安全评价技术在石化生产中应用.doc

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2008大庆石化情报课题

安全评价技术在石化生产中的应用

刘华王学增李媛媛侯贵富

大庆石化工程检测技术公司

2008年12月10日

安全评价技术在石化生产中的应用

前言

自70年代初以来我国建设的石油化工装置日趋大型化，促进了生产过程自动控制技术的发展，提高了综合效益，但也存在发生火灾、爆炸事故的潜在危险。

因此，在工程设计、生产管理及操作等方面应保证装置的安全生产和运转的可靠性。

近十几年来化工厂所发生的火灾、爆炸大多是有易燃、易爆危险物质的物理、化学性质造成的。

化工生产所使用的原料和生产的产品、中间品、大多是易燃液体，易燃气体，可燃固体危险物质，要想完全掌握和认识几百种化学物质的危险性是困难的，但在现有的物质危险数据条件下，有规范化的安全评价方法，故应对有危险的工艺装置、单元过程及设备进行安全评价。

1、安全评价定义

安全评价的实质应当是风险评价，它包括：

辩识生产过程中每个危害的产生与存在条件、每个危害与其他危害相互关系、每个危害的演变过程及所需条件、每个及其演变的可能性、危害演变的各种可能结果、根除每一个危害的措施、抑制危害演变的办法及其所需的技术、经济、人力投入等等。

通过安全评价，可以确认生产过程当前的安全现状，可以为改善其安全状况提供技术依据，可以为生产过程的安全管理决策提供技术支持。

2、安全性评价分类

（1）系统安全前馈评价。

主要是在系统规划、设计、施工及试运行阶段对人机环境系统及管理系统进行安全性及安全可靠性评价，控制系统本质安全及安全管理建设的水平和质量。

（2）系统安全跟踪评价。

在系统投入运行之后，定期对人机环境系统本质安全化的品质和安全管理机制及体制的结构和效能进行评价，全面地查找事故直接与间接隐患，以便及时进行治理，保障系统本质安全化的质量。

跟踪评价除定期进行之外，还应根据生产系统本质安全化情况随机进行局部安全性评价和专项评价。

（3）系统安全后馈评价。

主要是指发生险肇事件或事故之后，对相关的人机环境系统本质安全化设计及建设水平，对安全管理机制与体制的设计及建设水平进行系统性回顾评价，从教训中举一反三，必要时根据新的情况修订和提高评价标准。

3、安全评价用途

生产系统安全性评价概括起来主要有以下四方面用途。

（1）生产系统的安全性评价过程能全面检测企业本质安全化建设的状况，评价结果可以完整的描述企业本质安全化水平，可以表明企业对社会，对国家承担安全责任的程度，是生

产安全、企业负责已经达到水平的标志，也是企业对员工安全承诺具体措施实现程序的标志，因此可以作为政府及行业对企业安全进行宏观控制的依据，也可作为企业保险时确定保险费的依据，也应是企业申办安全生产许可证需交验的重要文件之一。

（2）企业通过对现役装置的安全现状和专项评价可以预测和评价现役装置可能存在的风险大小及可能的风险后果。

根据可能导致的事故风险的大小，提出相应的安全对策措施，以使装置、设施达到事故率最低、损失最少、安全投资效益最高的最佳安全状态。

并预测和评估重大火灾爆炸事故、毒物泄漏等重大危险事故给周边公众带来的危险，不断修订防范危害的措施。

（3）安全评价使企业加强了前瞻性。

企业将安全评价作为企业安全管理的重要部分。

企业安全管理部门和被评价的基层车间经常沟通安全评价的相关信息，使各单位了解实情、掌握实据，把握安全生产的主动权。

从而增强了安全工作的前瞻性、预见性、针对性，抓住安全生产工作以防范为中心，以科技为先导、以执法为手段、以体制为保障的几个基本要素。

从而降低事故风险，尤其是重大危险有害因素必须进行定性或定量评价，为企业安全绩效的持续改进打下了基础。

（4）评价结果是企业安全自我负责、自我控制水平的描述。

因此，安全评价标准可以作为企业内部生产安全管理的目标体系，是企业制定安全建设规划、设计、施工及验收的依据，

是企业进行安全教育培训的基本教材，也是企业安全投资和安全效益考核的依据。

4、制定固有危险性评价标准的方法

系统固有危险性是安全工程建设的依据，对于不同固有危险性的系统，人机环境系统本质安全化建设的内容、要求的高度、建设的方法都不尽相同。

危险是指能量对人类生存价值的威胁。

因此，系统固有危险性不是评价其优劣，而是评价其危险性大小，并做出严重性分级，为事故直接隐患评价提供依据。

系统安全的优越性就在于能够在系统开发、设计阶段根除或减少危险因素，使系统的危险性最小。

如果在开发、设计解答不能彻底根除危险因素，则可以通过对系统的危险性评价使人们认识到系统的危险程度，先采取措施使其危险性最小。

固有危险性评价包括以下3方面内容。

（1）固有危险的性质。

它包括能源的种类，能源转换成能量的过程，能量的特性，能量释放方式及速度，造成损害的特点及严重程度等。

（2）能量的数量及危险时空域。

评价时，首先需研究危险时空域变化的规律及从中心到边缘可能造成损害大小的分布。

其次，还应考虑在危险域内的其它危险源可能发生连锁性

能量释放，形成二次危险域，甚至三次四次危险域的情形。

（3）损害的可恢复性，判明受损害对象可恢复的难易程度分级及受损害对象的数量。

石化化企业中多存在高温高压装置及有毒有害介质，根据石化企业生产特点，安全评价分析方式可分为：

（1）事故统计分析法，首先对固有危险源进行分类，按分类的目录建立事故统计数据库，数据库中包括固有危险性质，能量释放危险时空域及损害可恢复三方面的内容，通过聚类分析，模糊概率分析或其它数学分析方法将3项评价内容量化为可操作的指标，在统计分析的基础上还可以采用类推方法和惯性原理，为统计资料不足的固有危险源建立评价标准。

（2）物质能量系数法，物质能量系数法主要适用于具有燃烧、爆炸、中毒危险性物质的固有危险性评价，具有代表性的是美国DOW,化学公司提出的火灾爆炸指数评价法。

（3）综合评价法，综合上述两种方法用于具有多种形式能量的系统，还可以因地制宜与其它方法（例如生产环境污染指数评价法等）综合使用，建立系统固有危险性评价方法。

5、综合评价法

5.1评价原理

该评价方法以作业条件危险性评价法为基础，参考借鉴道化学评价法，易燃、易爆、有毒重大危险源评价技术和安全控制论评价法的思想优点，采用定性和定量结合的手段，对系统单元危险状况和系统整体危险程度进行定量描述和评价。

该评价方法把石化企业生产系统分为固有危险性系统和危险控制措施系统，石化企业现状危险性实际上就是这两部分相互作用、相互抵消的结果。

评价程序见图1。

现状危险性评价

固有危险性评价

危险性控制措施

事故

易发性

事故

严重性

安全管理

控制措施

安全技术

控制措施

图1安全评价方法原理图

5.2评价方法应用步骤

5.2.1资料收集与分析

收集与被对象有关的工艺、设备设施的技术资料，相关国家法律、法规和技术规范，日常安全检查、教育培训、监测记录和统计资料，石化企业安全规章制度等，然后对收集的资料进行系统分析，划分系统危险单元，如图2所示。

系统固有危险指数

选取工艺单元

确定危险因素及其可能引发的事故类别

单元危险因素分析

*发生可能性指数L

*暴露要素度指数E

*后果严重性指数C

单元危险指数

重大危险源事故树分析

最小径集最小割集

确定安全管理级别

确定安全权重系数

系统现实危险性指数

安全技术控制

*安全教育培训

*隐患检查整改

*员工安全意识

*安全规章落实

*应急救缓机制

安全技术控制

*消防技术措施

*工艺设备可靠

*安全工程技术

*作业环境改善

评价结论及建议

图2安全评价程序框图

5.2.2危险因素识别与分析

危险因素指对人造成伤亡或对事物造成突发性损害的因素。

国家安全生产监督管理局《关于重大危险源申报登记试点工作的指导意见》中将重大危险源划分为12类，对照国家相关标准，在危险因素识别的基础上找出重大危险源，并用FTA做进一步分析。

危险因素识别和分析有九项内容，采用LEC法评价这些因素危险性的大小，危险性分值大于320的也视为重大危险源。

参考已有危险识别方法，结果以登记表的形式反映出来，见表1。

表1评价单元危险因素辩识结果登记表

单元序号____评价单元名称____同类单元个数____危险单元指数____单元管理级别____

序号

作业名称

危险因素描述

事故类别

诱发事故可能性L

人员暴露频繁程度E

事故后果严重性C

风险

级别D

重大危险源

控制措施

5.2.3单元危险指数和单元管理级别确定

单元危险指数是综合反映单元危险程度的一个指标，也是单元管理分级的重要依据，其计算方法见图2。

石化企业的生产运行系统从工艺、装置到设备、仪表大多精密复杂。

要真正通过评价准确找出管理、生产运行中的薄弱环节以采用相应的控制措施，必须把装置、设施等安全评价对象作为一个总系统，根据功能将总系统细分为若干分系统、子系统，由此就会很容易通过评价发现薄弱环节的存在部位，找出下步工作的重点。

如果不分层次，不论功能，对整个系统的安全状况的了解就比较笼统，不能准确找出问题所在及诱发因素，也就在相当程度上失去了安全评价的意义，这种现象在生产实际中并不鲜见。

现代石化企业生产系统趋庞大化、复杂化，企业危险源（单元）分级管理达到分层控制危险，最大限度提高了安全管理的效率和质量，是一种更为有效的安全管理方式。

根据企业上下级金字塔管理模式，可将危险（源）单元分为四级，分别对应不同的单元危险系数，见图3和表2。

其中AA级（公司级）管理等级是把系统单元内的重大危险源单独作为一个管理重点，得到来自从高到低不同层次管理级别的重视。

不同级别的管理应分别有相应的职责规定。

公司级

厂矿级

车间级

班组级

重大危险源

A级危险单元

B级危险单元

C级危险单元

图3危险源（单元）分级管理对应关系图

5.2.4计算系统固有危险指数及等级划分

对系统中评价单元进行层次分析，计算出单元权重系数，利用图2中固有危险指数计算公式可得到系统固有危险指数，参照表2可以得出系统危险等级。

表2危险性分值

分值

管理分级

系统危险程度

>320

AA级

极其危险，不能作业

160-320

A级

高度危险，立即整改

70-160

B级

显著危险，需要整改

20-70

C级

可能危险，需要注意

<20

-

稍有危险，可以接受

5.2.5安全管理措施和安全技术措施补偿

安全管理措施和安全技术措施是预防和控制事故发生的两大重要因素。

安全管理措施水平的高低实际上反映了安全管理能力的高低，而安全管理能力也就是企业对系统危险的控制能力，也可以说是对系统危险的抵消或补偿。

本评价方法采用安全检查表对评价对象的安全管理措施进行全面的、分层次的分析和评价，得出安全管理的控制因子或补偿系数。

安全技术措施是实现系统本质安全化的重要组成部分，同样采用安全检查表法，检查系统安全技术措施改进情况，得出安全技术措施控制因子或补偿系数。

5.2.6系统现实危险性指数

系统现实危险性指数是在系统固有危险指数的基础上，通过安全管理措施和安全技术补偿后得到的，它最能反映安全管理和技术措施改善程度，也可以综合反映系统安全现状，补偿以后系统的危险程度等级会相应降低，参照表2。

5.2.7评价结论及建议

通过对系统现实危险性进行评价，提出重大危险源预控措施以及系统隐患整改建议，给出不同管理级别的任务，分析安全管理和技术措施不足，对照以往系统固有危险指数和现实性危险指数，确定安全投入的力度和方向。

6、综合评价法特点

（1）该评价方法适用于石化企业自我安全评价，彻底摸清系统固有危险状况，明确企业风险控制能力，看清企业历年风险状