焦化企业危险化学品重大危险源分析及对策探索

李明(山西惟智安环科技有限公司，山西 运城 044000)

1 危险化学品重大危险源评估的重要性

危险化学品重大危险源评估工作是对危险化学品各种属性展开分析和探究的工作，准确判断化学品重大危险源的安全等级及临界点位置，并审查与确定安全生产法律法规、规章、标准、规范要求的符合性[1]。通过评估对重大危险源做出客观、公正、合理的评估，对出现的不符合内容，提出安全管理改进措施，杜绝重特大事故发生。

2 焦化企业危险化学品重大危险源分析

2.1 项目概况

本评估项目为某焦化企业新建年产150万吨炭化室高度6.25 m 2×65孔JL6253D型侧装捣固焦炉及其配套设施组成。焦炭的生产过程是结合物理化学方式进行生产，其生产原料是精煤，通过将精煤输送到焦炉中，进行加工生产，利用高温催化，结合裂解和聚缩进而将输送的精煤干馏为焦炭，产生煤气和氨水等。

为了提高煤气综合利用率，工艺过程中增加了化工副产物回收设备，回收焦炉煤气中的焦油、粗苯和硫等物质。

2.2 评估单元的划分

依据GB 18218—2018 《危险化学品重大危险源辨识》规定，规定中明确指出，重大危险源分为两种不同单元进行分析，分别为生产单元和储存单元。

其中，生产单元当装置及设施之间有切断阀时，以切断阀作为分隔界限划分为独立的单元。标准未说明采用的切断阀的类型，按照对工艺的分析，采用紧急切断阀和手动切断阀的装置均可以按照独立的单元进行分析。

储存单元储罐区以罐区防火堤为界限划分为独立的单元，仓库以独立库房(独立建筑物)为界限划分为独立的单元。辨识单元划分如表1所示。

表1 危险化学品重大危险源辨识单元划分

2.3 重大危险源辨识与分级

2.3.1 重大危险源辨识

本项目涉及的焦炉煤气和粗苯属于重大危险源辨识的物质；设备内的煤气量根据容积、压力和温度等因素进行综合考虑计算；管道内煤气量根据管径、压力和温度等确定[2]。

粗苯中间槽和粗苯成品罐设计了高高报警联锁切断等，危险化学品储罐存量是按该危险化学品储罐最大容积所对应的危险化学品数量计算，还是按照设计中高高报警切断进料的值计算，本次计算考虑高高报警联锁切断装置实质上是储罐为了防止高液位冒罐而采取的一种安全措施，是一种非本质安全措施，也就是说即使采用了这种安全措施，也不能完全保证其发挥作用，很多事故都证明了这一点[3]。所以重大危险源的计算不能拿概率性事件来当盾牌，更不能把安全的保证建立在可能性基础之上。尽管安全措施肯定要加，但不能因此降低重大危险源的计算标准。所以，粗苯的量按照储罐最大容积计算。其物质的临界量、实际存在量及辨识结果如表2所示。

表2 重大危险源辨识结果

2.3.2 重大危险源分级

依据R值的计算公式，得出R值，结果如表3所示。

表3 重大危险源单元R值计算结果

根据计算出来的R值，按表4确定危险化学品重大危险源的级别。

表4 危险化学品重大危险源级别和R值的对应关系

由表4看出，该项目粗苯成品罐区R值为68.4属于二级重大危险源单元3事故发生可能性及危险程度。

(1)有害物质。重大危险源中涉及到的有害物质为粗苯，该物质会造成严重眼刺激，可能致癌，为高度易燃液体和蒸气，可能造成遗传性缺陷，造成皮肤刺激，对水生生物有毒，吞咽及进入呼吸道可能致命，长期或反复接触会对器官造成损害[4]，对水生生物有害并具有长期持续影响。

(2)事故发生可能性。一是火灾、爆炸。粗苯储存罐质量不达标、物料管线不合理、维护不到位，导致设备设施受到严重腐蚀，法兰紧固性不佳，材料外泄，泄漏的物料遇点火源即可发生燃烧和爆炸。再者，露天储罐在夏季高温环境影响下，会因为内压增加出现开裂现象。流速过快且防静电装置不合理，会因为静电而发生燃烧或爆炸事故。二是中毒窒息。粗苯属于高毒物品，泄漏或操作不当、检修不及时、安全防护设施佩戴不规范、设备清理或置换不符合规定要求，均会产生中毒问题。另外，未按照要求安装有毒气体检测报警装置，无法科学把控作业环境，也会产生中毒窒息的风险，威胁人们的生命安全。

4 装置的事故后果模拟

定量分析计算模型采用南京安元科技有限公司开发的区域定量风险分析软件。

本报告对粗苯罐区泄漏发生的池火灾、蒸气云爆炸事故伤害模型进行模拟计算。模拟后果如图1和图2所示。

图1 池火灾事故后果模拟

图2 蒸汽云爆炸伤害范围模拟图

事故后果分析结果：(1)池火灾事故后果模拟分析结果：死亡半径：11.5 m，重伤半径：14.6 m，轻伤半径：22.4 m，财产损失半径：6.3 m。(2)蒸气云爆炸事故后果模拟分析结果：死亡半径：80.81 m，重伤半径：146.01 m，轻伤半径：284.01 m，财产损失半径：340.33 m。

5 个人和社会风险值分析

5.1 个人风险基准

根据GB 36894—2018 《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》，危险化学品生产装置和储存设施周边防护目标所承受的个人风险应不超过表5中个人风险基准的要求。

表5 新建、改建、扩建装置个人风险基准 单位：次/年

5.2 社会风险基准

社会风险常用社会风险曲线(F-N曲线)表示。其中虚线部分代表社会风险标准曲线，介于两条虚线之间的区域为“尽可能降低区”，上方的区域为“不可接受区”，下方的区域为“可接受区”，实线表示该区域的实际社会风险分布情况。社会风险基准如图3所示。

图3 社会风险标准曲线

5.3 区域总体个人风险模拟结果

依据区域总体个人风险模拟结果(图4)可知得出如下结论：(1)可容许个人风险标准(概率值)1×10-5，对应的区域范围(红色区域)，以项目用地边界为起点，西侧区域略超出厂区边界，北侧237.05 m，其他方位对应的区域范围(红色区域)基本位于本项目建设厂区之内，该范围内没有GB 36894—2018规定的一般防护目标中的三类防护目标。(2)可容许个人风险标准(概率值)3×10-6，对应的区域范围(黄色区域)；可容许个人风险标准(概率值)3×10-7，对应的区域范围(蓝色区域)；二级风险、三级风险曲线重合，以项目用地边界为起点，西侧185.26 m、北侧355.22 m，其他方位对应的区域范围(蓝色区域)均位于建设项目厂区之内，该范围内没有GB 36894—2018规定的高敏感场所、重要防护目标、一般防护目标中的一类防护目标和二类防护目标。(3)一级风险对应的外部安全防护距离(米)：237.05 m，二级风险对应的外部安全防护距离(米)：355.22 m，三级风险对应的外部安全防护距离 (米)：355.22 m。

图4 个人风险模拟结果图(提示：二级风险，三级风险曲线重合)

5.4 区域总体社会风险分布模拟结果

根据区域总体社会风险分布模拟结果(图5)得出如下结论：(1)安全风险容量 (PLL)：4.86×10-5；(2)区域人口密度 (个/m2)：7.0×10-5。社会风险曲线位于“可接受区”，为可接受的风险范围。

图5 社会风险分布模拟图

6 危险化学品重大危险源安全建议

结合上述评估结果，为保证生产过程的安全性，提出制定以下措施方案，加强对危险化学品重大危险源的安全管控。

一是按照现有的责任制度要求科学管理重大危险源。

二是要求相关负责人及安全管理人员取得相关专业资格证书，不断提高自身的能力水平，加大安全管理力度。

三是将危险发生可能性及应急措施以适当的方式告知作业人员，并按照岗位要求做好相应规划和管理。

四是制定应急演练方案，与实际情况紧密联结，注重应急处理。企业要注意平时的防范和预演，通过演练检查相关的应急政策是否完善，从而起到发现问题解决问题的效果。

五是明确危险化学品重大危险源(粗苯罐区)管理目标，建立了重大危险源档案；设立主要负责人、技术负责人和操作负责人，并明确其安全职责；针对构成重大危险源的关键装置、重点部位进行重点监管；制定危险化学品重大危险源安全管理制度，明确各级人员和部门职责，建立重大危险源档案和检查台帐；在粗苯成品罐区设置重大危险源标识牌、重大危险源公示牌及其他安全标识牌，并配备专职安全管理人员定时巡检。

六是在危险化学品重大危险源(粗苯罐区)监控方面采取相应的监控措施，设置DCS自动控制系统和视频监控系统；粗苯储罐设液位和温度远传报警装置，在管道进、出口处设紧急切断阀，并与液位进行了联锁；且在粗苯成品罐区设置具有声光报警功能的苯浓度检测报警仪[5]。

七是开展安全教育培训，树立正确的安全意识，全面落实自身职能权限，降低危险系数。培训结束后，开展人员考核，不合格人员禁止参与实际作业。

八是进行设备仪器的定期检查和维护，保证各项数据指标的准确性、可靠性。对存在的偏差予以及时调整和优化，确保设备仪器的高效使用，提高安全等级；

九是进行罐区内设备设施的检查和维护，安装监控识别、防静电、防雷、消防等系统设施，并保证其完好性，做到实时化的监督和管控；对罐区内设备设施腐蚀情况予以监督和把控。针对重大问题，展开及时优化和处理。

十是按照GB 30077—2013 《危险化学品单位应急救援物资配备要求》的要求配备应急救援器材。

十一是设置台账，准确记录监测数据、设备设施检查数据、维护保养数据等，并要求专人检查，签字确认，为后续应急处理提供依据支持。在数据资料记录中，确定时间的精准性，便于作业人员更好地把控重大危险源，降低问题出现概率。

十二是不断提升安全工艺管理水平，通过“工业互联网+安全生产”工业互联网在安全生产中的融合应用，不断提升工业生产本质安全水平。

7 结语

鉴于危险化学品重大危险源存在有重大风险，在实际生产作业中，务必严格按照现有规定要求进行严格管理，还要根据规范要求及企业的具体情况，给出专业有效的防护措施及应急处理方案，加大各环节的监督和管控力度，避免危险发生，保障企业生产质量和效率，提高安全等级。与此同时，考虑到人员的自身安全防护，定期开展安全教育培训，配备科学的防护用品及设备，减少伤亡，维护职工的生命财产安全，以此确保企业安全生产，促进企业的健康良好发展。