幾種安全評價方法在甲醛化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

王惠娥，賈 薇，孫煥紅，李 霞

（寧夏工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院能源化工學(xué)院，寧夏 銀川 750021）

1 甲醛生產(chǎn)

甲醛（HCHO）又稱蟻醛，具有很強的還原性。甲醛在紡織業(yè)、木材工業(yè)、防腐工程、食品行業(yè)中有著無可取代的作用。甲醛可用作農(nóng)藥和消毒劑，是生產(chǎn)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(chǎn)有相當(dāng)?shù)囊?guī)模。甲醛屬于易燃、易爆有毒化學(xué)品，所以，為此必須實現(xiàn)甲醛安全生產(chǎn)[1,2]。

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

2 安全評價

2.1 安全評價意義

化工生產(chǎn)的方針是“安全第一、預(yù)防為主"。根據(jù)危險化學(xué)品事故相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計[3]，2011-2013兩年時間有569起事故發(fā)生，造成受傷2283人，死亡638人，給百姓生命和國家財產(chǎn)造成了不可估量的損失。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)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(guī)定將化學(xué)品的生產(chǎn)進(jìn)行危險性分析[4]，化工生產(chǎn)通過安全評價的方式對化工生產(chǎn)項目的安全工作進(jìn)行把關(guān)，經(jīng)過了十幾年的發(fā)展，從最初的勞動安全衛(wèi)生預(yù)評價發(fā)展到目前的安全預(yù)評價、安全驗收評價、安全現(xiàn)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(fā)生、消除安全隱患的有力保障，也為安全監(jiān)管部門決策和監(jiān)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(jìn)行，針對不同的化學(xué)品生產(chǎn)，政府要求危險化學(xué)品必須進(jìn)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(chǎn)的安全評價方法也顯得尤為重要。下面就可以應(yīng)用于甲醛生產(chǎn)的安全評價方法做一個說明。

2.2 安全評價依據(jù)

認(rèn)真分析甲醛生產(chǎn)系統(tǒng)后，選擇安全評價方法時,應(yīng)遵循充分性、適應(yīng)性、系統(tǒng)性、針對性和合理性的原則針對甲醛生產(chǎn)列出相應(yīng)的安全評價依據(jù)：

1）《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》（第70號）；

2）《危險化學(xué)品安全管理條例》（第344號令)；

3）《安全評價通則》（安監(jiān)管技裝字 [2004]37號）；

4）《安全預(yù)評價導(dǎo)則》（安監(jiān)管技裝字 [2003]77號）；

5）《爆炸危險場所安全規(guī)定》（原勞部發(fā)[1995]56號）；

6）《壓力容器安全技術(shù)規(guī)程》（[1995]154號）；

7）《危險化學(xué)品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》；

9）《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》（GB50160-2008）。

2.3 安全評價方法

2.3.1 預(yù)先危險性分析

預(yù)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(chǎn)任務(wù)之前，特別在設(shè)計的初期開始階段，對項目系統(tǒng)存在的不利條件、危險種類、事故引發(fā)的后果等進(jìn)行概略分析，盡可能找出項目潛在的危險性。甲醛生產(chǎn)應(yīng)預(yù)先危險性分析[7]。本文對甲醇生產(chǎn)甲醛工藝流程的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，得出：1）通過分析甲醛的生產(chǎn)過程確定其生產(chǎn)過程中的主要危險因素；2）通過理論分析結(jié)合生產(chǎn)實例，大致確定這些危險因素導(dǎo)致事故發(fā)生的誘因；3）通過預(yù)測、預(yù)判某環(huán)節(jié)事故發(fā)生后，對生命財產(chǎn)安全造成的損失；4）根據(jù)相應(yīng)的法律法規(guī)，確定甲醛生產(chǎn)過程中危險因素屬于何種危險等級；5）針對甲醛生產(chǎn)過程，提出防范有害因素的對策措施。

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

生產(chǎn)單元可能產(chǎn)生的各種危害因素有不少，寧東以甲醇為原料生產(chǎn)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(jīng)研磨、過濾、離心分離、干燥、擠出、再干燥、篩選，得到最終產(chǎn)品共聚甲醛（顆粒）。在這一系列的生產(chǎn)過程中，主要職業(yè)危險、危害因素包括：火災(zāi)/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(jù)相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、對項目系統(tǒng)中明確的設(shè)計缺陷、危險種類以及與操作、管理、一般工藝設(shè)備及有關(guān)的有害性和潛在危險性進(jìn)行判別檢查。是項目安全工程的一種最簡便、最廣泛應(yīng)用、最基礎(chǔ)的危險性評價方法。安全檢查表的編制主要依據(jù)各級相關(guān)安全的法律法規(guī)及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。安全檢查表分析法[8]，此法針對甲醛生產(chǎn)工藝，根據(jù)國家頒布的技術(shù)規(guī)范、企業(yè)或行業(yè)規(guī)范，列出與生產(chǎn)環(huán)節(jié)相對應(yīng)的檢查項目，是一種定性分析方法。該方法通過對甲醛生產(chǎn)工藝流程中的管理手段、設(shè)備性質(zhì)、原料性質(zhì)以及工藝流程的優(yōu)劣等，逐條分析，辨識評價對象是否符合安全生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)。

安全檢查表分析法有以下特點：1）針對甲醛生產(chǎn)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(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)以及法律法規(guī)，使安全評估工作進(jìn)一步規(guī)范化和專業(yè)化；3）針對檢查項目現(xiàn)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(chǎn)事故的基本事件進(jìn)行邏輯運算。它表示化工事故發(fā)生的因果關(guān)系。該方法是針對甲醛生產(chǎn)藝流程自上而下尋找造成事故的原因，尋找降低風(fēng)險最好的方法，計算某一危險事件的發(fā)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(chǎn)藝流程及發(fā)生事故的因果關(guān)系，確定發(fā)生事故的因素及關(guān)系，經(jīng)邏輯門計算，畫出事故關(guān)聯(lián)圖及故障樹圖，從而針對性地提出生產(chǎn)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?xì)怏w、蒸氣、粉塵等于空氣或者氧氣混合，且是在一定濃度范圍內(nèi)混合，形成預(yù)混氣，遇到明火及高熱會發(fā)生爆炸，其中發(fā)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(chǎn)過程中的易燃易爆氣體，進(jìn)行爆炸極限臨界點的計算和分析，并對發(fā)生爆炸事故破壞性大小進(jìn)行預(yù)估。從預(yù)估的情況引起相關(guān)部門重視，從而做好平時生產(chǎn)的預(yù)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(chǎn)生產(chǎn)過程中有可能產(chǎn)生的危險性物質(zhì)在大氣及周圍環(huán)境中擴散，利用這一性質(zhì)研究各種物質(zhì)的擴散特性（圖1）。這種危險性物質(zhì)的擴散受環(huán)境及泄漏的濃度等影響，如風(fēng)力大小及溫濕度等的影響。這些都可以利用擴散模型進(jìn)行演示計算，可以模擬出一旦發(fā)生泄漏事故后所波及的范圍及其危害程度，為危險性物質(zhì)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(fēng)力越大擴散越快，越不穩(wěn)定，反之越慢越穩(wěn)定；在山區(qū)和平坦地區(qū)危害物擴散不同，山區(qū)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(dá)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(xiàn)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(chǎn)中至關(guān)重要，它是指在化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)使用或儲存危險品，且危險品的數(shù)量較大，這樣的點都是重大危險源[10]。

我國《危險化學(xué)品重大危險源辨識》標(biāo)準(zhǔn)從2019年3月1日起實施，標(biāo)準(zhǔn)為GB18218-2018。在化工生產(chǎn)中，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都或多或少存放有危險物質(zhì)，化工類危險物質(zhì)有以下兩種情況：

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

4 結(jié)語

本文針對甲醇生產(chǎn)甲醛工藝，對企業(yè)生產(chǎn)的安全風(fēng)險，應(yīng)例舉了幾個適用的安全評價方法進(jìn)行了安全評價預(yù)分析。

1）安全評價方法的選擇應(yīng)當(dāng)針對評價對象特點。如對甲醇為原料生產(chǎn)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(jìn)評價對象提高自身的安全管理水平，熟知企業(yè)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全風(fēng)險點，幫助企業(yè)員工了解企業(yè)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(yè)進(jìn)行整改，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。3）安全評價工作有較大的經(jīng)濟效應(yīng)及社會效應(yīng)。對于企業(yè)，減少事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)安全有序進(jìn)行就是最好的經(jīng)濟效應(yīng)；監(jiān)督企業(yè)切實貫徹落實國家提倡的“安全第一，預(yù)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(wù)于社會，服務(wù)于家庭，這就是很好的社會效應(yīng)。