基于Phast Risk危险化学品事故风险预测

文┃刘毅（湖南有色金属研究院）

关键字：Phast Risk；危险化学品；个人风险；社会风险

1 概述

随着国民经济的不断增长，“十三五”期间，国内化工园区数量不断增长，最近几年由于危险化学品发生重特大事故数量增加[1-2]。化工园区的发展，在一定程度上带动了当地经济的发展，然而由于园区内化学品品类繁多，存在易燃、易爆危险化学品，一旦发生事故将产生恶劣的影响，甚至发生连锁反应，最近几年由于化学品泄漏事故，发生园区的爆炸事故，对人民的生命财产产生较大的影响。因此，对危险化学品泄漏事故的社会风险分析研究具有十分重要的意义[3-5]。本文采用基于Phast Risk软件对某企业氟化氢储罐泄漏事件的个人风险与社会风险进行预测，以达到提高化工园区预防危险化学品泄漏爆炸等突发事件的能力。

2 项目概况

某化工企业主要从事氢氟酸生产，设计年产12000吨超净氢氟酸。生产产品主要为优级纯氢氟酸（40%）4800t/a、分析纯氢氟酸（40%）900t/a、化学纯氢氟酸（40%）300t/a、工业级氢氟酸（40%）6000t/a，项目位于攸县县城西侧的攸州工业园内。园区横跨3个乡镇、6个村、94个村民小组。

根据厂区内各建构筑物的性质，将地块共分为三个功能区——非生产区、生产区、储罐区。非生产区主要位于厂区的生产区的北面，紧邻支路三，设有综合办公楼。生产区位于厂区中部，设有丙类仓库、消防水池、公用工程、氢氟酸车间和应急事故池。储存区位于生产区南部。由西至东设有装卸区、氟化氢储罐区、氢氟酸中间储罐区。装卸区在厂区的西侧，提高了物流运输效率并且紧邻主要物流出入口，与道路相接。

3 基于Phast Risk 软件风险分析计算

3.1 计算原理

本论文运用Phast Risk 软件对某企业氟化氢储罐泄漏进行危险化学品事故社会风险预测，其预测的原理为：基于Phast 软件的结果，在Phast Risk软件建立白天和夜晚有毒两个Run Rows。其计算的基本理论参数如下表3.1-1。

3.2 计算基本假设

假设某企业氟化氢罐区南面甲类仓库发生可燃液体泄漏火灾爆炸连锁反应，将导致该企业氟化氢罐区储罐的破损和自动喷淋系统等应急处置设施的损坏，使氟化氢泄漏后无法正常被吸收掉，从而大量扩散到大气环境中，对周边敏感目标形成中毒事故的风险。本论文拟对该企业氟化氢储罐进行计算和分析基本假设条件如下：

①假设氟化氢自动喷淋装置等应急处置设施正常运行；

②假设甲类仓库发生火灾爆炸联锁事故，导致氟化氢储罐破裂、自动喷淋装置等应急处置设施无法正常运行。

3.3 计算过程

计算主要分为6步进行：①输入基本参数（氟化氢的物理特性参数）；②输入失效频率（包括设备的失效概率及修正后的设备失效频率）；③输入天气参数（地区全年风向参数）；④输入点火概率；⑤输入周围敏感人口参数；⑥输入周围敏感目标的风险观测点；⑦运行得到计算结果（计算得出发生危险化学品事故的个人风险等高线和社会风险曲线。）。

表3.1-1风险计算输入基本参数表

4 计算结果分析

4.1 个人风险计算结果分析

4.1.1自动喷淋装置等应急处置设施正常运行计算结果分析

根据 Phast Risk 软件运行结果，可得到该企业氟化氢罐区自动喷淋装置等应急处置设施正常运行时，氟化氢泄漏中毒风险事故产生的个人风险等高线图。根据个人风险等高线图及个人风险计算报告得到企业周边敏感设施个人风险汇总情况见表4.1-1。

由上表可知，若氟化氢储罐发生泄漏，罐区自动喷淋装置等应急处置设施正常运行，公司西北面的2个居民点个人风险为 2.81×10-7（小于3×10-7），个人风险值可以接受；

另外根据计算得出该企业办公楼、企业南面壹诺生物办公楼、华升化工办公楼等均位于1×10-6的个人风险等高线内。

根据软件的个人风险计算结果，计算得到以氟化氢储罐防火堤中心线为控制起点，英东实业外部安全防护距离控制表见下表所示。

表4.1-1 企业周边敏感设施个人风险汇总

表 4.1-2 英东实业外部安全防护距离控制表

4.1.2 自动喷淋装置等应急处置设施无法正常运行计算结果分析

根据 Phast Risk 软件运行结果，可得到企业氟化氢罐区自动喷淋装置等应急处置设施无法正常运行时，氟化氢泄漏中毒风险事故产生的个人风险等高线图。根据个人风险等高线图及个人风险计算报告得到企业周边敏感设施个人风险汇总情况见表4.1-3。

由上表可知，若氟化氢储罐发生泄漏，罐区自动喷淋装置等应急处置设施无法正常运行，公司西北面的谢家垅村新屋组、塘角上组居民的个人风险为3.55×10-6（大于3×10-7），公司西南面的谢家垅村居民的个人风险为1.95×10-6（大于1×10-6），个人风险不可接受。

4.2 社会风险计算结果分析

4.2.1 自动喷淋装置等应急处置设施正常运行结果分析

由上图结果可知，氟化氢罐区若发生氟化氢泄漏中毒事故，罐区自动喷淋装置等应急处置设施正常运行的条件下，其社会风险曲线（上图中蓝线）处于“尽可能降低区”，对照企业周边敏感设施得出：①企业应对周边的居民敏感目标进行氟化氢泄漏危害的告知，并制定周边居民事故状态下的应急疏散措施，并定期演练；②企业应加强与周边化工企业的应急联动，并进行氟化氢泄漏事故的应急联合演练。

4.2.2 自动喷淋装置等应急处置设施非正常运行结果分析

由上图可知，氟化氢罐区若发生氟化氢泄漏中毒事故，罐区自动喷淋装置等应急处置设施无法正常运行条件下，其社会风险曲线（上图中蓝线）处于“尽可能降低区”，对照企业周边敏感设施得出：①企业应严格按照危险化学品一级重大危险源的要求，加强对氟化氢罐区的管理；②企业应加强罐区安全投入，按规范要求定期对氟化氢储罐及罐区喷淋装置及应急处置设施进行定期检测、并加强应急设施维护和保养、定期进行人员培训等，以确保罐区社会风险进一步下降。

表4.1-3 英东实业周边敏感设施个人风险汇总

图4.2-1对周边敏感设施形成的社会风险标准（F-N）曲线（喷淋装置正常运行）

图4.2-2对周边敏感设施形成的社会风险标准（F-N）曲线（喷淋装置失效）

5 结论与建议

5.1 结论

本文采用基于Phast Risk 软件计算了氟化氢储罐发生泄漏事故，自动喷淋装置等应急处置设施在正常运行与无法正常运行两种工况条件下的个人风险与社会风险的影响后果分析，通过分析得出以下结论：

①当企业的自动喷淋装置等应急处置设施能够正常运行时，发生氟化氢储罐泄漏事故，企业周围居民的个人风险小于规范最低限值，表明发生氟化氢储罐泄漏事故风险值在可接受范围之内，但企业的办公楼及周围企业办公楼的个人风险值大于规范的最低限值，表明氟化氢储罐泄漏事故对周围企业及办公楼有一定影响；

②若企业的自动喷淋装置等应急处置设施失效，无法正常运行，则发生氟化氢储罐泄漏事故，企业周围居民的个人风险值大于规范要求的最低限值，表明氟化氢储罐泄漏事故在防控应急措施失效的情况下，泄漏事故对周围居民产生一定影响；

③当企业发生氟化氢泄漏中毒事故，其社会风险曲线处于“尽可能降低区”。

5.2 建议

①企业应与园区管理部门进行沟通，严格禁止在氟化氢罐区安全防护距离范围内新建居民房屋，同时不应在安全防护距离内新建党政机关、学校、医院、体育馆、福利院、养老院、图书馆等重要公共设施；

②企业应对氟化氢罐区外部安全防护距离内居民进行危害告知，应急预案中细化周边居民的应急疏散方案和应急措施，并定期演练；

③企业应与周围同类化工企业建立应急救援联动机制，并进行氟化氢泄漏事故或其他类型事故的应急联动演练；

④企业应与壹诺生物公司进行沟通，建议壹诺生物公司在建甲类仓库改变用途或进行抗爆设计，从而减少对企业氟化氢储罐及应急处置设施造成破坏的风险；

⑤加强企业危险化学品的管理，加强对自动防护设备设施的管理，尽可能地降低社会风险。