化工园区区域定量风险评价模式

刘伟(宁夏智信管理咨询有限公司，宁夏 银川 750001)

0 引言

随着现代信息技术的应用和普及，各行各业都发生了诸多变化，化工行业也开始进入快速稳定发展时期，大量化工园区建设形成。在此情况下，如何规划化工园区区域，如何规避外部风险、保证生产安全，则成为摆在化工园区区域建设中的重要问题，需要技术人员加强区域定量风险评价研究，强化风险管理。

1 区域定量风险评价特点

从现阶段化工园区区域定量风险评价发展情况来看，区域定量风险评价本身具有宏观性、超前性，需从实际发展情况，展开全方位地研究分析，应用安全系统工程原理和方法，识别园区存在的危险有害因素，明确风险类别，分析严重程度，提出降低或减弱事故措施。定量风险评价指标是将区域安全作为发展目标，通过模拟事故后果结果，预测风险对周边环境、人员影响，提出科学合理规划建议。区域定量风险评价主要包括对风险辨识、风险分析、事故预测、防范措施等。在园区内，普遍涉及“两重点一重大”企业，使园区评估整体呈现出：(1)危险程度高、有害因素多，在定量取值过程中容易出现漏选或错选相关参数。(2)风险评价具有超前性、战略性和不确定性。超前性体现在风险评价时间超前，将风险控制在事故之前。不确定性是园区建设处于动态过程，事故的发生具有不确定性。战略性体现在整体布局的宏观把控。(3)风险评价方式多样化，化工园区各种事故类别多，引发的结果种类多，如：火灾爆炸、毒气泄漏，本身的发生事故风险性大，造成的后果严重，需全方面研究有关事故发生可能性，展开全过程的评价。

2 化工园区区域定量风险评价现状

据相关报告统计，截至到2020年底，我国已有的石油、化工为主化工园区已经达到616家。就宁夏而言，根据《关于公布自治区化工园区(化工集中区)名单的通知》(宁政办规发〔2020〕26号)可知，宁夏化工园区名单中有2个化工园区、8个化工集中区。为防范事故，应对宁夏化工企业剧增，宁夏应急厅针对原有的化工园区进行了整合，并组织专家团队对化工园区企业开展了多轮的专家技术指导工作。2021年年初，又组织以设计单位为首的设计诊断工作，旨在促使化工园区迈向一个新高度，整合资源，提升化工园区的整体安全水平。

宁夏区域定量风险评价开始于2017年，政府发文明确每三年开展一次化工园区的定量风险评价。国内各地区也陆续出台相关化工园区风险评估规范。我国化工园区建设较晚，化工园区风险评估起步较慢，在选取定量方向评价方面仍有很大的发展空间。其中突出表现为定量风险评价模式较为单一，相关标准较国外严谨性不高，有关区域定量风险评价技术研究十分有限。国内普遍应用的模拟软件主要有南京安元科技有限公司的《安全无忧模拟软件》和中国安全生产科学研究院的《重大危险源区域定量风险评价软件》。这个两个区域定量风险评价模拟软件具有一定的局限性，逻辑严谨性不高，定量模拟的装置参数具有很大的波动性，特定的物质存在人员选择参数的情况，标准不统一。

3 区域定量风险评价方式

3.1 前期准备

为了切实保障化工园区区域定量风险评价的顺利展开，需要做好前期准备工作，组织评价小组收集化工园区多方面资料，确保后续各项工作稳定进行。具体来讲，需成立评价组，成员涵盖化工行业领域各专业技术人员。评价组需调查园区企业基本情况及分布、周边人员、八大类场所等为基础数据。以各类法律法规、政策规范、气象条件、环境因素、园区规划方案等多方面资料为依据，展开实地勘察，掌握园区存在主要危险化学品、高危装置及设备的基本数据、危险源及风险，从实际情况出发，提出修改和优化园区规划建议。

3.2 风险识别

3.2.1 危险源

准确的危险源辨识，是区域定量风险评价重点工作。危险源辨识需结合化工园区存在的主要危险化学品、工艺线路、工艺条件、工艺操作参数等展开全面识别和分析，明确园区各种危险有害因素，确定重点模拟分析对象。化工园区内的各种危险源本身具有高危险性，具有增大事故发生的可能性，也极有可能直接威胁人员生命安全。当开展危险源辨识工作时，一般将危险度评价方法作为整个评价指标，科学衡量危险源严重程度。在园区危险源辨识中，煤化工企业的一级重大危险源主要为甲醇、丙烯、乙烯等罐区场所，涉及新型煤化工工艺、加氢、氧化、聚合等化工工艺。对石油加工企业，汽油、原油等罐区构成一级重大危险源，生产工艺主要涉及催化裂解、催化裂化、加氢等危险工艺。

3.2.2 主要事故风险

通过对危险源的识别，可将事故风险按照GB 6441—1986《企业职工伤亡事故分类》划分为20类。化工园区显著风险类别为火灾、爆炸、中毒和窒息这三类[1]。

(1)火灾。化工园区设备多样，各种化工原料自身危险性大，容易出现火灾事故。发生火灾主要原因有温度控制不当、物料流速控制不当、设备腐蚀、人员违章操作等。如裂解过程中裂解炉温度过高，油品大量气化，炉内压力剧增，气相管线不能及时排出，炉内大量物料冲出，物料与设备摩擦，产生静电引发火灾。火灾引发除了常见的易燃易爆性物质外，还有自身带有一定自燃性、腐蚀性的化学物质，如炼油加氢工序，氢气使钢构建设备应力变脆，引发物料泄漏。化工定量风险评价过程中，最常见的火灾为池火灾和喷射火火灾。

(2)爆炸。化工园区爆炸主要为容器爆炸、锅炉爆炸和其他爆炸。其他爆炸主要指爆炸品和液化烃、易燃气体引发的。园区内常见的压力容器包括反应釜、塔类设备、罐类设备等；锅炉爆炸主要为生产系统提供的热源的各类锅炉引发；其他爆炸中，液化烃表现为沸腾液体蒸气云爆炸，易燃气体表现为蒸气云爆炸，爆炸品表现为凝聚相爆炸，常见爆炸品为硝酸铵。

(3)中毒和窒息。化工园区内普遍存在有煤气、一氧化碳、硫化氢、氨气、氯气等有毒气体。这些气体在生产使用过程中，容易发生泄漏，引发人员中毒事故。中毒事故的区域定量模拟主要为有毒有害气体泄漏模拟扩散，事故影响的范围主要与泄漏孔径、泄漏速率和自然条件息息相关。往往在模拟化毒性气体扩散过程中，事故扩散范围可高达几千米。

3.3 风险评价

风险评价需明确周边存在的主要防护类别，如是否含高敏感区域、重要目标防护、一般防护目标等设施及场所。各类防护设施判定需要依据GB 36894—2018《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》来确定。在判定过程中，容易将加油站、营业网点等场所忽略。

3.3.1 个人风险

风险基准的选定主要包括个人风险和社会风险。对于已建成的化工园区，个人风险更加关注于某个“点”的风险决策，需选择在役的化工企业的个人风险标准，根据防护目标的不同，风险基准值而不同。要注意的是，个人风险主要用于指在固定时间范围内，个体死亡的概率值大小。在化工园区，各种危险性因素的存在，促使火灾爆炸、中毒窒息等情况时有发生，一旦发生将会在区域范围内造成的危害、个体死亡概率，即为个人风险评价。在区域定量中，确定个人风险值后，根据区域定量模拟，可以得出个人风险等值线，判定风险结果。

3.3.2 社会风险

社会风险评价与个人风险评价相对，主要用于指在固定时间内，区域范围内的死亡人数多少，通常可以直接运用社会风险曲线进行明确表示。社会风险更加关注于“面”，是一种和环境区域人口密度保持紧密关联的危险活动量度方式。区域定量模拟，根据各事故会得到一个总体的社会风险曲线值，核实整体风险事故在可接受范围。对于不能接受的，需完善有关削减措施。

3.4 后果分析

事故后果分析一般可以按照预计死亡人数、预计财产损失展开全面研究。一是当对可能造成死亡人数展开评价工作，一般可以将化工园区合理划分为不同的网格区，明确不同网格间人员数量分布，以此为依据开展区域模拟计算，并运用各种概率函数，得出死亡概率，并将其与人口数量相乘，获取死亡人数。二是当对可能造成的财产损失进行分析，明确财产损失半径的所包含区域。整个工作通过应用定量风险评价软件展开研究。当完成整体的事故后果模拟评价后，可以获取得到园区不同的风险曲线值，标定出个人风险不同风险曲线，得出危险性更大的企业，可作为重点监管对象，严格多种安全防护措施。在化工园区的各个企业，可以通过自动化技术和应急协助，降低风险因素，预防事故发生[2]。

4 发展展望

现阶段，化工园区区域定量风险评价模式逐步普遍性，但依旧存在理论认知不足、难以在宏观政策层面和实践应用相结合、缺乏对危险事故科学认知和综合考量的问题。另外还缺乏相对专业化的理论指导和技术规范，也促使开展工作的局限性。现阶段主要运用的风险评价方式是概率风险评价。在危险事故发生之前，需展开系统性的研究和分析，从而在源头处将风险性因素降到最低，全面防范风险事故。在区域定量风险评价过程中，需考虑园区不同装置之间的多米诺效应，以便得到事故发生影响范围的最大可能。在此情况下，今后应当不断加强定量风险评价方法研究，明确不同危险事故类别。并加强事故防范和应急预案，促使风险评价结果和化工园区风险保持一致性和真实性，进而准确的研判风险和预警风险。

5 结语

综上所述，对化工园区区域定量风险评价模式展开研究具有至关重要的意义。为了更好实现区域环境风险评价，应不断深化风险评价模式研究，结合实际情况和产业布局，在实践中改进评价方法，全面预防危险事故，切实推动风险防范工作。