化學(xué)水裝置加氨間安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與治理

項(xiàng)國(guó)華

（中國(guó)石化安慶分公司水務(wù)部，安徽安慶246002 ）

1 概述

液氨具有價(jià)格低、便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存、調(diào)節(jié)pH值效果好等優(yōu)點(diǎn)，是化學(xué)水（鍋爐補(bǔ)給水）中的調(diào)節(jié)pH 值、減輕系統(tǒng)酸性腐蝕的常規(guī)藥劑，目前仍在化學(xué)水裝置中廣泛應(yīng)用。但是液氨又具有易爆、有毒、有害的特性，安全問(wèn)題較為顯著。某企業(yè)化學(xué)水裝置建于二十世紀(jì)七十年代，設(shè)備設(shè)施老化、安全條件設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，生產(chǎn)過(guò)程中安全風(fēng)險(xiǎn)較高，存在一定的安全隱患。主要安全問(wèn)題有加氨間通風(fēng)效果差，液氨鋼瓶處無(wú)噴淋設(shè)施；現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人體靜電釋放器、無(wú)洗眼器；未設(shè)置氨報(bào)警儀、消防器材、視頻監(jiān)控等；液氨輸送管線安全附件不完善（無(wú)壓力表和減壓閥）；液氨鋼瓶無(wú)獨(dú)立儲(chǔ)存間，現(xiàn)有加氨間既充當(dāng)了加氨、溶氨作業(yè)場(chǎng)所，又是液氨鋼瓶存放場(chǎng)所。

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50160－2008、《中國(guó)石化液氨生產(chǎn)使用儲(chǔ)運(yùn)安全管理規(guī)定》中國(guó)石化［2011］755 號(hào)文的相關(guān)要求，液氨屬于乙類火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)，應(yīng)設(shè)置獨(dú)立危險(xiǎn)化學(xué)品庫(kù)區(qū)，壓力式液氨儲(chǔ)存設(shè)備宜采用固定式水噴霧系統(tǒng)和移動(dòng)式消防冷卻水系統(tǒng)，液氨作業(yè)場(chǎng)所應(yīng)設(shè)置消防器材、沖淋洗眼器、固定式氨檢測(cè)報(bào)警儀等衛(wèi)生防護(hù)設(shè)施。

根據(jù)近年來(lái)相關(guān)?；钒踩芾硪螅瑸楸ＷC化學(xué)水裝置加氨間的用氨安全，預(yù)防、減少事故，有必要對(duì)該加氨間進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和隱患治理。

2 加氨間初始安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

該化學(xué)水裝置主要由脫鹽水站、凝結(jié)水系統(tǒng)組成，為配合常減壓、催化裂化等裝置提供二級(jí)脫鹽水和除氧水，其中部分二級(jí)脫鹽水經(jīng)除氧、加氨處理后，外供主裝置鍋爐給水。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估采用《中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣》等級(jí)量化工具，傷害后果按嚴(yán)重性從輕微到特別重大分為7 個(gè)等級(jí)，依次為A、B、C、D、E、F 和G。傷害后果發(fā)生的可能性從低到高分為8 個(gè)等級(jí)，依次為1，2，3，4，5，6，7和8。風(fēng)險(xiǎn)矩陣中每一個(gè)具體數(shù)字代表該風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值RI（Risk Index），非絕對(duì)風(fēng)險(xiǎn)值，最小為1，最大為200。風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)值表征了每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的相對(duì)大小。風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別分為重大風(fēng)險(xiǎn)（紅色）、較大風(fēng)險(xiǎn)（橙色）、一般風(fēng)險(xiǎn)（黃色）和低風(fēng)險(xiǎn)（藍(lán)色）4個(gè)級(jí)別，見(jiàn)表1。

表1 《中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣》等級(jí)量化綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)

2.1 后果嚴(yán)重性評(píng)估

該裝置加氨間周邊無(wú)社會(huì)敏感目標(biāo)；100 米范圍內(nèi)有當(dāng)班班組操作人員約5人，1座辦公樓（辦公人員約5人）。根據(jù)中國(guó)石化安全生產(chǎn)重大風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)估指南和《中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣》等級(jí)量化綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，認(rèn)為加氨間發(fā)生液氨嚴(yán)重泄漏或者火災(zāi)時(shí)，可造成上述人員急性中毒或1～2人死亡，后果嚴(yán)重性最高等級(jí)為D。

2.2 事故可能性評(píng)估

2.2.1 固有風(fēng)險(xiǎn)

氨在常溫常壓下是一種有強(qiáng)烈刺激性臭味的氣體，液氨屬有毒液體。人吸入強(qiáng)烈刺激性的氨氣時(shí)，低濃度氨對(duì)粘膜有刺激作用，高濃度可造成組織溶解性壞死，引起化學(xué)性肺炎及灼傷；氨也可引起反射性呼吸停止；氨濺入眼內(nèi)，可致晶體渾濁、角膜穿孔，甚至失明。

氨與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，體積爆炸極限為15.7%～27.4%。氨瓶若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開(kāi)裂和爆炸的危險(xiǎn)。液氨泄漏產(chǎn)生的氨氣極易形成白色氨霧，不僅對(duì)周邊相關(guān)人員的身心健康造成很大威脅，同時(shí)污染環(huán)境，氨作為危險(xiǎn)化學(xué)品已列入工業(yè)場(chǎng)所有害因素和受控污染源。

2.2.2 存在的隱患

加氨間通風(fēng)效果差，僅有1 臺(tái)換氣扇，且設(shè)備老化嚴(yán)重，多年來(lái)未進(jìn)行更新改造。加氨操作時(shí)，如有氨氣溢出，難以及時(shí)排出室外，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成氨氣集聚。

存放鋼瓶處無(wú)噴淋設(shè)施。鋼瓶液氨泄漏時(shí)，無(wú)法及時(shí)采用水法進(jìn)行吸收稀釋；液氨泄漏嚴(yán)重時(shí)，可能會(huì)集聚造成火災(zāi)事故。

現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人體靜電釋放器。氨氣集聚會(huì)與空氣形成爆炸性氣體，人員現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)產(chǎn)生的靜電會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。

消防設(shè)施存在缺陷。無(wú)消防器材、無(wú)室內(nèi)消火栓等設(shè)施。

職防設(shè)施缺失，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)氨報(bào)警儀、無(wú)洗眼器。氨泄漏會(huì)造成人體呼吸系統(tǒng)或眼睛受到傷害。

液氨輸送管線安全附件不完善（無(wú)壓力表和減壓閥），現(xiàn)場(chǎng)無(wú)視頻監(jiān)控設(shè)備等。

液氨鋼瓶無(wú)獨(dú)立?；穬?chǔ)存庫(kù)，現(xiàn)場(chǎng)僅1 座加氨間廠房，既充當(dāng)了加氨、溶氨作業(yè)場(chǎng)所，又是液氨鋼瓶存放場(chǎng)所。液氨鋼瓶發(fā)生泄漏，會(huì)造成人員中毒和火災(zāi)爆炸疊加事故，存在較大安全隱患。

根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣等級(jí)量化綜合評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定，類似的事件在化工企業(yè)類似作業(yè)活動(dòng)中發(fā)生過(guò)事故，事故可能性等級(jí)為5級(jí)。

2.3 初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估

按照《中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣》評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，加氨間初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為D5，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為25，屬較大安全風(fēng)險(xiǎn)。

綜上，對(duì)該加氨間進(jìn)行治理勢(shì)在必行，需結(jié)合近年來(lái)相關(guān)安全管理規(guī)定和規(guī)范，完善安全設(shè)施、增設(shè)鋼瓶?jī)?chǔ)庫(kù)，控制安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 治理措施

3.1 安全技術(shù)措施

3.1.1 新建1 間液氨鋼瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)

采用鋼筋砼框架結(jié)構(gòu)，配防火門，采用鋁合金窗，玻璃采用防爆玻璃。儲(chǔ)存庫(kù)按二類防雷建筑物考慮，在屋頂設(shè)置避雷帶，與原有屋頂避雷帶相連；儲(chǔ)存庫(kù)的照明采用防爆燈具，光源采用高效節(jié)能的LED燈泡；新增一臺(tái)邊墻式排風(fēng)機(jī)，排風(fēng)量為3 000 m3/h、額定功率0.2 kW。

3.1.2 電氣設(shè)備完善消缺

所有正常不帶電的電氣設(shè)備金屬外殼、電纜保護(hù)管等均應(yīng)按規(guī)范進(jìn)行接地。在擴(kuò)建加氨間周圍設(shè)一條閉合環(huán)形接地網(wǎng)，新建環(huán)形接地網(wǎng)與原有接地網(wǎng)可靠連接。加氨間入口設(shè)一靜電釋放設(shè)施，人體靜電消除設(shè)施采用防靜電觸摸球。防靜電觸摸球設(shè)置接地線，與原有裝置環(huán)形接地網(wǎng)相連。

3.1.3 消防設(shè)施完善

新增的液氨鋼瓶?jī)?chǔ)存?zhèn)}庫(kù)增設(shè)一套固定式自動(dòng)應(yīng)急噴淋系統(tǒng)，火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)均為倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)級(jí)Ⅰ級(jí)，噴水強(qiáng)度為8 L/min·m2，水源接自室外消防水管網(wǎng)。噴淋給水管道上設(shè)電動(dòng)遙控閥，信號(hào)接至DCS 系統(tǒng)。一旦出現(xiàn)氨氣泄漏，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)開(kāi)停，也可控制室遠(yuǎn)程控制開(kāi)停。噴淋系統(tǒng)的噴頭可覆蓋液氨鋼瓶?jī)?chǔ)存?zhèn)}庫(kù)全部區(qū)域，可實(shí)現(xiàn)對(duì)泄漏氣體溢出區(qū)域進(jìn)行防護(hù)處理。噴淋系統(tǒng)排水接出至地下污水系統(tǒng)。庫(kù)內(nèi)配置2 只移動(dòng)式滅火器，按照嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)考慮，采用MF/ABC6型磷酸銨鹽干粉滅火器。

3.1.4 職防設(shè)施完善

原加氨間和新建的液氨鋼瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)各增設(shè)1 套氣氨檢測(cè)報(bào)警儀，信號(hào)遠(yuǎn)程傳送至控制室，氨氣含量不得超過(guò)20 μL/L；采用4 ～20mA 輸出的一體化變送器，氨氣體檢測(cè)器選用隔爆型帶聲光報(bào)警產(chǎn)品。室外設(shè)置手動(dòng)固定式洗眼器1 臺(tái)，采用不銹鋼304 材質(zhì)＋ABS 噴塑材質(zhì)，洗眼流量水12 L/min；淋浴水流量90 L/min。

3.1.5 其他

針對(duì)原來(lái)鋼瓶出口與輸送液氨管道配管不合適問(wèn)題進(jìn)行完善，對(duì)配管重新進(jìn)行設(shè)計(jì)，并在液氨鋼瓶出口增設(shè)了1臺(tái)減壓閥（含壓力表），避免了原配管存在高低壓沖管問(wèn)題。

另外根據(jù)?；废嚓P(guān)安全管理規(guī)定，在現(xiàn)有的加氨間、新建的鋼瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)各增設(shè)1 套防爆一體化高清網(wǎng)絡(luò)攝像儀，信號(hào)遠(yuǎn)傳至操作室，便于崗位人員對(duì)危化品區(qū)域的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

技術(shù)改造后平面布置見(jiàn)圖1。

圖1 加氨間安全技術(shù)改造后平面布置

3.2 安全管理措施

3.2.1 完善現(xiàn)場(chǎng)警示標(biāo)識(shí)

現(xiàn)場(chǎng)更新新版的氨職業(yè)病危害告知牌，加氨間室外設(shè)立1 臺(tái)風(fēng)向標(biāo)，液氨儲(chǔ)存庫(kù)室外地面劃出紅色警示線。按照《安全標(biāo)志》規(guī)范相關(guān)要求，在存放間和原加氨間設(shè)置“嚴(yán)禁煙火”“液氨有毒”“注意防護(hù)”“易燃易爆”等明顯的安全警示標(biāo)識(shí)。每月檢測(cè)加氨間氨氣濃度并公布上墻。

3.2.2 加強(qiáng)氨鋼瓶管理

氨瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)設(shè)置多塊止滑塊，用于固定鋼瓶停放位置。氨瓶瓶體噴黑色“液氨”字體和充裝單位名稱，確保字樣清晰、防震橡膠護(hù)圈完好。保障氨瓶專用減壓器完好，使用中瓶?jī)?nèi)氣體嚴(yán)禁用盡，應(yīng)留有0.05 MPa 以上的余壓。氨瓶應(yīng)定期技術(shù)檢驗(yàn)，并打上鋼印，并按檢驗(yàn)?zāi)甓韧繖z驗(yàn)色標(biāo)，氨瓶充裝單位在氨瓶上粘貼警示標(biāo)簽。

根據(jù)裝置使用液氨的消耗情況，氨瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)嚴(yán)禁過(guò)量存放氨瓶，存放量要求不超過(guò)2 瓶（250L/瓶），正常一用一備。

3.2.3 強(qiáng)化操作管理

完善個(gè)人防護(hù)用品、崗位應(yīng)急物資的配置，重新修訂應(yīng)急預(yù)案并組織學(xué)習(xí)。崗位人員操作時(shí)，隨身攜帶便攜式氨檢測(cè)儀，并配備專用安全防爆銅扳手，禁止使用易產(chǎn)生火花的工具。

4 剩余安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

4.1 后果嚴(yán)重性評(píng)估

此次安全風(fēng)險(xiǎn)管控措施的落實(shí)重點(diǎn)在于加氨間的隱患治理，對(duì)操作室、辦公樓、生產(chǎn)裝置并沒(méi)有進(jìn)行變更改造，對(duì)照中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣的后果嚴(yán)重性分級(jí)表，當(dāng)液氨嚴(yán)重泄漏而發(fā)生火災(zāi)或人員中毒的安全事故時(shí)，可能致界區(qū)內(nèi)1～2人死亡或3～9人重傷，后果嚴(yán)重性等級(jí)仍然為D。

4.2 事故可能性評(píng)估

建成完善的液氨鋼瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)，將液氨儲(chǔ)存與液氨溶解投加設(shè)施隔離，并嚴(yán)格控制儲(chǔ)存庫(kù)鋼瓶數(shù)量，有效地控制了液氨泄漏而發(fā)生火災(zāi)的可能。

增設(shè)噴淋設(shè)施和氨氣在線報(bào)警儀，當(dāng)發(fā)生液氨泄漏時(shí)，可以第一時(shí)間報(bào)警和自動(dòng)噴淋，降低了氨氣集聚的風(fēng)險(xiǎn)，也利于操作人員及時(shí)、安全地處理氨泄漏問(wèn)題。

增設(shè)視頻監(jiān)控、洗眼器和氨報(bào)警儀，可有效避免人員受到傷害。

氨瓶出口配管進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，并增設(shè)減壓閥，確保了輸氨管線的安全狀態(tài)，不超壓，溶氨罐運(yùn)行更平穩(wěn)，避免了氨氣外溢。帶壓力表的減壓閥可以保證鋼瓶0.05 MPa的最低安全罐壓，杜絕了空瓶混入其他氣體的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)照安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣的可能性等級(jí)分級(jí)表，事故發(fā)生的類似事件在石油石化行業(yè)發(fā)生的概率降低，可能性分級(jí)為3。

綜上，改造項(xiàng)目實(shí)施后，事故嚴(yán)重性等級(jí)為D，事故發(fā)生可能性等級(jí)為3，該風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為D3，風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)為12，為一般風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

隨著健康、安全和環(huán)境管理的加強(qiáng)，石化企業(yè)對(duì)液氨的安全控制要求也越來(lái)越高。近年來(lái)相關(guān)安全設(shè)計(jì)規(guī)范以及管理制度的出臺(tái)，有助于對(duì)化學(xué)水裝置加氨間液氨的使用環(huán)節(jié)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和管控。

1）《中國(guó)石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣》評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)是安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)量化工具。對(duì)于加氨間可以進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估，初始風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和剩余風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)決定著是否需要采取措施降低風(fēng)險(xiǎn)。

2）對(duì)于化學(xué)水裝置加氨間的安全風(fēng)險(xiǎn)可以結(jié)合石化企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB 50160－2008）2018版和其他液氨生產(chǎn)使用儲(chǔ)運(yùn)安全管理規(guī)定進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控。

3）采用增設(shè)液氨鋼瓶?jī)?chǔ)存庫(kù)，設(shè)置噴淋、洗眼器、視頻監(jiān)控和氨氣報(bào)警，改善通風(fēng)，完善鋼瓶減壓閥及配管，可有效降低安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，消除事故隱患，有效地提升現(xiàn)場(chǎng)職業(yè)衛(wèi)生和裝置安全管理水平。