路念明,吳增光,趙東風
(1. 中國化學品安全協會, 北京 100713;2. 中國石油大學(華東) 機電工程學院, 山東 青島 266580; 3. 中國石油大學(華東) 化學工程學院, 山東 青島 266580)
石油化工
城市型煉廠的問題來源和解決思路探討
路念明1,吳增光2,趙東風3
(1. 中國化學品安全協會, 北京 100713;2. 中國石油大學(華東) 機電工程學院, 山東 青島 266580; 3. 中國石油大學(華東) 化學工程學院, 山東 青島 266580)
隨著歷史和城市的發展,一些石化企業已經從工業區布置關系轉變成工業和居民混雜相間,形成靠近石化企業被城市包圍的格局,不僅使生存環境面臨社會強烈的負面輿論,也已經成為企業發展的嚴重瓶頸。就如何破解這些難題,從城市化進程和安全規劃等方面對問題的來龍去脈進行了探討,并針對其帶來的安全環保風險提出了解決思路,以期對有相似處境的企業尋求發展道路提供思考。
城市型煉廠;防護距離;風險
我國的城市化進程隨著經濟的持續快速發展也逐漸加快,導致一些在建廠之初位于相對偏僻環境的石化企業周邊出現越來越多的居民區、學校等人員集中的敏感區域,有的企業甚至與上述敏感區域的防護距離已經不能滿足國內相關法規和標準的要求,形成了城圍石化這一現象[1]。由于前期缺乏合理的規劃和諸多歷史原因,諸如此類的城市型煉廠不僅對自身的風險管理帶來了難題,也影響到了周邊居民和設施的公共安全和居住環境。甚至一旦引發重特大事故,將嚴重威脅周邊群眾的生命財產安全。
天津港“8.12”事故的嚴重性不得不使人們重新聚焦城圍化工這一現象。就如何解決這一現象帶來的問題和降低其風險,是現今社會的輿論熱點和研究熱點問題。本文從城市化進程、安全規劃的缺失和監管不力等方面探討了問題的來源,分析了城市型煉廠帶來的多方面風險,并結合國家政策和行業動向總結出了兩種城市型煉廠的解決途徑,對提升政府和企業安全監管部門對區域風險的全面了解,和為城市和行業管理者的相關決策提供思考。
1.1 城市化進程的加快
改革開放后我國城市化的進程加速,社會經濟迅猛發展,使得城市規劃滯后于城市化發展的問題更加突出。而城圍化工現象正是在這過程中,一定時期與階段下工業化遇到城市化的特殊產物。
一般認為,城市化的概念為農業人口轉化為非農業人口、農業地域轉化為非農業地域、農業活動轉化為非農業活動的過程[2]。而城市化的過程是與工業化緊密相關的,城市化需要通過工業化來實現,而城市化集聚了人口和其他生產要素,為推動工業化提供了需求條件。
因此在集聚人口和生產要素的同時,企業為考慮到職工生活的便利性,解除職工在日常起居、醫療和子女教育后顧之憂,工廠周圍的居民區、醫院等敏感目標便應運而生。此外,城市化的進程也包含了新城市的形成和原城市的向外擴張,使得原本處在城市偏僻地段的煉廠也逐漸被城市擴張所帶來的敏感目標包圍。
1.2 城市規劃中關于安全規劃的研究不足
城市型煉廠問題不僅僅是城市化進程造成的,也與目前我國在城市安全規劃的研究與應用的嚴重不足有關。目前面臨城市型煉廠困境的企業項目建設期大都處于上世紀六七十年代,此時項目選址僅僅考慮了原料供應、區域產品消費能力、水電資源供應和交通運輸條件等項目滿足生產的條件,忽略了區域的環境的承載能力、工業布局和城市規劃的要求。
發達國家于20世紀70年代開展了土地使用安全規劃的研究,并取得了較好的應用成果。目前歐美國家主要采用基于后果或風險的方法,并結合本國家的土地使用規劃準則加以使用。
我國學者從“十五”開始開展了區域定量風險評價方法在城市重大危險源安全規劃應用的研究。從我國國情出發提出了土地使用安全規劃的目標、主要內容、基礎要求和技術要點,用于指導我國關于城市安全規劃和重大危險源選址、布局的工作[3,4]。
1.3 安全規劃的法律的缺失及監管乏力
我國現行的《城鄉規劃法》于2008年施行,其中關于建設項目選址規劃的內容較少,也未對城市安全規劃做出較明確的要求。
其次,目前關于危化品生產規劃和儲存監管的法律法規有《安全生產法》、《環境保護法》、《危險化學品安全管理條例》、《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》、《安全生產許可證條例》等,從項目規劃到實施,涉及監管環節多、涉及部門多,法規規范多,往往造成安全環保監管乏力。同時,現行法律法規對不符合安全生產和環境保護的違法行為處罰較輕,單位和個人違法成本極低,低成本的違法效應導致政府的公信力下降,最終的處罰達不到懲戒、震懾和追究事故責任的作用。
最后,規劃選址過程中,企業和政府并沒有就選址事宜告知公眾,忽視居民利益訴求的表達,漠視了公民的參與權、知情權和決策權,公民缺乏有效的途徑參與到決策中,未能與企業、政府及評價機構進行公開平等的對話協商,讓公眾的生命財產面臨巨大的風險。
2.1 防護距離不足
安全防護距離是預防?;钒l生重特大事故的重要措施之一[5],衛生防護距離則直接關系到企業周邊居民的身體健康。而部分企業周邊敏感場所較多,個別距離甚至不足50m,不能滿足《石油加工業衛生防護距離》和《石油化工企業設計防火規范》的要求。防護距離的不足,不僅影響到企業周邊居民和設施的公共安全和生態環境安全,而且周邊社會活動的影響同樣威脅企業的生產安全。除此之外,企業改擴建項目因衛生防護距離不能滿足而遲遲不能通過環評,導致出現“未批先建”的違法行為。
2.2 安全風險集聚
石油化工企業具有工藝流程復雜、易燃易爆、有毒有害且具有強腐蝕性的特性,因而石油化工行業極具危險性,很可能發生危險化學品泄漏、火災、爆炸、中毒等事故。而城市人口密度高、社會經濟高度集中、資產密度大的同時也增加了城市安全的脆弱性,隨著企業與城市逐漸融合,使得高人口密度與高財產密度的地區易受攻擊和破壞,事故的后果也會因為人口聚集和建筑物密集而被擴大。
同時大量?;肺锪魇怯刹酃捃囃ㄟ^道路運輸,近年來運輸道路周邊設計及居民用地越來越密集和機動車保有量的增加,都在客觀上增加了道路事故的概率和事故后果的嚴重程度,一旦在運輸過程中發生事故,導致?;繁ɑ蛐孤l嚴重的后果。
自“9.11”事故以來,恐怖主義威脅日趨成為社會關注的焦點,加之近年來“三股勢力”活動日趨猖狂,已經對我國城市公共安全造成了極大威脅,而城市型煉廠作為化學物質和能量聚集的工業設施,目標大、設施多,加之我國對化工設施遭受恐怖襲擊的風險認識不足,存在容易被利用的漏洞,并且缺乏針對行的應急響應預案,因而很可能成為恐怖襲擊的目標,造成重大的人員傷亡和引起人群的心理恐懼,進而影響社會的穩定。
2.3 環境風險與輿論壓力
城市型煉廠布局在環境敏感區域附近,一旦發生泄露或者火災爆炸事故,不僅造成人員傷亡和財產損失,還會造成嚴重的環境污染問題。使得遺留的大氣、水體特別是土壤污染難以修復。
除此以外,城市型煉廠在正常生產過程中產生的大量工業廢水、大氣污染物和廢渣,因處理措施不當而排放超標,噪聲也不能夠有效控制。因此造成的空氣污染、水污染和噪聲污染問題,都會因城市型煉廠周邊的存在大量人口聚集的敏感點而更加突出。
從數學這一學科來看,他本身就具備抽象性強、邏輯能力大、結構嚴謹等特點,同時隨著知識點的不斷深入,基礎知識的作用與日俱增,對邏輯思維能力要求也越來越高。小學數學教學,是培養小學生邏輯思維能力的基礎,是后期數學學習中知識點掌握難易的關鍵,就目前數學教學現狀來看,即使是小學數學,復雜繁瑣的知識、難以理解的術語、抽象的圖案,讓本就思維邏輯能力不夠的小學生學起來更加困難,以至隨著學習的不斷加深,知識點的不斷累積,小學生在難以理解致使跟不上進度的情況下,很容易產生厭學情緒,所以,換句話說,復雜繁瑣的知識點,是制約小學數學教學中培養學生思維能力的主要障礙。
此外,城市型煉廠屬于典型的負外部性的設施。隨著居民對生活環境的要求越來越高,權利意識不斷增強,使石化企業和周邊居民的矛盾容易激化,引起公眾群體性抗爭行動,一旦突發環境事故,被推上輿論的風口浪尖的風險加大。這些沖突不但使公共利益受到了巨大損害,而且對社會秩序的穩定造成負面影響,也不利于企業的健康發展[6]。
此類企業的存在,已經對群眾的生命健康和財產安全構成了嚴重的威脅,與周邊敏感點的距離也已不符合國家法律法規和標準的要求。對于這些企業的存在和繼續發展,目前存在著兩種解決思路,一種是異地搬遷,進駐化工園區;另外一種是原地轉型,走清潔生產和本質安全之路。
3.1 退城入園
我國早于 2005年就啟動了危險化學品從業單位需要搬遷情況的調查研究。我國于天津港8.12事故后加速推進了位于城鎮人口密集區高風險危化品生產企業搬遷改造工作,通過搬遷改造解決企業轉型升級和安全環保隱患的問題。截止2015年10底,各地上報危化品搬遷改造項目共1 350個,目前已從這些項目中遴選了3批共238個項目,納入專項建設基金支持范圍。
但搬遷并非完美的解決方案,面臨著諸多困難。首當其中的便是搬遷成本巨大,資金籌備困難。其次,土地置換難、搬遷政策不完善、職工安置問題都是擺在政府和企業面前不可回避的難題。
搬遷也非一蹴而就的工作,涉及政治、經濟、文化、社會和安全環保等多個領域,是一項系統工程,需要企業本身、政府和行業共同努力和協作完成。
工信部提出搬遷改造項目要在 2025年前全部關閉,全部進入安全環保設施齊全的園區。因此,要在搬遷的過渡期內,企業應要按照相關的規范要求進行區域定量風險評估,明確企業與周邊風險狀況,制定切實可行的應急管理與救援措施,并向當地安監和環保部門備案,嚴防城市再次突發惡性事故,保證居民生活的安定與和諧。
3.2 原地轉型之路
3.2.1 確定科學合理的隔離方案
城市型煉廠的存在和發展,滿足國家相關法律法規的要求是基本前提之一。因此若同城市共同和諧發展,就必須滿足防護距離的有關要求。企業應根據《石油加工業衛生防護距離》的要求,在周邊敏感區域處在可接受的個人風險和社會風險的情況下,確定好周邊的隔離和改造方案。
可以隔離區域內的土地均由企業征購或租賃,作為企業與城市居民區和其他市政設施的隔離,但該區域禁止企業用來建設所有與企業生產系統相關的生產裝置、儲運設施和其他共輔設施,可考慮在滿足相關規范要求和不影響企業應急救援的前提下在隔離區內進行綠化、美化,實現企業生產區域與市政區域的和諧融合。
3.2.2 提高城市型煉廠的本質安全水平
企業要牢固樹立“安全第一”的發展理念,認真落實安全生產主體責任。采取完善、可靠、先進的安全管理措施保證風險控制措施發揮最大的效力。從根本上保證安全生產,努力做到“零事故、零傷害”,實現裝置的安全平穩長周期運行。
加強?;愤\輸的從業人員、車輛管理,選擇運輸路線時避開風險高發地段和敏感區域,避免?;返缆愤\輸事故。加強在風險高發路徑的風險管理和事故救援力量,將可能造成的風險化解在苗頭階段。
對廠外油氣管道可能造成的城市安全、環境影響進行分析,并進行合理布局,減少對城市及公眾的影響。充分協調石化企業廠外管道規劃實施過程中市政規劃、經濟增長、社會進步與環境保護的關系。
應急救援體系是城市型煉廠提高應對突發事件能力的重要措施[7]。因此企業必須要增強生產安全事故應急救援力量,建立專職應急救援隊伍,整合區域應急救援資源,同政府和安監環保部門做好應急管理的協調性工作。在事故發生時減輕事故可能造成的傷害和損失,控制事態擴展蔓延。切實做到守土一方保平安。
3.2.3 完善環境治理措施
企業是污染來源的同時也是解除污染的直接行動者。企業必須堅持環保優先,注重綠色發展,才能成為生態型的煉廠。企業應該依據國家相關當地政府出臺的污染物排放標準并結合國外先進水平的石化企業污染物排放的標準,控制的各類廢氣的排放。
在依據標準結合現有設施的處理能力和實際排放情況的基礎上,從源頭控制、燃燒和工藝控制、末端治理、煙氣集中排放、無組織排放控制、火炬系統優化等方面制定廢氣達標行動;從源頭控制和污水處理工藝方面考慮改造方案。
對全廠噪聲進行綜合治理,根據廠界噪聲監測結果,進行高噪聲源的分布和廠界達標分析,從改變平面布置、選擇合適的工藝管線和設備、局部安裝隔聲屏,確保廠界噪聲達標。
城市型煉廠往往建廠多年,埋地污水管線存在腐蝕殘損現象,廠區地下水受到污染的可能性極大,因此要在地下水調研評估的結果上對生產裝置區地面、罐區地面及罐底、污水池壁池底等處做防滲處理,污水埋地干管進行管道材料升級、信息化管理或“可視化”改造等工作。
生產裝置開車停車期間是煉化生產管理的特殊階段,也是事故易發和多發的關鍵環節。因此要制定城市型煉廠裝置開停工及檢維修環境保護管理規定,加強裝置開、停工及檢維修過程中的環保管理,確保污染物受控排放,杜絕環境污染事件和擾民事件的發生。
3.2.4 承擔社會責任、接受公眾監督
承擔社會責任是企業應盡的義務,除了安全生產、環境保護之外,將企業或配套社區的公共設施向社會提供福利,讓位于城市型煉廠周邊的居民享受到煉廠存在帶來的便利和優勢,是提高企業社會認同與公信力行之有效的措施之一。
化解鄰避效應的關鍵在于破除以往選址規劃決策中權力、利益和信息等不對稱的格局,促使公眾、企業和政府之間的協商、溝通和對話[8]。由此看來,讓企業堅持“開門辦企業、開放辦企業”,在涉及影響區域風險的決策時,建立和推動有效的公眾參與機制與途徑,及時公開決策過程和風險信息,特別是環境監測數據和治理業務,積極向社會宣傳和展示企業新形象,避免無端猜疑。
防護距離是事故狀態下確保周邊居民生命安全的首要措施,在非事故狀態下則是保障居民身體健康堅實屏障。因此任何情況下都要嚴守防護距離這條不可逾越紅線。
風險評估是高風險?;菲髽I搬遷的前提,只有明確企業和區域風險并嚴格控制在可接受范圍內,才能保證搬遷工作的安全順利進行。
石化企業和城市并非水火不容,通過提升企業的安全生產水平和采取嚴格的污染治理措施,達到“安全受控、環境友好”的環保型、生態型煉廠的目標,是可以實現與城市的和諧共存。
簡單的搬遷并不能從根源上解決問題,企業維持現狀原地發展也只能使已經凸顯的問題加劇,因此走產業升級、清潔生產和本質安全之路才是現今石化企業的唯一選擇。
[1] 林文槍. 城市型煉廠的困局及對策[J]. 石油化工管理干部學院學報, 2013(4): 9-12.
[2] 馮云廷. 城市經濟學[M]. 大連:東北財經大學出版社, 2008.
[3] 吳宗之, 多英全, 魏利軍, 等. 區域定量風險評價方法及其在城市重大危險源安全規劃中的應用[J]. 中國工程科學, 2006, 8(4): 46-49.
[4] “十五”國家科技攻關課題“城市公共安全規劃技術、方法與程序研究”應用報告[R]. 中國安全生產科學研究院, 2004.
[5] 高建明, 劉驥, 梁雪, 等. 因安全距離問題引發的典型危險化學品事故案例分析[J]. 中國安全生產科學技術, 2008, 4(4): 60-64.
[6] 楊秋波. 鄰避設施決策中公眾參與的作用機理與行為分析研究[D]. 天津大學, 2012.
[7] 曾明榮, 魏利軍, 高建明, 等. 化學工業園區事故應急救援體系構建[J]. 中國安全生產科學技術, 2008, 4(5): 58-61.
[8] 馬奔. 鄰避設施選址規劃中的協商式治理與決策——從天津港危險品倉庫爆炸事故談起[J]. 南京社會科學, 2015(12): 55-61.
石墨烯是近年來備受各國重視的新型材料
從中科院官網獲悉,日前,中國科學院電工研究所馬衍偉研究團隊在石墨烯量化制備及高性能石墨烯基超級電容器方面取得進展,提出以二氧化碳為原料,采用自蔓延高溫合成技術,成功實現了兼具高導電性和高比表面積石墨烯粉體的快速、綠色、低成本制備。相關研究結果已發表于國際期刊《先進材料》,并申請了國家發明專利和PCT專利。
石墨烯是近年來備受各國重視的新型材料,但是高品質石墨烯的工業化大規模制備一直是世界性難題。目前,石墨烯粉體規?;苽涞募夹g路線主要基于膨脹石墨剝離法和氧化石墨還原法,但是前者通常得到的是低比表面積的多層石墨片,而后者制備的石墨烯由于殘留的氧官能基團和結構缺陷導致低導電性,嚴重制約了石墨烯的潛在應用。
針對上述問題,該團隊采用二氧化碳為原料,金屬鎂粉為還原劑,納米氧化鎂為模板劑,通過鎂粉在二氧化碳氣氛中自蔓延燃燒方式,成功制備出富含介孔結構的石墨烯,如圖1所示。目前所制的石墨烯電導率高達13000 S/m,比表面積為709 m2/g,綜合性能優異,并在離子液體電解液中表現出優越的電化學性能?;陔姌O材料的比電容高達244 F/g,能量密度高達136 Wh/kg,功率密度高達1000 kW/kg,循環100萬周后,容量保持率仍大于90%,如圖2所示。該石墨烯制備方法反應過程耗時短、環境友好、成本低、易于工業化推廣,將有力促進石墨烯在超級電容器等儲能領域中的實際應用。
Sources of Problems and Solutions of Urban Refineries
LU Nian-ming1,WU Zeng-guang2,ZHAO Dong-feng3
(1. China Chemical Safety Association, Beijing 100713,China;2. College of Mechanical Engineering, China University of Petroleum ( East China), Shandong Qingdao 266580,China;3. College of Chemical Engineering, China University of Petroleum ( East China), Shandong Qingdao 266580,China)
With the development of history and city, some petrochemical enterprises have changed from industrial zone to industrial and residential mixed zone, and petrochemical enterprises are surrounded by the city. This pattern not only makes the living environment facing strongly negative public opinion, but also has become a serious bottleneck in the development of enterprises. In this paper, sources of the problem were discussed from urbanization process and safety planning, the countermeasures of the risks were put forward.
urbanized refining factories; protection distance; risks
TE624
A
1671-0460(2016)12-2837-04
2016-05-10
路念明,男,高級工程師,研究方向:化工過程安全管理。
趙東風(1968-),男,教授,博士生導師,主要從事環境工程、環境科學、安全工程與技術、節能技術及評估等方面的研究。E-mail:zhaodf@vip.sina.com。