Xây dựng các giải pháp quản lý rủi ro môi trường trong quá trình sản xuất và tồn trữ khí hóa lỏng tại nhà máy xử lý khí Cà Mau :Luận văn Thạc sĩ - Chuyên ngành : Quản lý Tài nguyên và Môi trường

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRẦN QUỐC TOẢN

XÂY DỰNG CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ RỦI RO

MÔI TRƯỜNG TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT

VÀ TỒN TRỮ KHÍ HÓA LỎNG TẠI NHÀ MÁY

XỬ LÝ KHÍ CÀ MAU

Chuyên ngành: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN & MÔI TRƯỜNG

Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2020

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Công nghiệp TP. Hồ Chí Minh.

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Trương Thanh Cảnh .........................................

Người phản biện 1: PGS.TS Lương Văn Việt..............................................................

Người phản biện 2: TS. Lê Hoàng Anh........................................................................

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Hội đồng chấm bảo vệ Luận văn thạc sĩ Trường Đại

học Công nghiệp thành phố Hồ Chí Minh ngày . . . tháng …năm . . .

Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

1. PGS.TS Đinh Đại Gái......................................- Chủ tịch Hội đồng

2. PGS.TS Lương Văn Việt.................................- Phản biện 1

3. TS. Lê Hoàng Anh...........................................- Phản biện 2

4. TS. Vũ Ngọc Hùng ..........................................- Ủy viên

5. TS. Nguyễn Thanh Bình..................................- Thư ký

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN & QLMT

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: Trần Quốc Toản MSHV: 18000291

Ngày, tháng, năm sinh: 07/02/1981 Nơi sinh: Quảng Bình

Chuyên ngành: Quản lý Tài Nguyên & Môi trường

Mã chuyên ngành: 60.85.01.01

I. TÊN ĐỀ TÀI:

Xây dựng các giải pháp quản lý rủi ro môi trường trong quá trình sản xuất và tồn trữ

khí hóa lỏng tại Nhà máy xử lý Khí Cà Mau

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

Nhiệm vụ: Hoàn thành luận văn và bảo vệ đúng thời hạn.

Mục tiêu nghiên cứu nhằm dự báo và nhận diện các sự cố môi trường có thể xẩy ra

trong quá trình vận hành nhà máy xử lý Khí Cà Mau, phân tích tác động của các sự cố

và đánh giá rủi ro môi trường, từ đó đề xuất các giải pháp cơ sở để quản lý rủi ro.

II. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: Theo Quyết định số 153/QĐ-ĐHCN ngày 11/02/2020

III. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: Ngày 11 /08/2020

IV. NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Trương Thanh Cảnh

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2020

NGƯỜI HƯỚNG DẪN

PGS.TS. Trương Thanh Cảnh

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO

VIỆN TRƯỞNG VIỆN KHCN & QLMT

PGS. TS. Lê Hùng Anh

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

i

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đề tài và luận văn tốt nghiệp, tôi đã nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ

của rất nhiều người. Đầu tiên, tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo của Viện

Khoa học Công nghệ và Quản lý Môi trường, Trường Đại học Công Nghiệp

TP.HCM, đã cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu trong hơn hai năm

của chương trình cao học, đây thực sự là nền tảng để tôi xác định và phát triển đề tài

của mình.

Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến P GS.TS. Trương Thanh Cảnh,

n g ư ờ i t h ầ y đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi, định hướng nghiên cứu, thực hiện

và hoàn thành luận văn.

Cảm ơn quý thầy cô của Viện, các cán bộ Phòng Đào tạo Sau Đại học đã quan tâm

chỉ dẫn và có những đóng góp quý báu cho luận văn của tôi. Xin cảm ơn các cán bộ

lãnh đạo và các cán bộ kỹ thuật của Nhà máy Xử lý Khí Cà Mau đã giúp đỡ

và cung cấp cho tôi những tài liệu cần thiết, cảm ơn sự cộng tác nhiệt tình của các

anh chị trong công tác khảo sát của nghiên cứu.

Cuối cùng, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, vợ con và bạn bè, những người

đã ở bên, giúp đỡ, động viên, tạo điều kiện để tôi có thể hoàn thành luận văn này.

Một lần nữa, xin gửi đến mọi người lời cảm ơn chân thành và lời chúc sức khỏe.

Xin trân trọng

ii

TÓM TẮT

Đề tài “Xây dựng các giải pháp quản lý rủi ro trong quá trình sản xuất và tồn trữ khí

hóa lỏng tại Nhà máy xử lý Khí Cà Mau” được thực hiện nhằm nhận diện và dự báo

các sự cố môi trường có thể xẩy ra trong quá trình sản xuất và tồn trữ khí hóa lỏng,

phân tích tác động của các sự cố và đánh giá rủi ro môi trường, từ đó đề xuất các giải

pháp cơ sở để quản lý rủi ro cho Nhà máy Xử lý Khí Cà Mau.

Nghiên cứu khảo sát hiện trạng sản xuất và các vần đề môi trường của Nhà máy xử lý

khí Cà Mau, sử dụng phương pháp đánh giá rủi ro định tính và định lượng.

Kết quả nghiên cứu cho thấy hoạt động sản xuất của nhà máy có thể có các sự cố môi

trường xẩy ra ở tất cả các khâu từ sản xuất, tồn trữ và xuất sản phẩm. Tất cả, 100% cán

bộ và công nhân ở tất cả các bộ phận được đào tạo chuyên môn và tập huấn về công

tác bảo vệ môi trường rất kỹ cho nên nắm được công việc mình làm, các yêu cầu về an

toàn lao động, sức khỏe và môi trường. Kết quả đánh giá rủi ro định tính cho thấy khu

vực nhà máy xử lý khí là khu vực có số lượng các nguy cơ lớn nhất (24), tiếp theo đó

là khu vực các hoạt động phụ trợ, có 14 nguy cơ, cuối cùng là 2 khu vực bồn chứa và

xuất hàng qua xe bồn và khu vực cầu cảng với 11 nguy cơ cho mỗi khu vực. Từ đó xác

định các rủi ro khu vực nhà máy xử lý khí là khu vực có số lượng các rủi ro tiềm năng

lớn nhất (27 rủi ro), tiếp theo đó là khu vực cầu cảng với 15 rủi ro, hai khu vực các

hoạt động phụ trợ và khu vực bồn chứa thấp nhất với 12 rủi ro tiềm năng cho mỗi khu

vực. Tỷ lệ mức độ rủi ro cao 4,5 % (3/66) do rò rỉ Hydrocarbon, Loại rủi ro về an toàn

cho con người và thiết bị chiếm tỷ lệ cao nhất, khoảng 97%. Từ kết quả đánh giá rủi ro

định tính, đánh giá định lượng xác định 3 nhóm rủi ro gắn liền với rò rỉ hydrocacbon,

với các sự cố tai nạn nghề nghiệp và với các sự cố đặc thù. Giá trị rủi ro cá nhân được

thể hiện rủi ro là 3.73E-05

Từ kết quả đánh giá rủi ro định tính, nghiên cứu đã đề xuất 16 nhóm giải pháp quản lý

rủi ro gắn liền với các hoạt động của các khu vực trong nhà máy. Kết quả đánh giá

đánh giá định lượng đã bổ sung sâu thêm 4 nhóm giải pháp tập trung cho 3 nhóm rủi ro

gắn liền với rò rỉ hydrocacbon, với các sự cố tai nạn nghề nghiệp và với các sự cố đặc

thù.

Từ khóa: Nhà máy xử lý Khí Cà Mau, Đánh giá rủi ro, Sự cố môi trường, quản lý rủi

ro môi trường.

iii

ABSTRACT

A study conducted to develope the solutions for environmental risk management from

LPG production and storage of Ca Mau Gas Processing Plant. The objective of the

research is to identify the environmental hazards potentiated during gas processing and

storage and to develop solutions for risk management. The research investigated the

activities of production and storage of LPG, using the quatative and quanlitative

methods for rick assessement. The resuls showed that the environmental hazards can

occur from all sites of production, storage and distribution of LPG. All 100%

employees were well trained for environmental awareness, therefor; they understood

their tasks, including safety, health and environment. Data from qualitative rick

assessement showed that the gas processing site was most potential enviromental

hazars (24), the next was the service site (14) and the lest were truck shelter loading

and Jetty area (11). The environmental risk was most with 27 at the gas processing

site, following by the export site with 12 and finally, the the service site and the truck

shelter loading. The hydrocarbon leaching is most environmental risk potential, 3/66

(4.5%), The environmental risk for employees and equipments was the most ratio,

97%. The resuls from qualitative environmental risk assessment identified three groups

of risk related the gas leaching, occupational incident and specific incident. The

individual risk value was 3.73E-05. By qualitive risk assessement, the research

proposed a set of 16 enviromental solutions and from the qualitative risk assessement

proposed 4 additional solutions for risk management located in the three groups of risk

related the gas leaching, occupational incident and specific incident,

Key words: Cà Mau gas processing plant, Environmental risk assessement,

Environmental hazard, Environmental risk management.

iv

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn về đề tài “Xây dựng các giải pháp quản lý rủi ro môi

trường trong quá trình sản xuất và tồn trữ khí hóa lỏng tại Nhà máy xử lý Khí Cà Mau”

là công trình nghiên cứu mà cá nhân tôi thực hiện, Học viên là cán bộ kỹ thuật tham

gia dự án Nhà máy Xử lý Khí Cà Mau. Mọi số liệu được sử dụng trong luận văn có

nguồn gốc rõ ràng và chưa được công bố dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo

các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tham khảo đúng quy định.

Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có sự không trung thực trong thông tin sử dụng

trong công trình nghiên cứu này.

Học viên

Trần Quốc Toản

v

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN.................................................................................................................i

TÓM TẮT .......................................................................................................................ii

LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................................iv

MỤC LỤC.......................................................................................................................v

DANH MỤC HÌNH ẢNH ............................................................................................vii

DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................ viii

CÁC CHỮ VIẾT TẮT...................................................................................................ix

MỞ ĐẦU.........................................................................................................................1

1 Đặt vấn đề .................................................................................................................1

2 Mục tiêu nghiên cứu. ..............................................................................................3

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu............................................................................3

4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài .................................................................3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU .....................................5

1.1 Tổng quan về khí hóa lỏng (LPG) .........................................................................5

1.1.1 Một số đặc điểm của khí hóa lỏng ...................................................................5

1.1.2 Công nghệ tách LPG và Khí ngưng tụ Condensate.........................................6

1.1.3 Nguồn cung LPG sản xuất trong nước ...........................................................6

1.1.4 Nguồn LPG nhập khẩu ..................................................................................8

1.1.5 Cân bằng cung – cầu LPG thế giới..................................................................9

1.2 Hoạt động sản xuất LPG tại Việt Nam và các vấn đề môi trường......................12

1.2.1 Mạng lưới sản xuất LPG tại việt nam...........................................................12

1.2.2 Các vấn đề môi trường từ hoạt động sản xuất và tồn trữ LPG.....................15

1.2.3 Một số sự cố môi trường điển hình: ..............................................................19

1.3 Tổng quan về các công trình nghiên cứu trên thế giới và trong nước: ................21

1.4 Tổng quan về rủi ro môi trường ...........................................................................23

1.5 Đánh giá rủi ro môi trường: .................................................................................24

1.6 Giới thiệu Nhà máy xử lý khí Cà Mau:................................................................26

1.6.1 Vị trí địa lý:....................................................................................................26

1.6.2 Quy mô các hạng mục Nhà máy:...................................................................27

1.6.3 Các hạng mục công trình phụ trợ...................................................................28

vi

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU...............................30

2.1 Nội dung nghiên cứu...............................................................................................30

2.2 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................30

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU......................................................................39

3.1 Một số đặc điểm hoạt động chính của Nhà máy xử lý khí Cà Mau.....................39

3.1.1 Khu vực Nhà máy LPG.....................................................................................40

3.1.2 Khu vực Kho chứa và Cảng xuất bao gồm .......................................................41

3.2 Kết quả đánh giá rủi ro môi trường......................................................................41

3.2.1 Đánh giá rủi ro định tính ...................................................................................41

3.2.2 Đánh giá rủi ro định lượng ................................................................................53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ....................................................................................101

TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................102

PHỤ LỤC ....................................................................................................................104

Phu lục 1 ......................................................................................................................104

Phụ lục 2 ......................................................................................................................112

Phụ lục 3 ......................................................................................................................113

LÝ LỊCH TRÍCH NGANG CỦA HỌC VIÊN ...........................................................116

vii

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Quy trình công nghệ sản xuất LPG.................................................................6

Hình 1.2 Nguồn cung LPG Thế giới giai đoạn 2000 – 2012 .......................................10

Hình 1.3 Dự kiến nguồn cung LPG thế giới đến năm 2025 ........................................10

Hình 1.4 Nhu cầu tiêu thụ LPG thế giới giai đoạn 2000 – 2012 .................................11

Hình 1.5 Dự kiến nhu cầu LPG theo khu vực đến năm 2025 ......................................11

Hình 1.6 Sản lượng LPG tại Việt Nam........................................................................14

Hình 1.7 Mặt bằng tổng thể cụm công nghiệp Khí Điện Đạm Cà Mau ......................27

Hình 2.1 Sơ đồ các bước thực hiện điều tra.................................................................31

Hình 2.2 Quy trình phân tích định lượng rủi ro…………………………………… 35

Hình 2.3 Quy trình phân tích định lượng rủi ro ...........................................................35

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ............................................................................................38

Hình 3.2 Xác suất nổ máy biến áp ...............................................................................56

Hình 3.3 Cây sự kiện cho sự cố rò rỉ lỏng ...................................................................89

Hình 3.4 Cây sự kiện cho sự cố rò rỉ khí .....................................................................89

Hình 3.5 Cây sự kiện cho sự cố rò rỉ bồn chứa không áp ............................................90

Hình 3.6 Cây sự kiện cho sự cố rò rỉ ở bồn áp lực.......................................................90

viii

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Dự kiến sản lượng LPG sản xuất trong nước..................................................7

Bảng 1.2 Sản lượng LPG nhập khẩu giai đoạn 2000-2013............................................9

Bảng 2.1 Phân loại mức độ khả năng xảy ra ................................................................33

Bảng 2.2 Mức rủi ro và hành động khắc phục .............................................................34

Bảng 3.1 Các mối nguy chính tại Nhà máy..................................................................43

Bảng 3.2 Kết quả đánh giá rủi ro định tính ..................................................................47

Bảng 3.3 Các giải pháp quản lý rủi ro từ đánh giá rủi ro định tính..............................52

Bảng 3.4 Phân đoạn công nghệ độc lập........................................................................58

Bảng 3.5 Thông số công nghệ các phân đoạn ...............................................................61

Bảng 3.6 Lỗ rò đại diện ................................................................................................66

Bảng 3.7 Tần suất rò rỉ của các phân đoạn....................................................................67

Bảng 3.8 Tốc độ rò rỉ của các phân đoạn ......................................................................70

Bảng 3.9 Khu vực có nguy cơ nổ ..................................................................................79

Bảng 3.10 Tình huống và hậu quả.................................................................................80

Bảng 3.11 Xác xuất nổ ..................................................................................................90

Bảng 3.12 Tác động do bức xạ nhiệt đến con người.....................................................91

Bảng 3.13 Tỉ lệ thời gian làm việc của các nhóm .........................................................94

Bảng 3.14 IRPA của các nhóm......................................................................................95

ix

CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ALARP Thấp hợp lý phù hợp với điều kiện thực tế

(As Low As Reasonably Practicable)

API Viện Dầu khí Hoa Kỳ (American Petroleum Institute)

BCM Ban quản lý Dự án Nhà máy Xử lý khí Cà Mau

CPSE Trung tâm Nghiên cứu Phát triển An toàn & Môi trường Dầu khí

Condensate Khí ngưng tụ (Pentane và các hydrocarbon nặng hơn C5H10)

DNV.GL Công ty đăng kiểm quốc tế Det Norske Veritas

ĐTM Báo cáo đánh giá tác động môi trường

ESD Ngắt khẩn cấp (Emergency Shut-Down)

F&G Hệ thống dò khí và cháy (Fire and Gas Detection System)

Hazard Là những nguồn có khả năng gây ra thương tích và bệnh tật

IR Rủi ro cá nhân (Individual Risk)

IS Hệ thống khóa liên động (Interlock System)

LEAK Phần mềm tính toán tần suất xảy ra sự cố của DNV.GL

LFL Giới hạn cháy dưới (Lower Flammable Limit)

LSIR Rủi ro cá nhân theo vị trí (Location-Specific Individual Risk)

LPG Liquefied Petroleum Gas (Propan C3H8 và Butan C4H10)

OGP Hiệp hội Sản xuất Dầu khí Quốc tế

PCCN Phòng chống cháy nổ

PLL Khả năng tổn thất sinh mạng (Potential Loss of Life)

P&ID Bản vẽ đường ống công nghệ và thiết bị điều khiển

PFD Bản vẽ sơ đồ công nghệ

PHASTRISK Phần mềm tính toán rủi ro và mô hình hậu quả của DNV.GL

PVN Tập đoàn Dầu khí Việt Nam

QRA Đánh giá định lượng rủi ro (Quantitative Risk Assessment)

RBI Kiểm định trên cơ sở rủi ro (Risk Based Inspection)

Risk Là mức độ tác động của một sự không chắn chắn.

UFL Giới hạn cháy trên (Upper Flammable Limit)

VCE Nổ đám mây khí (Vapor Clound Explosion)