某石化功能区突发事故安全环境影响分析

王成良 孟擎帛 李冬梅

(中国石油集团安全环保技术研究院有限公司)

0 引 言

目前国内化工园区的建设和发展已成为推动地方产业布局调整、吸引投资、带动区域经济发展的重要动力。一方面，化工园区在实现资源优化配置的同时，可以对各类危险化学品实现有效监控和统一管理，为产业发展创造优越的环境和条件[1]。另一方面，随着化工园区的建设规模和生产储存装置不断扩大，化工企业内存放、使用大量易燃易爆、有毒有害化学品，同时企业之间关联度高，密集布局，使得化工园区危险源集中，风险管控难度增大，对安全生产和管理带来了极大挑战[2]。某经济开发区石化功能区与东部生活区安全防护距离较近，石化功能区内企业一旦发生突发事件，对东部生活区安全环境的影响将备受关注。

1 开发区规划和企业入驻现状

开发区土地规划为工业用地、仓储物流用地、居住用地、对外交通用地，以及对公共设施、行政办公、商业金融业、文化娱乐、体育、医疗卫生、教育科研、市政设施用地的规划。开发区总体规划布局为“四带”“两廊”“一心”和“多园”。其中，石化功能区涉及危险化学品生产企业4家、储存企业5家，经营和使用企业5家，在建企业4家。

2 石化功能区风险分析

石化功能区内危险化学品企业生产过程大多具有高温、高压的特点，生产装置区域大多属于甲类火灾危险性区域，生产和储存过程涉及原油、成品油等26种易燃、有毒物质，火灾、爆炸、中毒和窒息是工艺生产过程中的主要风险。

目前，石化功能区共有重大危险源企业12家，其中，一级重大危险源7家，二级重大危险源2家；涉及重点监管危险化工工艺的企业8家，包括加氢工艺、裂解工艺、氧化工艺、聚合工艺、电解工艺、烷基化工艺。

3 石化功能区事故状态下安全影响分析

在对石化功能区内危险化学品生产、使用、储存、运输、经营，以及涉及危险工艺的企业可能发生的火灾爆炸及泄漏事故进行最大化模拟的基础上，考虑了相关企业事故叠加影响(多米诺效应)和社会影响，分别选取其中最不利的情况进行安全影响分析[3]。

3.1 石化功能区布局安全性分析

石化功能区现以能源储备、石油化工、制浆造纸和港口物流为主导产业，以海洋装备制造、配套加工和综合服务业为辅助产业。产业结构符合本地区经济社会发展总体规划、化工产业资源和自然环境条件，定位准确、重点突出，具有一定的前瞻性。开发区总体规划合理，石化功能区布局符合基本要求，但还存在诸如基础设施、港航设施建设滞后，污水处理、热电联供、工业气体供应等公用和辅助工程尚未建成投产等问题，需要逐步解决。

3.2 安全风险可接受程度定量分析

3.2.1 个人风险分析

应用重大危险源区域定量风险评价算法，完成个人风险的计算、等值线的计算。

各企业3×10-5个人风险等值线，没有超出石化功能区内危险化学品企业的厂区；一家企业的1×10-5个人风险等值线范围内，对LNG企业码头存在影响，其余企业个人风险均未超出企业厂区，且石化功能区1×10-5个人风险等值线影响范围内不存在公众聚集类、居住类高密度场所；3×10-6个人风险等值线影响范围没有高敏感场所、重要目标和特殊高密度场所。

综上所述，石化功能区3×10-5，1×10-5，3×10-6个人风险可以接受。

3.2.2 社会风险分析

石化功能区的整体社会风险曲线没有进入不可容许区，社会风险在可接受范围内；石化功能区整体面临的1～2人以上死亡事故的累积风险约为5.2×10-4/a，10人以上死亡事故的累积风险约为4.6×10-5/a，100人以上死亡事故的累积风险约为1.68×10-6/a。

由此可见，石化功能区存在100人以上伤亡的重大事故风险，通过提高企业员工安全意识和技能，加强企业安全管理，石化功能区社会风险将进一步降低。

3.2.3 安全防护距离

石化功能区安全防护距离是在石化功能区与安全防护目标之间设置的，保护和防范化学品石化功能区外部人员密集场所或敏感场所免受石化功能区各类潜在事故影响的间距。

以石化功能区个人风险计算结果为依据，根据3×10-5，1×10-6个人风险等值线的区域覆盖范围，确定石化功能区安全防护距离。其中风险最高的企业甲炼化企业，最小防护距离不应小于423 m，现有防护距离远大于该标准，对东部生活区几乎不会造成影响[4]。

3.3 石化功能区危险源事故后果及多米诺效应分析

通过对企业之间的多米诺效应分析，预先分析事故可能波及的范围或者扩大化的趋势，有效预防事故状态下的事态扩大，迅速应对处置各类突发事件[5]。极端情况下，甲炼化企业等企业发生典型事故会造成企业间多米诺效应，其余企业不会影响周边企业。典型事故后果的多米诺效应分析结果见表1。

表1 极端情况下石化功能区多米诺事故影响一览

3.4 石化功能区危险品储运风险分析

3.4.1 储存风险

石化功能区内企业大部分涉及危险化学品的储存，特别是丁石油企业、某国投企业、中石化商储、某油库等储存较多石油产品。经评估，石化功能区内企业公用工程及辅助生产设施设置及安全管理机构及人员设置满足规范和安全要求。由于某油库位于人员密集区内，且该企业设备设施较为落后，企业周边人员活动会对石化产品储存安全带来不确定因素，一旦发生突发事件，会对附近居民造成影响。

3.4.2 水路运输风险

石化功能区已建成42个泊位，港口年吞吐能力近亿吨，主要由甲炼化企业、癸化工企业等8家企业负责管理。目前码头区存在的主要风险是码头水域附近船只活动对码头运输带来的影响，包括捕鱼作业渔船，对油轮靠离泊和危险品装卸船作业造成一定影响。同时码头区附近有多家大型石油库，一旦发生突发事件，将会造成较大影响。

3.4.3 公路运输风险

石化功能区运输的货物多为危险化学品，但区内未设危险化学品运输专用道路以及危险化学品专用停车场。石化功能区内道路未设置危险化学品运输交通信号监控，石化功能区封闭化管理项目建设尚未完成，社会车辆和人员可随意进出石化功能区红线内，增加了石化功能区安全环境风险。

3.4.4 管道运输风险

开发区公共管廊主要由甲炼化企业、丁石油企业等几家企业分段建设，现共架设管线51条，总长度约为186 km，其中危险化学品输送管线29条，总长度约68 km，输送原油、成品油、对二甲苯、液化气、轻芳烃、醋酸等22种危险化学品，总物质量超过2×104t。

石化功能区内公共管廊建设单位4家，使用管廊企业10家，部分企业之间尚未签订公共管廊安全管理相关协议；沿滨海大道一侧A山距离公共管廊较近，存在山体滑坡砸坏公共管廊的安全隐患。

经评估，石化功能区危险品储运对东部生活区几乎不造成影响。

4 事故状态下大气影响分析

经分析计算，石化功能区内各企业若发生泄漏事故，各类有毒物质扩散半致死浓度(LC50)最远影响均限于本厂区内。甲炼化企业等企业部分有毒物质扩散立即威胁生命和健康浓度(IDLH)可能影响到干冲区居民。

4.1 甲炼化企业

甲炼化企业目前拥有26套炼油化工生产装置及相应的油品储运设施、公用工程，自备30×104t级原油码头及10×104t级成品油码头各1座，大部分物料具有易燃易爆特性，部分具有毒害性。一旦发生火灾爆炸、泄漏等事故，事故中泄漏的有毒物质以及次生污染物将对周围环境造成较大污染。

在假定源项、气象条件下，大气影响分析如下。

现有原油罐区火灾事故SO2和CO影响、苯乙烯装置泄漏事故苯乙烯影响、苯塔泄漏事故苯影响、苯罐区泄漏及火灾事故苯和CO影响等限于厂区或厂界周边。其中，原油罐区火灾事故次生CO影响范围相对较大，如图1、图2所示。半致死浓度(LC50)最远影响距离为1 040 m，立即威胁生命和健康浓度(IDLH)最远影响距离为1 460 m，甲炼化企业1 300 m卫生防护距离范围内居民搬迁完毕后，上述范围均不涉及居民区，对东部生活区大气环境不构成影响。

图1 甲炼化企业原油罐区火灾事故CO影响范围

图2 甲炼化企业原油罐区火灾事故SO2影响范围

在建乙烯项目苯储罐泄漏事故和苯输送管线泄漏排放苯影响范围较大，如图3、图4所示。半致死浓度(LC50)最远影响距离位于厂区内；IDLH浓度最远影响距离分别为2 034 m和2 640 m，该项目炼油区1 000 m卫生防护距离范围内居民搬迁完毕后，影响范围涉及某乡镇的3个社区，一旦发生事故，应及时组织区域内居民撤离。

图3 甲炼化企业苯管线(在建)泄漏事故苯影响范围

图4 甲炼化企业苯罐区(在建)泄漏事故苯影响范围

4.2 某纸业企业

在设定源项、气象条件下，某纸业企业事故影响预测如下。

氯气管线泄漏事故排放的氯气影响范围为，毒性终点浓度-1(58 mg/m3)最远影响距离为1 060 m，该范围内无居民区等敏感目标分布；毒性终点浓度-2(5.8 mg/m3)最远影响距离为4 010 m，某纸业企业氯气泄漏事故影响范围见图5。该范围内涉及A-1大厦、A-2社区、A-3生活区、A-4安置区、A-5居委会、A-6居委会、A-7居委会等敏感目标，一旦发生事故，应及时组织区域内居民撤离。

图5 某纸业企业氯气泄漏事故影响范围

燃料油储罐火灾事故次生CO影响范围为，毒性终点浓度-1(380 mg/m3)最远影响距离为1 110 m，该范围内无集中居民区等敏感目标分布；毒性终点浓度-2(95 mg/m3)最远影响距离为3 060 m，某纸业企业燃料油储罐火灾事故CO影响范围见图6。该范围内涉及A-1大厦、A-2社区、A-8宿舍区等敏感目标，一旦发生事故，应及时组织区域内居民撤离。

图6 某纸业企业燃料油储罐火灾事故CO影响范围

4.3 戊石化企业

戊石化企业环境风险事故后果预测结果见表2。

表2 戊石化企业环境风险事故后果预测

开发区规划环评提出，结合国内外类似工业区相关经验，建议将石化功能区边界外3.0 km范围设为环境风险防范区，防范区内不宜作为拆迁安置地，不宜新建居住区、学校、医院等敏感建筑，东部生活服务区有部分区域位于环境风险防范区之内。因此，一旦发生事故，开发区应立即启动相应应急预案，并视情况组织人员撤离[6]。

5 事故状态下海域污染专题分析

开发区现有甲炼化企业成品油码头、原油码头、J码头等，开发区企业大宗原料产品运输均为海运，主要包括原油、石脑油、二甲苯等。如果发生船舶溢油事故、装卸臂泄漏事故、码头管线泄漏事故等，将对周边海域环境造成损害。主要模拟溢油事故后果预测结果见表3。

表3 主要模拟溢油事故后果统计

本区域潮流较强，油膜漂移主要由风和水流驱动。在东南风作用下，涨潮溢油主要往北至东北方向运动，其后随着落潮流折向西南方向漂移；在偏北风作用下，落潮溢油先往西南方向运动，然后随涨潮流折向东北运动。由于该港西部海域开阔，溢油发生后在风和潮流作用下向外海扩散，油粒子漂移行程较远，影响范围较广。在突发溢油情况下，码头和航道溢油基本不对某红树林自然保护区和甲养殖区造成影响，但会对乙养殖区附近海域造成影响，需要及时采取应急响应和处置措施。

根据以上油膜模拟扩散面积分析可知，由于油膜的分裂和漂移，面积逐步扩大，对油膜处理回收的难度将增大。因此，各港区应建立应急响应机制。一旦发生溢油事故，立即响应和处置，尽可能减小油膜漂移扩散的影响范围，将污染范围减小到最低程度。

6 企业管理和应急能力分析

6.1 石化功能区安全环保管理

石化功能区目前正在开展封闭化管理项目建设，将对石化功能区设置物理隔离措施和门禁系统，统一部署和管理视频监控系统。届时，开发区内居民生活区将与石化功能区完全隔离，非石化功能区内车辆、人员不能随意进入石化功能区，可为石化功能区有效防范外来安全环境风险。

石化功能区内危险化学品企业均设有安全管理机构，配备专兼职安全生产管理人员和注册安全工程师，建立安全生产责任制和相应安全生产规章制度，均按规定要求实施安全投入；企业基本完成安全标准化达标评级工作；企业注重安全教育培训，制定安全教育培训计划，有专门的安全培训经费，采取“三级教育”方式对新员工进行培训，通过考核，具备一定的安全知识及操作技能，特种作业人员考取特种作业人员操作证，能够胜任本职工作，满足安全生产要求。

6.2 开发区应急救援能力

目前，石化功能区一体化应急平台及国家危险化学品应急救援基地，极大地提高了石化功能区应急救援能力，降低了反应时间，以便及时采取应急措施。但石化功能区尚未设置应急医疗点，且开发区内现有3家医院均没有专门针对化学品的救援手段，无法满足石化功能区的医疗救援任务。

另外，石化功能区无专门的应急道路，也无事故状态下应急救援车辆通行保障措施，一旦在石化功能区道路堵塞的情况下发生安全事故，应急救援车辆将无法正常通行及进行应急救援。

7 结论和建议

7.1 石化功能区安全环境影响分析结论

7.1.1 区域布局合理，安全环保现状良好

石化功能区充分发挥区位、资源、港口等优势，合理规划产业布局，重点发展石油化工、纸浆一体化、能源等产业，在运输条件、应急响应、消防救援等方面具有独特优势，整体安全环保现状良好，基本达到国内化学品石化功能区先进水平。

7.1.2 风险分布集中，防控管理持续强化

石化功能区内危险化学品重大危险源分布相对集中，一旦发生重大火灾、爆炸、毒性物质泄漏事故。不排除石化功能区企业发生多米诺事故的概率，甲炼化企业等企业若发生火灾、爆炸，可能威胁临近企业，造成连锁事故。

在泄漏溢油情况下，码头和航道溢油基本不会对某红树林自然保护区和甲养殖区造成影响，但会对乙养殖区附近海域造成影响，需及时响应。

7.1.3 提升目标明确，管理短板亟需补足

石化功能区2 km范围内还存在村庄、小学、医院等敏感场所及人员聚集场所，存在安全环境隐患。

石化功能区内未设置专用危险化学品车辆停车场和危险化学品运输交通信号监控，未明确危险化学品运输专用道路。未完成封闭化管理项目建设，社会车辆和人员可随意进出石化功能区红线，增加了石化功能区的安全环境风险。

另外，开发区内现有的3家医疗机构均缺少应对危险化学品突发事件的专门医疗救护设施，无针对危险化品突发事件的特效贮备药，处理危险化学品突发事件及伤员急救能力有限。一旦发生危险化学品突发事件，将难以实现及时有效的现场急救。

7.1.4 响应处置适当，安全环境风险可控

经计算分析，石化功能区个人风险、社会风险均在可接受范围内。参考各国风险评价基准，对比国际化工行业平均风险统计值8.33×10-5/a，石化功能区当前的安全环境风险水平低于化工行业平均风险统计值。

石化功能区甲炼化企业、某纸业企业、乙石化企业、庚石化企业等企业若发生有毒气体泄漏突发事件，可能影响干冲区内居民。在做好突发事件应急管理的前提下，安全环境风险可以接受。

石化功能区安全环境风险基本处于可控范围，但仍需持续强化监管，不断完善应急准备，逐步提升应急响应和救援处置水平。

7.2 建 议

1)建议石化功能区持续强化企业安全环境风险防控。应严格控制高风险项目入园，重点管控中小企业和民营企业，不断提升对驻区企业的安全环保监管水平。逐步将其他油库、石化、环保、化工等危险化学品企业迁入石化功能区内。加快基础设施、港航设施建设，尽快完成污水处理、热电联供、工业气体供应等公用和辅助工程，完善石化功能区安全保障条件，优化石化功能区安全环境，保证石化功能区整体安全容量留有余量。

2)建议尽快对石化功能区进行封闭化管理。建立完善的门禁和视频监控系统，严格控制社会车辆、人员、危险化学品车辆进入石化功能区，明确应急救援特别通道设置机制，规划紧急疏散路线和疏散点。后续随着石化功能区产业化格局的逐步成熟深化，可按照“分类控制、分级管理、分步实施”的要求，通过采取不同的封闭监控管理手段，对核心控制区、关键控制区、一般控制区实施分级管控。

3)建议逐步对干冲区部分社区、居委会、宿舍区等实施整体搬迁。这些区域是目前发生突发事件情况下最有可能受到不利影响的群体。一旦发生突发事件，人员撤离难度将大幅提升，极有可能造成人员伤亡。

4)建议开发区提高医疗机构应对危险化学品突发事件处置能力；指导各企业针对危险化学品突发事件制定针对性的应急处置方案，组织员工进行应急演练和企业间应急联动。关注海上溢油风险，指导企业配置围油栏、收油设备等溢油应急物资；加强码头水域管理，避免附近船只活动对码头运输带来的影响。