梁林 張景山 黃建敏 趙承杰 曲先寨

(1.中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司 新疆庫爾勒 841000；2.山東海普安全環(huán)保技術(shù)股份有限公司 山東德州 266071)

0 引言

上世紀(jì)60年代，國家對西部地區(qū)進(jìn)行油氣勘探的初期，受資金不足、技術(shù)及設(shè)備的制約等因素的影響，在油氣開發(fā)過程中留下了許多的安全隱患[1]。隨著西氣東輸工程各線路相繼建成并投產(chǎn)使用，為應(yīng)對天然氣需求的迅速增加，西部各油氣田加快了天然氣開采使用的步伐，大部分生產(chǎn)設(shè)施處于滿載運(yùn)行狀態(tài)。因此要確保油氣生產(chǎn)過程的安全，就必須在主要生產(chǎn)部門和高危生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間建立安全隱患分級控制機(jī)制，通過動態(tài)管理信息平臺，實(shí)現(xiàn)對安全隱患的監(jiān)控預(yù)警和分級管理，從而確保生產(chǎn)設(shè)備處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)油氣的安全生產(chǎn)。

1 安全隱患及其傳統(tǒng)分級分類

安全隱患泛指生產(chǎn)經(jīng)營活動中違反安全生產(chǎn)法律、法規(guī)等條例，或者因?yàn)槠渌蛩囟赡茉斐墒鹿拾l(fā)生的條件或狀態(tài)[2]。它主要包括人的危險行為、物的危險狀態(tài)、環(huán)境的危險條件及管理的缺陷。人的危險行為包含違章操作、違章指揮、違法勞動紀(jì)律等因素。物的危險狀態(tài)包含設(shè)施、設(shè)備、工具、材料及產(chǎn)品等不安全因素。環(huán)境的危險條件包含對應(yīng)于作業(yè)的條件、場所和環(huán)境存在的不安全因素。管理的缺陷包含安全意識淡薄、規(guī)章制度不完善、執(zhí)行力不夠等因素。

1.1 按隱患的嚴(yán)重程度劃分

按照《中國石油天然氣集團(tuán)公司事故隱患管理辦法》給出的參考標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合《生產(chǎn)安全事故報告和調(diào)查處理?xiàng)l例》[3]，通過分析油氣田的生產(chǎn)經(jīng)營活動的特點(diǎn)，根據(jù)事故發(fā)生后可能造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，主要分為特大事故隱患、重大事故隱患、較大事故隱患及一般事故隱患。其分級方法見表1。

表1 事故隱患分級

這種分類方法只能對事故發(fā)生后的危害進(jìn)行反映，并不能具體分析隱患發(fā)生的可能性，對事故風(fēng)險進(jìn)行準(zhǔn)確判斷難度很大。

1.2 按隱患的整改費(fèi)用劃分

根據(jù)油氣田生產(chǎn)和管理的現(xiàn)狀，按照整改費(fèi)用的多少對隱患進(jìn)行分級[4]。主要分為A級，隱患治理難度非常大，需要列入集團(tuán)公司計(jì)劃進(jìn)行整改；B級，隱患治理難度比較大，需要列入地區(qū)公司計(jì)劃進(jìn)行整改；C級，隱患治理難度一般，需要列入地區(qū)公司二級單位計(jì)劃進(jìn)行整改；D級，隱患治理難度較小，需要列入地區(qū)公司三級單位計(jì)劃進(jìn)行整改；E級，隱患治理難度非常小，現(xiàn)場班組能立即進(jìn)行解決整改。這種分級方法簡單易操作，便于對隱患進(jìn)行監(jiān)控和管理，但是具有不能明確掌握隱患危險性大小的缺點(diǎn)，整改資金的安排并不能跟隱患的輕重緩急緊密切合，可能出現(xiàn)隨意安排的現(xiàn)象。

2 按事故發(fā)展的隱患劃分

通過上述對隱患傳統(tǒng)的分類進(jìn)行分析，這些分類方法并不能對油氣田存在事故隱患進(jìn)行綜合考慮。因此，本文提出了基于油氣田的按照事故發(fā)展與控制的隱患分類方法。傅貴[5]認(rèn)為事故發(fā)生的危險源就是隱患，張新梅等[6]認(rèn)為事故發(fā)生的直接導(dǎo)火索就是事故隱患，趙東風(fēng)等[7]認(rèn)為事故隱患具有促進(jìn)事故發(fā)生的根本屬性。根據(jù)事故隱患作用時間的不同，將隱患分為兩類。第一類事故隱患主要作用在事故未發(fā)生的時候，其導(dǎo)致事故發(fā)生的過程為：隱患暴露→其他隱患作用→隱患糾正措施失效→事故發(fā)生→事故后果影響因素→事故后果；第二類事故隱患主要作用在事故發(fā)生之后，它的起點(diǎn)是事故發(fā)生，如果對此類隱患沒有進(jìn)行合理控制會導(dǎo)致事故后果進(jìn)一步的擴(kuò)大，其促進(jìn)事故發(fā)展的過程為：隱患暴露→其他隱患作用→隱患糾正措施失效→事故后果影響因素→事故后果。其中兩類事故隱患中的事故后果影響因素都包括：事故類型、傷害區(qū)域內(nèi)人員及財(cái)產(chǎn)、人員防護(hù)情況、應(yīng)急處理與事故控制能力。第一類隱患如有電線距離地面的高度不合要求，就會引發(fā)觸電事故。第二類隱患如油罐區(qū)跟其他生產(chǎn)設(shè)施之間的距離不合要求，而且沒有設(shè)置相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施，油氣罐如果發(fā)生火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重事故，相鄰的生產(chǎn)設(shè)施易受牽連再一次發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。事故與兩類隱患的關(guān)系如圖1所示。

圖1 事故與兩類隱患的關(guān)系

3 基于事故發(fā)展的隱患分級控制方法

對風(fēng)險進(jìn)行評估主要通過概率和后果這兩方面進(jìn)行。只從隱患本身出發(fā)，發(fā)生的后果很難預(yù)估，可以對其后果近似用事故后果表示，這樣可以解決隱患后果評估難的問題。隱患致因事故風(fēng)險是指某一事故進(jìn)程中的隱患風(fēng)險，事故進(jìn)程主要通過事故發(fā)展控制過程與生產(chǎn)實(shí)際情況共同決定。隱患致因事故風(fēng)險可以通過下式來定義：

R=Pa×Ca

(1)

式中，R為隱患致因事故風(fēng)險，Pa為隱患致因事故概率，Ca為隱患致因事故后果。

基于兩類隱患的事故進(jìn)程，通過選取評價指標(biāo)來建立隱患分級指標(biāo)體系，如圖2所示。

圖2 隱患分級指標(biāo)示意

評價指標(biāo)覆蓋隱患及對應(yīng)生產(chǎn)單位的各部分情況，可以通過會議討論的方式，讓領(lǐng)導(dǎo)和工人共同參與來選取和確定指標(biāo)的分值。只有通過對隱患實(shí)際情況進(jìn)行深層次的了解和分析，這樣才可以對相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行較準(zhǔn)確的打分。會議討論過程和結(jié)果應(yīng)該記錄在案。

3.1 對隱患致因事故概率指標(biāo)的評價

可以通過隱患暴露頻率、其他條件的可能性和隱患糾正系數(shù)這3個系數(shù)相乘得到的乘積來表示隱患致因事故概率，表達(dá)式如下：

Pa=Pe×Po×Pc

(2)

式中，Pe為隱患暴露頻率，Po為其他條件的可能性，Pc為隱患糾正系數(shù)。

3.1.1 隱患暴露頻率

它是指隱患的出現(xiàn)頻率。這兩類隱患中隱患暴露頻率的概念是相同的，都對隱患的自身情況進(jìn)行了描述，具體分值選取見表2。

表2 隱患暴露頻率分值

3.1.2 其他條件的可能性

即指其他隱患。之所以用其他條件來代表其他隱患，主要的目的是防止它和要分析的隱患混淆。在大部分情況下，其他隱患同樣是對事故發(fā)生或發(fā)展起促進(jìn)作用的關(guān)鍵因素，具體分值選取見表3。

表3 其他條件可能性分值

3.1.3 隱患糾正系數(shù)

當(dāng)隱患的相應(yīng)的糾正措施不起作用的時候，事故便會發(fā)生或者已發(fā)生的后果會進(jìn)一步加劇。在兩類隱患的事故進(jìn)程中，相應(yīng)的隱患糾正措施是一個必須考慮的關(guān)鍵因素。糾正措施對事故發(fā)展態(tài)勢的控制能力通過糾正系數(shù)進(jìn)行表示，具體分值見表4。

表4 隱患糾正系數(shù)分值

3.2 對隱患致因事故后果指標(biāo)的評價

主要通過事故后果初始和事故后果修正這兩種辦法對隱患致因事故后果進(jìn)行計(jì)算。具體公式如下：

Ca=Ci×max{Ce，Cl}×Cp×Cm

(3)

式中，Ci為事故后果初始分值，Ce為人員暴露修正系數(shù)，Cl為財(cái)產(chǎn)損失修正系數(shù)，Cp為人員防護(hù)修正系數(shù)，Cm為應(yīng)急處理與事故控制修正系數(shù)。

3.2.1 事故后果初始分值

一般通過統(tǒng)計(jì)顯示的結(jié)果和事故處理經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行此分值的選取，這個分值表示不同事故導(dǎo)致的損失的平均值。在油氣田事故中，跟觸電、高空墜落等造成的事故后果相比，火災(zāi)、爆炸造成的事故后果不堪設(shè)想。通過分析統(tǒng)計(jì)64起石油化工行業(yè)的事故案例[8]，以直接經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡作為重要分析參考因素，對應(yīng)的分析結(jié)果見表5。對于事故后果初始分值的選取，具體分值見表6。

表5 64起事故案例后果對比

注：“—”表示未提到。

表6 事故后果初始分值

注：“—”主要表示事故后果擴(kuò)大的情況，應(yīng)用于第二類隱患的分析計(jì)算?！盎馂?zāi)—爆炸”表示火災(zāi)發(fā)生后控制不當(dāng)又引發(fā)爆炸；“火災(zāi)—火災(zāi)”表示火災(zāi)后在時間上的延續(xù)；以此類推。

3.2.2 事故后修正系數(shù)

上述的事故后果初始分值僅僅是一個平均估計(jì)值，是指各種事故的平均后果。因此，要結(jié)合事故進(jìn)程的具體情況，修正相應(yīng)的事故后果初始分值，這樣才能對事故后果的嚴(yán)重程度進(jìn)行更加準(zhǔn)確和真實(shí)的表達(dá)。

(1)人員暴露修正系數(shù)。表示傷害范圍內(nèi)的人員配置情況，主要指事故可能造成的人員傷亡情況。

(2)人員防護(hù)修正系數(shù)。表示員工配備和使用防護(hù)用品的情況，在一些事故中，此修正系數(shù)可以忽略不計(jì)。例如：當(dāng)火災(zāi)、爆炸發(fā)生時，員工是否佩戴防護(hù)用品對結(jié)果影響很小。

(3)財(cái)產(chǎn)損失修正系數(shù)。表示傷害范圍內(nèi)的財(cái)產(chǎn)區(qū)別情況，主要指事故可能造成的財(cái)產(chǎn)損失。

(4)應(yīng)急處理與事故控制修正系數(shù)。表示具有隱患的生產(chǎn)單位對事故應(yīng)急處理和控制的能力，包含的內(nèi)容主要有應(yīng)急預(yù)案、應(yīng)急設(shè)備設(shè)施和人員應(yīng)急能力等方面。在一些事故中，此修正系數(shù)可以忽略不計(jì)。例如，當(dāng)發(fā)生觸電事故后，就算進(jìn)行應(yīng)急處理也不太可能救活已經(jīng)觸電身亡的人。

將中毒窒息事故作為參考，對應(yīng)的修正系數(shù)具體分值見表7。

表7 中毒窒息對應(yīng)修正系數(shù)分值

3.3 隱患最終風(fēng)險計(jì)算

不同的事故進(jìn)程可能都同時跟一種隱患有關(guān)聯(lián)。當(dāng)此隱患發(fā)揮作用時，跟該隱患有關(guān)聯(lián)的事故進(jìn)程都會存在風(fēng)險，即一個隱患可能同時具有多個隱患致因事故風(fēng)險。假設(shè)隱患A與事故進(jìn)程1，2，3，…，N都有關(guān)聯(lián)，那么對于隱患A的最終風(fēng)險值要選取事故進(jìn)程1到事故進(jìn)程N(yùn)中風(fēng)險值的最大值，表達(dá)式如下：

Rf=max{R1，R2，R3，…，RN}

(4)

式中，Rf為隱患的最終風(fēng)險；R1，R2，R3，…，RN為對應(yīng)于事故進(jìn)程1到事故進(jìn)程N(yùn)的隱患致因事故風(fēng)險。

根據(jù)最終計(jì)算的Rf值，對比表8給出的隱患等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，然后對隱患的等級進(jìn)行確定。

表8 隱患等級劃分標(biāo)準(zhǔn)

4 結(jié)論

安全隱患控制，對社會穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)建設(shè)健康持續(xù)發(fā)展具有十分重要的影響。在國內(nèi)安全科學(xué)的領(lǐng)域，安全隱患控制是一項(xiàng)前沿性、綜合性但是難度又非常大的課題，目前在國內(nèi)的研究尚處于初級階段。通過對安全隱患進(jìn)行研究分析，得到了如下的結(jié)論：

(1)事故隱患具有促進(jìn)事故發(fā)生的根本屬性，因此根據(jù)事故整個發(fā)展進(jìn)程的特點(diǎn)得出對應(yīng)于事故前和事故后的隱患分級方法。

(2)根據(jù)事故發(fā)展過程的特點(diǎn)，提出相應(yīng)的隱患分級控制方法，通過暴露頻率、其他條件的可能性系數(shù)、初始分值等評價系數(shù)，計(jì)算和確定事故的風(fēng)險等級，具體隱患的風(fēng)險評估問題得到有效的解決。

(3)建議與計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，實(shí)現(xiàn)其信息化操作，并根據(jù)石油化工企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際情況進(jìn)行協(xié)調(diào)，逐步完善操作規(guī)范。