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中圖分類號:X937 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0112-01
化工生產中存在著一定的危險性,對化工工藝過程進行風險識別和安全評價是化工安全生產的重要組成部分。鑒于我國的項目風險識別技術已經發展了幾十年,已經形成了較為完善的體系和方法,但在化工工藝風險識別中,還沒有形成統一的評價方法。
1 化工工藝
1.1 化工工藝的概念
化工工藝是指:把原材料經過化學反應,轉變成產品的方法以及過程,它包括完成這一變化的全部措施。其生產過程一般可分為以下三個步驟。
(1)原材料的處理;為了使原料符合進行化學反應所要求的狀態和規格,根據具體情況,不同的原料需要經過凈化、提濃、混合、乳化或粉碎(對固體原料)等多種不同的預處理。
(2)進行化學反應;這是生產的關鍵步驟。經過預處理的原料,在一定的溫度、壓力等條件下進行反應,以達到所要求的反應轉化率和收率。反應類型是多樣的,可以是氧化、還原、復分解、磺化、異構化、聚合、焙燒等。通過化學反應,獲得目的產物或其混合物。
(3)對產品進行精致。將由化學反應得到的混合物進行分離,除去副產物或雜質,以獲得符合組成規格的產品。以上每一步都需在特定的設備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學的和物理的轉變
1.2 危險化工工藝
危險化工工藝是指:在化學的生產過程中,可以引起火災、中毒、爆炸等事故的工藝。根據我國安全監管總局編制的《首批重點監管的危險化工工藝目錄》,它包括:電解工藝、氯化工藝、合成氨工藝、加氫工藝、硝化工藝、裂解工藝、氧化工藝等15類工藝,并且每種工藝都有其典型的工藝。
2 化工工藝風險識別技術
2.1 風險識別內容
根據我國制定的化工工藝技術的有關規范,加上借鑒日本的“六階段”定量評價表,我國制定了“危險工藝辨識取值表”,它規定:化工工藝的危險性是由化工物質本身具有的溫度、壓力、腐蝕、操作等七個項目組成,其危險的分值按照10分、5分、2分、0分的賦值計算,由累計分值確定化工工藝的危險程度。
2.2 化工工藝風險識別的分級
根據“危險工藝辨識取值表”,我們可以得到工藝的危險分值,把各個參數的分值分別和與它對應的權重相乘后,再相加,就可以得出工藝的危險程度,根據不同的危險程度,我們就可以提出相應的解決措施。危險程度分級表如表1。
3 化工工藝的安全評價
3.1 化工設備的安全現狀
由于化工設備中存在潛在的危險性,國內外的研究機構都對化工設備中的爆炸、火災、中毒等危險性的定量分析做了很多工作,由于定量來評價方法可以對化工設備風險做出明確的級別,所以它得到了很好的推廣和使用。
3.2 化工設備安全評價內容
(1)化學反應過程中設備的安全性。物料的運輸、干燥、冷凝、過濾、混合等工序構成了化工設備的操作部分。反映容器內不僅進行著化學反映,還有流體的流動、傳熱等無禮過程,它們之間有著復雜的相互影響,所以反映設備是化工設備的核心,它的選擇對化工設備的安全有很重要的影響。
由于連續過程具有穩定的操作、較高的生產能力以及良好的安全性,它在化工過程中占有首選的地位。但是不同的工藝有著不同的特點,與之相比,間歇工藝的工程更為簡單、操作的彈性較大,進行設計時,可以使用精確度較低的數據,其通用也很強。
(2)化學反應路線的安全性。通常一種反映會具有幾條工藝路線,我們要選擇使用可以消除或者減少危險物質用量的那條路線。要盡可能的使用無毒的、低危險性的物料;盡量降低過程條件的苛刻度,例如:使用催化劑來稀釋危險物料,以此來緩解反應的劇烈程度;使用新科技、新技術減少危險介質的藏量;提高原材料的利用率,減少生產廢料,盡量做到過程用料、輔助劑的回收循環利用,減少其對于環境的污染。
(3)安全防護設備的安全性?;ぴO備在進行化學反應時,可能會出現偏離正常運轉狀態的情況,從而引起超溫、超壓的現象。再進行安全考慮時,要注意壓力控制裝置,如排泄閥、防爆板、通風管、安全閥等設備的安全是哦會影響到整個設備的安全系數;穩定裝置,如冷卻裝置、緊急控制裝置的存在是否會影響化工生產過程中的危險細數。
對于一些非常危險的操作,要使用全自動控制系統,或者程序控制裝置,一旦有爆炸、火災等事故的發生,能夠起到防止事態擴大,減小事故損失的作用。與此同時還要考慮到維修的安全性,所有的管道都要設有閥門使之與檢修的部分相斷開,為保證人身安全,還要考慮設置安全救護設施,如設立洗眼區和安全淋雨區。
4 結語
由于化工工藝中存在危險因素較多,對化工工藝進行風險識別和安全評價是十分重要的,它可以幫助降低化工生產過程中,化工事故發生的幾率,對于保證化工生產的安全進行具有十分重要的作用。同時,它也是一項系統而復雜的工作,它需要實際操作人員具有扎實的專業基礎和科學合理的方法,并且具有高度的責任心,才能妥善的完成這項工作。
參考文獻
[1] 孫東殼.蔣軍成,杜鋒.基于事故連鎖風險的區域危險源辨識技術研究[J].工業安全與環保,2009,35(12):48~53.
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
近年來,化工生產事故時常發生,造成的損失也越來越大。從本質來講,這就是化工工藝風險沒有得到有效識別和控制的具體表現?;どa涉及到很多危險化學品、化學反應條件以及化學反應,因此化工生產具有很大的風險。如何能夠有效識別和控制化工工藝中存在的風險,已成為保證化工行業安全生產和可持續發展的核心內容。
一、化工工藝的概述
1、化工工藝概念
化工工藝即化工技術或化學生產技術,是利用化學原理,經過化學反應將化工原材料轉變為產品的方法和過程。在生產中用到的所有措施即稱為化工工藝?;瘜W生產過程一般可概括為3個主要步驟:
1.1 原料處理。根據不同的化工生產情況、不同的化工原料,經過凈化、提濃、乳化、混合或粉碎等多種不同的預處理,使原材料符合化工生產的具體要求。
1.2 化學反應?;瘜W反應是化工生產的關鍵環節。在一定的溫度、壓力等條件下,讓經過預處理的原料發生化學反應,通過合理控制反應速率,得到所需要的化工產品?;瘜W反應的類型多樣,氧化、還原、復分解、磺化、異構化、聚合、焙燒等。不同的化學反應類型,反應條件也不同,通過適當的化學反應,可以獲得目的產物或其混合物。
1.3 產品精制?;すに囍械拿恳粋€步驟都需要在特定的條件下通過化學或物理轉變來完成,再運用分離的方法,除去化學反應中得到的副產物和雜質,獲得符合成分規格的產物。
2、危險化工工藝
在化工生產過程中,可以引起火災、中毒、爆炸等事故的工藝就被稱為危險化工工藝。電解、合成氨、氯化、硝化、加氫、氧化、裂解等15類工藝都屬于危險化工工藝的范疇。國家安全監督管理總局在《首批重點監管的危險化工工藝目錄》中規定了所有典型的危險化工工藝[1]。
二、化工企業危險化工工藝風險分析
1、化工工藝的危險性
通俗來講,工藝即生產方式,化工工藝即利用原料處理、產品精制、化學反應等多元方式開展的生產手段,來達成既有材料轉化為目標化工產品的過程。具體的化工工藝流程作業中,每個環節、每個流程的的每個細節均需按規定要求和規范進行操作,唯有如此,才能使材料經過專業設備、儀器的作用,最終表現出預期的物理變化或者化學變化。而危險化工工藝則指:在具體化工工藝作業中,存在火災、爆炸、中毒等諸類風險,或者可能發生相關事故的化工工藝。在某種程度上將,化工企業在工藝開展過程中,本身危險有害物質大有存在,加之包括化工原料、設備因素、作業不當等因素,隱患之鐘時刻長鳴,一旦缺乏科學而嚴謹的相關化工工藝考察,沒能進行良好的工藝保護措施,就很可能引發隱患,使整個化工企業處于危險狀態。
2、化工工藝風險識別標準與內容
2.1 化工工藝風險識別主要參數標準
根據國外較好的風險識別機制經驗,我國制定了一套適合在中國發展的化工工藝風險識別標準?;どa主要存在火災、爆炸和中毒等三種危險因素?;どa每一部分的風險值范圍在0-10,通過評估化工工藝每部分的風險值來最終評定事故的風險值。因為風險識別工作是在科學準確的參數標準基礎上進行評價的,所以特別針對事故隱患中的嚴重程度制定標準參數。我國根據總成績將風險價值分為重度、中度、輕度三部分,以便能夠簡潔地表達事故嚴重程度的概率。重度危險一般在七大部分的風險參數總分達到5分或5分以上。遇到重度危險時,要避免出現重大的生產安全事故,需要對當前化工工藝進行徹底的風險防范和工藝流程的改造。
2.2 化工工藝風險識別的主要內容
2.2.1 危險化學品
目前,我國已有相對完善的危險物品名單統計,并對相關的化學物質收錄在案,給相關化工企業工藝安全風險預防提供了一定的參考。在名錄中,國務院以不同危險化學物品的性質為基礎,對其進行了類型劃分,大體涵蓋:易燃液體、易燃固體、易爆炸物、液化氣體、壓縮物等。毋庸置疑的現實情況是,在當前幾乎所有化工企業的工藝生產也環節上,都會或多或少的涉及到以上幾種危險物質的應用和處理,更有部分危險化工物品是化工企業工藝流程中不可或缺的主打原料。
2.2.2 反應裝置的危險性
除了危險化學品外,化工工藝的安全隱患還來源于另外一大因子,即化工工藝進行所需的反應裝置與設備。化工企業的運行,化工工藝的開展必須借助于一定的設備,各材料在設備內發生相關物理、化學反應。然而在這一過程中,反應設備出現故障、設備參數設置不當等可導致設備內環境發生變化,其內的化工原料、化工半成品、以及正?;すに嚨倪M行受到影響,不能朝預期方向進展,很可能伴生有毒氣體、易燃、易爆等物質,這些物質在突發故障的設備環境下,因不明情況多、發處理復雜,極有可能引發規模較大的化工工藝安全事故[2]。
三、危險化工工藝風險辨識方法探究
安全重于泰山,全面預防化工企業危險化工工藝風險的發生,就必須搭建科學嚴謹的危險化工工藝評估體系,辨識危險源、開展安全評價、優化安全設計等工作,消減和清除工藝風險因子,形成安全生產數據庫進行監督和管理。
1、危險源辨識
不同的化工企業其工藝風險源也不盡相同,各企業應以自身既有工藝為基礎,深挖各工藝具體開展中所涉及的危險物質,可能面臨的設備、裝置風險。并對工藝所涉及的危險物質的溫度、壓力、容量臨界、操作方式、觸媒、腐蝕性和反應放熱等多個因子進行分析,對危險物質各風險因子的危險系數進行等級劃分,同時進行因子賦值并將所有因子進行累計計算,累計計算所得結果反映了該危險物質的風險程度。再將該類危險物質納入風險數據庫時,應對應增加其風險指標、危害程度及后果、控制方案等內容。
2、從化工生產設備的角度
在化工工藝過程中,存在著大量生產設備的安全風險,生產設備是化工工藝風險識別的重要檢測項目。在化工過程中,只有保持生產設備工作的連續性,才能保證生產設備的高效率生產和良好的安全性能,更好地降低化工過程的風險性。
3、從化學反應過程的角度
在一個化學反應過程中,要嚴格進行風險識別檢測,盡量不要使用反應劇烈、易中毒、易爆等反應材料。如果使用較為危險的原材料,最好選擇在與外界隔離的環境下進行反應,避免外界受到反應物的破壞。
4、從安全防護系統的角度
在任何化工工藝的流程中,都會有其相應的安全防護系統,用于預防一些生產事故的發生。提高化工生產安全防護系統的安全系數主要通過政府、經營者和企業三方面采取不同的措施來加強化工工藝風險識別。
政府部門要加大對化工企業的安全管理、監督和指導力度,一經發現事故隱患,需責令相關企業采取有效的應對措施,對事故發生未采取相關防護措施的企業給予嚴厲的警告,甚至可以依法處理。“安全第一,預防為主”是每個經營者必須堅持的最低原則。在生產過程中,無論生產任務有多么重要,都要在確保員工生命安全的前提下進行操作,不要盲目只追求生產效率。只有這樣,才能讓企業經營效益得到最大化。
在企業的管理中,要建立安全的管理責任系統,系統化地管理企業,讓企業在一個安全的環境中發展,時刻堅持安全第一、預防為主的原則,尋找生產中存在的不安全因素,更好地完善系統的薄弱環節,制定安全管理責任系統的制度,更好地杜絕事故的發生。
加強安全教育培訓是企業安全生產的有效保證,特別是要加強員工對安全生產的認識,定期為員工提供相關的安全教育培訓和各種安全操作練習,讓員工總結事故發生的原因,認識發生事故的嚴重性,更好地讓員工以安全第一的思想完成每一步生產工作[3]。
5、其他管理內容
其他管理內容包括方案設計與評估、數據管理、預算管理等。要確保安全辨識與評價的可靠、實用,必須對包括生態環境污染等內容在內的危險辨識及控制、工藝路線的科學性、作業的安全性、以及工程進度計劃等方案進行綜合評估;而針對企業的未來發展規劃,數據庫應具有運行穩定、更新快、可擴充的性能,預算管理則應根據實際風險特點,合理配置安防費用,降低企業的經營成本。
【結束語】
綜上所述,在化學工業的發展過程中,只有了解化工過程的工業特點,才能更好地進行相關的生產風險識別和安全評估。在明確化工安全生產的形勢下進行科學、有效的風險管理,在化工過程中要加強存在的不安全因素的識別工作,并及時采取措施,營造一個化工生產和安全的技術環境。
參考文獻:
隨著現代化科技和工業的發展,無論是機械智能還是人工流水作業線,都面臨著諸多的潛在安全風險。一旦發生安全事故,將造成不同程度的經濟損失,甚至造成人員傷亡[1]。企業成于安全,敗于事故。任何一起事故的發生對企業而言都是不可挽回的損失。
1典型事故案例
例如自2016年以來發生的安全事故,1月16日美國休斯敦一家化工廠發生化學品儲存罐爆炸事故,造成1名工人當場死亡,3人因手臂骨折和暴露在化學物質中受傷。1月27日凌晨,紹興市袍江經濟開發區馬山鎮一家印染企業發生火災,紹興消防支隊第一時間調集多方力量,成功撲滅大火,將損失降到了最低。1月29日,位于山東濰坊市濱海經濟技術開發區的山東?;瘓F有限公司純堿廠渣場北渣池護坡發生潰泄,大量液體堿渣泄漏。2月18日,眉縣金渠鎮教坊村四組一化工廠內一輛拉運燃料油的油罐車裝油過程中突然發生閃爆,并引發大火,導致一死兩傷。2月28日,青島安裝建設股份有限公司2名工人,在對青島雙桃精細化工(集團)有限公司平度分公司苯胺黑車間更換氮氣緩沖罐內的密封墊時,發生窒息事故,致一名工人死亡,一名受傷。僅2016年以來化工行業發生的大大小小的安全事故,達到了數十起,造成了極大的經濟損失[2]。諸多血淚的實例沉痛的告誡了我們,為了有效的降低事故的發生,甚至預防事故的發生,必須對各類風險源進行明確的識別,不管是作業人員還是管理人員,都必須以安全責任為重中之重[3]。在基于以為的研究成果,利用計算機網絡計算手段,使得化工企業的風險監控和管理有了更進一步的發展。使得安全生產實現以“預防為主,安全第一”的根本方針,對企業安全管理提供良好的指導。
2化工企業風險分析
2.1風險與風險率風險是人類從事生產勞動行為過程潛在的不安全狀態,在這種狀態下勢必存在的或大或小的風險,一旦出現突發事件,風險失控,將直接產生安全事故,造成財產和人員生命損失[4]。風險的定義具有廣義和狹義之分,廣義的風險指的是任何風險的發生都具有一定的概率,且造成的損失都是不確定的,狹義的風險指的是出現事故造成的損失的期望值[5]??梢杂墒?表達。=(,,LPHR)(1)式中,R為風險,H為危險,P為危險發生的概率,L為危險發生導致的損失。風險率是反應風險大小的指標,可以對風險進行量化評價,表示風險的嚴重程度??梢杂墒?表達。有了風險率的概念,可以更直觀的表述安全性。⋅=CPN(2)式中,N為風險率,P為事故發生的概率,C為事故的嚴重程度。2.2風險源識別。風險識別就是識別、發現生產勞動過程中的危險源,通過調查分析,判定出哪些作業過程、作業區域存在危險性,并分析危險性質和危險程度,從而有效的進行監控和管理,使得危險源在一定的范圍內不至于轉化為事故。分析過程和方法如下:(1)生產作業過程的相關資料的整理分析,設備裝置說明書、工藝參數、操作手冊等等;(2)設備裝置的資料,以及參與工藝過程的各類物料所發生的物理和化學反應,以及其產生的次類風險;(3)預估各類風險所造成的故事情況,分析其事故出現的可能性;(4)降低或減少風險的措施方案。
3風險管理與控制
3.1風險分類。按照風險產生原因區分為物理因素、化學因素、人為因素和潛在二次危害。3.2管理與控制?;谟嬎銠C網絡的應用模式下,以C/S(客戶端/服務器)系統,建立風險分析、風險評價、風險監控、風險管理和預警的構架系統。能實現如下功能:(1)風險信息采集;(2)風險識別判斷;(3)風險等級劃分;(4)安全指令的;(5)風險預警圖標打?。唬?)管理對策措及實施情況反饋;(7)其它安全服務。基于以上系統建立了風險監控與安全管理預警系統平臺,在提高管控水平、使得管控達到目視化管理的水平,能良好的生成圖標,對各類風險進行實時的分析,對整個系統設備都具有更良好的整體化評價分析。同時使得風險控制與安全管理有機結合起來,使得網絡系統更加貼近于實際應用。
4結語
通過對近年來化工企業實際的重大事故分析后發現化工企業安全情況不容忽視。對化工企業的風險和風險率分析,建立了相應的評價公式,更為直接量化的評價風險?;贑/S建立網絡化的風險分析管控平臺,應用于實踐效果良好。
作者:王雄 單位:新疆圣雄氯堿有限公司
參考文獻:
[1]張婧肄.國內化工企業安全評價方法的選擇[J].化工管理,2016(19):147-148.
[2]焦文雅.化工企業安全事故原因分析及預防措施探討[J/OL].科技展望,2015(27):72.
中圖分類號:TU276.7文獻標識碼: A 文章編號:
引言
安全是企業發展的基礎,安全生產是企業生存的必備條件。石油化工生產的原料和產品多為易燃、易爆、有毒及有腐蝕性,其生產特點多是高溫、高壓或深冷、真空,化工生產過程多是連續化、集中化、自動化、大型化,化工生產中安全事故主要源自于泄漏、燃燒、爆炸、毒害等,因此,石油化工行業已成為危險源高度集中的行業。一旦發生事故,危險性和危害性大,后果嚴重。所以,石油化工生產的管理人員、技術人員及操作人員均必須熟悉和掌握相關的安全知識和事故防范技術,并具備一定的安全事故處理技能。
表1近十年我國重要石油化工事故案例
安全評價技術方法是伴隨著石化工業的事故而發展的。隨著行業的發展,其風險的種類越來越多,風險的程度也越來越大;另一方面,由于科學技術水平的提高和社會的進步,人們的安全意識觀念也日益增強。
石油化工企業安全評價的基礎
在生產評價中,首先要預測一旦發生事故時會給人員生命、財產和自然環境造成多少損失,人們的生命安全造成多大的威脅,這也是在行業中人們最關心的問題。所以,這些事故一旦發生,也往往與一定的經濟損失聯系起來。
主要危險性分析
石油化工企業使用的最基本原料是原油和天然氣,要經過許多的工序和復雜的加工單元并通過多次化學反應和物理處理過程來完成,它們之間還存在著很多中間產品和催化劑,這些產品大多具有易燃性、毒害性。這些物質大多儲存于各種油罐或出現在反應裝置中。而反應裝置又具有工藝連續性、復雜性等特點,對操作的條件和生產工藝參數的要求都比較苛刻,往往需要在高溫高壓下或深冷負壓的條件下進行操作,而這種操作極易損壞設備材料,爆炸的概率大幅增加,給安全生產也帶來了很大的困難。這些危險物質在正常運行條件下是不會產生危險的,但是如果存在操作失誤、自動控制系統參數發生偏差、自動化控制系統失效或者設備出現裂縫等現象時,會導致大量的危險物質泄漏,一旦遇到火源會導致嚴重的火災及爆炸事故,其泄漏及殘留的物質還會導致人員中毒、環境污染等后果,例如表1中所示。這些事故都給企業和社會造成了嚴重的后果和影響。
指標介紹及選取
在事故后果的研究中,根據風險及損失的類型評價指標分為以下幾類:人員傷亡、經濟損失、環境損失及多種風險損失后果綜合方法,根據實際情況和評價目的選擇其中一個或多個作為指標。
2.1人員傷亡指標
人員傷亡指標一般從兩方面給予描述,一 是系統失效造成單個人員的風險,用個人風險來表示。二是系統失效給一定區域范圍全體人員造成風險的大小,用社會風險來表示。
2.2經濟損失指標
評估經濟損失的大小一般使用貨幣單位將造成的損失轉化為經濟損失,包括直接經濟損失和間接經濟損失兩部分。直接經濟損失是指與事故直接聯系、能用貨幣直接估價的損失;間接經濟損失主要是指與事故間接相聯系的,能用貨幣間接估價的損失,計算范圍無明顯界限,如事故導致的處理費用、罰款、時間損失等。
2.3環境損失指標
環境損失是指事故對生態環境造成的破壞,常采用事故發生的概率與環境損失后果的乘積作為評價指標。一般采用NORSOK(挪威石油工業技術法規)提出的評價方法----生態系統從破壞中恢復所需要時間的超越概率作為衡量環境的損失:
I-FT(x)=P(T>X)=∫fT (x)dx
2.4多種風險損失后果的綜合方法
為了綜合評估系統失效后導致的人員傷亡、經濟損失及環境損失情況,可利用一種表達方式或者一種框架體系來考慮多種類型的風險損失,即將三種損失表示成同一個函數C=f(L,M,E)的輸入值,L,M,E分別為生命損失、經濟損失和環境損失。
石油化工安全評價研究的內容及方法
1.石油化工安全評價的內容:石油化工生產的特點是易燃、易爆,所以在石油化工安全評價中,安全對策的基本思路也是防止、減少火災的發生,提出控制和撲滅火災的相應對策措施。具體評價重點內容包括:
首先對總圖布置進行評價時,要考慮風向、地形標高、平面布局與安全防火的關系,明火與油氣源的關系,重要設施的重點保護,同時還要考慮總體布局要滿足應急救援的要求。
其次對生產工藝裝置進行安全評價應包括對石油化工生產過程中危險源的識別、危險物料的識別、危險化學反應的識別和危險單元的識別;按生產單元對工藝生產裝置的危險進行定性、定量評價,以確定單元的危險度和需要的安全防護措施;采用HAZOP或對設備RBI分析方法對整個工藝流程系統進行危險性分析。
2.石油化工安全評價的方法:石油化工生產的特點體現現代的工業化生產,自動化程度高,具有連續性,裝置高度密集,所以選擇合理、科學、有效的安全評價方法和安全評價軟件是必不可少的工作之一。在石油化工安全評價中,可以根據不同的評價對象、不同生產裝置的壽命期和不同的評價目的,選擇安全評價方法。如對裝置中單個設備的故障分析,采用故障類型及影響分析可以取得較好的效果;對于石油化工生產裝置和工藝過程的安全分析,選擇HAZOP分析方法較為合適,可以把流程分析得透徹。
三、石化企業安全評價的注意事項
1.高溫重質油品事故幾率較高。重油含腐蝕性物質多,在生產過程中容易導致設備、管道穿孔,造成物料泄漏,例如中石化目前煉制的高硫、高酸油。
2. 反應危險性參數必須考慮全面,不僅包括物的一面,還要包括人的一面。如操作人員素質不同,給安全性帶來很大影響。社會、家庭又會影響人的心理,評價時不能忽略這點。
3.危險有害因素辨識應全面、客觀的分析危險有害因素的種類、程度,產生的原因及出現危害的條件及其后果,為安全評價提供可靠的依據。
4.評價結果,應該用綜合單一數字表達。由于評價時要考慮多方面因素,才能真正反映安全性的實際情況,但評價時又不能把因素逐個進行比較,只能進行綜合性評價,所以必須用單一的數值表示綜合危險性。
5.計算的方法力求簡單,由于評價需反復計算,如太復雜則增大工作量,加大評價成本,完全滿足評價的各項要求是比較困難的,這是因為每項要求均有不同程度的難點,但應盡力滿足其要求。
作為風險評估的重要方法之一,HAZOP方法尤其適用于化學工業系統,使用該方法可以有效地識別系統高風險,并針對高風險提出合理的建議措施,從工藝角度保障系統的安全性。當前,石油化工生產裝置的大型化及高度的自動化、連續化已成為當前石油化工生產發展的趨勢,這也使得石油化工生產裝置一旦發生事故,后果將極其嚴重,不僅會造成巨大的人員傷亡、財產損失和環境破壞,甚至會造成嚴重的國際影響。因此,需加強石油化工生產裝置的工藝改進和安全管理,對生產裝置進行風險評估。
一、HAZOP方法概述
(一)HAZOP方法的基本思想
HAZOP方法是基于這樣一個基本概念,即各個專業、具有不同知識背景的人員所組成的分析組一起工作比他們獨自一人單獨工作更具有創造性與系統性,能識別更多的問題,其具體形式為頭腦風暴。HAZOP方法的基本思想是:從生產系統中的工藝狀態參數出發,運用啟發性引導詞來研究工藝狀態參數的變動,從而進行危險辨識,并在此基礎上分析危險可能導致的后果以及相應的控制措施。
(二)偏差
偏差是HAZOP方法分析時最重要的概念,它由引導詞與工藝參數結合而成。工藝參數包括概念性參數和具體參數,主要有溫度、時間、次數、長度、壓力、濃度、黏度、距離、流量、液位、電壓、厚度、速度、pH值、電流、體積、混合、反應、副反應、分離等。但為了提高效率,針對特定設備一般只分析其對危險和操作性有重要影響的偏差。
(三)HAZOP的適用范圍
它通過系統分析新設計或已有生產裝置的生產工藝流程和工藝功能,來評價設備、裝置的個別部位因誤操作或機械故障而引起的潛在危險,并評價其對整個裝置的影響。HAZOP研究在項目規劃階段、裝置的初步基礎設計階段、裝置的詳細設計階段、裝置試運行階段、裝置運行階段、裝置工藝變更改造過程、直至裝置退役等各階段展開。HAZOP尤其適用于化學工業系統的風險評估,既可以用于連續過程,也可用于間歇過程。
二、采用HAZOP方法對聚乙烯生產裝置進行風險評估
(一)聚乙烯生產裝置介紹
高密度聚乙烯(簡稱HDPE)生a裝置A線是1974年由西德HOECHST公司引進,于1979年12月投產,設計生產能力為3.5萬t/aHDPE樹脂(粉末或顆粒),造粒機的生產能力為5t/h,設計運轉時間為8000h/a,乙烯單程轉化率可達98%以上。HD-PH生產裝置B線是在原有西德HOECHST公司工藝技術的基礎上,基本按原裝置模式國內自行設計和施工的一條聚乙烯生產線,設計生產能力為3.5萬t/aHDPE粉末,于2001年10月26日投產。
(二)聚乙烯裝置生產工藝流程
HDPE生產裝置以蒸汽裂解所產乙烯為主要原料,以丙烯為共聚單體,采用沸程在125~170℃的鏈烷烴作為溶劑,用載體化的齊格勒催化劑體系進行淤漿聚合,用氫氣調節產品熔融指數,用丙烯調整產品密度。HDPE生產裝置工藝流程是:由界區來的乙烯、丙烯、氫氣經過濾按比例送到聚合反應器,聚合反應的產物為懸浮在稀釋劑中的高密度聚乙烯粉末,此懸浮液經離心分離,母液一部分送往回收工段處理,大部分送往聚合反應器循環使用;離心機分離出的含有稀釋劑的粉末送往水蒸汽蒸餾釜,然后經螺旋脫水器脫除游離水,送往流化床干燥;其濕含量合格后,再送至穩定崗,加入一定量的添加劑(顆粒牌號),在粉末料倉內進行均化;均化后的粉末送往造粒工段(粉末經混煉機、擠壓機造粒后作為聚乙烯顆粒成品送至成品工段)或成品工段(粉末牌號)。
(三)聚乙烯生產裝置的風險評估
根據HAZOP方法節點劃分的基本原則,將該裝置的兩條生產線共劃分為47個節點。鑒于HAZOP方法具有類比性,本文僅選取了聚合反應器的某個節點來說明了HAZOP方法在聚乙烯裝置風險評估中的具體應用。目前最流行的針對危險分析而開發的專業軟件PHA-Pro7是HAZOP方法運用過程中使用的軟件。聚乙烯生產裝置某節點(聚合反應器)的工藝流程是:乙烯、丙烯、氫氣通過乙烯管線連續不斷地進入聚合反應器,其量由相應的閥門控制;混合催化劑由泵串聯輸送到聚合反應器,其量由管道閥門控制;乙烯、丙烯、氫氣在催化劑的催化作用和攪拌器的攪拌作用下在聚合反應器內發生聚合反應;聚合反應后的懸浮液由反應器頂部出料管送到后聚合反應器。在HAZOP方法分析時,選取了聚合反應器溫度過高、溫度過低、壓力過高、壓力過低,攪拌器X故障、雜質過多,高壓氮氣流量過高、流量過低,取樣異常9個偏差。
三、結語
目前,化工行業安全評價一般是為企業工廠設計與選址、系統設計、工藝流程、事故預防及制定應急計劃等提供參考。我國在化工安全評價方面發展起步較晚,但發展較為迅速,評價方法種類較多,通過采取科學的評價方法,旨在降低化工建設項目的危險性,確保項目能夠順利進行,保證相關人員的人身安全。
1化工建設項目中安全評價的重要性
1.1法律法規的強制性要求
在化工建設項目中安全評價起著重要作用,我國政府部門也一直高度重視安全評價工作,為了確保項目建設過程中的安全性,提高相關人員的安全生產意識,我國頒布了一系列關于安全評價的法律法規,如:1998年頒布了《建設項目(工程)勞動安全衛生評價管理辦法》、2002年頒布了《中華人民共和國安全生產法》等。近年來,國家頒布的法律法規,確保了安全評價工作在化工項目施工過程中貫徹落實下去,同時加強了項目建設中的安全監督力度。
1.2為安全生產提供保障
在化工項目建設過程中,經常會有一些有毒物質或是易燃易爆物質,這就給相關工作人員的人身安全帶來威脅,而且帶來的危害是難以預估的,同時也會影響到社會的安定團結。在項目施工前進行安全評價可以有效的檢查、識別和評價出項目中存在的外在或是潛在的不安全因素,并對存在的不安全因素及時采取防范措施,消除或降低安全隱患,防患于未然,同時根據項目的安全評價制定出應急預案,有利于降低由于事故造成的巨大損失,保障施工人員的生命安全,同時也能確保施工單位的經濟效益。
2安全評價案例分析——以天津某企業生產不飽和聚酯樹脂項目為例
2.1建設單位及建設項目概況
天津某企業是以生產不飽和聚酯樹脂和減水劑為主的多種化工產品的綜合型化工企業。通過將回收的廢聚對苯二甲酸乙二醇酯(PEF)或對苯二甲酸(PTA)可生產不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂,是一種熱固性樹脂,當用玻璃纖維增強時可稱為一種復合材料,俗稱“玻璃鋼”。合成的樹脂有效的解決了環境污染問題和生產成本,同時在韌性、彈性以及強度上都有所增加。該建設項目為遷建項目,擬建設年產15萬噸不飽和聚酯樹脂生產裝置,由生產區、罐區、倉庫區、公用工程區、辦公生活區組成。
2.2該項目中存在的安全問題
本研究采取預先分析危險性的方法進行安全評估。根據預調查分析,不合理的生產過程會造成工作環境污染,如在儲罐區、倉庫區裝卸、化驗工采樣、車間裝置的工藝過程產生的物料泄漏、逸散、排放等,生產設備尾氣排氣等有組織排放廢氣均有可能影響工作環境,嚴重時可引發嚴重的安全事故。
2.3應急救援預案
2.3.1現有應急救援預案
生產廠建有“火災事故應急救援預案”,預案中包含基本情況介紹、危險目標的確定及分布、應急救援指揮機構的組成、職責、化學事故處理及緊急事故處理救援預案演練方案等。
2.3.2應急救援組織及指揮系統
為防止在項目建設過程中出現火災等重大災害,特組建由總經理、副總經理及主管車間、倉庫、設備等部門領導組成的應急救援小組。一旦發生重大災害應急救援領導小組統一指揮,負責公司應急救援工作的順利進行。指揮機構主要負責預案的制定、修訂,組建應急救援隊伍,組織預案的實施和演練,檢查督促做好重大事故的預防措施和應急救援的各項準備工作。一旦出現事故,可以確保及時疏散人員及控制有毒、有害物質擴散,及時滅火、保障受傷人員的醫療救護等工作。
2.3.3應急救援設施及通訊聯絡
為避免出現事故造成人員中毒、受傷,專門配備了防毒面具、防酸堿工作服、防護眼鏡等應急個人防護用品、應急救援通訊工具及配備便攜式有毒氣體報警器等,并且由專人負責維護、保管和檢驗。事故發生會有專業隊伍切斷事故源撲滅初起火災,并佩戴好防護面具,及時將中毒、受傷的人員送往醫院。
2.4生產工藝流程優化
工藝流程,如上圖。生產不飽和聚酯樹脂主要分為兩步:(1)將二元酸與二元醇聚成聚酯,根據不同型號樹脂進行配料的配比計量,在反應釜內通惰性氣體加以保護。液體原料乙二醇、丙二醇等通過密閉管道輸送至反應釜,在反應釜上方工人將固體原料苯酐、順酐投入投料口內,固體原料依靠重力作用進入釜中,阻聚劑氫醌和石蠟通過反應釜上的加料口人工投入釜中,混合均勻后進行縮聚反應。反應溫度控制在190℃~200℃左右,反應時所需的熱由導熱油爐車間提供。當聚酯的酸值達到30~50時,停止加熱,將冷卻循環水系統提供的冷卻水通過密閉管道輸送至生產車間,使釜溫降至160℃~170℃,準備進行稀釋。(2)交聯劑苯乙烯和縮聚產物聚酯樹脂通過密閉管道輸送至混合釜,作業工人通過混合釜上的加料孔將阻聚劑氫醌和石蠟投入釜中,進行共聚交聯反應。一般情況下,稀釋時的溫度控制在60℃~70℃,稀釋時間一般控制在30min,即可出料包裝。包裝過程中主要采用半自動包裝生產線,工人進行巡檢及輔助操作。在整個工藝流程中產生的廢氣主要是反應釜氮封氣及生產過程中的無組織排放氣,見下表。生產廢水主要來自生產車間生產樹脂縮聚反應工序,總水量約為8000噸/年,主要成分為含醇類及其他有機物。生產工藝廢水處理流程:車間內縮聚反應工序出來的廢水,先經過蒸餾,提取出醇類物質,使塔釜出來的廢水達到三級排放標準后,再排入園區污水處理廠。
2.5安全評價實施效果
該建設項目根據安全評價要求擬選擇先進成熟的工藝技術和設備,工藝布局合理,工藝設備的密閉化、自動化,減少工作人員與有毒氣體的接觸,并通過監測的方式,及時對作業場所空氣中有害氣體濃度進行監測,加強工作人員的健康監護和風險管理,為工作人員的人身安全提供保障,將工作場所存在的職業病危害濃度/強度降到國家規定的標準以下。此外,通過對工程項目的安全性分析、職業病危害因素分析、在生產過程中可能會發生化學灼傷、中毒等問題的分析,提出了相應的防護及應急措施,對工作人員的人身安全起著重要的作用,提高了企業生產活動的安全性。
3結論
隨著化工行業的快速發展,安全評價工作也逐漸系統和完善,但是在實際施工過程中仍然存在很多棘手的問題有待解決,比如施工過程中一旦發生事故勢必會造成危害、環境污染等問題,如何快速恢復事故造成的污染?如何在事故發生后快速疏散周圍的群眾?這些棘手且必須解決的難題都應該列入到化工項目的風險管理和安全評價的范圍內,再結合實際情況和安全評價人員積累的工作經驗,將安全評價的理論應用到實際項目中,降低項目的風險指數。筆者認為必須建立自己的安全評價體系,確保在化工項目施工過程中相關工作人員的人身安全,降低施工單位的經濟損失,保護項目周圍的生態環境,只有這樣才能推動我國化工產業的健康持續發展。
作者:邢立偉 單位:天津渤海化工集團有限責任公司勞動衛生研究所
參考文獻
[1]羅云,樊運曉,馬曉春.風險分析與安全評價[M].北京:化學工業出版社,2004
中圖分類號: B845 文獻標識碼: A 文章編號:
1 工程分析
對工程項目進行分析是做好化工項目環境影響評價的基礎,且貫穿于環境評價的全過程。通過工程分析,不僅是工藝分析,還要對工藝過程中原輔材料的用量、用水量、能量消耗及污染物的排放進行定性、定量的描述,能夠知曉項目在進行建設的過程中三廢的種類、性質和危害,根據其產生和排放情況制定相應的治理措施。擬建工程中分析的物料平衡數據是環節影響評價書重點關鍵數據,可以說,工程分析的準確決定著整個化工項目環境影響評價的成敗。
工程分析的內容。首先需要對不同的生產工藝進行對比分析,針對各自的優缺點,對項目工程的生產工藝進行分析。在進行分析時主要對項目概況,主題工程、公用工程、輔助工程情況進行介紹,工藝流程和污染環節展開分析,物料的平衡,紡織污染的措施及效果分析,生產工藝的先進性進行評述等。其中的重點是要劃分化工生產并確定其工藝類型,對物料的變化進行分析,確定污染物,核定三廢產生的狀況。工程分析常用的方法有類比法、物料衡算法和資料復用。
1.1 物料平衡
物料平衡是進行工程分析的重點。一般采用“逆推法”進行物料的衡算。它從終端產物開始,逆流程推算。將原輔料的輸入量、行業一般產耗比與計算結果進行類比核實。計算物料平衡的方法有:總量法和定額法。
1.2 水平衡
水平衡是“環評”導則中明確的任務,它能夠反映出廢水的排放量和濃度,同時體現了廢水排放量與工程系統能否節約用水的程度。在化工項目的生產系統中,水平衡的要點是:明確物料帶入的水分,特別反映出物料參加反應后生成的水分,以及水的重復利用和循環利用率,制作出水平衡表。
2 選址合理性分析
廠址選擇是化工項目環評的關鍵。所選廠址必須考慮地區的自然環境和社會環境的特點,滿足土地利用、工農業布局和環境功能區劃的要求,以環境影響小、交通方便、經濟、環境風險小為原則,并綜合考慮居民分布情況、飲用水源分布等。
選址不合理,即使采用最先進的生產工藝,最嚴格的環保措施,也可能埋藏極大的環境隱患。因此,對承接的化工項目的環評工作,一定要本著實事求是的態度進行分析。若通過資料收集和現場調查,發現項目選址不合理,應及時提出,以便業主及時調整。一旦選址不合理,在選址階段提出及時的變更(修改)意見往往是最經濟的方法,也是經濟有效的環保措施之一。在化工項目的選址分析中,應重點考慮以下問題;
(1)嚴禁在城市規劃的生活居住區、文教區、水源保護區、風景旅游區、名勝古跡、療養區、自然保護區建設;
(2)廠址選址必須符合城市發展規劃、產業發展規劃、產業布局和環境保護規劃;
(3)若在園區內建設,應符合園區的發展規劃和產業布局,且環保等相關配套設施齊全;
(4)符合總量控制要求和有足夠的環境容量;
(5)廠址應接近原料產地;
(6)供排水條件好,有適宜的污水排放口和固廢處置場所。污水排放口必須符合飲用水源保護區相關規定要求;
(7)人口密度低,場地布置衛生防護距離和風險防范距離能得到有效保證;
(8)應位于城市主導風下風向,城市的飲用水源下游。
3 環境風險評價
環境風險評價是指對建設項目建設和運行期間發生的可預測突發性事件或事故(一般不包括人為破壞及自然災害)引起有毒有害、易燃易爆等物質泄漏,或突發事件產生的新的有毒有害物質所造成的對人身安全與環境的影響和損害進行評估,提出應急、防范與減緩措施。環境風險評價應關注以下幾個問題;
(1)環境風險評價與安全評價的區別。環境風險評價不同于安全評價,環境風險評價范圍的著眼點是區域環境,包括自然環境、社會環境、生態環境等,而安全評價著眼于設備安全性事故后暴露范圍內的人員與財產損害,通常設備燃爆安全性事故的范圍限于廠界內。
(2)環境保護目標排查。環境保護目標的排查是風險評價的重要基礎。鑒于化工項目生產過程易發生突發性事故的特點,在風險評價中,應認真對環境保護目標進行排查,排查中應注意以下幾方面:
①應明確各保護目標與危險源的關系;
②項目選址所涉及江河湖海,按環境風險涉及的范圍排查,如飲用水源保護區、自然保護區、重要漁業水源、珍稀水生植物、珍稀水生動物棲息地等;
③項目選址所涉及的人口集中區和關注區,按風險評價范圍進行排查,并可根據項目特點,適當擴大。
(3)最大可信事故。最大可信事故是指在所有預測的概率不為零的事故中,對環境(或健康)危害最嚴重的重大事故。必須對化工項目的技術特點熟悉,確定的事故必須是概率不為零的。
(4)風險識別。在風險評價中,部分環評報告中易出現缺項、漏項,如僅對項目的生產工藝過程的風險進行分析和評價,風險識別對象也僅限于廠區內的生產裝置的現象。風險識別的對象應包括原輔材料、副產品、產品的運輸,公輔設施(包括管道、貯存、裝卸、碼頭、運輸站場等),工藝過程,使用過程。現大多數化工項目的建設均在化工園區建設,因此,在進行風險評價中,還應高度重視項目引發的次生或伴生的事故的影響,以及可能導致周邊相鄰企業發生的鏈式反應的風險事故分析。
(5)風險防范措施及應急預案。化工行業的項目建設必然伴隨潛在的危害,如果安全措施水平高,則事故的概率必然會降低,但不會為零。一旦發生事故,需要采取工程應急措施,控制和減少事故危害。如合理設置安全防護距離,設置應急救援設施、救援通道、應急疏散及避難所。明確?;焚A存的安全防范措施,采用自動監測j報警、切斷系統等工藝技術安全防范措施??扇細怏w、有毒氣體的自動監測報警系統,消防火災報警系統,事故池和事故消防水池的建設,圍堰的建設等。
如果一旦有毒有害物質泄漏至環境,可能危害環境,則需要實施社會救援。因此,在環評報告中應制定應急預案,預案的內容應按導則的要求設置。
4 污染控制與保護措施
污染控制與保護措施概述污染控制與保護措施的最佳途徑是實現“三廢”的資源化。其中固廢的資源化是常見的利用形式。污染控制與保護措施論證中,一般對廢氣、廢水的治理措施均較全面,但仍有一些問題容易忽略,應注意的問題有以下幾點;
(1)危險廢物?;ろ椖炕旧暇婕拔kU廢物的產生及排放。危險廢物必須交由有相關處理資質的機構處置,且在環評報告中應附協議及該機構的資質證書。若企業自身處理,必須根據危險廢物處置的相關法律法規和標準的規定,嚴格落實措施和要求。若項目的危廢產生量較大,且企業自行處理,必須對焚燒、填埋等場地進行選址論證、敏感點排查和影響預測、明確防滲漏及其他措施。同時,環評報告中應明確闡述危險廢物的臨時貯存量、臨時貯存設施的位置、措施和要求。
(2)一般工業固廢?;ろ椖客写罅康囊话愎I固廢產生,如硫磺制酸工程產生的礦渣,一般可作為礦制酸的原料。而我國目前配套的一般工業固廢渣場修建相對滯后。如果沒有資源綜合利用的條件或利用不完全的,項目必須設置永久性渣場。環評報告中應進行渣場的選址分析、敏感點排查和措施論證。
即使可實現資源綜合利用的項目,報告中也應分析綜合利用的可行性,提供協議,并提出一般工業固廢的臨時貯存設施的位置、措施和要求。
中圖分類號:G449文獻標識碼: A
一、危險化工工藝風險等級評估指標體系的設計原則
指標體系的設計原則是根據石化企業危險化工工藝的客觀狀況、系統性能、動態特征、穩定狀態、可控制程度等進行科學的導向,建立完善的指標體系結構。
對于評估指標體系等級的劃分要求能夠客觀的反映危險化工工藝的實際情況,等級劃分要科學合理、清晰明確,各個等級都能反映出等級指標中的模式特點,所以指標體系的設計要遵循以下幾個方面的標準進行設計。
1.評估指標體系等級的劃分要求能夠客觀的反映危險化工工藝的實際情況,等級劃分要科學合理、清晰明確,各個等級都能反映出等級指標中的模式特點,層次分明,突出等級特點。
2.在設計危險化工工藝風險等級指標體系結構中,要突出等級的代表性,避免各等級之間的影響和連帶。
3.指標體系等級劃分運用科學的定性、定量方式,將等級評估過程轉換為定量賦值計算過程,如遇到難以賦值和量化的指標可以采用定性描述的方法將其分類。
4.等級評估指標體系要建立在實際可行性與可操控的前提下,對于資料的分析與處理盡可能的選擇可定量獲取數據的方式。
二、危險化工工藝概述
1、化工工藝的危險性
化工工藝是指通過原料處理、化學反應、產品精制等化學生產方法,將原材料轉變為產品的過程,這些過程通常需要相應的操作條件要求,并需使用特定的儀器和設備,使材料發生物理學上或化學上的變化,而危險化工工藝就是指在化工生產過程中,可能導致中毒、火災或爆炸等安全事故的工藝。石油化工企業的生產過程主要是將石油、天然氣等原材料,通過相應設備使其進行一系列的物理變化或化學反應,其工藝普遍具有連續性強、操作復雜的特點,原料、產品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蝕性的物質,且反應多是在高溫、深冷、高壓等特殊環境下進行的,因此反應裝置的運行、檢修、運輸、安裝等環節也普遍存在危險性。
2、化工藝危險源的具體分析
1)危險化學品。國務院頒發的危險貨物品名表與危險化學品名錄中,將危險化學品分為爆炸品、壓縮與液化氣體、易燃液體、易燃固體及自燃固體、氧化物及過氧化物、以及毒害品和感染性物品等幾大類??梢哉f,這些化學品在石化生產中都有所涉及,其中一些還是重點石化工業的主要原料與產品。以其中的主要危險氣體而言,最為常見的就包括液化石油氣、氫氣、氨氣和硫化氫氣體等,液化石油氣作為一種從油氣田或石油煉制中獲得的碳氫化合物,可以作為重要的化工原料或燃料使用,但它同時也是一種易燃易爆氣體,并具有很強的揮發性且極易受熱膨脹,在大量被吸入人體后,還會導致窒息中毒等問題;氫氣作為工業原料廣泛應用于石化工業的各個領域,生產中需加入氫氣通過去硫和氫化裂解來提煉原油,但氣體具有無色無味、燃燒火焰透明等特性,因此發生泄漏時,通常很難被察覺,一旦液氫外泄至空氣中,就有可能與空氣混合引發燃燒爆炸事故;而其他常見的氨氣、硫化氫氣體等,也各具可燃性、腐蝕性等危險,必須妥善管理,加強預防控制。
2)反應裝置的危險性?;どa設備的危險性主要來自其生產原料、產品、以及相關工藝條件,催化裂解、常減壓蒸餾、延遲焦化以及汽油加氫等工藝中,設備的安裝、運行,及維護都面臨一定的安全風險。以催化裂化裝置為例,該裝置主要包括反應器和再生器、加熱爐和輔助燃燒室、裂解余熱鍋爐、油氣分離器、氣分裝置等。生產過程主要包括原料油催化裂化、催化劑再生和產物分離3個主要工藝流程,以原油蒸餾所得的餾分油為原料,在熱和催化劑的作用下發生裂化反應,以獲得輕質油品和液化氣等產品,其原料與副產品、產品均易于與空氣形成爆炸性氣體,在生產過程中產生的硫化氫有毒,且易泄漏,具有中毒危害。故整個裝置具有易燃、易爆、有毒等危害特性。此外,工藝中的高溫、高壓等工藝條件和裝置自身的缺陷等也構成了生產過程中的危險性因素。
三、重視風險評估方法的研究
1、危險源辨識
應根據不同企業的具體生產過程對其工藝中各物質與裝置的固有危險性、危險物質容量、溫度、壓力、操作方式、反應放熱與腐蝕性等多個項目分等級賦值并進行累計計算,所得的危險程度再結合其風險指標、危害程度及后果、控制方案等建立完備的資料數據庫。以危險物質容量為例,該指標是針對工藝裝置中各種反應物的含量,參考《危險化學品重大危險源辨識》或《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》等標準進行分級,含量的計算應以反應物的反應形態為標準,有觸媒的反應還應去掉觸媒層所在的空間。在計算機的自動識別和控制程序設計中,還應完善系統中的查詢、保存、修改等功能。
2、風險等級評估指標體系的合理性研究
1)通過建立危險性化工工藝風險等級評估指標體系可以根據化工工藝的工藝參數進行固有危險性劃分,再根據安全生產中容易發生危險事故的管理措施進行危險評定,具有很好的可行性。
2)危險性化工工藝的固有危險性可以通過建立定量賦值計算方程,采用計算的方式進行評估,這樣得到的結果更加科學與準確。生產過程中容易產生突發事故的風險定性的方式進行分類,綜合化工工藝風險進行等級評估建立執行標準,將石化企業化工工藝的危險性降到最低。
3、科學進行風險識別與安全評估
化工工藝應用中,化學反應相關設施儀器安全性、應用材料的運輸、屬性、冷凝處理、過濾操作、干燥處置、反應混合等環節尤為重要?;どa中連續的處理過程體現了良好的穩定性,優質的生產效能以及安全等級,因此該環節成為安全評估的首要因素。當然,不同化工工藝具有一定的差異性、顯現出的特征有所不同。進行比對分析不難看出,間歇工藝體現了更為簡單便利性,其操作處理手段具有良好的彈性。在設計階段中,可應用精準度有效的數據資料,體現了良好的通用性。風險識別過程中,應關注化學反應呈現出的具體路線。一般來講一類反應會呈現出若干工藝路線,因此我們應比選出應用路線可降低危險物質的總體用量、預防危險事故的模式,并盡量選擇無毒害、危險影響低水平的材料。還應有效的掌控過程條件要求的苛刻性,令其限定在較低水平。例如,在應用催化劑對各類化學危險材料進行稀釋處理,可有效的降低反應呈現的劇烈現象。還可積極采用新工藝科技手段,降低危險介質的總體藏量,并提升原材料整體應用效能,降低形成廢料量。對于各類過程用料以及化學反應輔助劑,應盡可能的回收再利用,進而有效的抑制化學反應變化對生態環境形成的不良破壞與污染影響。
化工工藝設施在化學反應處理階段中,還會呈現出偏離健康運轉狀況問題,進而導致超溫超壓的危機現象。為此,在風險識別與安全評估階段中,應注重選擇優質的壓力管控裝置,并做好各類排泄閥門、防爆安全板、通風連接管路、安全閥門的評估判斷,做好關鍵環節的維護保養。同時應評估各類穩定裝置,例如緊急操控設施、冷卻系統有否會對化工生產工藝產生危險影響,具體的等級標準。就化工生產中危險性較大的操作,應采用全自動智能管控體系,也可引入程序控制系統。當產生爆炸以及安全火災等危機事故,則可有效的預防安全隱患的不良蔓延與擴充。另外應全面考量管理維護的可靠性,各類設施管路均應配設必要的閥門裝置,令其同檢修部件可有效斷開,確保操作員工自身安全性。另外還應考量進行安全救援系統設備的科學配設,例如布設洗眼區域以及安全淋雨系統設施等。
4、其他管理內容
其他管理內容包括方案設計與評估、數據管理、預算管理等。要確保安全辨識與評價的可靠、實用,必須對包括生態環境污染等內容在內的危險辨識及控制、工藝路線的科學性、作業的安全性、以及工程進度計劃等方案進行綜合評估;而針對企業的未來發展規劃,數據庫應具有運行穩定、更新快、可擴充的性能,預算管理則應根據實際風險特點,合理配置安防費用,降低企業的經營成本。
結束語:針對化工工藝技術特征、生產危險性進行必要的風險識別與安全評估尤為重要。我們只有制定科學有效的應對策略,明確化工生產安全狀況,掌握危險管控點,方能提升管理效益,營造安全可靠的化工生產與工藝應用環境,實現可持續的全面發展。
參考文獻
一、化工安全評價發展概況
安全分析評價法最初是在美國航空航天工業上應用發展的,并迅速推廣到化工行業領域。隨著化工行業的快速發展,化工行業物品的易燃易爆、有毒有害物種類與數量的爆炸式生長,以及對由科學技術發展產生的新工藝新技術掌握不熟練,導致安全事故頻發,在此背景下,安全評價得到了充足的應用與發展。
安全評價主要是基于一定的數學計算方法,通過建立化工工藝流程系統的數學模型,對系統中可能發生故障或者危險的部分進行調查分析,依據特定的損耗標準、傷害數值來確定系統的危險性,如果危險系數達到某一規定值,則需對系統進行必要的修復或者對某個故障零件進行維修更換,以此降低化工項目危險性,保障項目順利進行以及相關工作人員的安全。
二、化工安全評價方案設計
常用的化工安全評價方法大致可以分為以化工項目常見故障分析為基礎的故障類評價法和基于數學模型、理論分析的指數法兩類。
故障類主要是采用概率論的方法,對項目及相關技術、部件故障發生情況進行統計分析,建立故障分析模型,如故障樹(FAT)、故障類型影響分析(FMEA)模型等,以此為基礎建立風險評估系數,最終形成化工安全評價系統指標。
指數法是指依據不同的項目細分單元,采用不同的評價項目,對每一個細分單元都做出相應的安全評價范圍并建立風險度系數,最終再依據數學公式計算項目總體風險度。常用的指數法有道化法(DOW)、蒙德法(MOND)以及快速排序法。
三、化工安全評價方案分析
化工安全方案綜合考慮了各種分析方法的優缺點,以便在實施過程中達到項目風險度最低,排除最大危險物,提高化工安全等級的目的。
1.化工項目方案分析與安全評價材料準備
在進行化工安全評價前,必須要對相關的資料進行研究,對項目采用的新工藝、新技術等工藝流程進行論證分析,對歷史上曾經發生過的案例進行分析參考,吸取已經出現的經驗教訓。因為事故發生的隨機性,以及發生傷害的重大性,必須對相關資料進行充足的分析及備份,建立相關的檔案管理以及管理制度,確保在設計階段不會發生重大的安全設計失誤。
2.化工項目工藝流程基礎單元細分
在充分論證相關工藝流程的基礎上,對整體工藝進行單元細分,原則上單元細分不僅要能夠包括項目安全風險發生的所有重要設備,而且能夠主次分明,層次清晰,確保在重大安全事故發生時能夠及時定位,快速查找并解決安全隱患。每個細分單元既彼此獨立,又要相互聯系,以主要工藝涵蓋產品從原材料采購到成品加工生產銷售的整個過程。
3.重大危險項目單元提煉
大部分的化工項目在進行單元細分之后會顯得龐大復雜,有時一套大型設備就會被細分為上千個微分單元,因此,在進行安全評價時,有必要對微分單元進行提煉篩選。在篩選過程中,可采用快速評價的方法,對安全隱患或者風險度低的單元進行選擇為性過濾,保留具有重大危險項目的單元,為后期安全評價作好準備。
4.化工安全評價方法對比及方案評價
不同的安全評價方法有著不同的適用領域,各種方法之間既相互聯系,又各自不同。在爆炸、安全以及毒性等方面,道化法、蒙德法和快速排序法有著不同的選取標準,而且隨著化工技術升級,化工產品多樣化的趨勢,這些安全評價方法都在不斷的進行升級改進,每種方法都能夠反應所評價的化工安全等級。
道化法是指火災爆炸危險指數評價法,由美國道化學公司提出,該方法主要依據災害發生時重要潛在危險物質能夠釋放的最大潛能,同時加入物質、工藝流程操作等在爆炸時的危險性系數,最終計算得出“火災爆炸指數”。根據不同的細分單元火災爆炸指數,建立不同的危險等級指標,并提出具有針對性的應對措施。因此,道化法主要的著重點在火災爆炸的區域性影響范圍以及計算相應損失方面。
蒙德法由英國帝國化學公司蒙德部提出,該部門人員在運用道化法進行項目設計潛在危險研究的基礎上,對道化法進行修正補充,通過引進化工工藝流程中“毒性”的概念,增加了補償系數,擴大了道化法的應用范圍,加強了道化法的實用性,使得道化法在進行安全評價時更加貼合實際。另一方面,對進行安全評價改進后的化工裝置、工藝設備進行二次評價,增強了化工工藝機器設備的安全性、可靠性。因此蒙德法主要是在火災爆炸同時伴隨毒性物質、氣體的影響區域計算時比較全面。
快速排序法則通過對道化法的精簡,提煉其主要的計算公式,旨在從繁復的細分單元中找出危險系數最大的單元,快速提煉危險等級較高的單元,適用于大型的多系統多單元的安全評價。
通過前期的分析研究,綜合運用道化法、蒙德法以及快速排序法,對危險單元進行宏觀的分析,標明各單元危險等級,以此為基礎,建立重大危險單元的故障樹分析模型,對危險等級較高的單元進行微觀分析,確?;ろ椖康陌踩?。
5.最終安全評價方案的實施
針對前面的各個分析結果,在分析對比的基礎上,對各個重要單元的危險指數進行綜合排序,對由重大安全隱患的工藝裝置進行更換改進,制定完備的預防及應急措施,有效防止故障或者危險的發生。
化工安全評價的發展趨勢必然朝著更加實際有效的方向發展,而且隨著計算機技術的發展,必然會出現更加先進的評價方法。目前,安全評價方法種類較多,不同企業使用的方法不同,未來必然會形成一套集成多種評價方法的新系統,而且評價的范圍會不斷的擴展,并延生到更廣的領域,評價工作也會越來越規范標準,形成制度化、標準化評價工作是發展大趨勢。
四、總結
化工安全評價的最終目標是保證化工項目的順利進行,提高化工工藝流程、生產設備的安全性及可靠性,降低工藝工程中的危害,防止化工工程發生安全事故,影響周圍區域工作生活。目前,國內化工安全評價起步較晚,在評價方法的廣度以及深度等方面與國外還有著相當大的差距。要提高國內化工安全評價系統的整體水平,必須認真總結過往的安全評價經驗,吸收國外先進的評價方法,結合國家先進科學技術與國內發展特色,建立自己的安全評價方法。文章通過對化工安全評價的思考與分析,為國內化工安全評價方法做出了一定貢獻,在國內化工安全評價的發展方面具有一定的指導意義。
參考文獻:
1 化工企業環境風險的綜合評價與應急措施
1.1 化工企業突發環境事故的特點
由于化工企業的高風險性,導致突發性事故相對較多,事故造成的人員傷亡、財產損失以及環境污染也比較大,對于企業自身的這種特殊性,導致它具有事故發生后果嚴重、不確定性強、風險源多、影響復雜性、事故連鎖性以及評價難定量等行業風險的特點,具體分析如下:1)事故發生后果嚴重?;て髽I一旦發生火災、爆炸及環境污染性事故,則它所產生的危害與影響是特別嚴重的,它在發生事故時不僅會造成事發現場的財產損失和人員傷亡,而且對當地的地下水、環境空氣等都會造成一定程度的污染,這樣導致的后果就是事故發生后,企業將會在很長一段時期去恢復與整治,這樣造成的代價是相當高的;2)不確定性強。由于化工企業的化學物品很多都是危險物品,所以風險較多,在人為和自然等多種因素下,會導致企業事故的發生,所以很難確定它的事故風險;3)風險源多。由于化工企業存在很多低沸點、易燃易爆以及有害的物質和原材料,所以在儲存、保護、使用以及運輸的過程中會涉及到很多的風險環節;4)影響復雜。由于化工企業在環境中的轉化、遷移、積累以及降解的過程中,很多風險性物質會對環境造成一定的影響,所以它的影響是相當復雜的;5)事故連鎖性。由于化工企業自身存在很多的易燃易爆的化學物品和原材料,所以一個化學物品在低沸點或者是低閃點的狀況下爆炸或者著火,那么其他附近的物質也會發生連鎖反應,從而造成事故后果疊加;6)評價難定量。由于化工企業生產過程較為復雜,同時原材料種類繁多,所以風險源難以量化,進而在發生事故時很難準確預測后果和影響[1]。
1.2 化工企業環境風險評價
環境風險評價包括三種方法即定量、風險定性及半定量的綜合評價方法,化工企業的環境風險評價方法主要有以下幾種:一是預先危險性分析法。它的評價目標是危險因素分析與危險等級,其方法的特點是分析系統危害因素、觸發條件、事故類型以及評定危險等級的特點,它的適用范圍是系統設計施工、生產維修源分析評價,它的應用條件是分析評價人員熟悉系統,有豐富知識和實踐經驗,它的優點是簡便易行,其缺點是受分析人員主管因素的影響較大;二是檢查表法。它的評價目標是危險因素及危險等級,特點是按事先編制檢查表逐項檢查,按規定賦分標準評定安全等級,主要適用于系統設計施工、驗收運行管理及事故調查方面,它的應用條件是有事先編制各類檢查表、有賦分和評級標準,其主要優點是方法簡便易于掌握,缺點是檢查表編制復雜[2]。當然,化工企業環境風險評價方法不只以上兩種,還有一些其他的評價方法。
1.3 化工企業針對突發環境事故的應急措施
針對化工企業環境風險所引發的突發性事故,采取的措施主要有四項,即劃定風險識別的范圍、篩選風險識別的方法、識別物質風險以及識別生產過程中化工企業環境風險潛在的危險性。其中劃定風險識別的范圍主要是包括識別物質風險、識別生產過程的風險、識別檢修過程的風險、識別自然災害所引起的風險等幾個方面;篩選風險的識別方法主要是以《建設項目環境風險評價技術導則》為依據,以危險有害因素作為主要分析方法,結合分析預先危險性與檢查表的方法等;對于識別物質風險,主要是采用安全檢查法,并按照技術導則中的等級判定標準來判定化工企業的易燃易爆物質和有毒物質等;識別生產過程中潛在的危險性,主要是按照《易爆物質名稱及臨界量》以及《有毒物質名稱及臨界量》等規定,來確定化工企業內部原材料等物質潛在的危險性及危險源[3]。
2 化工企業環境風險綜合評價的研究方法
2.1 建立評價指標體系
在借鑒國外對化工企業環境風險的綜合評價指標的基礎上,按照過程的完整性、要素的綜合性、成果的可比性以及簡明、實用性的原則建立指標體系,其中對于過程的完整性,把這種過程定義為指標體系即主要是企業在整個突發事故中,按照事故發生的時空規律對源項從封閉的環境中釋放到外部環境中并與受體接觸的整個過程;對于要素的綜合性主要是通過把過程因子、源項因子與受體因子三個方面進行綜合評價進而判定企業環境的風險;對于成果可比性主要是結合我國的實際情況與國內外的成果與國際相比;對于簡明、實用性主要是在選擇具體指標時,要考慮到可獲得的數據。
2.2 建立評價模式
評價模式的建立主要包括以下兩個方面,即確定指標權重與各指標模糊隸屬度,并根據我國已有的14項二級指標風險水平的評價標準,篩選出在各項指標中的最差與最好值,并通過這種最大-最小值的方法來評價化工企業環境風險。
3 針對某一化工企業環境風險綜合評價進行案例分析
3.1 調查企業的基本環境風險情況
由于化工企業涉及危險化學物質和危險化學工藝,針對這種風險源,以山東省某化工企業為例,它的原料中甲醇、甲醛占有相當大的比例,由于該化工企業原材料的危險性,在發生爆炸或者重大事故時會對環境造成污染。
3.2 應急保障能力與措施
在化工企業中,由于原材料在儲存和運輸過程中會產生一定的危險性,所以加強應急保障措施是十分重要的。由于山東某企業廠址選擇在人口較為密集的地區,所以為了防止因爆炸等事故所造成的損失,應當強化防范措施,這樣才不至于導致更大的災害發生。例如,在突發性事故發生時要及時啟動應急響應,對現場發生的情況作出正確的分析,并采取相應的措施加以解決,在救援中,應當組織人員進行有序撤離,并且安排醫療救護等。為防范突發性事故,日常應當加強教育和應急演練,配齊應急物質,提高突發事故應對能力。
二、控制目標
無因工死亡事故;
無重大泄漏、中毒事故;
無重大火災或爆炸事故;
無重大特種設備事故;
無負主要責任的重大交通事故或公共安全事故;
無重傷事故;
一般事故造成的直接經濟損失≤40元/百萬元產值(現價);
千人輕傷率控制在0.5‰(月均)以下。
三、工作要點
㈠ 通過技術進步促進安全生產,實施裝置和過程的安全性配置改造,提高本質安全水平。
1、進一步完善工藝措施安全性以及極限操作的評估機制,從危險操作著手,抓好平穩操作,逐漸樹立系統地平衡操作的觀念,并系統地進行改進。
2、繼續探索化學反應模式的系統改進,積極推進新催化劑的研發和應用,提高化學反應的安全性,優化工藝過程,減少生產過程中的危險因素,不斷提高本質安全水平。
3、抓好苯胺、聚碳擴產等建設項目安全“三同時”工作,探索新工藝、新技術的應用,確保項目建設、運行安全。
4、繼續深化以消滅危險源為目標,把循環經濟和節能運行與安全運行相結合。通過工藝創新,盡可能消除或減少危險源,實現化工過程放熱過程和用熱過程集成聯動,將化學反應熱和工藝余熱回收利用,完善全廠熱交換網絡,進一步優化熱量的梯級利用。
5、設備管理部門對企業特種設備(鍋爐、壓力容器、壓力管道、起重機械等)及其安全附件按期進行檢驗,并做好檢驗和試驗記錄,對檢驗為有缺陷的設備要及時停用或降級監護使用,并有計劃地更換相應的設備或管線。
6、繼續抓好危險化學品的管理。進一步完善重大危險源的監控措施,在重大危險源及關鍵要害部位,增設醒目的安全標識。加強廠區道路整治,確保危化品運輸安全。
7、加強現場圍堰的完善及規范管理,加強惰性氣體保護裝置的日常維護和管理。
㈡ 推進安全標準化工作,完善安全組織和管理體系,落實安全責任,強化安全管理,并保障有效實施。
1、進一步完善安全生產的目標責任制管理,完善風險獎勵金制度。進一步細化安全目標考核辦法(分解到經濟責任制、風險獎勵金、安康杯考核辦法中),層層簽訂安全目標責任書,落實到每個崗位、每個人。
2、實施全過程風險管理。完善風險評價組織,加強作業活動的危險因素辨識和風險評價,切實落實各項風險控制措施,對重大風險要制定風險削減計劃并予以落實(過程改進),確保作業活動的風險在可承受范圍內。組織職業健康安全管理體系的評審,實現管理承諾,保持體系持續合規、有效運行。
3、認真開展安全標準化工作,對照《危險化學品從業單位安全標準化規范》完善企業各項安全管理制度、記錄臺帳。各單位要按照規范及《安全標準化工作整改方案》(重長風化[XX]104號文)要求,按時完成、改進各項工作,爭取在一季度實現達標驗收。
4、認真貫徹企業《危險化學品安全管理制度》,切實加強生產、經營、儲存、使用、運輸和處置廢棄危險化學品等各個環節的安全管理工作。進一步完善危險化學品安全管理的長效機制。