石油石化企业重大安全风险识别与评估技术

由于石化企业上中下游各有其风险特性，尚无统一的风险分级标准和评估方法，影响企业重大风险识别的准确性，同时，企业间无法进行评估结果比对，给风险的统计分析和量化管理带来极大困难。因此，有必要根据我国石油石化上中下游企业特点，通过安全风险评估技术研发，建立统一的重大风险分级标准和评估方法，为各企业开展重大风险识别和隐患治理工作提供技术支持。

1重大安全风险判别标准

重大安全风险主要考虑事故对人员造成的伤害和社会影响，不考虑事故造成的财产损失和环境影响。采用风险矩阵法[1]，确定重大安全风险。风险矩阵见图1。风险分为低风险(绿色)、一般风险(黄色)、较大风险(橙色)和重大风险(红色)等级。其中，后果严重性等级为D级的重大风险和E级及以上的较大和重大风险构成重大安全风险。

2重大安全风险识别与评估流程

重大安全风险识别与评估流程如图2。主要包括4个步骤：①筛选识别对象；②确定后果严重性等级及可能性等级；③评估风险等级；④确定重大安全风险。

2.1筛选识别对象

石油石化企业生产装置/设施众多，并非所有生产装置/设施都有可能构成重大风险，应对重大风险的识别对象进行筛选。可能构成重大风险的生产装置/设施应满足以下一个或多个要求：①构成重大危险源[2]；②物料危险性大；③周边环境复杂。对高含硫天然气采气集输站场、高含硫天然气集输管道、集输管道、长输管道、厂际管道、海底管道、输油气站场与罐区、炼化装置、炼化企业厂内人员集中场所、炼化企业全厂性火炬以及危险化学品仓库等11类生产装置/设施，确定了重大风险识别对象筛选原则。以输油气站场与罐区、炼化装置为例，见表1。

图1风险矩阵

图2重大安全风险识别与评估流程表1重大安全风险生产装置/设施筛选与识别对象界定

生产装置/设施筛选原则识别对象界定输油气站场与罐区需满足以下条件:①构成重大危险源的油田站场、输油站场、石油库(储备库);②构成重大危险源的甲类或有毒危险化学品的炼化企业罐区整个站库作为一个重大危险源进行排查炼化装置构成重大危险源的甲类生产装置或高毒危险化学品生产装置每个生产装置或联合生产装置

2.2确定后果严重性等级及可能性等级

2.2.1确定后果严重性等级

后果严重性取决于事故影响范围内安全敏感目标分布情况。因此，需确定不同装置/设施不同事故后果影响范围，对影响范围内安全敏感目标进行排查，以确定后果严重性等级。本文以管道和炼化装置为对象，计算了典型火灾、爆炸和有毒气体扩散事故的影响范围[3]。

2.2.1.1管道典型事故影响范围

管道典型事故影响范围主要考虑管道泄漏后引发的火灾(喷射火)和气体燃烧下限(LFL)浓度扩散的影响距离，计算场景泄漏物质：H2、CH4、LPG和汽油；泄漏孔径：DN 25 mm和断裂；天气条件：2F；地形条件：平坦地形。

图3给出了H2、CH4、LPG管道发生DN 25 mm泄漏，在不同输送压力下的喷射火热辐射致死影响区域和可燃气体扩散形成的LFL范围。图4给出了不同CH4管道在不同运行压力、不同管径破裂下的火灾影响范围。汽油、LPG等管道断裂后，液体蒸发形成的重气气体或蒸发气体扩散的LFL距离见图5。

图3DN25不同介质泄漏下火灾和LFL影响距离

图4天然气管道断裂火灾影响距离

图5汽油与LPG液体管道断裂下的LFL范围

计算结果表明，对于常见的H2、CH4、汽油、LPG等可燃气体或可燃液体管道，DN 25 mm和断裂泄漏事故状态下，其火灾热辐射影响距离和LFL的范围从几十米至350 m范围变化。综合考虑管道的运行参数，介质物性、环境条件等影响，对于管道，其事故影响范围确定为200 m。

2.2.1.2炼化装置典型事故影响范围

炼化装置典型事故包括火灾、气体爆炸和有毒物料扩散。火灾影响距离可参照防火间距标准要求和管道火灾计算得到的影响距离。对于气体爆炸，采用TNO模型计算炼化装置爆炸影响范围。对于多数炼化装置，API753推荐两种爆炸源强度等级为5和7，本文以爆炸源强度5和7为计算条件，以0.5，5，50 kg/s分别代表小、中、大泄漏，计算不同泄漏场景下气体爆炸影响范围。以中等泄漏为例，不同物质不同泄漏时间与爆炸影响距离见图6和图7。计算结果表明，爆炸超压4 kPa(玻璃破碎)的气体爆炸影响区域为500～600 m，20 kPa(建筑破坏)的影响区域约为100～150 m。因此，对于气体爆炸，综合考虑不同气体特性和爆炸场景，其影响范围取500～600 m，致死范围取100～200 m。

文章来源：《石油石化物资采购》 网址: http://www.syshwzcg.cn/qikandaodu/2020/1005/419.html