天然气站场危险性评价及安全保障体系的建立.pdf

第 2 7卷第 1 1期 2 0 0 7年 1 1月 煤 气 与 热 力 GAS ＆ HEAT V0 1 ． 2 7 No ． 11 NO V ．2 0 o 7 天然气站场危险性评价及安全保障体系的建立 叶建 国， 赵建波 宁波兴光煤 气集 团公 司，浙江 宁波 3 1 5 0 1 0 摘要 阐述 了城市天然气站场危险性评价的典型方法 ， 探讨了安全保障体 系的建立方法及 注意事项。 关键 词 城 市天然 气站 场 ； 危 险性 评价 ； 中图分类号 T U 9 9 6 文献标识码 B 安 全保 障体 系 文章编号1 0 0 0 4 4 1 6 2 0 0 7 1 1 0 0 5 4 0 4 Ri s k As s e s s me n t o f Na t ur a l Ga s S t a t i o n a nd Es t a b l i s h me n t o f Sa f e t y Gu a r a nt e e S y s t e m Y E J i a n g u o ， Z HA0 J i a n b o N i n g b o X i n g g u a n g G a s G r o u p C o m p a n y ， N i n g b o 3 1 5 0 1 0 ，C h i n a Ab s t r a c t Th e t y p i c a l me t h o d s f o r r i s k a s s e s s me n t o f c i t y n a t u r a l g a s s t a t i o n a r e d e s c r i b e d．Th e e s t a b l i s h me n t me t h o ds o f t h e s a f e t y g ua r a n t e e s y s t e m a n d t he ma t t e r s n e e d i n g a t t e n t i o n a r e di s c u s s e d． Ke y wo r ds c i t y n a t u r a l g a s s t a t i o n； r i s k a s s e s s me n t ； s a f e t y g u a r a n t e e s y s t e m 1 城市天然气站场危险因素 城市天然气站场作为城市天然气输配系统中的 关键环节 ， 具备天然气 的储配、 调度分流 、 工艺处理 等功能， 同时， 这里是天然气输入和输 出的场所 ， 聚 集了巨大 的能量 j 。城市天然气站场重大危 险事 故基本上可以归结为巨大能量的意外释放 ， 站场输 配系统 中聚集 的能 量越大 ， 系统 的潜在 危险性越 大㈩。 站场危险因素从来源上分为 内在危险因素和外 来危险因素 。内在危险 因素指 由于天然气站场 本身的原因可能导致事故发生的因素 ， 主要有 设备 设施的缺陷 设备强度不够， 稳定性差， 密封不良， 应力集中， 控制器缺陷等 ； 站场整体布局缺陷 站 场选址不佳 ， 站 区布局不合理 ； 设 备失效 压力容 器失效 ， 法兰螺栓失效 ， 电气控制失效等 ； 电危害 ； 噪声危害； 站场易燃易爆性。 外来危险因素指 由于外部的原因可能导致事故 发生的因素， 主要有 人员行为错误 指挥失误， 误 操作 ， 从事禁忌作业 ， 处理不当， 监护失效 ； 外来 冲 击 起重吊装 ， 外来 车辆 ， 电塔倒塌 ， 台风 ， 泥石流 ， 山体滑坡 ， 地震 ， 运动物 体危害 ； 明火； 电化学侵 蚀 ， 酸雨腐蚀 。 2 城 市天然 气站场危 险性评价方法 城市 天然气站场危 险性评价以站场安全为 目 的 ， 应用安全系统工程原理和方法 ， 对站场 中固有或 潜在的危险进行定性或定量 的分析， 综合评定站场 的安全可靠性 ， 为制定 防治措施和安全管理提供依 据 。 站场危险性评价方法有很多种 ， 可以分为定性 和定量分析。定性分析 如美 国 MI LS T D一8 8 2 A Mi l i t a r yS t a n d a r d一8 8 2 A， 美 国军用 安全 系统标 准 标准 中危险度分为 4级 ， 事故发生可能性分为 6 级 。定量分析有生产作业条件危险性评 价法 、 概率 危 险 性 评 价 P r o b a b i l i t y R i s k A s s e s s me n t ， 简 称 P R A 、 火灾爆炸指数法等 。 天然气站场一旦发生事故 ， 极有可能造成严重 的人员和财产损失， 因此选择生产作业条件危险性 评价法和概率危险性评价 P R A 来进行危险性评 54 维普资讯 叶建国， 等 天然气站场危险性评价及安全保障体 系的建立 第2 7卷第 1 1 期 价比较适合。 2 ． 1 生产作业条件危险性评价法 ] 生产作业条件危险性评价法是一种简单易行的 评价操作人员在具有潜在危险性环境 中作业时危险 性大小的半定量评价方法， 评价公式如下 D L EC 式 中D 危险度 ， J 事故发生的可能性 E 人员暴露于危险环境中的频繁程度 C 事故后果严重度 ， J 、 E、 C的取值见表 1～ 3 ， 危险性等级划分见表 4。 表 1 ￡的取值 I 址 ． 1 D i f e r e n t v a l u e s o fL 事故发生 的可能性 事故发生 的可能性 1 0 ． O 完全可能 O ． 5 很不可能 6 ． O 相 当可能 O ． 2 极不可能 3 ． O 可能， 但不经常 O ． 1 实际不可能 1 ． O 可能性小 ， 完全意外 表 2 ￡的取值 I 址 ． 2 D i f e r e n t v alu e s o f E E 人员暴露 的频率 E 人员暴露 的频率 1 O 。 O 连续 暴露 2 。 O 每月 1次 6 。 O 每天工作时间内暴露 1 。 O 每年几次 3 。 O 偶然暴露 O 。 5 非常罕见的暴露 表 3 C的取值 T a b ． 3 Di f e r e n t v alu e s o f C C 事故后果严重度 C 事故后果严重度 大灾难 ， 严重 ， 人员重伤 ， 1 0 0 7 大量人员财产损失 小 的财产损失 数人死亡， 重大， 人员致残。 4 0 3 巨大的财产 损失 很 小的财产 损失 严重 ， 1 人死亡 ， 1 5 1 小 事故 一 定的财产损失 表 4 危 险性等级划分 T a b ． 4 D i v i s i o n o f d a n g e r l e v e l s D 危险度 D 危险度 3 2 0 极度危险， 不能继续作业 2 0～ 7 O 一般危险， 需要注意 1 6 O～ 3 2 0 高危险， 需要立即整改 2 O 稍有危险， 可以承受 7 0～ 1 6 O 显著危 险， 需要整 改 ①， J 的取值 最近几年 国内城市天然气站场 建设发展较快 ， 站场在设计 、 施工 、 运行过程 中采用 了大量的先进技术及设备 ， 管理上也吸取 了其他 国 家的经验 ， 燃气公司也十分重视天然气站场 的安全 工作 ， 应该说发生事故的可能性较小。因此 ， 对照表 1 ， L取 1分。 ②E的取值 目前 国内城市天然气站场运行 管理都采用 了 S C A D A系统 ， 站场基 本实现 了远程 监控 ， 站场运行人员不需要经常性在站场危险区域 内作业 ， 可以每隔 0 ． 5 h到站 区进行巡视和抄表 、 查 漏作业 ， 人员暴露概率在 “ 偶 然暴露” 和“ 每天工作 时间内暴露” 之 间。因此 ， 对 照表 2 ， E可采取递增 原理 ， 取 4分。 ③C的取值 由于现代天然气站场采用 了大 量的先进技术和设备 ， 运行维护人员大大减少 。以 宁波市两座城市天然气 门站为例 ， 每座站场只有 2 名运行管理人员 ， 作业时 1 人在站控室 ， 1人在生产 区 ， 即可满足站场生产运行 的全部需要。假如发生 事故， 造成 的人员伤亡较小 。因此 ， 对照表 3 ， C取 1 5分。 由此可以计算出 D6 0 ， 对照表 4， 属于“ 一般 危险， 需要注意” 。 2 ． 2 概 率 危 险性 评价 概率危险性评价法是根据事故 的基本因素的发 生概率 ， 应用数理统计 中的概率分析方法 ， 计算事故 发生概率和概率危险值的安全评价方法。概率危险 性评价法起源于核 电站安全性 的研究 ， 后逐步应用 到化学工业等其他工业部 门的危险性评价 。事故后 果严重度越大 ， 事故发生的概率越小。概率 危险性 评价的评价程序流程见图 1 。 图 1 概率危险性评价程序流程 F i g ． 1 P r o g r a m o f p rob a b i l i s fi e r i s k a s s e s s me n t 概率危险性评价的计算公式如下 DpPC 式中D 概率危险值 5 5 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m 第2 7 卷第 l 1 期 煤 气 与 热 力 w w w ． w a t e r g a s h e a t ． c o n P 给定时间间隔内事故发生的概率 1 9 7 6年一1 9 7 8年 ， 英 国原 子能机 构就坎 维岛 C a n V e y 的石油化工企业安全性进行 了概率危险 性评价 ， 得出表 5的结果 。 表 5 英 国坎维 岛 C a n V e y 的石油化工企业危险性 评价结果 T a b ． 5 R i s k a s s e s s me n t r e 8 l l 1 t o f p e t r o c h e mi c a l e n t e r p r i s e a t C a n v e y I s l a n d 一 年 中大于 1 0 一年 中大于 4 5 0 一 年中大于 危险源 人伤亡事故的 人伤亡事故的 1 8 0 0人伤亡 事故的发生概 发生概率／ 1 0 “ 发生概率／ 1 0 1 0一 H F蒸气云 l l 5 ． 0 6 7 、 0 2 4 ． 0 氮气 蒸 气 2 4 0 、 0 71 ． 0 1 8 ． 0 L N G蒸气云 4 9 7 ． 0 6 6 ． 0 7 、 0 平均 2 8 4 ． 0 6 8 ． 0 1 6 ． 3 由表 5可知， 该地 区一年中由于各种化学危险 源可能导致大于 1 0人伤亡事故发生的平均概率为 2 ． 8 41 0 一。在同一评 价结果资料 中显示 ， 该地 区 企业同样 情况下 员工个人 伤亡 概率 为 1～9 1 0 4 [ 。 在概率危险性评价结果参考指标方面 ， 可以参 考奥特威 H． J ． O t w a y 等人研究核工业等危险性站 场的社会允许个人死亡危险时得出的结论 ①年死亡概率为 1 0 ～不可接受的危险。 ②年死亡概率 为 1 0 一需要积极投入资 金来减少这种危险 ③年死亡概率为 1 0 ～极小的危险 ④年死亡概率 为 1 0 一不会危害普通个 人的危险 城市天然气站场 属于石油化工企业危险性站 场 ， 性质为甲烷集散站 ， 其事故概率可以参考表 5中 L N G蒸气云，一年 中发生大于 1 0人 伤亡事故的概 率为 4 ． 9 71 0一； 而燃气企业 自身站场员工个人伤 亡概率为 1～9 1 0 ～。这两个概率值在奥特威 评价 指标 中属 于 第二 级， 即年 死 亡 概 率 为 1 1 0一需要积极投入 资金 来减少这 种危 险。因 此 ， 燃气企业要保证城市天然气站场的安全 ， 必须每 年投人一定的资金进行设备设施 的维修 、 维护 、 保 养 、 更新 ， 并对相关站场管理人员进行专业 、 系统的 继续教育培训和知识更新 ， 从而使天然气站场保持 安全的状态， 减小事故发生的概率。 3 天然气站场安全保障体系的建立l 5 0 j 天然气站场生产运行过程中存在着种种危险性 因素卫。我们要做 的是通过采取各种措施 ， 降低事 故发生的概率 ， 减少事故产生的危害后果。 天然气站场安全保障体系的建立要从人 、 设备 、 制度 、 安全文化 4个方面着手 ， 这 4个要素是相互作 用 、 相互关联的， 只有实现 4个要素的最大化和优化 组合 ， 才能建立高效 的安全保障体 系。4个要素之 间的关系见图2 。 图 2 4个要素之 间的关系 F i g ． 2 Re l a t i o n a mo n g f o u r e l e me n 人 、 设备、 制度 、 安全文化 4要素之间是互相影 响、 互相渗透 、 互相制约的， 但人是其他 3个要素集 合的交集， 人处于主导地位 ， 人是安全保障体系的核 心 。 ①人的要素 人是天然气站场的生产者 ， 站场如同其他产品 一 样， 经过人的设计 、 施工而成， 并且被人使用、 控制 和管理。与制造其他完美 的产 品一样， 要建设一座 安全的可靠性高的天然气站场， 人在站场建设 、 管理 各个环节 中都要发挥智慧和能动性。首先人要把握 站场的选址 、 设计 、 施工及投产各个环节 ， 打造一流 的站场； 其次 ， 人在站场生产运行过程 中要严格按照 规章制度作业， 避免各种人为的失误 ； 再者， 天然气 站场 内汇聚了大量新技术、 新设备 ， 涉及材料 、 机械 、 电子仪表、 计算机等领域 ， 要求人不断学习、 不 断进 步， 真正提高站场运行管理人员的作业能力 、 分析能 力和应急处理能力 ， 使人成为天然气站场安全保障 体系稳定的核心因素。 ②设备的可靠性 天然气站场的专业性 、 高危性 、 特殊性要求天然 气站场配备性 能可靠 、 安全稳定性高 的设备设施。 燃气公司在站场设备选型、 设计施工过程 中应充分 考虑设备产品的各项性能指标， 在设备采购招标过 程中应充分考虑技术细节， 选择综合性价比高的产 品。性能可靠优异、 安全稳定性高的设备与材料， 在 5 6 维普资讯 w w w . b z f x w . c o m 叶建 国， 等 天然 气站场危险性评价及安全保障体 系的建立 第 2 7卷 第 1 1期 保障天然气站场安全稳定运行中起着十分重要的作 用 。 ③制度的构建和落实 要结合站场的实际情况编写生产运行管理规章 制度， 特别要注意这些管理规章制度要短小精练 ， 易 于学习掌握。很多生产运行管理规章制度都是面向 基层一线员工的， 如果规章制度本身就难 以理解 ， 不 结合实际 ， 一线员工很难真正领会掌握 ， 规章制度就 成了空架子 。 制定安全考核体系， 签订安全责任状 ， 层层落实 到人 ； 实行工资效益与安全考核挂钩； 要定期组织安 全考核 ， 由安全监督员或安全主管突击检查站场安 全生产情况 ， 对发现的问题要及时进行整改， 并落实 责任 ， 对 当事人 、 分管领导要进行相应 的经济处罚 ， 使其吸取教训 ， 杜绝安全隐患。 制度是对人 的约束 ， 是对人 固有 的惰性和麻痹 心态的一剂苦药， 没有制度的约束 ， 人很容易在不经 意问滑向无可挽 回的深渊。城市燃气企业历来对安 全问题十分重视 ， 也制定了各种规章制度 ， 关键是制 度的合理性与制度的落实 。制度要成为铁一样的纪 律 ， 绝对不能流于形式 。 ④安全文化 安全文化简单概括起来就是人对安全问题的认 识和态度 。近几年全国燃气安全事故居高不下 ， 特 别是近两年发生多起重特大安全事故 ， 造成人员财 产的巨大损失和恶劣的社会影响。事故的原因多数 是人员的不规范操作和不安全行为 ， 而人员频繁进 行不安全行为和操作 ， 是安全文化缺失 的特征。安 全文化的建立是一个社会问题 ， 需要燃气企业付 出 更多的努力。特别是属于易燃易爆物质聚集的城市 天然气站场 ， 更要建立强有力 的安全文化 。站场运 行管理人 员要 树立高度统 一的 “ 安全第一” 思想 。 站场运行管理工作性质比较单调 ， 时间久了 ， 运行管 理人员很容易产生麻痹状 态， 会对一些不安全状况 视而不见， 甚至会进行一些不安全操作， 例如进入站 区吸烟 、 使用手机 等等对 待安全 工作 的态度要 从 5 7 “ 要我安全” 变为“ 我要安全” ， 使安全成为员工 的一 种心理需要。站场安全文化的建立贵在“ 清醒的坚 持” “ 清醒” 要求运行人员始终保持清醒的头脑 和 工作状态 ， 不能被表面的平静麻痹。实际上 ， 天然气 站场聚集 了大量的危 险因素 ， 极易发生危 险事故 。 “ 坚持” 要求运行管理人员坚持按规章制度操作 ， 坚 持良好的安全习惯 ， 坚持使人员 自身和站场保持安 全 的状 态 。 参考文献 [1] 段多寿．油气储运安全知识问答[ M] ．北京 机械工 业 出版社 ， 2 0 0 3 ． [ 2] 吴宗之， 高进东．重大危险源辨识与控制[ M] ．北 京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 3] 国家安全生产监督管理总局．安全评价[ M] ．北京 煤炭工业出版社 ， 2 0 0 4 ． [ 4] 隋鹏程， 陈宝智， 隋旭．安全原理[ M] ．北京 化学工 业出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 5] 周忠元， 陈桂琴．化工安全技术与管理[ M] ．北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 2 ． [ 6] 吴宗之， 高进东， 魏利军．化学评价方法及应用[ M] ． 北京 冶金工业 出版社 ， 2 0 0 1 ． [ 7] 许文．化工安全工程概论[ M] ．北京 化学工业出版 社 ， 2 0 0 2 ． [ 8] 蔡凤英．化学安全工程 第 1版 [ M] ．北京 科学出 版社 ， 2 0 0 1 ． [ 9] 李志鹏， 李艳红， 胡国新， 等．燃气管道的风险评估方 法[ J ] ．煤气与热力， 2 0 0 4， 2 4 4 2 2 8 3 3 0 ． [ 1 0 ] 张颖．近年罐区火灾事故分析与安全预防[ J ] ．安全 环境健康 ， 2 0 0 2 ， 2 1 1 2 8 3 0 ． 作者简介 叶建国 1 9 7 9一 ， 男 ， 浙江兰溪人 ， 工程 师 ， 学士 ， 主要从事天然气输配技术 应用 与安全管理工作 。 电话 0 5 7 4 2 7 7 0 7 2 7 6 Ema i l y e j 30 0 4 1 6 3 ． c o n l 收稿 日期 2 0 0 7 0 4 0 9 ； 修回 日期 2 0 0 7 0 6 0 5 维普资讯 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载