摘要：燃气发电不仅能作为节能减排的重要方式，还能够提供稳定的电力供应，已经得到了越来越多的认可和推广。但近年来，燃气安全事故频发，对燃气电厂设备设施本质安全要求也越来越高。因此，文章系统地识别出燃气电厂重大事故危害(MAH)，基于对MAH的预防和控制作用识别出安全关键设备(SCE)，制定安全关键设备的性能指标(PS)，从而控制重大事故的发生。
关键词：燃气发电,重大事故危害,安全关键设备,性能指标
0引言
随着社会经济的快速增长，电力需求旺盛，同时全国大力发展低碳经济，对低能耗、低污染的电力能源需求也逐步增加。天然气是清洁能源，相对于燃煤发电，天然气发电热效率高、污染少，满足节能减排的要求，也能提升能源利用效率。但近年来，燃气安全事故频发，对燃气电厂设备设施本质安全要求也越来越高。以某燃气电厂事故为例，燃气轮机机组突然发生爆炸和火灾，造成3人死亡，8人受伤，机组受损严重。经过调查，事故发生的原因是机组内部油气混合爆炸。为了控制类似重大事故的发生，应对重大事故发生的屏障进行识别，在工程建设阶段和生产运行阶段制定措施确保屏障的有效性。为此，应在工程建设阶段识别燃气电厂重大事故危害(MAH)，基于对MAH的预防和控制作用识别安全关键设备(SCE)，制定安全关键设备的性能指标(PS)，验证性能指标的有效性从而控制重大事故的发生。
1国内外研究现状
目前部分国际石油公司，例如道达尔、壳牌、康菲石油等在安全关键设备及性能指标工作上相对比较成熟，也形成了一些服务商，如DNV、ABS、BV等。英国在《健康安全法》《海上设施(安全案例)条例》等7部法律中明确给出MAH、SCE和PS的具体含义以及相互之间的关系。阿联酋将安全案例的范围扩大到环境和其余安全设备，制定出SCE的识别方法，包含相应的性能指标以及验证计划。美国石油工程师协会在《Independent Verification of Safety Critical Elements》中明确给出MAH、SCE和PS的定义、三者之间的关系以及验证的流程，并以2009年的Montara Wellhead平台井喷事故、2010年Deepwater Horizon深水地平线事故和1982年的Ocean Ranger半潜式钻井船沉没事件为例，说明通过对SCE进行识别以及对应的全生命周期进行管理可以有效避免MAH的发生。
国内方面，开展相关研究的企业不多，仅中国海油在海上油田及陆地站场开展了部分应用，比如蓬莱滚动开发项目、陵水17-2气田群开发项目等，仍需对相关技术进行进一步研究和拓展应用。
2 MAH识别
重大事故危害(major accident hazard，MAH)，包括但不限于火灾爆炸、有毒物质泄漏、装置失去稳定性、结构重大损伤、导致人员死亡的作业活动、导致5个及以上人员严重受伤的作业活动等[1]。
重大事故危害通常采用HAZID、HAZOP、安全预评价报告、事故案例、定量风险评估、专家评审等方式识别，把符合MAH定义，事故后果等级高的事故危害，定义为重大事故危害。以某燃气电厂为例，采用HAZOP、安全预评价报告、定性分析方式识别MAH，如表1所示，识别出6项MAH。
3 SCE识别
SCE是指引起或消除以及减缓MAH的平台设备或相关因素，虽然不能直接导致MAH，但其失效能导致一系列的事件，进而引起MAH的设备或单元[2]。
安全关键设备的识别方法是基于安全事故屏障理论，一般采用Bow-Tie分析法或识别工具表法进行识别。以识别工具表法为例，依据设备台账，采用SCE识别工具识别SCE，对MAH起到预防、探测、控制、缓解、应急响应的作用的设备或系统，就是SCE。SCE识别工具表，如表2所示。
以某燃气电厂为例，采用识别工具表识别得到14个SCE，如表3所示。
4 PS制定
针对识别出的安全关键设备，需要制定包含采购、设计、建造、调试、生产运行等阶段的全生命周期性能指标PS并在全生命周期范围内进行基于风险的验证。性能指标PS用来描述一个SCE对预防重大事故发生或者降低重大事故后果的性能要求，其编制流程如图1所示。
性能标准一般参考标准规范、事故案例警示、国内外良好作业实践等来编写。以明火控制为例，其是提供可靠、安全及适当的防爆保护，以降低可燃气体和空气混合物引燃的可能性，包含防爆电气、机械和仪表设备等。为了达到防止爆炸危险区产生着火源的目的，其性能标准，如表4所示。
5制定并实施验证计划
依据性能指标PS编制结果，制定详细的验证计划，包括工程建设阶段和生产运行阶段，在不同阶段安排验证人员开展基于风险的验证工作，确保安全事故屏障系统以符合其本质功能的安全可靠状态参与到全生命周期中，避免重大事故的发生。
以明火控制为例，其部分验证计划如表5所示。
6结语
通过开展燃气电厂安全关键设备和性能标准研究，结合企业管理理念和现状制定验证计划，检验设备设施管理的有效性、经济性、完整性，在保证安全生产的前提下，能够进一步控制成本、提高设备设施利用效率，达到“降本增效”和“本质安全”的目的。本文研究提出了燃气电厂安全关键设备识别和性能指标制定方法，系统性研究识别出燃气电厂6个重大事故危害和14个安全关键设备，该项成果可为建立一套全生命周期管理、本质安全、合规运行、经济合理的燃气电厂安全关键设备和性能指标管理体系提供支持。
参考文献：
[1]王福冲，于波，杨珺.安全关键要素的识别与管理[J].石油和化工设备，2019(5)：90-92.
[2]宋书贵，陈涛，姚梦彪，等.海上油气田设施关键设备性能指标研究与应用[J].设备管理与维修，2020(5)：21-24.
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