幾種安全評價方法在甲醛化工生產中的應用

王惠娥，賈 薇，孫煥紅，李 霞

（寧夏工商職業技術學院能源化工學院，寧夏 銀川 750021）

1 甲醛生產

甲醛（HCHO）又稱蟻醛，具有很強的還原性。甲醛在紡織業、木材工業、防腐工程、食品行業中有著無可取代的作用。甲醛可用作農藥和消毒劑，是生產酚醛樹脂、脲醛樹脂、維綸、烏洛托品、季戊四醇和染料等的原料。我國甲醛生產有相當的規模。甲醛屬于易燃、易爆有毒化學品，所以，為此必須實現甲醛安全生產[1,2]。

甲醇為原料生產甲醛生產工藝簡述：由煤炭氣化得到的甲醇作為原料，通過泵經轉子流量計將甲醇送入蒸發器。再用鼓風機把空氣（氧氣）從蒸發器底部送入，這時將甲醇氣體鼓泡，甲醇在高溫下經蒸發后和一定量水蒸汽一起成為三元氣體混合物。后經過過熱器進入氧化爐，此時在催化劑作用下，得到甲醛及其它化工副產品。再經多級吸收塔吸收后生產出甲醛成品溶液。

2 安全評價

2.1 安全評價意義

化工生產的方針是“安全第一、預防為主"。根據危險化學品事故相關數據統計[3]，2011-2013兩年時間有569起事故發生，造成受傷2283人，死亡638人，給百姓生命和國家財產造成了不可估量的損失。隨著經濟的不斷發展，人們生活水平的不斷提高，提倡和諧社會，安全第一。國家通過立法，規定將化學品的生產進行危險性分析[4]，化工生產通過安全評價的方式對化工生產項目的安全工作進行把關，經過了十幾年的發展，從最初的勞動安全衛生預評價發展到目前的安全預評價、安全驗收評價、安全現狀評價、專項安全評價四大類。實踐證明：安全評價是防范安全事故發生、消除安全隱患的有力保障，也為安全監管部門決策和監督檢查提供有力的支撐和保障[5]。隨著安全評價工作實施的進行，針對不同的化學品生產，政府要求危險化學品必須進行注冊登記及安全評價,安全評價方法的適用性問題是亟待解決的難題。其中，甲醛生產的安全評價方法也顯得尤為重要。下面就可以應用于甲醛生產的安全評價方法做一個說明。

2.2 安全評價依據

認真分析甲醛生產系統后，選擇安全評價方法時,應遵循充分性、適應性、系統性、針對性和合理性的原則針對甲醛生產列出相應的安全評價依據：

1）《中華人民共和國安全生產法》（第70號）；

2）《危險化學品安全管理條例》（第344號令)；

3）《安全評價通則》（安監管技裝字 [2004]37號）；

4）《安全預評價導則》（安監管技裝字 [2003]77號）；

5）《爆炸危險場所安全規定》（原勞部發[1995]56號）；

6）《壓力容器安全技術規程》（[1995]154號）；

7）《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》；

9）《石油化工企業設計防火規范》（GB50160-2008）。

2.3 安全評價方法

2.3.1 預先危險性分析

預先危險性分析也被叫做初始危險分析，是安全評價的一種方法。它是在每項生產任務之前，特別在設計的初期開始階段，對項目系統存在的不利條件、危險種類、事故引發的后果等進行概略分析，盡可能找出項目潛在的危險性。甲醛生產應預先危險性分析[7]。本文對甲醇生產甲醛工藝流程的各個環節進行分析，得出：1）通過分析甲醛的生產過程確定其生產過程中的主要危險因素；2）通過理論分析結合生產實例，大致確定這些危險因素導致事故發生的誘因；3）通過預測、預判某環節事故發生后，對生命財產安全造成的損失；4）根據相應的法律法規，確定甲醛生產過程中危險因素屬于何種危險等級；5）針對甲醛生產過程，提出防范有害因素的對策措施。

甲醛生產項目一般由下列生產單元及裝置構成：甲醛的制造及濃縮單元、三聚甲醛生產單元、二氧五環生產單元、共聚甲醛生產單元及尾氣焚燒單元五個單元構成。

生產單元可能產生的各種危害因素有不少，寧東以甲醇為原料生產甲醛，以甲醛等為共聚單體，在催化劑及各種添加劑的作用下聚合成共聚甲醛，經研磨、過濾、離心分離、干燥、擠出、再干燥、篩選，得到最終產品共聚甲醛（顆粒）。在這一系列的生產過程中，主要職業危險、危害因素包括：火災/爆炸危險、中毒危害、腐蝕危害、噪聲危害、高溫灼燙等。

2.3.2 安全檢查表分析法

安全檢查表法是根據相關規范、標準、對項目系統中明確的設計缺陷、危險種類以及與操作、管理、一般工藝設備及有關的有害性和潛在危險性進行判別檢查。是項目安全工程的一種最簡便、最廣泛應用、最基礎的危險性評價方法。安全檢查表的編制主要依據各級相關安全的法律法規及行業標準等。安全檢查表分析法[8]，此法針對甲醛生產工藝，根據國家頒布的技術規范、企業或行業規范，列出與生產環節相對應的檢查項目，是一種定性分析方法。該方法通過對甲醛生產工藝流程中的管理手段、設備性質、原料性質以及工藝流程的優劣等，逐條分析，辨識評價對象是否符合安全生產的標準。

安全檢查表分析法有以下特點：1）針對甲醛生產工藝流程的潛在危險，全面、針對性的編制安全檢查項目，此法可以最大限度的避免安全隱患和有害因素；2）針對檢查項目，明確列示相關行業標準、國家標準以及法律法規，使安全評估工作進一步規范化和專業化；3）針對檢查項目現場的評估，做出安全評價分析。

2.3.3 故障樹分析法

故障樹分析也是一種演繹式失效分析法[9]，故障樹分析法是把造成化工生產事故的基本事件進行邏輯運算。它表示化工事故發生的因果關系。該方法是針對甲醛生產藝流程自上而下尋找造成事故的原因，尋找降低風險最好的方法，計算某一危險事件的發生概率。此法屬于定性分析方法，也屬于定量分析方法的一種。該方法是針對甲醛生產藝流程及發生事故的因果關系，確定發生事故的因素及關系，經邏輯門計算，畫出事故關聯圖及故障樹圖，從而針對性地提出生產中的安全防范措施。

2.3.4 爆炸極限分析法

爆炸極限是指易燃易爆可燃氣體、蒸氣、粉塵等于空氣或者氧氣混合，且是在一定濃度范圍內混合，形成預混氣，遇到明火及高熱會發生爆炸，其中發生爆炸的濃度范圍被稱為爆炸極限，有爆炸下限和爆炸上限的說法。爆炸極限分析法[9]，此法針對甲醛生產過程中的易燃易爆氣體，進行爆炸極限臨界點的計算和分析，并對發生爆炸事故破壞性大小進行預估。從預估的情況引起相關部門重視，從而做好平時生產的預防工作。

2.3.5 擴散模型

擴散模型分析法[9]是利用甲醛生產生產過程中有可能產生的危險性物質在大氣及周圍環境中擴散，利用這一性質研究各種物質的擴散特性（圖1）。這種危險性物質的擴散受環境及泄漏的濃度等影響，如風力大小及溫濕度等的影響。這些都可以利用擴散模型進行演示計算，可以模擬出一旦發生泄漏事故后所波及的范圍及其危害程度，為危險性物質的處置及安全工作提供借鑒。

有毒有害氣體的擴散受多方因素的影響，如風力越大擴散越快，越不穩定，反之越慢越穩定；在山區和平坦地區危害物擴散不同，山區影響較大，平坦地貌影響較小；擴散條件還受泄漏位置影響，位置越高在同等天氣情況下泄漏物到達地面的濃度會越低。泄漏物密度小于空氣密度，泄漏物會上浮；泄漏物密度大于空氣密度，泄漏物會下沉濃度加大；泄漏物密度與空氣相近，則泄漏物被空氣稀釋，擴散表現為兩種形式。

圖1 擴散模型示意圖

3 重大危險源的辨識

重大危險源的識別在化工安全生產中至關重要，它是指在化工生產的各個環節使用或儲存危險品，且危險品的數量較大，這樣的點都是重大危險源[10]。

我國《危險化學品重大危險源辨識》標準從2019年3月1日起實施，標準為GB18218-2018。在化工生產中，每個生產環節都或多或少存放有危險物質，化工類危險物質有以下兩種情況：

1）單一品種。生產單元內存放的危險品為一種，那么此種物品的量就是危險物質的總量；這個存儲量如果大于或等于規定的相應臨界量，這個點就定為重大危險源。

4 結語

本文針對甲醇生產甲醛工藝，對企業生產的安全風險，應例舉了幾個適用的安全評價方法進行了安全評價預分析。

1）安全評價方法的選擇應當針對評價對象特點。如對甲醇為原料生產甲醛過程，采取了評價表分析法、故障樹分析法，爆炸極限分析法，擴散模型分析法等。2）安全評價可以促進評價對象提高自身的安全管理水平，熟知企業各生產環節的安全風險點，幫助企業員工了解企業的總體安全狀況，針對檢查找出安全上的不足，給出整改意見和措施，由企業進行整改，達到安全生產的目的。3）安全評價工作有較大的經濟效應及社會效應。對于企業，減少事故的發生，保證生產安全有序進行就是最好的經濟效應；監督企業切實貫徹落實國家提倡的“安全第一，預防為主”的管理理念，大力保障職工的生命安全，使廣大工人更好的服務于社會，服務于家庭，這就是很好的社會效應。