精細(xì)化工需要“精細(xì)安全”

文/本刊記者 畢文婷

精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也給我國化工安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何提升精細(xì)化工本質(zhì)安全水平，是今后一段時(shí)間內(nèi)化工安全的重點(diǎn)問題。

近年來，我國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)得到長足發(fā)展，不僅滿足了國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的需要，也已具有了一定的國際競爭能力，成為世界上重要的精細(xì)化工原料及中間體加工地與出口地。

精細(xì)化工廠區(qū)

精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)，也給我國化工安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何提升精細(xì)化工本質(zhì)安全水平，是今后一段時(shí)間內(nèi)化工安全的重點(diǎn)問題。

產(chǎn)品初級(jí)規(guī)模小

隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢快速發(fā)展，以及我國對精細(xì)化學(xué)品和特種化學(xué)品強(qiáng)大市場需求，諸多世界著名跨國公司紛紛來華投資精細(xì)化工行業(yè)，投資領(lǐng)域涉及精細(xì)化工原料和中間體、催化劑、油品添加劑、塑料和橡膠助劑、紡織/皮革化學(xué)品、電子化學(xué)品、涂料和膠粘劑、發(fā)泡劑和制冷劑替代品、食品和飼料添加劑以及醫(yī)藥等，從而推動(dòng)我國精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

近幾年，許多省市也都把建設(shè)精細(xì)化工園區(qū)，作為調(diào)整地方化工產(chǎn)業(yè)布局、提升產(chǎn)業(yè)、發(fā)展新材料產(chǎn)業(yè)、推進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚的重要舉措。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)，目前全國已建和在建的精細(xì)化工園區(qū)至少有15個(gè)。

但據(jù)中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì)秘書長路念明分析，我國精細(xì)化工企業(yè)還面臨著數(shù)量多規(guī)模小、產(chǎn)品技術(shù)含量低、環(huán)境污染嚴(yán)重、生產(chǎn)安全事故多發(fā)等困境。

截至2014年底，在我國登記的農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)共2 243家，但具有國際競爭優(yōu)勢的企業(yè)少之又少，收入超過10億元的企業(yè)僅30 家。

中國雖有近9 000家涂料生產(chǎn)企業(yè)，是世界第一大涂料生產(chǎn)和消費(fèi)大國，但在2014 年世界銷售額前50 名的涂料企業(yè)中，中國僅有2 家企業(yè)榜上有名。

現(xiàn)階段我國的精細(xì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)仍以引進(jìn)和仿制為主，缺乏自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。農(nóng)藥、染料和化學(xué)原料藥的出口比例雖然很高，但也基本上是為跨國公司提供初級(jí)產(chǎn)品。

在企業(yè)規(guī)模方面，由于多數(shù)精細(xì)化工產(chǎn)品市場需求小，導(dǎo)致中小型企業(yè)居多，且大部分采用間歇式生產(chǎn)，以致自動(dòng)化程度低，現(xiàn)場操作人員多，在線監(jiān)測分析手段不完備，產(chǎn)品質(zhì)量得不到有效的控制，企業(yè)的安全生產(chǎn)也受到了極大挑戰(zhàn)。

安全生產(chǎn)問題多

據(jù)國家安全監(jiān)管總局統(tǒng)計(jì)，2017年上半年發(fā)生的化工及危化品較大以上事故中，精細(xì)化工事故占40%。精細(xì)化工需求量增大與生產(chǎn)安全事故頻發(fā)的矛盾正困擾著精細(xì)化工企業(yè)的發(fā)展。

重效益輕安全

當(dāng)前精細(xì)化工企業(yè)重效益、輕安全是阻礙安全生產(chǎn)的第一大問題。2017年6月9日，浙江紹興林江化工股份有限公司發(fā)生一起爆燃事故，導(dǎo)致3人死亡。事故調(diào)查人員表示，這家企業(yè)的總經(jīng)理和分管安全生產(chǎn)的副總都是國外留學(xué)回國的高端人才，并且對化工安全有一定了解，但其為了增加上市籌碼，急于研發(fā)新產(chǎn)品，竟然在生產(chǎn)裝置上進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)。

在事故調(diào)查時(shí)，調(diào)查組成員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬了該企業(yè)生產(chǎn)的中間產(chǎn)品[1，4，5]氧二氮雜庚烷的溫度和壓力變化曲線，發(fā)現(xiàn)其到達(dá)130 ℃時(shí)壓力劇增，急劇分解并爆炸。正是由于企業(yè)對產(chǎn)品了解不足、操作違規(guī)，未做反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估，導(dǎo)致了慘劇發(fā)生。

據(jù)1∶25萬廣昌幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，區(qū)內(nèi)葛仙山序列巖體SiO2含量為72.43～74.62%，平均值為73.61%，戈蒂里指數(shù)(τ)為55.66，分異指數(shù)(DI)為90.28，固結(jié)指數(shù)(SI)為4.14，Na2O/K2O比值為0.57，w(Na2O+K2O)為7.74%，w(Fe2O3+FeO)為2.00%，F(xiàn)e2O3/FeO比值為0.58；由上述可知，區(qū)內(nèi)巖體為酸性巖類，巖漿具富鉀、硅，貧鐵、鎂、鈣特點(diǎn)，鋁飽和指數(shù)大于1.1或接近1.1，標(biāo)準(zhǔn)礦物中普遍含有剛玉，屬鋁過飽和類型。各單元分異指數(shù)高，固結(jié)指數(shù)較高，表明巖漿分異結(jié)晶程度高、固結(jié)程度較低。

本質(zhì)安全水平低

我國精細(xì)化工企業(yè)普遍缺乏本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、缺乏對危險(xiǎn)化學(xué)品的規(guī)范管理、自動(dòng)化控制系統(tǒng)缺失或不投用、安全泄放條件嚴(yán)重不足。

對此，路念明表示：“在精細(xì)有機(jī)合成的過程中，往往涉及硝化、重氮化、氧化等劇烈的放熱反應(yīng)，若不能及時(shí)散發(fā)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量，很可能會(huì)造成反應(yīng)失控，引起沖料、爆炸等事故。”

2017年1月3日，浙江臺(tái)州華邦醫(yī)藥公司因設(shè)計(jì)缺陷和人為失誤導(dǎo)致較大爆燃事故。企業(yè)在研發(fā)中過程不掌握產(chǎn)品乳清酸的分解溫度數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)采用了極易超溫的蒸汽加熱方式。生產(chǎn)設(shè)施雖設(shè)置了自動(dòng)化控制系統(tǒng)，但未投用，現(xiàn)場仍采用人工操作方式。

反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足

隨著產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和企業(yè)自主創(chuàng)新能力的不斷增強(qiáng)，生產(chǎn)工藝呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，新工藝、新裝置和新產(chǎn)品大量涌現(xiàn)。

由于部分企業(yè)和研發(fā)單位對這些新變化可能引發(fā)的新風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足，對安全風(fēng)險(xiǎn)形成機(jī)理和核心安全參數(shù)研究不系統(tǒng)、不透徹，極易造成配套的安全技術(shù)和工程措施缺乏針對性和有效性，對新開發(fā)工藝沒有進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)而直接進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)，沒有按要求開展精細(xì)化工反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評估，由此引發(fā)災(zāi)難性的生產(chǎn)安全事故。

浙江洪翔化工有限公司在2015年發(fā)生了一起爆炸事故，就是因?yàn)槲唇?jīng)工藝危害分析和反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評估，反應(yīng)釜內(nèi)溫度超過體系內(nèi)混合物料的熱分解溫度，迅速引發(fā)硝化釜爆炸，造成7人受傷，出動(dòng)8個(gè)消防中隊(duì)、15輛消防車、68名官兵進(jìn)行處置，硝化車間整體損毀。

人員素質(zhì)不合要求

根據(jù)國家規(guī)定，從事涉及重點(diǎn)監(jiān)管化工工藝的人員，學(xué)歷水平不能低于高中學(xué)歷，但無論浙江紹興林江化工“6·9”爆燃事故、江西九江之江化工“7·2”爆炸事故，還是河北利興特種橡膠公司“5·13”氯氣中毒事故，都暴露出作業(yè)人員學(xué)歷、素質(zhì)不符合要求的問題。“現(xiàn)場操作人員不了解化工安全知識(shí)、出現(xiàn)事故后不知道如何處理，都十分容易導(dǎo)致事故擴(kuò)大化。”路念明說道。

風(fēng)險(xiǎn)評估任務(wù)重

2017年1月，國家安全監(jiān)管總局發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估工作的指導(dǎo)意見》（以下簡稱《意見》），要求精細(xì)化工企業(yè)加強(qiáng)安全生產(chǎn)管理，進(jìn)一步落實(shí)企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任，強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和管控，提升本質(zhì)安全水平。

《意見》中提到，開展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估是企業(yè)獲取安全生產(chǎn)信息，實(shí)施化工過程安全管理的基礎(chǔ)工作。通過開展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估，可以確定反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度，以此改進(jìn)安全設(shè)施設(shè)計(jì)，完善風(fēng)險(xiǎn)控制措施，有效防范事故發(fā)生。

路念明認(rèn)為，精細(xì)化工企業(yè)應(yīng)該做好反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估，重視評估結(jié)果的運(yùn)用，依據(jù)評估結(jié)果進(jìn)一步識(shí)別和分析原設(shè)計(jì)和評估過程中可能存在的缺陷，改進(jìn)和提高設(shè)計(jì)方案和評估報(bào)告的質(zhì)量。

對于能夠量化的物質(zhì)和反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)盡可能消除其不確定性；對于工藝過程能夠避免和減少有害原料和中間體使用的，應(yīng)盡可能優(yōu)化；對于能夠減少危險(xiǎn)操作步驟的應(yīng)盡可能減少；對于間隙過程的工藝應(yīng)盡可能改為半間隙或連續(xù)過程。

對目標(biāo)反應(yīng)失控后，首先會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)壓力高于最大允許壓力，并引發(fā)物料分解的，必須設(shè)計(jì)緊急泄放裝置。兩相流緊急泄放系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，要避免按單相流進(jìn)行估算或盲目憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。對目標(biāo)反應(yīng)失控后，首先會(huì)導(dǎo)致物料分解，然后引發(fā)反應(yīng)釜超壓的，必須直接考慮重新設(shè)計(jì)。對于重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)工藝的車間內(nèi)同時(shí)布置的非危險(xiǎn)工藝裝置，要按照危險(xiǎn)工藝的自動(dòng)化要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。

根據(jù)國家安全監(jiān)管總局統(tǒng)計(jì)，目前，大多地市已轉(zhuǎn)發(fā)《意見》，工作也在按計(jì)劃推進(jìn)中。如浙江省要求各地要對轄區(qū)內(nèi)現(xiàn)有精細(xì)化工企業(yè)進(jìn)行一次全面的排查，摸清列入《意見》評估范圍的在役裝置情況，建立相應(yīng)檔案，科學(xué)制訂工作方案，確保2018年年底前，全部完成反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評估及相應(yīng)的安全技術(shù)措施完善工作。