MaxEne裝置定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

趙琬穎

(中國(guó)石油化工集團(tuán)有限公司安全監(jiān)管局,北京 102500)

MaxEne裝置即石腦油吸附分離聯(lián)合裝置，2013年，中國(guó)石化采用UOP技術(shù)的MaxEne裝置建成投產(chǎn),為國(guó)內(nèi)首套,在世界上采用該技術(shù)的裝置也極少。如何對(duì)該裝置進(jìn)行定量評(píng)估呢？本文對(duì)此工作進(jìn)行了探討。

1 裝置概況

2 評(píng)估模型建立

從設(shè)備布置圖來(lái)看，兩個(gè)緩沖罐位置在布局圖的邊界容易影響裝置外的區(qū)域，靠近外操室等重要設(shè)施，靠近人口活動(dòng)區(qū)域。FA-6701和FA-6702緩沖罐的物料存量較多，物料主要是石腦油。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，本次評(píng)估考慮罐出口處閥門(mén)、法蘭泄漏導(dǎo)致罐內(nèi)介質(zhì)流出，不考慮設(shè)備本體泄漏。FA-6701和FA-6702個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)模擬結(jié)果：考慮小孔、中孔、大孔泄漏分別輸入泄漏概率。平時(shí)巡檢外操2 h巡檢一次，班長(zhǎng)2 h巡檢一次，相當(dāng)于每小時(shí)巡檢一次，每次巡檢人員為1人。

根據(jù)裝置所在地的風(fēng)玫瑰圖確定2.3 m/s為最高風(fēng)頻，選取2.3 m/s的風(fēng)速進(jìn)行模擬，大氣壓力為101 325 Pa，年平均相對(duì)濕度為77%，年平均氣溫為15.4℃，設(shè)備信息具體如表1所示。軟件對(duì)裝置的個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)、社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)、爆炸沖擊波進(jìn)行模擬分析。

3 計(jì)算

以GB36894-2018《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)基準(zhǔn)》作為風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 設(shè)備清單

3.1 個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)

MaxEne裝置屬于一般防護(hù)目標(biāo)中的三類防護(hù)目標(biāo)，也就是低密度人員場(chǎng)所(人數(shù)<30人)，并為已經(jīng)投產(chǎn)的在役裝置，在役裝置三類防護(hù)目標(biāo)個(gè)人可接受風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)值為≤3×10-5/a。外操室位于設(shè)備布置圖的左上角，從軟件個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)模擬結(jié)果如圖1所示來(lái)看，藍(lán)色曲線代表風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)值為3×10-5/a，該曲線未超出MaxEne裝置平面布置范圍內(nèi)，因而個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。

圖1 個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)曲線

3.2 社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)

可容許社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)采用ALARP(As Low As Reasonable Practice)原則作為可接受原則。ALARP原則通過(guò)兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)分界線將風(fēng)險(xiǎn)劃分為3個(gè)區(qū)域，即：不可接受區(qū)、盡可能降低區(qū)(ALARP)和可接受區(qū)。對(duì)MaxEne裝置的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行模擬，結(jié)果如圖2所示。模擬結(jié)果顯示，社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)曲線落在盡可能降低區(qū)及可接受區(qū)，因而，本裝置的社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)是可接受的。

3.3 爆炸沖擊波

FA-6702脫輕脫重塔側(cè)線緩沖罐從DCS操作數(shù)據(jù)顯示來(lái)看，此罐正常運(yùn)行時(shí)罐內(nèi)液位為70%，罐內(nèi)液位降低到45%時(shí)，裝置DCS報(bào)警。因此，對(duì)于爆炸沖擊波選取70%的物料量減少到45%的泄漏量的大孔泄漏進(jìn)行模擬，如圖3所示。根據(jù)相關(guān)蒸汽云爆炸沖擊波的最大影響確定沖擊波超壓影響范圍[4]，如表2所示。

圖3中，綠色曲線代表0.014 MPa壓力級(jí)別的影響范圍，藍(lán)色曲線代表0.002 MPa壓力級(jí)別的影響范圍，紅色曲線代表0.021 MPa壓力級(jí)別的影響范圍。從爆炸沖擊波影響范圍來(lái)看，沖擊波不會(huì)對(duì)平面布置圖左上角的外操室產(chǎn)生影響。但是，爆炸事故發(fā)生時(shí)，如果現(xiàn)場(chǎng)人員處于紅色及藍(lán)色曲線區(qū)域內(nèi)，可能會(huì)造成人員傷亡事故。

圖3 爆炸沖擊波影響范圍

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)事故場(chǎng)景的選取，軟件模擬的分析結(jié)果來(lái)看，個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)及社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)都屬于可接受范圍，影響范圍主要集中在裝置內(nèi)部。爆炸沖擊波可能會(huì)對(duì)傷亡半徑影響范圍內(nèi)的人員及設(shè)備設(shè)施產(chǎn)生損壞。

從風(fēng)險(xiǎn)的三個(gè)維度考慮：可能性方面，保障設(shè)備設(shè)施的本質(zhì)安全性，防止介質(zhì)的泄漏，防止現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)火源的產(chǎn)生。嚴(yán)重性方面，可以優(yōu)化報(bào)警范圍，從而能夠在罐的液位降低時(shí)及時(shí)提醒內(nèi)操人員，減少介質(zhì)的泄漏。脆弱性方面，優(yōu)化人員巡檢路線，降低人員在事故影響范圍內(nèi)的停留時(shí)間；優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施布置，減少裝置的阻塞度；優(yōu)化應(yīng)急物資的配備，事故發(fā)生時(shí)能夠及時(shí)進(jìn)行救援；強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)人員的應(yīng)急救援能力，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。