韓繼明

(中國石油化工股份有限公司煉油事業(yè)部，北京 100728)

0 前言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油化工企業(yè)之間、企業(yè)內(nèi)部之間聯(lián)系日益緊密，上、中、下游互供料量迅速增加，涉及的危化品種類也愈發(fā)廣泛。汽車罐車作為一種常用運(yùn)輸工具，以其靈活、方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)輸這些危險(xiǎn)化學(xué)品的重要載體。但是汽車裝卸區(qū)域也存在作業(yè)點(diǎn)多、面廣、危險(xiǎn)性大的特點(diǎn)，容易發(fā)生重大安全事故。本文以一起爆炸著火事故為例，探討液化烴裝卸存在的主要風(fēng)險(xiǎn)， 為今后危化品裝卸區(qū)設(shè)計(jì)布置、車輛管理、隱患治理等提供借鑒和參考。

1 典型事故案例及原因分析

2017年6月5日，某石化有限公司裝卸區(qū)的一輛運(yùn)輸石油液化氣罐車，由于快接接口與罐車液相卸料管未能可靠連接，在開啟罐車液相球閥瞬間發(fā)生脫離，造成罐體內(nèi)液化氣大量泄漏，隨后發(fā)生爆炸著火事故，造成10人死亡、9人受傷,廠區(qū)內(nèi)15輛危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸罐車、1個(gè)液化氣球罐和2個(gè)拱頂罐毀壞，6個(gè)球罐過火，部分管廊坍塌，500 m范圍內(nèi)的生產(chǎn)裝置、化驗(yàn)室、控制室、過磅房、辦公樓以及周邊企業(yè)、建構(gòu)筑物和社會(huì)車輛不同程度損壞[1]。

造成本次事故的原因是多方面的，包括：設(shè)備存在缺陷，操作管理不力；車輛管理不到位，10余輛罐車同時(shí)進(jìn)入卸車現(xiàn)場(chǎng)，造成風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重疊加；違規(guī)使用未經(jīng)批準(zhǔn)的停車場(chǎng)；卸車區(qū)附近的化驗(yàn)室和控制室均未按防爆區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理；超負(fù)荷進(jìn)行裝卸作業(yè)，連續(xù)24 h組織作業(yè)；初期應(yīng)急處置能力不足等[2]。

2 裝卸區(qū)風(fēng)險(xiǎn)分析

事故發(fā)生后，某大型能源化工公司按照國務(wù)院安委辦和公司統(tǒng)一部署，迅速開展了隱患排查和治理工作。結(jié)合國內(nèi)石油石化企業(yè)情況，分析總結(jié)出裝卸區(qū)域在設(shè)計(jì)規(guī)范、安全設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、防爆區(qū)域界定等方面的風(fēng)險(xiǎn)。

2.1 裝卸區(qū)域防爆間距不足

目前裝卸區(qū)域設(shè)計(jì)主要按照GB50160—2008(2018年版)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》執(zhí)行，該規(guī)范規(guī)定的外部安全間距主要側(cè)重于防火間距考慮，對(duì)防爆要求、裝車區(qū)域和待裝區(qū)域設(shè)置等方面要求較少。

Meng Gu[3]對(duì)某企業(yè)汽車裝車臺(tái)發(fā)生泄漏事故進(jìn)行定量分析，根據(jù)裝卸區(qū)現(xiàn)場(chǎng)情況建立三維模型，并計(jì)算不同風(fēng)向、不同泄漏時(shí)間等條件下，可燃蒸氣云的泄漏擴(kuò)散情況，得到50 mm泄漏孔徑、10 min泄漏時(shí)間條件下可燃?xì)庠茍F(tuán)所能影響的最大范圍約為360 m。同時(shí)模擬結(jié)果表明：泄漏時(shí)間的增加會(huì)導(dǎo)致可燃?xì)庠茢U(kuò)散距離的增加，若泄漏事故發(fā)生后未能及時(shí)切斷泄漏，可燃?xì)庠频臄U(kuò)散影響范圍會(huì)繼續(xù)增加。例如前文所介紹的“6·5”事故，受到爆炸影響的區(qū)域最遠(yuǎn)約500 m，而目前煉化企業(yè)液化烴裝卸區(qū)500 m范圍內(nèi)人員密集場(chǎng)所較多，風(fēng)險(xiǎn)較大。

2.2 車輛集中停放風(fēng)險(xiǎn)

目前，由于銷售渠道的不同導(dǎo)致存在多種類型的提貨方，而煉化企業(yè)普遍沒有建立統(tǒng)一的汽運(yùn)裝卸車信息化管理系統(tǒng)，缺乏統(tǒng)一調(diào)度，只能采用電話、微信、人工喊話等手段通知，準(zhǔn)確性不高。汽車槽車司機(jī)出于效率考慮經(jīng)常集中到廠，而企業(yè)停車場(chǎng)、一次裝卸能力也無法滿足大量車輛集中到廠要求，超出承載范圍的汽車罐車往往會(huì)違規(guī)?？吭谘b車場(chǎng)周邊的社會(huì)道路上，造成周邊道路交通擁堵，形成安全隱患。

對(duì)發(fā)生爆炸事故時(shí)，槽車數(shù)量與爆炸超壓關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果表明：8輛槽車同時(shí)裝車時(shí)，綜合辦公樓處爆炸超壓為12.3 kPa，從而繪制同時(shí)裝車車輛與爆炸超壓關(guān)系曲線，從圖1可知，同時(shí)裝車車輛與爆炸超壓基本呈線性關(guān)系，隨著同時(shí)裝車數(shù)量的減少，綜合辦公樓處爆炸超壓顯著下降，從12.3 kPa(8車)減小到2.3 kPa(2車)。因此適當(dāng)減少同時(shí)裝車數(shù)量，可降低液化烴蒸氣云爆炸后果嚴(yán)重程度。

圖1 裝車數(shù)量與綜合辦公樓處爆炸超壓關(guān)系曲線

2.3 設(shè)備設(shè)施不完整風(fēng)險(xiǎn)

2.3.1超裝超壓風(fēng)險(xiǎn)

液化烴汽車罐車屬于壓力容器，國家對(duì)壓力容器的壓力范圍有嚴(yán)格要求，充裝過程中必須嚴(yán)格控制其充裝系數(shù)控制壓力，超壓將嚴(yán)重影響儲(chǔ)存和運(yùn)輸安全，甚至可能引發(fā)爆炸。發(fā)生超壓的主要原因有無壓力遠(yuǎn)傳報(bào)警聯(lián)鎖、流量控制系統(tǒng)失真、充裝系數(shù)超限等。

由于裝卸設(shè)施普遍缺乏統(tǒng)一的設(shè)備設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)，各企業(yè)理解不一，裝卸車系統(tǒng)安全設(shè)施聯(lián)鎖報(bào)警設(shè)置不一致，本質(zhì)安全水平差距較大。如某企業(yè)液化烴裝車系統(tǒng)設(shè)置了定量裝車系統(tǒng)、拉斷閥，并具備壓力遠(yuǎn)傳報(bào)警、靜電接地報(bào)警聯(lián)鎖、低流量報(bào)警聯(lián)鎖功能，而另一家企業(yè)液化烴裝車目前只能靠操作人員觀察質(zhì)量流量計(jì)手動(dòng)控制，自動(dòng)化控制程度較低。

2.3.2靜電無序釋放風(fēng)險(xiǎn)

靜電是液化烴汽車罐車裝卸的重大風(fēng)險(xiǎn)之一，靜電聚集到一定程度，得不到有效釋放，就可能引發(fā)爆炸。靜電無法有效釋放的原因主要有裝卸流速過快、接地不良等原因[4]。

目前部分企業(yè)無定量裝車系統(tǒng)及靜電接地聯(lián)鎖系統(tǒng)，防雷防靜電措施普遍不完善，如鶴管防靜電跨接2個(gè)萬向節(jié)問題比較普遍，存在孤立導(dǎo)體，易靜電積聚；4根螺栓連接閥門未進(jìn)行防靜電跨接或跨閥門跨接；爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的儀表表頭均未保護(hù)接地等。

2.3.3鶴管盲段殘液密閉回收風(fēng)險(xiǎn)

裝車完畢后，汽車罐車與鶴管接頭段排放的物料一般會(huì)就地釋放，氣化形成易燃易爆氣體，遇靜電或撞擊火花，將引發(fā)火災(zāi)或爆燃事故。

企業(yè)液化烴快速接頭末端殘液處置有隱患，有的企業(yè)就地排放；有的企業(yè)液化烴鶴管設(shè)有密閉排放系統(tǒng)(排至低瓦系統(tǒng))，但無止回設(shè)施，存在低壓瓦斯倒竄風(fēng)險(xiǎn)；某企業(yè)新建液化烴鶴管末端殘液設(shè)有氮?dú)獯祾?，密閉處理，但系統(tǒng)氮?dú)鈮毫^低，存在液化烴倒竄進(jìn)入氮?dú)庀到y(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

2.4 安全職責(zé)不清風(fēng)險(xiǎn)

企業(yè)與銷售公司、承運(yùn)商未簽訂安全協(xié)議，三方責(zé)任界定不清晰，特別是在自提客戶承運(yùn)商資質(zhì)審核、車輛審核、人員培訓(xùn)等方面存在漏洞。液化烴汽車上的儲(chǔ)罐屬于壓力容器，需具備諸多資質(zhì)證明，安全設(shè)施也包括緊急切斷裝置、安全閥、液面計(jì)、壓力表、溫度計(jì)、消除靜電裝置、消防器材等，需逐項(xiàng)檢查確認(rèn)。但在排查過程中，部分企業(yè)車輛安全檢查三方職責(zé)不清，檢查標(biāo)準(zhǔn)不一，檢查內(nèi)容及程序不全。

3 系統(tǒng)性解決方案

為解決液化烴汽車罐車裝卸環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)，建議采取如下系統(tǒng)性解決方案。

3.1 定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及抗爆改造

依托專業(yè)機(jī)構(gòu)和設(shè)計(jì)單位技術(shù)力量，組織開展液化烴裝卸車區(qū)域定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作，確定爆炸事故后果影響范圍。對(duì)于防爆間距不足的人員集中建筑物，應(yīng)優(yōu)先考慮將建筑物遷至爆炸沖擊危險(xiǎn)等級(jí)為低級(jí)的區(qū)域，或撤出建筑物內(nèi)的人員。確實(shí)無法搬遷且必須有人值守時(shí)，應(yīng)對(duì)建筑物進(jìn)行抗爆治理。對(duì)于需要進(jìn)行抗爆加固的建筑物，應(yīng)采用基于風(fēng)險(xiǎn)的方法或基于最大可信事故場(chǎng)景的方法評(píng)估爆炸沖擊波參數(shù)[5]。

3.2 借助信息化手段，加強(qiáng)裝卸車全業(yè)務(wù)過程的管理

開發(fā)統(tǒng)一的信息化汽運(yùn)裝車管理平臺(tái)，對(duì)現(xiàn)有的涉及到進(jìn)出廠物流管理的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行集成整合，并完善功能，與銷售企業(yè)、承運(yùn)商商定車輛資質(zhì)檢查備案、門檢內(nèi)容和職責(zé)、崗檢內(nèi)容和職責(zé)，實(shí)現(xiàn)電子訂單、預(yù)約裝車、在線檢車、裝車和裝車后簽字確認(rèn)信息化，便于痕跡管理和安全追溯，減少車輛集中到廠，實(shí)現(xiàn)中國石化各企業(yè)內(nèi)部車輛人員信息共享，減少企業(yè)和承運(yùn)商負(fù)擔(dān)。某石化企業(yè)通過優(yōu)化完善進(jìn)出廠物流預(yù)約系統(tǒng)，高峰期的車輛數(shù)明顯減少，裝車場(chǎng)內(nèi)最大車輛數(shù)由120車降至54車，場(chǎng)內(nèi)人員由270人降至58人，場(chǎng)內(nèi)人員數(shù)量相比以前減少78%，有效避免了現(xiàn)場(chǎng)人員車輛聚集。

3.3 制定設(shè)備設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)

在滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的基礎(chǔ)上，總結(jié)中國石化系統(tǒng)內(nèi)、外的經(jīng)驗(yàn)，制定液化烴汽運(yùn)裝卸系統(tǒng)設(shè)備設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)，開展專項(xiàng)整治，提升液化烴汽運(yùn)裝卸系統(tǒng)本質(zhì)安全水平，進(jìn)一步降低裝卸作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

按規(guī)范要求配置消防系統(tǒng)、可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警及應(yīng)急廣播系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、防雷防靜電系統(tǒng)以及消除人體靜電裝置。在此基礎(chǔ)上，增設(shè)定量裝車系統(tǒng)及壓力遠(yuǎn)傳報(bào)警，杜絕超裝超壓風(fēng)險(xiǎn)；設(shè)靜電接地報(bào)警聯(lián)鎖系統(tǒng)，避免靜電無序釋放風(fēng)險(xiǎn)；裝卸車快速接頭設(shè)堵頭，設(shè)殘液密閉排放系統(tǒng)，避免油氣揮發(fā)、集聚。此外，還應(yīng)設(shè)緊急切斷系統(tǒng)，裝卸車站臺(tái)及中控室均設(shè)置緊急切斷按鈕，裝卸車出現(xiàn)異常時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)或中控人員可第一時(shí)間按下此按鈕，停止裝卸作業(yè)、切斷現(xiàn)場(chǎng)裝卸車閥門；設(shè)鶴管防拉斷措施，當(dāng)超預(yù)期負(fù)荷力作用在管線上，或汽車罐車意外移動(dòng)、位置發(fā)生漂移等情況下觸發(fā)拉斷閥而停止裝卸車作業(yè)?？蓞⒖紙D2、圖3制定設(shè)備設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)。

圖2 典型的液化烴裝卸流程及設(shè)備設(shè)施配置

圖3 典型的液化烴裝卸鶴管殘液密閉處理流程

3.4 加強(qiáng)承運(yùn)商的安全管理

理清企業(yè)與銷售公司、承運(yùn)商三方責(zé)任，簽訂安全管理協(xié)議，明確承運(yùn)商(含自提客戶)資質(zhì)審核、車輛檢查管理職責(zé)。銷售公司負(fù)責(zé)對(duì)承運(yùn)商(含自提客戶)主要負(fù)責(zé)人和管理人員進(jìn)行定期安全培訓(xùn)，及時(shí)將企業(yè)相關(guān)安全管理制度要求傳達(dá)給承運(yùn)商(含自提客戶)，并組織做好到場(chǎng)車輛司押人員的安全培訓(xùn)。企業(yè)負(fù)責(zé)做好進(jìn)入廠區(qū)人員的安全告知及培訓(xùn)(現(xiàn)場(chǎng)安全要求、應(yīng)急步驟、操作程序及危害因素等內(nèi)容)，考核合格后方可入廠。

4 結(jié)語

液化烴屬于高?；瘜W(xué)品，其裝卸車過程風(fēng)險(xiǎn)較高，本文分析了煉化企業(yè)液化烴汽車罐車裝卸環(huán)節(jié)存在的主要安全風(fēng)險(xiǎn)，并系統(tǒng)性提出解決措施，為煉化企業(yè)提高液化烴裝卸安全管理水平提供參考。