李國鋒，高莉維，肖麗娜，劉 丹

(1.長慶油田分公司第二輸油處，甘肅 慶陽 745000；2.隴東學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院,甘肅 慶陽 745000)

1 慶咸首站基本情況

慶咸首站位于慶陽市董志鄉(xiāng)西肴村，該站與長慶油田分公司第二采油廠西二聯(lián)合站聯(lián)合建站(其中西二聯(lián)合站設(shè)置有300m3儲油罐3具，同時作為慶咸首站的備用泄放罐)。站內(nèi)供熱、消防依托西二聯(lián)合站，站外消防依托采油二廠消防中隊距本站約3km。站區(qū)占地面積52.31畝，其中生產(chǎn)區(qū)域占地面積42m2,罐區(qū)占地面積27637.5m2。罐區(qū)內(nèi)有5000m3單盤式地上立式外浮頂油罐6具，總庫容30×104m3,罐高19.48m,內(nèi)徑60m。罐區(qū)防火堤為混凝土結(jié)構(gòu)，高2m，每具浮頂罐罐頂處設(shè)固定式PC8型泡沫產(chǎn)生器8個，其邊緣部分設(shè)環(huán)狀固定式壁淋冷卻水系統(tǒng)，所有消防系統(tǒng)使用均依托西二聯(lián)合站，站內(nèi)設(shè)500m3應(yīng)急池1座，并依托慶陽石化1座30000m3的消防應(yīng)急池，是長慶油田分公司一級防火單位。主要負(fù)責(zé)接收鐵西末站、西二聯(lián)、莊一聯(lián)的凈化原油，對其計量、加熱、加壓后外輸至咸陽、慶陽石化公司[1]。

慶咸首站距周莊35kV變電所200m，其南側(cè)距儲罐外壁150m為30戶居民，西側(cè)距儲罐外壁350m為3戶居民，北側(cè)距儲罐外壁40m為西二聯(lián)輕烴廠生產(chǎn)裝置，760m為慶陽石化生產(chǎn)裝置區(qū)，800m處為慶陽石化辦公樓，地理位置非常重要并且特殊。站內(nèi)主要設(shè)備有50000單盤式地上立式外浮頂油罐6具、SM1325/01x5型外輸泵2臺、SM1375/02x5型外輸泵1臺、ZSY550-80A型喂油泵2臺、TS2020-520型喂油泵1臺、去慶陽石化ZSYS50-80A型轉(zhuǎn)油泵2臺、外輸浮頭式換熱器2具、大型石油儲罐主動安全防護系統(tǒng)2套(每套控制3具儲罐)、60m3氮氣儲罐1具[2]。站內(nèi)生產(chǎn)操作均可利用SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)生產(chǎn)的全方位監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制，年輸送原油能力可達(dá)800萬噸，是長慶第二輸油處設(shè)備最先進(jìn)、科技含量最高、庫容量最大的輸油站。慶咸首站設(shè)有輸油崗、化驗崗、維修崗和資料崗4個崗位，由站領(lǐng)導(dǎo)為組長的QHSE小組擔(dān)負(fù)著全站的安全環(huán)保工作。

2 危險源評估方法、等級劃分

2.1 危險源評估方法

以預(yù)先危險分析方法確定慶咸首站存在的危險源。預(yù)先危險性分析，也稱初始危險分析，是安全評價的一種方法。是在每項生產(chǎn)活動之前，特別是在設(shè)計的開始階段，對系統(tǒng)存在的危險性因素、出現(xiàn)的條件、事故產(chǎn)生的相關(guān)后果等進(jìn)行概略地分析，盡可能地評估出潛在的危險性因素[3]。我們要進(jìn)行預(yù)先危險分析的目的是能夠盡可能地早些發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的潛在風(fēng)險等因素，從而確定出系統(tǒng)的危險性等級，能夠相應(yīng)地提出對應(yīng)的防備措施，以免這些危險因素導(dǎo)致事故的發(fā)生以及相關(guān)人員考慮不周所形成的危害損失。

2.2 等級劃分

根據(jù)危險以及有害因素造成事故的危害程度,我們將危險和有害因素一般劃分為四個危險等級[4],等級劃分如表1所示。

表1 危險等級劃分

3 主要風(fēng)險評估

3.1 原油的風(fēng)險評估

3.1.1 原油的易燃性

原油屬于易燃液體，其組成組分比較復(fù)雜，通常在液體狀態(tài)下不需要很高的溫度，甚至常溫下就會蒸發(fā)出烴類物質(zhì)，一般在空氣中只需較小的點燃能就會發(fā)生燃燒。

3.1.2 原油的易爆性

原油揮發(fā)出的石油(混合總經(jīng))，其主要成分是丙院氣體，經(jīng)試驗表明原油的蒸汽與空氣混合到1.1%～6.4%時，遇到較小的點火能就會引起爆炸。也經(jīng)驗測丙烷氣體與空氣混合物的爆炸下限比較低，發(fā)生爆炸的危險性很大，且爆炸的傳播速度可達(dá)到2000m/s～3000m/s。油品在儲罐等相對密閉的空間燃燒的過程中，儲罐中氣體空間的油氣濃度隨著燃燒狀態(tài)而不斷發(fā)生變化，因此油品的燃燒速度和爆炸也往往是相互轉(zhuǎn)化、交替進(jìn)行的。

3.1.3 油的毒性

原油屬于微毒類物質(zhì)，對人體有一定的毒害作用，其中石油氣的毒害作用最嚴(yán)重，這主要是由不飽和烴和芳香烴造成的。石油氣對人的皮膚以及粘膜等有刺激性，如果不小心吸入大量的石油氣會出現(xiàn)麻醉、興奮、醉酒樣、步態(tài)不穩(wěn)，并伴有惡心、嘔吐等癥狀。

3.1.4 原油的熱膨脹性

當(dāng)原油獲得足夠的熱量后，溫度會上升，從而體積發(fā)生膨脹[5]。如果儲罐裝載過滿，當(dāng)管道輸油后不及時得到排凈，又無泄壓裝置，這會造成儲罐和管件的耗損及磨壞。另外，溫度下降、體積縮小等也會使儲罐發(fā)生變形，造成損壞。比如空氣溫度突然下降，油罐呼吸閥的真空網(wǎng)盤因一些原因沒有立即打開或安全閥失效，這些原因都有可能造成油罐凹陷抽癟的現(xiàn)象。所以，如果儲罐或管道內(nèi)的原油盛裝得過滿，當(dāng)溫度升高到一定程度時，就有可能因體積的膨脹造成設(shè)備的破裂、原油的泄漏，從而引發(fā)火災(zāi)、爆炸等事故。

3.1.5 原油的靜電荷積聚性

原油的電導(dǎo)率是比較低的，相應(yīng)的其電阻率也比較大，大多數(shù)都大于1012Ω·cm,在一系列作業(yè)過程中很容易產(chǎn)生和積聚電荷，且消散的速度也比較緩慢。如果積聚的靜電荷放電量超過可燃混合物的最小引燃能，并且在放電間隙中原油蒸汽和空氣混合物處于爆炸極限范圍時,將引發(fā)油氣燃燒,進(jìn)而引發(fā)爆炸事故[6]。

在原油的輸送過程中存在靜電積聚的危險[7]。液體自身摩擦或與管道、容器、油泵、過濾介質(zhì)以及與水、雜質(zhì)、空氣等發(fā)生摩擦、碰撞，特別是輸送速度過快時，都有可能造成靜電積累，如果防靜電措施不好，就有可能引起火災(zāi)等事故。

靜電造成的危害主要為靜電放電，如果靜電放出的電所產(chǎn)生的電火花能達(dá)到或大于油氣的最小點火能且油氣濃度正處于燃燒、爆炸極限范圍內(nèi)時，就會立即引起燃燒、爆炸，而原油在泵送、倒罐作業(yè)過程中，由于油品的流動噴射、沖擊等緣故所產(chǎn)生油面電位，可達(dá)到20kV～30kV,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其最低點火能，因此應(yīng)高度重視靜電危險。

3.1.6 原油的易沸溢性

原油在長時間著火燃燒時會發(fā)生沸溢爆噴的現(xiàn)象，燃燒的油料因產(chǎn)生沸騰突溢而大量外溢，或從儲罐內(nèi)猛烈噴出，在空中形成巨大火柱，這種現(xiàn)象通常稱為“突沸”，燃燒的油罐一旦發(fā)生“突沸”，不僅造成撲救人員傷亡數(shù)的增加，而且由于輻射熱大量升高，容易直接或間接的燃燒鄰近的油罐，從而擴大災(zāi)情的面積[8]。

3.1.7 原油的易蒸發(fā)性

原油如果發(fā)生意外泄露，由于它的沸點比較低，而在常溫下具有較大的蒸汽壓，則在環(huán)境溫度下將立馬由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，體積急劇性地發(fā)生膨脹。蒸發(fā)溢出的油品蒸汽則會在短時間內(nèi)與空氣發(fā)生混合，向周圍擴散開來，從而造成一系列災(zāi)難。

3.2 輔助設(shè)施風(fēng)險評估

輔助設(shè)施風(fēng)險評估如表2所示。

表2 輔助設(shè)施單元事故風(fēng)險評估

3.3 儲存設(shè)施風(fēng)險評估

儲運設(shè)施風(fēng)險評估如表3所示。

表3 儲存設(shè)施風(fēng)險評估

3.4 儲運過程中風(fēng)險評估

儲運過程中風(fēng)險評估如表4所示。

表4 儲運過程中風(fēng)險評估

3.5 自然災(zāi)害風(fēng)險評估

3.5.1 雷電災(zāi)害

雷和電是我們大自然中所存在的靜電放電現(xiàn)象，當(dāng)廠內(nèi)相關(guān)裝備、設(shè)施以及設(shè)備遭到雷電的撞擊時，極其容易產(chǎn)生極高的電壓和極大的電流。在其所涉及的范圍之內(nèi)，則有可能造成設(shè)備或設(shè)施的毀壞，當(dāng)嚴(yán)重時也會造成火災(zāi)和爆炸等危險的發(fā)生，也有可能直接或間接地造成人員的傷亡。因此，預(yù)防雷電的撞擊也是一項極其重要的安全舉措，要值得注意的是這對油田生產(chǎn)來說尤為重要。石油工程對建筑物、構(gòu)筑物防雷分類是按照現(xiàn)行國標(biāo)《石油與石油設(shè)施防雷安全規(guī)范》來規(guī)定劃分防雷場所的。第一類工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物以及第二類工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)具備防直擊雷、防雷電感應(yīng)和防雷電波侵入的措施；第三類工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物應(yīng)該具有防直擊雷和雷電波侵入的措施。

3.5.2 洪澇災(zāi)害

該站場所處的黃土高原地區(qū)，降雨大體集中在7月份和8月份，當(dāng)多次降臨暴雨時，可能會爆發(fā)山洪。如果沒有有效的防洪措施，將會直接威脅到站場設(shè)施和輸送管道的安全，也有可能造成設(shè)備損壞、管道破裂、管輸易燃液體泄漏、人員傷亡等事故。

3.5.3 大風(fēng)災(zāi)害

大風(fēng)會吹折或吹倒電桿等細(xì)高直立的物體，它們在跌倒過程中有可能砸傷人員、砸毀房屋或設(shè)施和設(shè)備、以及引發(fā)二次事故[9]。更為嚴(yán)重的是，特大的風(fēng)力還可能直接摧毀建筑物及大型設(shè)施。

3.5.4 暴雪災(zāi)害

北方地區(qū)由于冬季氣溫較低，受西伯利亞寒流影響氣候變化異常，時有暴風(fēng)雪發(fā)生。當(dāng)暴風(fēng)雪發(fā)生時，由于落下來的暴雪迅速堆積，造成儲罐及大型建筑物頂部大量附著積雪，若未能及時清理，當(dāng)達(dá)到一定厚度時，有可能發(fā)生積雪壓垮儲罐和建筑物，因此導(dǎo)致原油儲罐及建筑物損毀，帶來財產(chǎn)損失和人員傷亡。

3.5.5 地質(zhì)災(zāi)害

該站場所處的黃土高原具有土層深厚、土質(zhì)疏松、多孔腺、地形破碎、基雨頻繁等地理特征。黃土顆粒細(xì)小，質(zhì)地疏松，遇水侵蝕后容易發(fā)生崩塌和解體，它們的抗蝕力也很低。因此，該站的設(shè)施和建構(gòu)筑物的基礎(chǔ)應(yīng)充分考慮到該地質(zhì)特征，并采取相應(yīng)的防濕陷性措施，否則可能發(fā)生濕陷性事故，造成設(shè)備、建筑物基礎(chǔ)損壞。另外，在道路修筑、場地平整等作業(yè)過程中，應(yīng)采取防護措施，消除地質(zhì)塌方和滑坡等災(zāi)害事故。

3.5.6 地震災(zāi)害

對石油的生產(chǎn)而言，地震具有損失高額經(jīng)濟、次生災(zāi)害突出、污染范圍大的危害，地震也會造成油井的毀壞、儲罐的開裂或傾覆、管道及相關(guān)閥件的斷裂，以及塔類容器的傾斜或內(nèi)襯散落等一系列危害。因此，遭受地震不僅損壞率極高，而且還會伴隨火災(zāi)和爆炸等嚴(yán)重的次生災(zāi)害。所以說，預(yù)防地震也是油田安全生產(chǎn)管理中一個非常重要的方面。

3.5.7 土壤腐蝕影響

本站所在地的各類土壤含水量較低，輸油管道敷設(shè)地段大部分為早田，屬于中低等腐蝕性土壤。腐蝕是管道穿孔泄漏事故發(fā)生最常見的，也是最大的危險因素。腐蝕分為內(nèi)腐蝕和外腐蝕兩種，其外腐蝕與土壤環(huán)境等因素有關(guān)。所以腐蝕對輸油管道的影響要給予高度的重視，采取強制且可行的防腐保護措施，能保證管道的安全運行，防止由于管道腐蝕而帶來的管道泄漏等災(zāi)害。

3.6 安全管理方面風(fēng)險評估

3.6.1 人的不安全因素

在人和物以及相關(guān)環(huán)境所產(chǎn)生的不安全因素中，人為造成的危險因素?zé)o可厚非是首當(dāng)其沖的，大量的統(tǒng)計數(shù)字表明，70%～75%的事故都是由人為過失引起的，若管理和技術(shù)人員造成過失，則有可能發(fā)生災(zāi)難性事故。人所造成的不安全因素主要體現(xiàn)在意識警惕性、技術(shù)熟練性、心理素質(zhì)高度性等方面。也就是說，他們有時候根本意識不到“安全第一”這個號召在生產(chǎn)中的真正意義，比如思想上麻痹大意、技術(shù)上的生硬不熟練、違章作業(yè)、缺乏處理事故的經(jīng)驗、過度疲勞或帶病上崗、酒后上崗，以及長期野外作業(yè)造成的情緒波動和逆反心理等也易造成事故的發(fā)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現(xiàn)為管理制度的不健全、防范措施的不具體、執(zhí)行的不落實以及修訂的不及時四個方面。

3.7 其他風(fēng)險評估

3.7.1 火災(zāi)、爆炸

導(dǎo)致火災(zāi)事故的因素主要有:明火、靜電、電氣火災(zāi)、雷電和機械火花。原油屬易燃液體，其蒸汽與空氣混合可形成爆炸性氣體。在儲存及運輸過程中易流動、膨脹，易產(chǎn)生靜電，暴露于空氣中易形成爆炸性氣體混合物，一旦遇明火、高熱就會爆炸或燃燒，對周圍人員和財產(chǎn)構(gòu)成威脅。

3.7.2 機械傷害

維修人員在使用鉆、鉗、刺、剪等設(shè)備進(jìn)行維修時，發(fā)生人員傷害事故。

3.7.3 觸電

(1)私拉亂接電線，接觸人員操作時發(fā)生觸電事故。

(2)配電人員操作失誤，造成人員觸電事放。

(3)操作人員不顧雷雨天氣進(jìn)行作業(yè)，造成雷擊事故。

3.7.4 灼傷

操作人員未佩戴齊全個人防護用品進(jìn)行操作。

3.7.5 高處墜落

操作、檢修人員在罐頂作業(yè)時，因為疏忽大意、棧橋欄桿缺失以致發(fā)生高處墜落的事故，罐車直梯、罐頂平臺缺失、損壞，也有可能造成高處墜落的事故。

3.7.6 中毒、窒息

罐區(qū)儲存的原油對人體有較大的毒害。若儲罐、輸送泵或管道發(fā)生泄漏，有可能腐蝕設(shè)備，造成人員灼傷。

4 結(jié)語

本文利用預(yù)先危險分析方法確定慶咸首站存在的危險因素，對慶咸首站進(jìn)行安全風(fēng)險評估，安全風(fēng)險評估是對于預(yù)防事故發(fā)生，減少財產(chǎn)以及人員傷亡的前提工作和重要措施。因為只有正確辨識出危險因素，找出所存在的問題，不斷優(yōu)化安全管理系統(tǒng)，才能阻止事故的發(fā)生，最大限度減少人員的傷亡和財產(chǎn)的損失。我們要善于發(fā)現(xiàn)問題所在，更要找到解決的辦法，堅決杜絕各種危險的發(fā)生。