趙誠光高級工程師 王 勁 谷紅軍高級工程師
(中國石油國際勘探開發(fā)有限公司,北京 100034)
安全評價是指針對生產(chǎn)經(jīng)營活動中的事故風(fēng)險、安全管理等情況,辨識與分析其存在的危險、有害因素,預(yù)測發(fā)生事故或造成職業(yè)危害的可能性及其嚴(yán)重程度,提出科學(xué)、合理、可行的安全對策措施建議,做出安全評價結(jié)論的活動。安全評價是煉化企業(yè)提高安全管理水平的關(guān)鍵技術(shù),是企業(yè)改進(jìn)安全管理的重要手段[1]。煉化行業(yè)常用的安全評價方法包括安全檢查表法、危險度評價、道化學(xué)危險指數(shù)評價、預(yù)先危險性分析(Preliminary Hazard Analysis,PHA)、事故樹分析[2](Fault Tree Analysis,F(xiàn)TA)、作業(yè)條件危險性分析法評價(LEC)、危險與可操作性分析[3](Hazard and Operability Analysis,HAZOP)和定量風(fēng)險評價[4-5](Quantitative Risk Analysis,QRA)等方法。
蘇丹化工項目結(jié)合自身安全管理的需求,在日常使用安全檢查表法開展評價工作的基礎(chǔ)上,先后3次采用事故樹分析(FTA)、危險與可操作性分析(HAZOP)和定量風(fēng)險評價(QRA)等系統(tǒng)性方法開展安全評價工作。通過這些安全評價,查找出主要的安全管理漏洞,識別出重大安全風(fēng)險隱患,制定了針對性防范措施,提升了項目安全管理水平。
蘇丹化工項目是蘇丹國家的第一個化工項目,是中石油在非洲合作中第一個依靠市場競爭、自負(fù)盈虧和產(chǎn)供銷一體化而立足的石油化工企業(yè),主營業(yè)務(wù)是生產(chǎn)和銷售聚丙烯與編織袋。項目主要生產(chǎn)裝置包括聚丙烯裝置和編織袋廠。聚丙烯裝置于2002年1月建成投產(chǎn),由800m3/h制氮裝置、8萬噸/年氣體分餾裝置、1.8萬噸/年丙烯聚合裝置、1.5萬噸/年造粒系統(tǒng)和尾氣回收系統(tǒng)等組成。編織袋廠于2004年4月建成投產(chǎn),包括拉絲、圓織、切縫、印刷等生產(chǎn)工序,每年生產(chǎn)編織袋2000萬條。
在項目發(fā)展歷程中,安全管理存在多方面挑戰(zhàn),尤其在開展安全評價過程中,遇到的主要問題包括:
(1)各股東及中外管理者對開展安全評價的認(rèn)識和理解存在分歧。
(2)資源國缺乏相關(guān)法律法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)。
(3)有經(jīng)驗、有能力的中外方安全評價專家不足。
(4)當(dāng)?shù)貑T工因知識和技能限制,參與度低,影響評價開展和實施效果。
(5)資源國的政經(jīng)形勢影響隱患整改和提升建議實施。
與國內(nèi)項目相比,海外項目需要解決以上實際困難,才能較為順利地開展安全評價,并取得良好的評價效果,以提高風(fēng)險管控水平。
聚丙烯裝置的生產(chǎn)原料為易燃易爆品,生產(chǎn)過程中可能造成的事故是火災(zāi)和爆炸。在事故樹分析(FTA)過程中,確定以丙烯罐意外泄漏并發(fā)生火災(zāi)作為頂上事件開展分析,由最小徑集和結(jié)構(gòu)重要度分析得知:
(1)存在121個割集,說明有121種原因可以導(dǎo)致事故發(fā)生。因此,由于導(dǎo)致事故的可能性非常多,說明丙烯儲罐泄漏爆炸的危險性非常高。
(2)6個基本事件的結(jié)構(gòu)重要度可使丙烯泄漏并達(dá)到爆炸極限,且系數(shù)較大,表明需要在項目開始階段正確選址,并在運行過程中保持罐區(qū)良好通風(fēng)和避免可燃?xì)怏w聚集。
(3)丙烯罐意外泄漏并接觸到點火源,共可能有29種基本情形,需要從意外泄漏和點火源兩個大的方面采取安全措施,防止同時出現(xiàn)發(fā)生事故。
在分析開始階段,由中蘇員工共16人組成了HAZOP分析小組,根據(jù)工藝圖紙和儀表控制圖,把聚丙烯裝置劃分出12個節(jié)點,通過HAZOP方法分析,提出45條改進(jìn)建議,并部署了具體的落實措施。通過HAZOP分析,進(jìn)一步提高了裝置運行安全可靠性,提升了安全管理水平,主要體現(xiàn)在:
(1)切實提升了員工對風(fēng)險的認(rèn)識及做好安全工作的責(zé)任感。HAZOP分析過程中,多次采用共同討論形式,使得各工序管理和操作人員充分參與,一同分析固有和潛在風(fēng)險,使得參與者更加清楚相互工序關(guān)聯(lián)風(fēng)險所在。
(2)HAZOP分析能夠有效地發(fā)現(xiàn)工藝設(shè)計和裝置運行中潛在的風(fēng)險,并部署相應(yīng)的防范措施,即使該風(fēng)險或隱患以前并未導(dǎo)致事故發(fā)生。
(3)多次討論拓展了中蘇雙方參與人員的知識和技能,提高了對工藝運行的理解,更加全面掌握裝置運行參數(shù)和性能。
由于資源國缺少法律法規(guī),項目此次評價以國內(nèi)規(guī)范和國際經(jīng)驗為基礎(chǔ)進(jìn)行分析,確定了4個化學(xué)品類主要危險源,識別出聚丙烯裝置30個失效事件,根據(jù)泄露場景和蒸汽云爆炸模型,分解成103個危險場景。通過定量風(fēng)險評價(QRA),更好地掌握了聚丙烯裝置潛在風(fēng)險頻率及可能產(chǎn)生的后果,對進(jìn)一步提升項目風(fēng)險管控水平有很大益處,包括:
(1)當(dāng)前安全管理水平距離世界“平均”水平仍有提升空間,掌握了未來安全管理改進(jìn)的方向和思路。
(2)根據(jù)定量風(fēng)險評價QRA結(jié)果,確定10個危險場景產(chǎn)生80%的風(fēng)險,需要對這10個危險場景部署特別防范和應(yīng)急措施。
(3)根據(jù)定量風(fēng)險評價(QRA)結(jié)果,培訓(xùn)項目員工掌握蝴蝶結(jié)風(fēng)險防控方法,開拓了管理思路,提高了管理水平。
項目在發(fā)展不同時期采取了3種不同的評價方法,各種評價方法各有所長,各有所短?,F(xiàn)從實施難點、方法局限性、評價效果和優(yōu)勢4方面對比分析,見下表。
表 種評價方法對比分析Tab. Comparative analysis of three risk assessment methods
蘇丹化工項目采用以上3種不同評價方法,很好地彌補了單一評價方法的不足,查找出了主要的安全管理漏洞,識別出重大隱患所在,對3種評價報告所提出的建議進(jìn)行了系統(tǒng)性整改,有效防范了各類安全風(fēng)險,項目的安全管理水平得到顯著提高。自2007年開展安全評價以來,項目未發(fā)生過火災(zāi)、爆炸和人員傷亡等事故,每兩年一次的大檢修均未發(fā)生事故。
通過3種評價方法實施,蘇丹化工項目安全管理水平得到顯著提升,主要體現(xiàn)在:
(1)對3次評價報告中提出的107項問題及建議進(jìn)行了系統(tǒng)整改和提升。主要包括:經(jīng)過整改,彌補了壓力容器管理漏洞,更換了20臺存在缺陷的壓力容器設(shè)備,增加了工藝內(nèi)泄漏監(jiān)測和廠區(qū)氣體監(jiān)測等措施,建設(shè)兩套報警系統(tǒng),防范發(fā)生意外泄漏導(dǎo)致事故。
(2)項目自2009年以來,一直獲得了英國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議BSI的HSE管理體系認(rèn)證,項目安全管理水平得到國際認(rèn)可。
(3)與周邊社區(qū)建立了應(yīng)急聯(lián)防聯(lián)動機制。根據(jù)評價建議,項目與政府和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)進(jìn)行了充分交流,要求政府清空廠區(qū)周邊1km,周邊2km內(nèi)的社區(qū)與廠區(qū)建立聯(lián)動機制,共同防范重大事故。
此外,通過對比蘇丹化工項目3種評價方法應(yīng)用實踐,發(fā)現(xiàn)每種方法都有其適用性,為使得海外煉化項目更好地提高安全管理水平,提出如下建議:
(1)使用多種評價方法,彌補每種方法局限性,避免遺漏存在的缺陷或隱患,有效提高安全本質(zhì)化水平。
(2)在項目建設(shè)初期和運行過程中都要開展多種安全評價,從設(shè)計等源頭上發(fā)現(xiàn)問題并整改,避免后期進(jìn)行較大規(guī)模的新建或改造。
(3)配備具有較高能力和經(jīng)驗的安全管理人員,評價前對所有中外方員工進(jìn)行提前培訓(xùn),充分準(zhǔn)備每一次評價,對提高評價的準(zhǔn)確性很有意義。