引言（1）
随着化工装置的规模不断扩大，装置运行的潜在危险性和事故状态时的破坏性大大增加。因此应用安全系统工程的方法，对装置存在的潜在危险进行定量和定性风险评价，是确保装置安全的重要手段，也是各生产装置建立HSE管理体系的重要依据。本文选择齐鲁石化塑料厂高压聚乙烯装置作为风险评价的示例。高压聚乙烯装置是齐鲁45万t/a乙烯改扩建工程的配套项目。采用荷兰STAMICARBON公司的无脉冲高压管式工艺，采用过氧化物为引发剂，反应压力250±1Mpa，反应温度260~295℃，设计能力14万t/a。选择高压装置作为示例是基于以下两点：①高压聚乙烯装置操作条件为高温高压，具有较高危险性；②管式法反应流程较短，单元划分清晰。
为达到风险评价的预期目的，结合被评价装置特点，采用定性危险性分析和定量风险评价两种方法，即在评价过程中，首先采用日本劳动省安全评价六段法评价方法，对装置中各单元的单元危险度进行评价，对危险等级较大的单元再利用道-蒙德指数法进行“火灾爆炸、毒物危险指数法”评价。
方法简介（2）
1 评价单元划分
评价单元的划分依据以下基本原则：一是布局上的相对独立性，即与其它单元之间有一定的安全距离，或由防火墙、防火堤等屏障相隔离；二是工艺上的相同性，即一个单元在一般情况下是一种工艺；三是在不增加危险性潜能的情况下，可把危险性潜能类似的单元归并为一个较大的单元。高压装置流程较短，单元划分清晰，可直接依据工艺单元划分为：压缩单元、聚合单元、造粒单元、引发剂单元。
2 日本劳动省安全评价六阶段法
借鉴日本劳动省安全评价六阶段法的定量评价表，结合我国GB50160-92，HGJ43-91等有关规范、标准对其内容做了部分修改，编制了“危险度评价取值表”。规定单元危险度由物质、容量、温度、压力和操作五个项目共同确定，其危险度分别按A=10分、B=5分、C=2分、D=0分赋值计分，由分数之和确定危险等级。16分以上是具有高度危险（Ⅰ级）的单元，11~15分为具有中度危险（Ⅱ级）的单元，10分以下为低危险度（Ⅲ级）单元。以其中单元最大危险度作为本装置危险度。危险度评价取值表可在各类相关资料中查到，在此不列出。
3 火灾、爆炸、毒性指标评价法
在生产过程中，系统中存在的主要危险性来自于原料、半成品、产品的燃烧爆炸与毒物危害。因此，选择ICI蒙德危险性指数法对危险性较大的单元进行评价。该评价方法是以重要物质在标准状态下释放能量的危险性潜能物质系数为基础，同时把引起火灾或爆炸时的物质特殊性（特殊物质危险性）、取决于装置操作方式的危险性（一般工艺过程危险性），以及操作条件和化学反应的危险性（特殊工艺过程危险性）等作为追加系数进行修正，计算出包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性总指标”，再采取的安全措施加以补偿后，进行最终评价计算。
“火灾、爆炸、毒性总指标”即DOW/ICI总指标D、火灾负荷F、爆炸潜在危险性评价E，环境气体爆炸指标A、单元毒性指标U的计算相关公式及取值见ICI公司蒙德部《技术守则》。
总危险性评分R的计算
R=D×[1+（F×E×A×U）0.5/1000]
根据R值的大小分为八个等级，见表1。
表1
|
R值 |
范畴 |
|
0-20 |
缓和 |
|
20-100 |
低 |
|
100-500 |
中等 |
|
500-1100 |
高（1类） |
|
1100-2500 |
高（2类） |
|
2500-12500 |
非常高 |
|
12500-65000 |
极端 |
|
65000- |
非常极端 |
在不同的情况下，全体危险性允许水准是不同的，所以将总危险性R值关键的“高”级分为两组，即高（1类）和高（2类），根据情况，可自行选择。
4 单元的最终危险评价
初期危险度评价的结果，是苦于不考虑任何预防措施时单元所固有的危险性，蒙德法从降低工单元的实际危险度出发，可通过变更设计，对所选用的危险性系数作重新考虑；或通过采取减少事故频率和减少潜在事故规模的安全对策措施和各种预防手段来降低其危险性，具体方法有：容器系数、工艺管理、安全态度、防火系统、物质隔离和灭火活动六个方面，分别给予补偿系数，按ICI公司蒙德部《技术守则》所建议的数值确定。
具体应用（3）
1 单元危险度评价
将高压乙烯装置按工艺划分为4个单元，利用日本六阶段法进行危险度评价，评价结果见表2。
表2 主要单元危险度评价
|
单元名称 |
操作状况 |
评分 |
介质 |
评分 |
温度℃ |
评分 |
压力MPa |
评分 |
容积m3 |
评分 |
分值 |
危险等级 |
|
压缩单元 |
无危险的操作 |
0 |
乙烯 |
10 |
130 |
0 |
255 |
10 |
＜2 |
0 |
20 |
Ⅰ |
|
聚合单元 |
（B）（1） |
5 |
乙烯 |
10 |
295 |
2 |
250 |
10 |
5 |
0 |
27 |
Ⅱ |
|
造粒单元 |
无危险的操作 |
0 |
聚乙烯体 |
2 |
220 |
0 |
常压 |
0 |
|
0 |
2 |
Ⅲ |
|
引发剂单元 |
无危险的操作 |
0 |
过氧化物溶剂 |
2 |
25 |
0 |
250 |
100 |
12 |
Ⅱ |
|
|
2 火灾、爆炸、毒性指标评价
在单元危险度评价中，确定为I级（高度危险）的2个单元半采用蒙德“火灾、爆炸、毒性指标评价法”进行火灾、爆炸、毒性指标评价，确定其危险范畴，分析危险程度。首先是在不考虑装置现有安全设施和装置控制手段的情况下，评定出单元潜在的、固有的危险程度。如果在评价中总危险系数R数值在500（高（1类）等级）以上的单元，因为其危险性较高，必须通过安全补偿，降低单元的危险性。蒙德“火灾、爆炸、毒性指标评价法”将根据容器系统、工艺管理、安全态度、防火、物质隔离、灭火活动等六个方面的安全控制措施进行安全补偿的计算，确定单元的最终危险性。各参数的取值范围可由道-蒙德指数法取值手册查找，再依据对装置总体把握由专家估算确定一合适的数据。单元评价取值见表3。
表3 单元火灾、爆炸、毒性指标评价取值
|
名称 |
B |
M |
P |
S |
Q |
L |
T |
K |
N |
H |
m |
p |
t |
k1 |
k2 |
k3 |
k4 |
k5 |
|
压缩单元 |
22 |
5 |
50 |
170 |
35 |
10 |
25 |
7 |
600 |
6 |
-20 |
170 |
403 |
0.9 |
0.47 |
0.75 |
0.72 |
0.68 |
|
聚合单元 |
22 |
5 |
50 |
170 |
15 |
20 |
25 |
2 |
200 |
15 |
-20 |
170 |
568 |
0.9 |
0.47 |
0.72 |
0.61 |
0.68 |
将确定取值的参数带入ICI公司蒙德部《技术守则》的相关计算公式中，可计算出DOW/ICI各项指标，结果见表4。
表4 评价结果表
|
评价 单元 |
上一篇：防火用电安全问答 |