危化品安全專項整治三年行動計劃:外部安全防護距離的理念和實施

危化品安全專項整治三年行動計劃:外部安全防護距離的理念和實施

外部安全防護距離現在已經越來越為大家所熟知了,這個在《危化品安全專項整治三年行動計劃》裡不止一次提及這個話題,可見對這個問題的重視程度。因為最近幾年發生的一些重特大爆炸事故,其爆炸波及範圍遠遠超出了企業的圍牆邊界,甚至爆炸衝擊波能達到十幾公里之外,常規設計中的防火間距已無法滿足安全防護要求,故最近幾年開始提出外部安全防護距離這個概念,並制定了一些列的風險基準和確定方法。

在此之前,國內關於危險化學品生產裝置和儲存設施的防護距離主要是圍繞著防火間距和衛生防護間距來展開的。此處的防火間距是這麼定義的:

“防止著火建築在一定時間內引燃相鄰建築,便於消防撲救的間隔距離(出自《GB 50016 建築設計防火規範》)”

,顯然防火間距重點是為了防止火災蔓延,以及為消防撲救滅火提供可施展的空間而已,並沒有考慮有毒氣體洩露擴散,以及可燃氣體的蒸汽雲爆炸帶來的危害。

第二個間距即衛生防護間距,是這樣定義的:

“產生危害因素的部門(生產車間或作業場所)的邊界至敏感區邊界的最小距離(出自《SH-T 3024 石油化工環境保護設計規範》)”

,此處的衛生防護間距,是基於危害因素源對附近密集區域的人員產生的健康危害而做出的防護距離,主要是從環保角度制定的一個空間距離。

上述兩個距離,都沒有考慮危險源一旦發生爆炸事故下,對周邊人員密集場所所造成的危害程度,所以如果採用上述兩個間距來量化危險化學品生產裝置和儲存設施的外部安全防護距離時,缺乏科學性並且實質上也不能真正保證周邊場所的安全防護。

考慮到危險化學品生產裝置、儲存設施的危險特性,以及事故的危害程度,為了從本質上保證周邊人員密集場所的安全,大概從2010年起,國家安監總局監管三司開始組織相關科研單位進行危險化學品生產、儲存裝置外部安全防護距離的專題研究,在2014年5月,安監總局釋出第13號公告《危險化學品生產、儲存裝置個人可接受風險標準和社會可接受風險標準(試行)》,在公告中明確提出了外部安全防護距離的概念,即

外部安全防護距離是指危險化學品生產、儲存裝置危險源在發生火災、爆炸、有毒氣體洩露時,為避免事故造成防護目標處人員傷亡而設定的安全防護距離。

外部安全防護距離的定義,主要考慮的是事故狀態下,危化品裝置設施周邊人員密集場所內的人身安全,不同於為避免正常生產過程中汙染物長期排放對周邊人員造成長期、慢性的健康影響而設定的衛生防護距離。關於這一點,安監總局在2015年回覆山西省安監總局的第46號函文上,已經明確了。

危化品安全專項整治三年行動計劃:外部安全防護距離的理念和實施

在《危險化學品生產、儲存裝置個人可接受風險標準和社會可接受風險標準(試行)》中按照個人和社會可接受風險標準的原則來把握危化品裝置設施的外部安全防護距離,並且將防護目標分成6個等級,裝置也分為新建和在役兩種情況,這樣的劃分充分考慮到每個企業的位置因素,相對來說還是比較科學的。

危化品安全專項整治三年行動計劃:外部安全防護距離的理念和實施

圖中的個人可接受風險的概念是這樣的:因危險化學品生產、儲存裝置各種潛在的火災、爆炸、有毒氣體洩漏事故造成區域內某一固定位置人員的個體死亡機率,即單位時間內(通常為一年)的個體死亡率。舉個例子,以低密度場所為例,個人可接受風險值為1×10-5,他的意思就是在這個場所內某個固定位置的人員,在一年之內的死亡機率為0。001%,那麼按照最多30人來算的話,這個固定位置的死亡率才達到0。03%。

有了上述的風險基準,那麼該怎麼制定防護距離呢,換句話說,為了達到周邊場所的可接受風險標準,對危化品的裝置設施的外部距離該怎麼確定呢,在《危險化學品生產、儲存裝置個人可接受風險標準和社會可接受風險標準(試行)》附錄2-危險化學品生產、儲存裝置外部安全防護距離推薦方法中,給出了三種計算方法,分別是事故後果計算法、定量風險評價法和危險指數法。具體的計算方法可查閱13號公告全文,在此不再展開贅述。

2017年11月,安監總局釋出121號文《化工和危險化學品生產經營單位重大生產安全事故隱患判定標準》,其中第三條:

“涉及“兩重點一重大”的生產裝置、儲存設施外部安全防護距離不符合國家標準要求”

,更是直接將外部安全防護距離不滿足要求的列為重大安全隱患,並且在官方的解讀檔案中,再次明確了外部安全防護距離既不是防火間距,也不是衛生防護距離,而是應當在危險化學品品種、數量、個人和社會可接受風險標準的基礎上科學界定。

由於13號公告當時只是作為一個試行標準下發的,所以結合後來的實踐經驗總結,又大量吸收和借鑑了新加坡和香港環保署的意見,安監總局在2018年11月正式釋出《GB 36894-2018 危險化學品生產裝置和儲存設施風險基準》,三個月後2019年2月正式釋出《GB/T 37243-2019 危險化學品生產裝置和儲存設施外部安全防護距離確定方法》,正式標準的釋出替代了原來的13號公告,並且在風險基準上進行了細化調整,對防護目標的分類更加具體,可操作性更強了。並且對原13號公告中的社會風險基準進行了最佳化調整,如下圖:

危化品安全專項整治三年行動計劃:外部安全防護距離的理念和實施

圖表中將社會風險基準劃分為3個區域,分別是可接受區、儘可能降低區和不可接受區,並且將死亡人數上限限定在1000人以內,死亡人數超過1000人的頻率都不能接受。如果風險分析的結果落在不可接受區,則應立即無條件採取安全措施降低社會社會,如果風險分析的結果落在儘可能降低區,則應採取可行的安全改進方案來降低社會風險。

最後結合GB/T 37243-2019,說說危險化學品生產裝置和儲存設施外部防護距離的確定方案,在原來的13號公告文裡邊,已經給出了三種計算方法,分別是事故後果計算法、定量風險評價法和危險指數法。而在新發布的GB/T 37243-2019中,把危險指數法去掉了,只保留了事故後果法和定量風險分析法,至於為什麼去掉危險指數法,原因是這樣的,原來的危險指數法適用範圍是除了“兩重點一重大”之外的危險化學品裝置和設施,基本上都是小型的裝置,其實針對非“兩重點一重大”的小型裝置,基本上現行的石化規、精細規或者建規等有已經有了明確的要求了,如果再要求用危險指數法分析的話,就會產生不必要的交叉和衝突,為了避免造成混亂,把危險指數法去掉了。

那麼對於保留的事故後果法和定量風險評價法,究竟該選擇哪一個呢?還是兩種方法都可以呢?這裡面還是有一定的區分的,在GB/T 37243-2019第4章中,規定了在什麼情況下應採用事故後果法和什麼情況下應採用定量風險評價法,選取原則如下圖:

危化品安全專項整治三年行動計劃:外部安全防護距離的理念和實施

在這裡我簡要論述一下圖表中的選擇原則和理由:

(1)凡是涉及到爆炸性物品的裝置和設施,此處的

爆炸性物品是指在外界作用下(受熱、加壓、撞擊等)能發生劇烈的化學反應,瞬時產生大量的氣體和熱量,使周圍壓力急驟上升,進而發生爆炸,對周圍環境造成破壞性的物品。

由於爆炸性物品可以瞬間發生爆炸,對外界造成危害的時間非常短,外界根本來不及進行撤離疏散,所造成的傷亡往往非常重大,社會影響也比較巨大,基於此,對於爆炸性物品的裝置和設施,必須採取最為嚴格的防護距離,這樣才能最大限度地保障人的生命和財產安全。

(2)對於不涉及爆炸性物品的但構成重大危險源的,應選擇定量風險評價法,因為涉及的化學品有一定的危險性(易燃、有毒),且裝置規模普遍較大,採用的工藝也複雜多樣,各地各企業的裝置平面佈置和自動化水平也參差不齊,為了能精準、科學地進行防護距離的確定,需採用定量風險評價法,收集企業的各種資料,具體問題具體分析,這樣才能做到針對性和科學性。

關於後果計算法和風險評價法的具體實施步驟和計算方法,詳情參考GB/T 37243-2019標準正文和附件,但是現在一般都採用軟體來進行計算,目前主流的軟體包括挪威GEXCON公司的FLACS、挪威ComputIT公司的Kameleon FireEx KFX、挪威船級社(DNV)的Phast&Safeti,還有來自中國安全生產科學研究院研究的CASST-QRA。

在《危化品安全生產專項整治三年行動計劃》中,明確提出了

不符合外部安全防護距離要求的涉及“兩重點一重大”的生產裝置和儲存設施,經評估具備就地整改條件的,整改工作必須在2020年底前完成,未完成整改的一律停止使用;需要實施搬遷的,在採取儘可能消除安全風險措施的基礎上於2022年底前完成。

其中的“經評估具備就地整改條件”指的是,企業透過改造或最佳化結構調整(比如拆除或遷建部分裝置或設施)能降低外部安全防護距離的,可以就地整改,不需要整體搬遷。