集气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MIL-STD-882A(Military-Standard-882A,美国军用安全系统标准)标准中危险度为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(Probabili Risk Assessment,简称PRA)、火灾爆炸指数法等。
集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(PRA)来进行危险性评价比较合适。 (一)、生产作业条件危险性评价法[1][2]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=LEC
式中 D——危险度
L——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——事故后果严重程度
L、E、C的取值见表1~3,危险性等级划分见表4。
表1 L的取值 L 事故发生的可能性 L 事故发生的可能性 10.0 完全可能 0.5 很不可能 6.0 相当可能 0.2 极不可能 3.0 可能,但不经常 0.1 实际不能能 1.0 可能性小,完全意外 表2 C的取值 E 人员暴露的频率 E 人员暴露的频率 10.0 连续暴露 2.0 每月一次 6.0 每天工作时间暴露 1.0 每年一次 3.0 偶然暴露 0.5 非常罕见的暴露 表3 C的取值 C 事故后果严重程度 C 事故后果严重程度 100 大灾难,大量人员财产损失 7 严重,人员重伤,小的财产损失 40 数人死亡,巨大的财产损失 3 重大,人员致残,很小的财产损失 15 严重,1人死亡,一定的财产损失 1 小事故 表4 危险性等级划分 D 危险度 D 危险度 >320 极度危险,不能继续作业 20~70 一般危险,需要注意 160~320 高危险,需要立即整改 <20 稍有危险,可以承受 70~160 显著危险,需要整改 - - L的取值:高酸气田集气站场在设计、施工、以及以后的生产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,应该说在生产过程中发生事故的可能性较小。对照表1,L的值可以取1.0。
E的取值:高酸气田所以集气站场在运行管理上都采用了SCADA系统,站场基本实现了远程远程监控,站场值班人员不需要经常性在站场危险区域内作业,可以每隔2小时到站区内巡检和抄表、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值可以取4.0。
C的取值:由于集气站场采用了大量先进技术和设备,运行维护人员大大减少。现场只有2名运行管理人员,作业时1人在站控室,1或2人在生产区域,即可满足站场生产运行的全部需要。一旦发生事故,造成的人员伤亡较小。因此,对照表3,C值可取15。
由此可以计算出D=60,对照表4,属于“一般危险,需要注意”。 (二)、概率危险性评价[1][2]
概率危险性评价法事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。事故发生的概率越小。概率危险性评价的评价程序流程图见图1。图1 概率危险性评价程序流程
概率危险性评价的计算公式如下:
Dp=PC
式中 Dp——概率危险值
P ——给定时间间隔内事故发生的概率
1976年—1978年,英国原子能机构就坎维岛(Can Vey)的石油化工企业概率危险性评价,得出表5的结果。
表5 英国坎维岛(Can Vey)的石油化工企业概率危险性 危险源 一年中大于10人伤亡事故的发生概率/10-6 一年中大于450人伤亡事故的发生概率/10-6 一年中大于1800人伤亡事故的发生概率/10-6 HF蒸汽云 115.0 67.0 24.0 氨气蒸汽云 240.0 71.0 18.0 LNG蒸汽云 497.0 66.0 7.0 平均 284.0 68.0 16.3 由表5可知,该地区一年中由于各种化学危险源可能导致10人伤亡事故发生的平均概率为2.84×10-4。在同一评价结果资料中显示,该地区企业同样情况下个人伤亡概率为(1~9)×10-4。
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.Otway)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:
—年死亡概率为10-3——不可接受的危险
—年死亡概率为10-4——需要积极投入资金来减少这种危险
—年死亡概率为10-5——极小的危险
—年死亡概率为10-6——不会危害普通个人的危险
高酸气田的集气站属于危险性站场,其事故概率参考表5中LNG蒸汽云,一年中发生大于10人伤亡事故的概率为4.97×10-4,而燃气企业自身站场员工个人伤亡率为(1~9)×10-4。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1.0×10-4——需要积极投入资金来减少这种危险。因此,要保证集气站的安全,必须每年投入一定的资金进行设备的维修、更换,并对站场员工进行专业、系统的继续教育培训和知识更新,从而保证集气站的安全状态,减小事故发生的概率。 三、关于完善集气站场安全保障体系的探讨[3]高酸气田集气站场生产运行过程中存在着种种危险性因素。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。站场的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个要素之间的关系人、设备、制度、安全文化4个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。 (一)、人的因素虽然高酸气田各个集气站的运行管理的自动化程度非常高,并且设置了可靠性程度极高的火气系统和紧急关断系统,但是这些系统最终都是由操作者来确认执行。人是集气站场的管理者,站场如同其他产品一样,经过人的设计、施工而成,并且别人利用、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集气站场,人在站场建设、管理各个环节中都要发挥智慧和能动性。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;其次,集气站内汇集了大量新技术、新设备、涉及材料、机械、防腐、电子仪表、计算机控制等领域,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,使人成为集气站安全保障体系稳定的核心因素。 (二)、设备的可靠性集气站的专业性、高危性、特殊性要求站场配备性能可靠、安全稳定性高的设备设施。分公司在设备选型、设计施工过程中充分考虑了技术细节,在设备采购招标过程中充分考虑了技术细节,选择了综合性价比高的产品。性能可靠、安全稳定的设备与材料,在保障集气站安全稳定运行中起着十分重要的作用。 (三)、制度的构建和落实要根据世界情况编写生产运行管理规章制度,这些规章制度要简练且易于学习掌握。制定安全考核体系,签订安全责任状,层层落实到人;要定期组织安全考核,由安全工程师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。制度是对人的约束,是对人固有的惰性和麻痹心态的一种约束,没有了这种约束,人很容易在不经意间出现这样那样的失误。分公司对安全问题十分重视,也制定了各种规章制度,关键是制定的合理性与制度的落实。 (四)、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。近几年来在石油天然气行业的安全事故很多,造成了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,这种人员频繁进行不安全行为和操作,是安全文化缺失的特征。尤其是在我们这个全新的单位,各种管理机制都不完善情况下,更要加强安全文化的建设。集气站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。站场安全文化的建立贵在“清醒的坚持”,“清醒”要求工作人员始终保持清醒的头脑和工作态度,不能被表面的平静麻痹。集气站场聚集了大量的危险因素,高压、剧毒、易燃、易爆等,极易发生危险事故;“坚持”要求生产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。