抗蚀力也很低。因此，该站的设施和建构筑物的基础应充分考虑到该地质特征，并采取相应的防湿陷性措施，否则可能发生湿陷性事故，造成设备、建筑物基础损坏。另外，在道路修筑、场地平整等作业过程中，应采取防护措施，消除地质塌方和滑坡等灾害事故。

3.5.6 地震灾害

对石油的生产而言，地震具有损失高额经济、次生灾害突出、污染范围大的危害，地震也会造成油井的毁坏、储罐的开裂或倾覆、管道及相关阀件的断裂，以及塔类容器的倾斜或内衬散落等一系列危害。因此，遭受地震不仅损坏率极高，而且还会伴随火灾和爆炸等严重的次生灾害。所以说，预防地震也是油田安全生产管理中一个非常重要的方面。

3.5.7 土壤腐蚀影响

本站所在地的各类土壤含水量较低，输油管道敷设地段大部分为早田，属于中低等腐蚀性土壤。腐蚀是管道穿孔泄漏事故发生最常见的，也是最大的危险因素。腐蚀分为内腐蚀和外腐蚀两种，其外腐蚀与土壤环境等因素有关。所以腐蚀对输油管道的影响要给予高度的重视，采取强制且可行的防腐保护措施，能保证管道的安全运行，防止由于管道腐蚀而带来的管道泄漏等灾害。

3.6 安全管理方面风险评估

3.6.1 人的不安全因素

在人和物以及相关环境所产生的不安全因素中，人为造成的危险因素无可厚非是首当其冲的，大量的统计数字表明，70%～75%的事故都是由人为过失引起的，若管理和技术人员造成过失，则有可能发生灾难性事故。人所造成的不安全因素主要体现在意识警惕性、技术熟练性、心理素质高度性等方面。也就是说，他们有时候根本意识不到“安全第一”这个号召在生产中的真正意义，比如思想上麻痹大意、技术上的生硬不熟练、违章作业、缺乏处理事故的经验、过度疲劳或带病上岗、酒后上岗，以及长期野外作业造成的情绪波动和逆反心理等也易造成事故的发生[10]。

3.6.2 安全管理的不安全因素

安全管理方面的因素常表现为管理制度的不健全、防范措施的不具体、执行的不落实以及修订的不及时四个方面。

3.7 其他风险评估

3.7.1 火灾、爆炸

导致火灾事故的因素主要有:明火、静电、电气火灾、雷电和机械火花。原油属易燃液体，其蒸汽与空气混合可形成爆炸性气体。在储存及运输过程中易流动、膨胀，易产生静电，暴露于空气中易形成爆炸性气体混合物，一旦遇明火、高热就会爆炸或燃烧，对周围人员和财产构成威胁。

3.7.2 机械伤害

维修人员在使用钻、钳、刺、剪等设备进行维修时，发生人员伤害事故。

3.7.3 触电

(1)私拉乱接电线，接触人员操作时发生触电事故。

(2)配电人员操作失误，造成人员触电事放。

(3)操作人员不顾雷雨天气进行作业，造成雷击事故。

3.7.4 灼伤

操作人员未佩戴齐全个人防护用品进行操作。

3.7.5 高处坠落

操作、检修人员在罐顶作业时，因为疏忽大意、栈桥栏杆缺失以致发生高处坠落的事故，罐车直梯、罐顶平台缺失、损坏，也有可能造成高处坠落的事故。

3.7.6 中毒、窒息

罐区储存的原油对人体有较大的毒害。若储罐、输送泵或管道发生泄漏，有可能腐蚀设备，造成人员灼伤。

4 结语

本文利用预先危险分析方法确定庆咸首站存在的危险因素，对庆咸首站进行安全风险评估，安全风险评估是对于预防事故发生，减少财产以及人员伤亡的前提工作和重要措施。因为只有正确辨识出危险因素，找出所存在的问题，不断优化安全管理系统，才能阻止事故的发生，最大限度减少人员的伤亡和财产的损失。我们要善于发现问题所在，更要找到解决的办法，坚决杜绝各种危险的发生。