夏利群

（中國石油廣東銷售公司，廣東 廣州 510630）

0 引言

“十四五規(guī)劃”要求石油行業(yè)增儲上產(chǎn)，國內(nèi)石油公司增大石油勘探開發(fā)的力度和投資，油氣產(chǎn)量持續(xù)增大。2021 年，國內(nèi)生產(chǎn)原油19 898 萬t，比上年增長2.4%；同時進口原油51 298 萬t，比上年下降5.4%；原油加工能力為70 355 萬t，比上年增長4.3%。成品油銷售是石油勘探、開發(fā)、煉制、儲運之后的重要環(huán)節(jié)，成品油庫是保障調(diào)節(jié)成品油銷售的重要載體和依托[1]。

據(jù)統(tǒng)計，從1960 年至2018 年的將近六十年時間內(nèi)，國內(nèi)油庫發(fā)生將近1 200 起大小事故[2]。原油庫正在朝大型化方向發(fā)展，危險化學(xué)品的聚集為油庫安全帶來時時刻刻的挑戰(zhàn)[3]。成品油庫所儲存的是汽油、柴油、煤油等燃料，烴類分子量低，與原油相比更容易揮發(fā)，泄漏后蒸發(fā)、擴散能力更強，更容易引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故[4]。油庫的安全管理和評價成為一項重要的工作。

中國石油目前利用HSE 管理體系開展HSE 管理，通過系統(tǒng)化的閉環(huán)管理來實現(xiàn)HSE 風(fēng)險管控的目標(biāo)[5]。中國石油所屬的成品油銷售公司、油庫等均不例外，經(jīng)過長時間HSE 管理體系深化和升級[6]，中國石油安全環(huán)保業(yè)績?nèi)〉昧四壳盀橹箽v史最好成績。但是，油氣高危險的屬性未變化，石油行業(yè)顛覆性風(fēng)險仍然存在。因此，對目前正在運營的或設(shè)計投產(chǎn)的油氣生產(chǎn)、儲運設(shè)施進行安全評價成為重要的技術(shù)手段之一[7]。本文論述了目前常用的安全評價技術(shù)，并總結(jié)了其在成品油庫中的應(yīng)用，最后就安全評價技術(shù)發(fā)展及其在成品油庫中的應(yīng)用做出展望。

1 安全評價技術(shù)綜述

安全評價技術(shù)一般可分為三類：定性分析技術(shù)、定量分析技術(shù)、混合分析技術(shù)。定性分析技術(shù)也被成為經(jīng)驗風(fēng)險評價，是指根據(jù)評估人員的經(jīng)驗和判斷能力，依據(jù)一定的定性指標(biāo)，對系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、設(shè)施、人員、環(huán)境和管理等方面的風(fēng)險進行分析。定量分析技術(shù)也被成為概率風(fēng)險評價，是指運用具有基于實驗結(jié)果或事故資料統(tǒng)計分析等一定物理和化學(xué)意義的半經(jīng)驗或理論模型等指標(biāo)或規(guī)律類方法，對上述所述方面進行定量計算。與定性分析技術(shù)相比，定量分析技術(shù)所獲得的結(jié)果一般是定量的指標(biāo)，如事故發(fā)生的概率、后果以及風(fēng)險大小等等。而混合分析技術(shù)也被成為半定量風(fēng)險評價，是定性和定量方法的結(jié)合，是為了避免定量評價技術(shù)對與數(shù)據(jù)的大量依賴和計算的繁復(fù)過程而采取的一種分析方法。通常是對事故發(fā)生的可能性和后果的危險因素進行分級，進而實施風(fēng)險評價。本文針對三種類型的風(fēng)險評價技術(shù)，就最常用的幾類技術(shù)展開論述。

1.1 檢查表法

檢查表法（Check-Lists）是一種定性分析方法，也是最簡單的危害識別方法[8]。通常由有現(xiàn)場經(jīng)驗的專家小組在以往管理和技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，對某一類設(shè)備或車間所建立的關(guān)于操作、維護、安裝、管理等問題的檢查列表。檢查人員依照檢查表對現(xiàn)場、資料等進行檢查，并得出定性結(jié)論。可以說，檢查表法是一種建立在經(jīng)驗和知識基礎(chǔ)上的系統(tǒng)方法，可以應(yīng)用于所有系統(tǒng)或活動，包括設(shè)備以及人為影響，包括技術(shù)以及管理情況。檢查表法能夠有效實施的關(guān)鍵是，必須由有經(jīng)驗的現(xiàn)場專家開展，其評估質(zhì)量取決于檢查創(chuàng)建者的經(jīng)驗以及用戶的經(jīng)驗和質(zhì)量。

1.2 預(yù)先危險分析PHA

預(yù)先危險分析（Preliminary Hazard Analysis，PHA）也是一種定性分析方法，是系統(tǒng)設(shè)計、建設(shè)和生產(chǎn)前分析系統(tǒng)可能危害的一種有效方法[8]。通過識別和分析事故的發(fā)生條件和事故造成的后果，識別每種危害。其中，能源來源和危險材料是重點，并特別注意識別系統(tǒng)中那些可能導(dǎo)致不可接受的風(fēng)險的危險特征。在危險性識別和確定后，將根據(jù)危險性的特征對危險性進行排序。因此，預(yù)先危險分析可避免因不安全的技術(shù)措施、危險材料、技術(shù)或裝置的使用以及系統(tǒng)的疏漏而造成損失。預(yù)先危險分析應(yīng)該由知識豐富、經(jīng)驗豐富的工程師、技術(shù)人員和安全管理人員來實施。該方法有如下優(yōu)點：一是由于在系統(tǒng)開發(fā)過程中進行危害分析，可以加強系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，系統(tǒng)的設(shè)計才會更加合理，系統(tǒng)才會更科學(xué)。二是針對生產(chǎn)過程采取有針對性的控制措施，危險工段得到有效控制，從而降低產(chǎn)品質(zhì)量造成危害的概率和嚴重程度。三是預(yù)先危險分析可針對不能完全控制的風(fēng)險提出安全措施來降低風(fēng)險，將風(fēng)險降低到可容忍的目標(biāo)風(fēng)險。

1.3 危險與可操作性分析HAZOP

危險與可操作性分析（Hazard and Operability study，HAZOP）是目前最常用的危害識別和記錄的系統(tǒng)方法[9]。該方法主要側(cè)重于對每個系統(tǒng)部件設(shè)計偏差的關(guān)鍵安全研究，這些偏差可從標(biāo)準(zhǔn)化列表中分析得出，因此通過分析得出了相應(yīng)過程的變量偏差[10]。也正是由于過程中正常行為預(yù)期不到的偏差導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)了危險，該方法可以識別系統(tǒng)中潛在的問題。采用HAZOP 分析師，應(yīng)選擇一個典型的序列作為研究節(jié)點的開始，并確定可能的危害和可操作性問題，如果不存在，就使用下一個節(jié)點；若出現(xiàn)問題，記錄原因和后果，并提出解決方案。

1.4 定量風(fēng)險評價QRA

定量風(fēng)險分析（Quantitative risk assessment，QRA）是指利用場景模擬等定量手段進行的風(fēng)險評價，為選擇合適的場景而執(zhí)行計算。目前石油行業(yè)比較成熟的是鉆井井噴失控和油氣泄漏火災(zāi)爆炸的定量模擬。對于成品油庫而言，有太多設(shè)備設(shè)施和易燃易爆介質(zhì)，油氣泄漏導(dǎo)致的火災(zāi)爆炸是最相關(guān)的場景[11]。以油氣泄漏為例說明定量風(fēng)險分析，目前國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)開發(fā)了油氣泄漏、擴散、點火、爆炸等全鏈條的模擬技術(shù)和軟件來估計后果和預(yù)測事故情況。當(dāng)然，由于邊界條件不與實際情況完全相同、輸入?yún)?shù)帶有一定主觀性等原因，單純的定量模擬肯定不能反映實際，這些工具根據(jù)經(jīng)驗、測試結(jié)果和實際測量重新校準(zhǔn)和驗證。

1.5 故障樹分析法FTA

故障樹分析（Fault Tree Analysis，F(xiàn)TA）則是混合方法，是利用圖形模型和數(shù)學(xué)模型的結(jié)合進行分析的方法。利用該方法可把最重要的故障點組合起來，給出概率表達式；通過對不同系統(tǒng)要素或構(gòu)成要素之間相互關(guān)系的可視化，將設(shè)備故障與可能導(dǎo)致事故的人為錯誤或環(huán)境因素聯(lián)系起來。故障樹分析法的可視化是將系統(tǒng)中各要素之間的邏輯關(guān)系進行了表示，如頂部事件、頂級事件、未發(fā)開時間、基本故障或時間等，可用矩形、菱形、圓形等來表示。按照故障樹所建立的可視化框圖，從頂部事件進行逐一分析，明確風(fēng)險或隱患發(fā)生的節(jié)點。

1.6 事件樹分析ETA

事 件 樹 分 析（Event Tree Analysis，ETA） 也是混合方法，是根據(jù)年度估計可能發(fā)生的事故順序，以數(shù)學(xué)及圖形方式呈現(xiàn)事件及情況的組合。事件樹分析從初始事件到結(jié)果根據(jù)決策樹邏輯地開發(fā)和可視化模型。從初始事件開始，并隨著序列事件數(shù)量的增加而像樹一樣增長，初始事件和后續(xù)事件可以不同于最終結(jié)果的可能事件?？赡艿暮罄m(xù)事件之間沒有關(guān)系，但所有的事件都與時間有關(guān)[12]。其結(jié)果可以定性地描述由初始事件產(chǎn)生的事件組合產(chǎn)生的問題，還可以對事件頻率和各種故障序列進行定量估計。更重要的是，根據(jù)時間樹分析可明確如何在系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)或運行階段準(zhǔn)備降低風(fēng)險的建議列表。

2 安全評價技術(shù)在成品油庫中的應(yīng)用

2.1 成品油庫安全評價的必要性

成品油庫往往具有汽油、煤油、柴油及乙醇汽油和生物柴油等替代燃料，均是極其容易揮發(fā)、擴散導(dǎo)致火災(zāi)爆炸等事故。按照功能模塊進行劃分，往往可包括收發(fā)油工藝、公路卸車工藝、倒罐工藝、乙醇添加工藝、油氣回收處理工藝等[13]；按照成品油庫功能和工藝，主體設(shè)備設(shè)施主要包括油罐、輸油管線、泵、卸油棧橋、儀器儀表、通信設(shè)備、消防設(shè)備等。按照GB 50074—2014《石油庫設(shè)計規(guī)范》，根據(jù)庫容大小可確定石油庫等級，具體劃分標(biāo)準(zhǔn)可見表1。

表1 石油庫等級劃分

據(jù)伍星光[2]統(tǒng)計，自1960 年至2018 年發(fā)生的1 144 起油庫事故中，有493 起著火爆炸事故，有332起油氣泄漏事故（未有點火源），同時，還有211 起油品變質(zhì)事故、136 起設(shè)備損壞和人身傷害事故。按照國家風(fēng)險分級管控和隱患排查治理雙重預(yù)防機制的要求，從HSE 管理的角度，銷售企業(yè)和油庫要對屬地內(nèi)各類風(fēng)險進行管理。從風(fēng)險管理的角度，需對風(fēng)險進行識別、評價，針對不可接受的風(fēng)險，需采取風(fēng)險減輕或規(guī)避的措施。

2.2 成品油庫的安全評價

目前，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)將安全評價技術(shù)應(yīng)用于油庫中，取得了很好的效果，對油庫的風(fēng)險管理很有幫助，筆者將對此評價的情況展開論述。

針對成品油庫風(fēng)險評價方法嘗試和創(chuàng)新，李凌峰[7]將模糊綜合評判法引入成品油庫的風(fēng)險評價，建立了失效可能性因素體系和后果因素體系，并制定了相應(yīng)的評價的方法和風(fēng)險可接受性原則。張子敬[14]認為傳統(tǒng)的HAZOP 分析方法無法分析事件因果之間的邏輯關(guān)系、無法判斷風(fēng)險消除措施對風(fēng)險減輕的作用，結(jié)合HAZOP、FAT 以及保護層分析（LOPA）三種方法，對大慶油田儲運銷售分公司南一油庫進行了工藝安全分析，認為其效果比三種單獨使用好。

對于各類油庫各類事故場景的定量模擬，裘霖[15]采用安全檢查表、道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)法等方法對大連港油品碼頭公司油庫區(qū)的外部安全性、庫區(qū)火災(zāi)爆炸危險性進行了綜合評估，基于此提出了風(fēng)險整改和防范的技術(shù)措施。仲維超[16]進行油庫安全風(fēng)險分析時分別采用安全檢查表法、事故后果模擬分析法以及區(qū)域定量分析法開展了定性和定量分析，對油庫的布局、設(shè)備、工藝等方面存在的風(fēng)險進行了定性評估，對各類火災(zāi)事故進行了情景模擬和后果評價，并利用定量分析方法給出了事故的影響范圍。

除此之外，Shuai 等人[17]利用RBI 技術(shù)對原油儲罐的風(fēng)險進行了定量評估，即通過對罐殼與罐底風(fēng)險的比較，得出罐底風(fēng)險的大小決定于罐殼的風(fēng)險，同時提出了確定原油儲罐可接受風(fēng)險的方法，以3.54×104為油庫可接受風(fēng)險。Xie 等人[18]引入物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對油庫安全狀態(tài)進行監(jiān)測和評估，提出基于云模型、散度等理論的模型，通過構(gòu)建模糊風(fēng)險函數(shù)、對檢測數(shù)據(jù)進行處理、利用融合模型進行預(yù)測等，時間對事故風(fēng)險等級的評估。此方法的應(yīng)用能減少評估過程的主觀性、具有較高的可信度。

3 結(jié)論

油庫中含有各種類型的成品油，具有易燃、易爆、易揮發(fā)、易擴散等特性，油庫安全環(huán)保風(fēng)險很大。本文綜述了安全評價三種方式：定性評價、定量評價、綜合評價技術(shù)，認為定性分析只是依據(jù)審核人員經(jīng)驗反映出被評估對象風(fēng)險大小，而定量分析則可根據(jù)模擬手段和實驗數(shù)據(jù)計算出被評估對象的定量風(fēng)險；同時論述了檢查表法、預(yù)先危險分析、危險與可操作性分析、定量風(fēng)險評價、故障樹分析法、事件樹分析等6 類分析技術(shù)的定義和特點。最后，綜述了安全評價技術(shù)在油庫中的應(yīng)用。