基于量化风险分析的石油化工系统安全风险管理研究

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1、基于量化风险分析的石油化工系统安全风险管理研究 【摘 要】从石油化工系统存在的安全风险以及安全风险评价方法出发，引入量化风险分析，给出石油化工系统量化安全风险分析的步骤，并推荐了一个石油化工系统量化安全风险计算模型。 【关键词】石油化工；安全风险；量化风险分析 文章编号：ISSN1006656X（2014）03-0093-01 一、引言 20世纪90年代以来，我国石油化工业发展迅速，随着科技水平的提高，石化企业的规模的扩大，使得石油化工企业自身的装置设备的安全风险性程度不断增加，因此对风险评价及管理就提出了更高的要求。石油化工企业在生产过程中多数具有高温高压的特点，潜在危险性大，若出现泄漏或其

2、他突发性事故，则可能会引起火灾甚至爆炸事故。因此，量化风险分析技术越来越得到石化企业的重视并应用于企业自身风险评估中，这种分析技术采取定量的方法对石化企业各种潜在风险进行量化分析，可以有效地判断风险程度，因此更具科学性。本文即从量化风险分析角度出发，对石油化工系统的安全风险管理进行探讨。 二、石油化工系统风险识别及安全风险评价 （一）石油化工系统的安全风险 石油化工系统工程项目典型工艺包括原油开采、乙烯裂解、抽提、精炼等过程，根据这些项目过程的特点，整个项目具有较多潜在的安全风险。 石油化工系统的安全风险主要包括火灾引起爆炸、炼油过程中引发毒物泄漏、化学反应产生的臭味刺激三种。1由于石化系统装

3、置受加压、高温等影响，发生火灾及爆炸的危险性大，且一旦发生火灾爆炸事故，危害严重，因此火灾爆炸作为石化系统安全风险的一种，它对石化企业及周围环境存在较高的潜在风险。炼油过程中所涉及的化学物品多数带有毒性，若生产过程由于设备设施本身的原因或者操作失误，不慎导致这些化学物品及石油物质泄漏，将对周围企业和人员产生中毒甚至窒息危害，因此它也是石化系统过程中必须高度重视的一种安全风险。臭味刺激风险是指石油采炼及提取过程中原料及催化剂等散发出来的恶臭性给周边人员的健康带来慢性伤害。 （二）石油化工系统风险的识别 从石油化工系统的安全风险可知，安全风险识别范围主要包括生产及反应装置风险的识别和石油化工过程中

4、原料、反应物及催化剂等物质的风险识别，而安全风险识别的内容主要包括原料、反应物等物质危险程度识别和整个石油化工过程中存在的潜在安全风险程度的识别。按现行石油化工安全风险标准，对石油化工系统安全风险识别主要进行事故发生的安全风险源研究、事故发生的途径及影响研究、通过石油化工项目流程分析局部安全风险，根据这些研究得到的结果进行风险测算。目前常用的石油化工系统安全风险识别方法主要包括风险评分、风险预测性分析、风险概率分析和因果分析法等。 （三）石油化工系统安全风险评价 安全风险评价是指对于企业实施项目整体及各重点装置的安全性及其存在的风险进行评价，并对项目系统可能存在的潜在危险进行预测和判断，确定其

5、影响程度，从而查明项目实施中存在的不足并采取适当措施进行挽救。 石油化工系统的安全风险评价内容比较复杂，涉及的指标也较难确定，这无疑给石油化工系统安全风险评价增加了难度。迄今国内外仍不具有完整实用的石化系统安全风险评价方法，但也存在较为合理和系统的安全风险评价方法，主要有：道化学企业火灾爆炸危险指数分析、六阶段安全风险评价模型、中国石油企业安全程度分级评价方法和基于系统工程的安全风险评价方法等。2 根据石油化工系统的安全风险及识别，可将石化系统安全风险R表示为风险概率P与风险对周围环境的威胁程度D的关系式来表示。简便起见，设R为单位时间安全风险程度，P为单位事故发生的概率，D为单位风险造成的事

6、故，于是可将石油化工系统安全风险评价指标体系表示为：R = P D。 三、量化风险分析石油化工系统安全风险管理技术 （一）量化风险分析概述 量化风险分析（Quality Risk Analysis）是借助数学计算对工程项目中存在的潜在风险进行预测的一种方法。目前量化风险分析方法已被广泛应用到工程建设、环境监测及科学研究等领域中，其中也包括在石油化工系统安全风险管理中的应用。 （二）石油化工系统量化风险分析步骤 量化风险分析作为一种科学的风险评估技术，具有一套基本的风险分析程序。其中整个风险分析程序主要包括以下几点： （1）准备工作。该过程主要是确定风险分析的目标并建立量化风险分析的框架，组织起

7、一个量化风险评估与计算的团队。 （2）石油化工数据资料的收集。量化风险分析必须含有风险指标及各指标的数据，因此在进行石化系统安全风险分析之前必须收集石油化工系统的相关数据。根据石油化工系统的特征，数据资料的选取一般包括普通资料数据、人口数据和风险源调查数据。其中普通数据资料比较复杂，主要包括石油化工过程中危险物质量、控制系统和管理系统等数据。 （3）风险频率分析。风险频率分析主要为风险计算提供风险概率数据，一般风险频率分析所指的对象主要是石化系统失效数据库、石化企业历史数据以及其他可靠性失效数据库。以石油生产过程的泄漏为例，石化企业对每个泄漏场景选择适合的泄漏模型，同时考虑不同泄漏场景的范围值

8、，计算各个泄漏场景的安全风险频率。 （4）安全风险计算。这是整个石油化工系统安全风险量化分析的重点，在下面会着重分析。 （三）风险计算 量化风险分析应先对风险进行衡量，一般可将风险归纳为个体风险和社会风险。3其中个体风险一般只考虑当人员在室外存在的潜在风险，而社会风险则必须考虑室内和室外存在的潜在风险。本文选取事故场景S的失效频率P S、天气等级T的概率P T、风险源i点火概率P i、P单位人员死亡概率P d的关系式来表示单位状态下的个体风险ir，用公式表示为： （1） 得到单位状态下的个体风险后，分别对S、T、i进行加总得到： （2） 这就是石油化工系统安全风险个体风险的计算模型。将数据资料带入（2）即得到风险计算结果，将此结果与风险标准比较从而判断石化系统项目风险水平是否能接受。 四、结论 量化风险分析是广泛用于很多领域的风险技术，它对我国石化企业管理的完善具有一定的实用性。通过本文的量化风险分析，为我国石油化工企业改善风险管理提供一种推荐方法。 参考文献： 1徐林. 石油化工中的风险评价J. 污染防治技术，2010，（5）：43-46. 23朱红. 量化风险分析（Q R A ） 在石油化工建设项目安全风险管理中的应用J. 石油化工安全环保技术，2011，（2）：1-2.