原創(chuàng) 棧山

 2022年8月6日，古巴儲(chǔ)油基地發(fā)生爆炸（初步判斷和雷電天氣有關(guān)），事故造成煉油設(shè)施1人死亡，128人受傷（截止8月12日），該事故導(dǎo)致超過4900名當(dāng)?shù)鼐用癖皇枭ⅰＳ纱丝梢姼呶Ｐ袠I(yè)的選址以及有人值守的建筑物布局會(huì)決定事故后果的嚴(yán)重度。

        Occupied Building Risk assessment（OBRA）是針對(duì)化工工藝及相關(guān)儲(chǔ)存設(shè)施的控制室、辦公室、維修間等可認(rèn)定為“有人值守建筑”的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法之一。

       根據(jù)英國(guó)化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)（Chemical Industries Association，CIA）對(duì)于OBRA的解讀可知，OBRA應(yīng)用于評(píng)估在重大事故發(fā)生時(shí)可能對(duì)建筑物內(nèi)的人員所造成的危害。當(dāng)發(fā)生重大事故時(shí)，有人值守的建筑物的位置和設(shè)計(jì)都會(huì)顯著地影響其內(nèi)部人員的生存能力，OBRA 可以幫助確定建筑物的人員是否正面臨不必要的風(fēng)險(xiǎn)，并確定在哪里需要額外的保護(hù)，進(jìn)行 OBRA 研究可以確定采取哪些措施來降低任何潛在重大事故的后果，證明風(fēng)險(xiǎn)盡可能低（ALARP）。下面我們淺談應(yīng)用此方法的背景、流程方法及執(zhí)行的意義。

        歐美國(guó)家也是在經(jīng)歷過多起火災(zāi)、爆炸、泄漏等事故帶來的人員傷亡和慘痛的教訓(xùn)后才愈發(fā)重視選址和布局（例如上圖為英國(guó)Buncefield事故中附近的辦公室大樓）。因?yàn)檫^去化工相關(guān)事故事等大多會(huì)直接導(dǎo)致位于控制室、或者相關(guān)辦公區(qū)域的人員傷亡，所以（歐洲）化工行業(yè)才推出OBRA這一方法，要求化工企業(yè)在設(shè)計(jì)階段就需要考量相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的影響，或?qū)σ呀?jīng)建成和投產(chǎn)的項(xiàng)目設(shè)置相關(guān)控制措施，常見的國(guó)外參考標(biāo)準(zhǔn)包括了：API 752, API 753, CIA的“Guidance for the location and design of occupied buildings on chemical manufacturing and similar major hazard sites”。

       國(guó)內(nèi)對(duì)于OBRA也有類似的要求，例如《控制室設(shè)計(jì)規(guī)范HG/T 20508-2014》中明確了控制室及相關(guān)的功能及輔助房間的位置、平面布置、面積、采光照明、采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)等環(huán)境條件、進(jìn)線及敷設(shè)、設(shè)備安裝和固定、通信和電視監(jiān)控功能系統(tǒng)等要求。此外《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的指導(dǎo)意見，2017》規(guī)定涉及的反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度被確定5級(jí)的，相關(guān)裝置應(yīng)設(shè)置在由防爆墻隔離的獨(dú)立空間中，并設(shè)計(jì)超壓泄爆設(shè)施，反應(yīng)過程中操作人員不應(yīng)進(jìn)入隔離區(qū)域。由此可見，國(guó)內(nèi)外對(duì)于OBRA都是有著詳盡的要求的。

OBRA主要基于以下原則：

1. 對(duì)于化工工藝以及化學(xué)品儲(chǔ)存而言，工作人員一般是遠(yuǎn)離這些設(shè)施的，除非因安全及必要的相關(guān)操作人員才會(huì)出現(xiàn)在現(xiàn)場(chǎng)，如果可能我們要控制可能參與的人數(shù)。 

2. 應(yīng)盡可能通過有效的過程安全管理來控制風(fēng)險(xiǎn)。

3. 應(yīng)確保現(xiàn)場(chǎng)的建筑的所處的位置合理，設(shè)計(jì)得當(dāng)，從而能夠最小化對(duì)于人員的風(fēng)險(xiǎn)。為了做到以上這點(diǎn)，我們應(yīng)當(dāng)：

a. 采用合理的工具執(zhí)行有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

b. 將評(píng)估結(jié)果應(yīng)用到廠房設(shè)計(jì)和運(yùn)行上

那么我們應(yīng)如何開展OBRA呢？

首先我們需要將建筑物劃分為永久及臨時(shí)兩大類，之后再對(duì)兩大類建筑的OBRA進(jìn)行相應(yīng)的分析。需要注意的是不同公司的要求可能會(huì)有區(qū)別。

一、永久建筑

1）定義有人值守建筑（Occupied Building）

按照建筑的屬性可以將建筑劃分為臨時(shí)建筑及永久建筑，在確定評(píng)價(jià)范圍后對(duì)范圍內(nèi)所有屬于“有人值守建筑”的位置進(jìn)行識(shí)別，一般判斷依據(jù)如下：

a. 以24小時(shí)為周期，1人停留時(shí)間超過兩個(gè)小時(shí)以上的區(qū)域；

b. 以24小時(shí)為周期，2人停留時(shí)間超過一小時(shí)以上的區(qū)域；

c. 以周為周期，人員停留超過4人時(shí)的區(qū)域；

d. 作業(yè)類型不能是臨時(shí)的或非常規(guī)的；

e. 存在一個(gè)工位或存在椅子（等同于工位）；

f. 有定期使用的區(qū)域（如會(huì)議室，更衣室和餐廳）；

常見的化工企業(yè)“有人值守的區(qū)域”如控制室、門衛(wèi)室、維修間、調(diào)試區(qū)等。

2）識(shí)別所有可能影響這些建筑的最大可信事故（MCE）

確定了有人值守的建筑后，需要去識(shí)別所有的可能對(duì)于有人值守的建筑造成嚴(yán)重影響的潛在爆炸、火災(zāi)或者有毒有害物質(zhì)的泄漏場(chǎng)景（英國(guó)稱其為MCE，美國(guó)公司類似的方法為HAZID）。除了識(shí)別評(píng)價(jià)范圍之內(nèi)的相關(guān)化工工藝或者儲(chǔ)存設(shè)施外，同時(shí)也要去識(shí)別周邊鄰居企業(yè)的MCE。簡(jiǎn)而言之，MCE就是一個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)的初篩。當(dāng)然有些公司會(huì)要求參考HAZOP和LOPA的高風(fēng)險(xiǎn)場(chǎng)景。

3）評(píng)估每個(gè) MCE場(chǎng)景可能對(duì)建筑物造成破壞的嚴(yán)重程度和范圍

通常情況需要對(duì)建筑物進(jìn)行建模，可以使用PHAST等業(yè)界認(rèn)可的軟件來進(jìn)行建模，也可以參考標(biāo)準(zhǔn)中的廣泛認(rèn)可的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠泶_定影響范圍。

在建模中我們通常使用如下參數(shù)作為基礎(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)篩分準(zhǔn)則：

熱輻射：6.3kW/㎡（安全逃脫，90秒內(nèi)1%死亡率）

爆炸超壓：3kPa（無顯著的玻璃破損從而引起運(yùn)動(dòng)碎片）

易燃?xì)怏w滲透入建筑物：該化學(xué)品的爆炸下限（是否達(dá)到）

有毒氣體滲入建筑物：ERPG3濃度（1小時(shí)內(nèi)暴露無生命危險(xiǎn)）

4）估計(jì)可能發(fā)生不同MCE場(chǎng)景的 頻率

a. 對(duì)于火災(zāi)和有毒有害氣體泄漏的MCE，其事故發(fā)生的頻率在OBRA中通常不用考慮，因?yàn)橛腥酥凳氐慕ㄖ锏谋Ｗo(hù)措施是基于場(chǎng)景的嚴(yán)重程度設(shè)計(jì)的。當(dāng)然，如果你需要決策是否需要投資改善目前的建筑物，那么頻率可能仍然有助于你計(jì)算投資回報(bào)的情況。

b. 對(duì)于爆炸事件，事件發(fā)生的頻率應(yīng)可以參閱同類型的工藝裝置或者儲(chǔ)存裝置，或使用適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)分析防范（例如LOPA或QRA）進(jìn)行估計(jì)。OBRA需要這些數(shù)據(jù)來計(jì)算爆炸超壓效應(yīng)對(duì)建筑物居住者的風(fēng)險(xiǎn)，若風(fēng)險(xiǎn)過高，則需要對(duì)建筑物進(jìn)行相應(yīng)的改造。

5）評(píng)估建筑內(nèi)人員面臨的總體風(fēng)險(xiǎn)水平

對(duì)于MCE可能產(chǎn)生重大影響的所有有人值守建筑，應(yīng)完成對(duì)單個(gè)建筑物的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，包括下面列出的詳細(xì)信息：

a.建筑概述：例如參考編號(hào)、地圖位置、照片等；

b.有人值守模式：有人的時(shí)間、緊急情況下使用等，參考上述有人值守建筑定義；

c.有人使用率：有人使用率、瞬時(shí)多人員使用率

d.建筑類型：墻面及屋頂建筑材料、窗戶材料、地板等材質(zhì)

e.MCE：事故類型、后果級(jí)別

f.個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)：個(gè)人風(fēng)險(xiǎn)（IR） = 事件頻率×失效概率×有人值守情況

6）實(shí)施必要的改進(jìn)以降低風(fēng)險(xiǎn)

進(jìn)行OBRA的目的就是要評(píng)估判斷風(fēng)險(xiǎn)的大小，之后針對(duì)于重大的風(fēng)險(xiǎn)要采取相關(guān)措施去降低風(fēng)險(xiǎn)，直到將風(fēng)險(xiǎn)降低至可以接受的水平或ALARP。

a.將人員或者有人值守的建筑變更到一個(gè)安全的場(chǎng)地；

b.消除或者降低風(fēng)險(xiǎn)，通常通過改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)來降低事件的嚴(yán)重程度或發(fā)生頻率；

c.對(duì)于建筑物進(jìn)行改造以便保護(hù)內(nèi)部的工作人員；

二、臨時(shí)建筑

對(duì)于臨時(shí)建筑，需要進(jìn)行如下的調(diào)查及評(píng)估：

1）有確認(rèn)的移除日期，此臨時(shí)建筑物應(yīng)符合變更管理程序；

2）臨時(shí)建筑需要永久使用的，應(yīng)從危險(xiǎn)區(qū)域搬離，變更到合適的位置；

3）應(yīng)根據(jù)防火、防爆、或者氣體泄漏等相關(guān)設(shè)置規(guī)范的要求進(jìn)行審查；

4）臨時(shí)建筑物不應(yīng)位于200mbar（超壓）、6.3kw/㎡（輻射）的危險(xiǎn)范圍內(nèi)；

5）50-200 mbar區(qū)域內(nèi)的臨時(shí)建筑物應(yīng)設(shè)計(jì)為可承受200 mbar。

總結(jié)：

       OBRA實(shí)施的最佳時(shí)機(jī)是在設(shè)計(jì)建廠之初，可以在設(shè)計(jì)時(shí)考慮國(guó)家及行業(yè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，采用低風(fēng)險(xiǎn)的原材料及工藝，合理地布局有人值守的建筑。

       化工廠投產(chǎn)后仍需要遵循嚴(yán)格的變更管理，任何不合理的變更都可能導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的變化。當(dāng)工廠運(yùn)行一段時(shí)間后，可能在人機(jī)料法環(huán)出現(xiàn)很多變更，這樣過去的OBRA就無法反映當(dāng)前風(fēng)險(xiǎn)，例如歐洲的COMAH/Seveso安全報(bào)告的回顧周期是5年，回顧報(bào)告的一個(gè)重要輸出就是審查主要事故危險(xiǎn)源的變化，同時(shí)也是OBRA的重要輸入。所以我們建議企業(yè)定期回顧OBRA，將輸出結(jié)果的落實(shí)將有利于提升工作場(chǎng)所的安全性，在嚴(yán)重的事故來臨時(shí)可以減輕或者杜絕人員的傷亡。