定量風險分析確定化工企業(yè)外部安全防護距離

王茂清

(山西興新安全生產技術服務有限公司,山西 太原 030024)

本文以某化工企業(yè)A為例，采用定量風險分析方法計算風險值，與我國相關標準的要求進行比較，確定化工企業(yè)A的外部安全防護距離，并提出相應的安全措施。

1 企業(yè)基本情況

1.1 氣象信息、周邊環(huán)境

1.1.1 氣象信息

化工企業(yè)A所在區(qū)域年平均氣溫10.2 ℃，年平均風速1.2 m/s，全年主導風向為SW。

1.1.2 周邊環(huán)境

化工企業(yè)A距東南側村B(人數(shù)1 008人)240 m和村C(人數(shù)889人)700 m，距北側某藥廠(人數(shù)89人)300 m，距南側化工廠D(人數(shù)23人)400 m。

1.2 企業(yè)情況

1.2.1 生產工藝

該企業(yè)采用雙加壓法制備硝酸工藝。

1.2.2 涉及的危險物質及儲存量。

涉及的危險物質有氨(原料)、硝酸(產品)、氮氧化物(中間副產物)、壓縮空氣(原料)等。設有2個1 000 m3液氨球罐，2個1 000 m3稀硝酸儲罐，其他物質不進行儲存。

2 化工企業(yè)進行重大危險源辨識及分級

2.1 危險化學品臨界量確定

依據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2018)的規(guī)定，該項目涉及危險化學品氨的臨界量為10 t[1]。

2.2 單元劃分

依據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2018)的規(guī)定，該項目危險化學品重大危險源辨識分為生產單元和儲存單元。該企業(yè)有一條硝酸生產線，包括氨蒸發(fā)、氨氧化、氮氧化物吸收、壓縮，裝置和設施之間無切斷閥，按一個生產單元考慮；2臺1 000 m3的液氨球罐設在一個防火堤內，按一個儲存單元考慮。

2.3 危險化學品重大危險源辨識(見表1)

表1 各單元危險化學品辨識結果表

2.4 危險化學品重大危險源分級

依據《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218-2018)，對該企業(yè)重大危險源進行分級計算，該企業(yè)液氨罐區(qū)構成危險化學品一級重大危險源[2]。

3 定量風險分析

依據《危險化學品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》(原國家安監(jiān)總局令第40號，2015年修正)、《危險化學品生產裝置和儲存設施外部安全防護距離確定方法》(GB/T37243-2019[3])，運用中國安全生產科學研究院研制的“重大危險源區(qū)域定量風險評價與管理(CASST-QRA)”軟件，根據該企業(yè)實際情況及計算軟件的特點，選取2個液氨球罐(1 000 m3)和1個液氨蒸發(fā)器作為分析和計算的對象，對該企業(yè)進行定量風險計算。

3.1 定量風險分析結果

加載地圖，確定比例；輸入該化工企業(yè)A危險源信息；輸入氣象信息；輸入企業(yè)及內部周邊人口分布信息；事故后果表見表2(本表僅摘部分重要數(shù)據)。

表2 定量風險分析結果一覽表

3.2 個人風險等值線

假設該化工廠A屬新建項目，儲存區(qū)液氨罐區(qū)構成危險化學品一級重大危險源。利用軟件追蹤到了個人可接受風險概率為1×10-5、3×10-6、1×10-6、3×10-7的個人風險等值線。

由圖1得出個人風險評價結論：

1) 在3×10-7次/a的對應的紅色區(qū)域：以硝酸裝置氨蒸發(fā)器為中心，東側423 m、南側350 m、西側450 m、北側463 m，無高敏感場所、重要目標和特殊高密度場所；也沒有一般防護目標中一類防護目標。

2) 在1×10-6次/a的對應的棕色區(qū)域：以硝酸裝置氨蒸發(fā)器為中心，東側265 m、南側226 m、西側290 m、北側323 m，無居住類高密度場所和公眾聚集類高密度場所。

3) 在3×10-6次/a的對應的紅色區(qū)域：以硝酸裝置氨蒸發(fā)器為中心，東側423 m、南側350 m、西側450 m、北側463 m，無一般防護目標中二類防護目標。

4) 在1×10-5次/a的對應的黃色區(qū)域：以硝酸裝置氨蒸發(fā)器為中心，東側64 m、南側63 m、西側80 m、北側72 m，無一般防護目標中三類防護目標。

圖1 個人可接受風險等值線

3.3 社會風險F-N曲線

如圖2所示，該企業(yè)的社會可接受風險大部分位于可接受區(qū)，小部分位于盡可能降低區(qū)。

圖2 社會風險等值線模擬結果

4 對策措施

根據企業(yè)情況，把液氨球罐安全設施消除泄漏時間從10 min調整為5 min后，液氨球罐閥門大孔泄漏的死亡半徑、重傷半徑和輕傷半徑均明顯減?。粋€人可接受風險等值線范圍也有減小，社會可接受風險曲線從盡可能降低區(qū)降低到可接受區(qū)域。

綜上所述，建議該企業(yè)采取的安全措施如下：

1) 液氨儲罐區(qū)應配置氨氣泄漏檢測報警探頭，同時可燃、有毒氣體報警系統(tǒng)應具備30 d的記憶功能。

2) 液氨球罐應設置安全閥、壓力表、液位計、溫度計，并應裝有帶壓力、液位、溫度遠傳記錄和報警功能的安全裝置；液氨球罐進出口管線上均應設緊急切斷閥，輸送泵應設連鎖裝置，排液管上設止逆閥、壓力表。

3) 液氨罐區(qū)設置防火堤；液氨罐區(qū)應設置噴淋水冷卻裝置等防范措施。

4) 涉氨的操作崗位，應配備兩套正壓式空氣呼吸器、長管式防毒面具、重型防護服等防護器具。

5 結語

通過定量風險分析的方法，依據我國相關法規(guī)、標準的要求，采用中國安全生產科學研究院軟件，計算該化工企業(yè)的外部安全防護距離，并結合化工企業(yè)A的周邊情況，建議企業(yè)實施一些安全措施降低風險水平，保證社會風險水平在可接受范圍內，為化工企業(yè)的本質化安全生產提供了保障。