王偉,劉志云,崔福慶,張偉,謝聰
(1.長安大學 安全工程學院,陜西 西安 710054;2.華陸工程科技有限責任公司,陜西 西安 710054)
安全是人類社會生存和發展的最基本需求,安全與事故存在對立統一、相互依存的關系[1],事故在安全科學領域具有重要的研究意義,且具有突發性、偶然性、隨機性等特征,因此對于事故的研究無法通過實驗的方法來進行,對于已發生的事故進行統計學分析可有效探索事故發展規律,有利于未來事故的防控。目前,我國化工總產值約占世界的40%,已超越美國成為世界第一化學品生產國,同時也是化學品使用大國;國內現有進口、生產化學品多于45 000種,其中危險化學品(下文簡稱危化品)約2 800種[2]。危化品指具有毒害、爆炸、腐蝕、燃燒、助燃等性質并在生產、運輸、儲存過程中易造成人員傷亡、財產損失和環境污染的化學物品[3]。剖析歷史事故,對未來事故的預防及風險的降低具有重要意義。近年來,眾多學者對危化品事故展開了系統研究,趙來軍等[4]對我國不同時間段發生的危化品事故進行了統計分析并提出了相應對策[5-10];張麗等[11]對我國危化品運輸事故進行了統計分析[12-19]。周琳等[20]以64起危化品事故為樣本對我國危化品事故安全管理體系進行研究;Wang[21]對我國危化品安全現狀、面臨的機遇、問題和挑戰進行了分析,并對危險化學品行業未來安全管理提供了有效的依據和建議。
自2013年“青島11.2原油泄漏爆炸事故”和2015年“天津港8.12火災爆炸事故”以后,我國政府頒布了一系列重要文件,2016年工業和信息化部出臺的《國家石油化工發展規劃(2016-2020)》,2017年應急管理部為認清危化品事故的重大挑戰,為國家危化品安全管理提供總體指導出臺了《危險化學品第十三個五年規劃》;2020年1月5日,應急管理部辦公廳下發了《中華人民共和國危險化學品安全法》(草案征求意見稿),對未來危化品安全管理提供了法律基礎;然而危化品事故的影響因素眾多,制度保障是非常重要的環節,但由于化工行業自身具有一定的危險性,因此無法從根本上降低事故發生的概率。本研究通過剖析280起較大及以上危化品事故特征及原因,以期為未來我國危化品事故的防控提供參考。
本研究中危化品事故概況主要源于:中國化學安全協會(CCSA)和中華人民共和國應急管理部(PRC),PRC是2018年我國政府成立的新機構,是我國各種事故最常使用的統計數據來源;CCSA由中國化工安全衛生技術協會發展而來是專業性的非營利性的社會團體,于2005年11月17日正式更名為中國化學品安全協會,可提供危化品事故詳細的事故報告。兩機構對我國危化品企業安全生產技術和安全管理能力的提高,以及為我國化學品領域安全生產現狀的好轉貢獻了重要力量。本研究對我國歷史上不同月份發生的部分較大、重大和特大危險化學品生產、經營、運輸(管道運輸)、儲存、處置事故分類匯總,1981~2020年6月共計280起,死亡1 821人, 不同程度受傷累計3 689人,詳細情況見圖1。
由圖1可知,我國較大及以上危化品事故不同月份發生次數具有一定的波動性;整體呈“W”分布,3月和9月發生事故數相對較少,4~7月份是我國危化品事故多發月份。我國危化品企業多分布于東南地區,4月份起天氣逐漸轉熱,使得部分化學品更易揮發泄露,容易發生超溫現象,而且此時對于危化品場所工作人員心理和生理方面都有一定影響,難以保持良好的工作狀態進行安全生產工作。
統計分析對我國經濟社會發展具有重要作用,在危化品安全管理領域也是如此;應用數理統計的方法對事故進行統計分析,有利于揭示事故發生的一些規律從中吸取經驗教訓,便于對特定事故做出針對性防控工作。已有研究表明事故統計分析的有效性,Moura[21]通過分析多個行業的238起重大事故,發現造成事故的最常見原因是由于設計的失敗。曾維剛等[22]對山西省煤礦事故進行統計分析,得出了事故發生規律,并針對事故原因提出預防和減少事故發生的對策和措施。李杰[23]對北京市火災事故進行統計描述和聚類分析,發現了北京火災事故存在一定的空間分布特征。因此,本研究對PRC和CCSA提供的數據進行整理,提取事故的基本信息。對統計數據進行時間特征分布、空間特征分布等比較分析,并將事故原因分類分析。
新中國成立以來,我國化學工業發展歷程主要分為以下5個階段:恢復生產階段1949~1952年;全面建設階段1953~1965年;動蕩階段1966~1978年;全面和快速發展階段1978~2000年;21世紀發展新階段2001年至今。法律法規的發展總是伴隨著行業的進步,危化品行業也不例外,1981~2016年間我國及國際層面頒布與化工企業相關法律法規、標準及其他要求超過250項,2009年多達39件。1981~2020年6月累計較大、重大和特大危化品事故共280起,造成1 821人死亡,不同程度受傷近4 000人,其中2018年發生較大及以上危化品事故最多高達17起,造成112人死亡;2015年致死人數最多達到225人;根據統計結果作危化品事故起數、死亡人數和化工行業相關法律法規頒布數量與年份的分布圖,見圖2。
由圖2可知,我國化學工業全面和快速發展階段、21世紀發展新階段危化品生產經營事故起數整體趨勢大概為先增后減再增,且在2003年為歷史最低。危化品事故致死人數在2000年之前,整體呈波動狀態且相對平穩;而在2000年以后事故致死人數整體為上升趨勢,2015年達到歷史最高,2010~2019年年均較大及以上危化品事故13.4起,2010年以后較大及以上危化品整體呈現高發的態勢。2000年之前我國危化品行業法律法規相對較少,體系尚不健全;隨著各個層面對安全的重視,2000后頒布的危化品行業法律法規是1981~1999年間的4倍之多,其中有幾個重要時間節點:1995,2002,2010年,詳見表1。

表1 化工行業關鍵性法律及其生效時間與頒布部門Table 1 Key laws of the chemical industry and their effective time and issuing department
結合圖2和表1發現,危化品行業重要法律法規頒布后幾年,安全生產狀況都有所好轉,尤其是2002年頒布《中華人民共和國安全生產法》后,2003年較大、重大和特大危化品事故達到1980年后歷史最低,2011年《危險化學品安全管理條例》頒布實施后,2012年我國危化品事故明顯減少,存在一定的滯后性和時效性,2012年之后危化品事故仍呈現高發態勢。
針對我國1981~2020年上半年32個統計單位(省、市和新疆兵團,其中港澳臺未列入統計)較大及以上危化品生產、經營期間發生事故起數見圖。其中山東(38)、江蘇(28)、遼寧(24)、河北(21)、河南(18),事故發生起數相對較多,占事故總量的46.4%,青海省、海南省、西藏自治區未發生較大及以上危化品事故。我國七大地理分區事故起數占比分別為東北(38,13.67%)、華東(104,37.41%)、華北(41,14.75%)、華中(35,12.59%)、華南(7,2.52%)、西南(23,8.27%)、西北(30,10.79%),華東地區主要是山東省和江蘇省事故起數較多。
與其他學者統計結果趨于一致,山東省和江蘇省危化品事故起數都位列前三。山東省和江蘇省是我國化工產業排名前二的兩個大省,化工行業總產值在全國總產值中占比約50%。作為傳統化工企業大省,山東省和江蘇省化工行業安全管理水平和生產技術處于國內頂尖水平;2018年每百家危險化學品生產企業事故死亡率遠低于全國平均水平的1.46(山東省為0.72,江蘇省為0.76),此兩省危化品企業數量雖不斷減少但基數仍較大(江蘇1968家,山東省1935家,位列全國前二),所以不論是事故起數還是致死人數,這兩省份一直是我國危化品行業的重災區。
根據危化品事故企業所屬行業進行分類匯總分析,涉及危化品企業所屬行業主要有合成氨、化肥、農藥、精細化工、煤化工、無機化工、石油化工、橡膠、醫藥、有機化工和其他化工等,由圖4可知,危化品事故主要行業占比和死亡人數占比依次為精細化工(27.86%,27.13%)、無機化工(17.14%,12.47%)、石油化工(15.36%,13.73%)、化肥(11.43%,8.18%)、其他化工(7.5%,19.44%)和有機化工(6.79%,6.59%)。精細化工是我國化學工業發展的重要戰略規劃,目前我國精細化工生產企業超過8 000家,在政策和資金方面都予以支持。但由于精細化工行業生產過程工藝復雜繁多,中間過程控制要求嚴格,對于企業的技術設備及自動化控制方面有著苛刻的要求;與發達國家和地區相比,我國不論在產品技術方面還是安全管理水平都存在很大差距。由于長期的工業技術缺欠,法律與安全監管水平的不完備,導致精細化工行業發展進程與安全管理水平不匹配;加之很多企業重效益、輕安全,致使精細化工行業危化品事故高發;其他涉及危化品行業或多或少也存在同樣問題。
將1981~2020年6月我國發生的較大及以上危化品事故根據生產、經營、運輸(管道運輸)、儲存、處置五個環節的事故起數和死亡人數進行統計分析,結果見表2。
2018年上半年,企業貸款同比少增337.06億元。分企業類型看,大、中、小微企業貸款同比分別少增115.66億元、120.45億元和112.9億元。分企業性質看,國有和集體企業分別少增309.59億元和24.82億元;分行業看,農業、工業和服務業貸款同比分別少增6.65億元、8.14億元和371.53億元。據調查顯示,目前廣西全區108項工業投資建設項目資金缺口達182.55億元;南寧市、梧州市和百色市的抽樣工業企業資金缺口分別達160億元、18.9億元和421億元。算上廣大小微企業,資金缺口額度將更大。
由表2可知,危化品生產環節發生較大及以上事故總起數和總死亡人數最多,分別占比84.64%和66.23%;在危化品生產環節事故狀況精細化工占比30.38%,無機化工18.14%,石油化工12.23%,化肥12.08%,與2.3節中化工行業事故概率相比,精細化工、無機化工和化肥行業在生產環節更易發生事故。1981~2000年共發生95起較大及以上危化品事故,其中生產環節80起,占比84.21%,2001~2020年上半年發生較大及以上危化品事故185起,生產環節157起占比84.86,可見我國在危化品生產環節安全狀況并未好轉。主要是由于危化品生產環節工藝相對復雜且工藝更新速度快,生產所需材料多具有危化品易燃易爆等特性,生產過程條件控制十分嚴格,稍有差錯就可能釀成事故。另外企業管理者不能平衡生產與安全的關系,重效益而輕安全,企業安全管理水平無法匹配當前生產狀況,生產過程中存在違法生產、違規操作、違章指揮等。

表2 事故發生環節統計Table 2 Statistics of accident occurrence links
根據危化品的易燃性、易爆性、有毒性等危險特性,以及危化品事故定義,將危化品事故分為危化品火災事故、危化品爆炸事故、危化品中毒和窒息事故、危化品灼傷事故、危化品泄漏事故和其他危化品事故六大類。對我國1981~2020年上半年我國發生的280起較大及以上生產、經營、儲存和運輸(管道運輸)和處置過程中發生的危化品事故進行分類歸類匯總,見表3。

表3 事故類型統計Table 3 Statistics of accident types
由表3可知,爆炸和中毒窒息事故是危化品事故的主要類型,共發生258起,占事故總起數的92.81%,死亡人數高達1 727,占死亡總人數的95.31%。其中危化品爆炸事故發生173起,占事故總數的62.23%;造成1 417人死亡,占事故致死總人數的78.20%,且單起事故平均致死人數高達8.16人。其次為危化品中毒和窒息事故,共發生85起,占事故總數30.58%;致死人數310人,占事故致死總人數的16.83%,單起事故平均致死人數達3.65人。根據危化品泄漏事故定義,發生一定規模的危化品泄露,雖未發展為爆炸、火災或中毒事故,但造成了嚴重的財產損失和污染。因此,在事故統計中并未有危化品泄漏事故,但有3起危化品火災事故,12起危化品中毒和窒息事故,31起危化品爆炸事故是由于泄露引起的。文中統計的85起危化品中毒和窒息事故中有44起事故是1名或2名作業人員作業前未監測空氣質量且未佩戴任何安全防護用品,吸入有毒危化品或因缺氧暈倒(窒息)后,周圍其他工作人員在未佩戴安全防護用具或防護用品不合格的情況下施救不當或盲目施救,而導致多人中毒身亡;例如2014年遼寧燈塔北方化工有限公司“4·24”中毒窒息事故、2005年上海市松江縣佘山無機化學品廠“4·4”硫化氫中毒事故、2016年菏澤市鄆城縣非法化工廠“7·13”較大中毒窒息事故等。
針對1981—2020年上半年我國危化品生產、經營、儲存、運輸(管道運輸)和廢棄處置環節發生的280起較大及以上危化品事故,進行事故等級分類分析。280起事故中較大事故247起,重大事故27起,特大事故6起;特大事故分別為1982年福建省福鼎縣制藥廠“3·9”冰片車間汽油爆炸事故、1993年深圳市清水河危險化學品倉庫“8·5”特大爆炸火災事故、1997年北京東方化工廠“6·27”罐區特大火災爆炸事故、2013年山東省青島市“11·22”中石化東黃輸油管道泄漏爆炸特別重大事故、2015年天津港“8·12”瑞海公司危險品倉庫特別重大火災爆炸事故、2019年江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3·21”特別重大爆炸事故;詳細統計結果見表4。

表4 事故等級統計Table 4 Accident level statistics
由表4可知,特大事故:重大事故:較大事故,事故起數之比接近1∶5∶50;死亡人數之比接近1∶1.15∶2.55。其中特大、重大、較大危化品事故平均致死人數分別高達77人, 16.44人,4.03人。發生的6起特大事故均為危化品爆炸事故;27起重大事故中危化品火災事故1起,危化品中毒和窒息事故2起,危化品爆炸事故24起。通過分析這32起重大及以上危化品事故發現,有16起事故集中在氣溫較高的6、7和8月份;高溫天氣下,易燃易爆危化品更易揮發,對于部分放熱反應難以進行降溫控溫,加之高溫天氣操作人員易精神疲倦,工作狀態不佳,都使得夏季成為危化品事故易發、高發時期。
根據1981~2020年上半年我國發生的278起較大及以上非運輸過程危化品事故報告中導致事故的直接原因,從人-機-環-管的角度對事故發生原因進行分類分析;對于事故原因的追究,不論是人的因素、機器設備因素和環境因素都因歸結于管理的原因,結果見圖5。
由圖5可知,從人-機-環的角度,造成事故的原因依次為人的因素,機器設備因素,環境因素。其中人的因素主要為操作人員的不安全性(違章作業、誤操作、違規操作)和指揮人員的不安全性(指揮失誤、違章指揮);機器設備原因主要為設備未定期檢修保養存在故障、設備防護和警示設施不齊全;環境因素主要為極端天氣及特殊環境。對于直接由于管理原因導致事故發生,2000年前后占比分別為36.84%和31.35%,可見我國在危化品行業安全管理水平雖有一定的提高,但仍有很多方面需要改進。
本文根據中國化學安全協會和中華人民共和國應急管理部公布的我國1981~2020年上半年不同月份發生的危化品事故,針對其中較大及以上280起事故進行統計分析,得出以下結論。
(1)我國危化品事故具有一定的時空分布特征,時間上自2010來整體呈高發態勢,且主要分布在天氣炎熱的5~8月份,;空間上,主要集中在危化品產業發展速度較快的華東、華北地區,尤其是山東、江蘇兩省。
(2)精細化工和無機化工及生產環節是我國較大及以上危化品事故發生的主要行業和環節。由于精細化工和無機化工行業生產過程工藝復雜繁多,對于企業的技術設備及自動化控制方面有著苛刻的要求,稍有差錯便可能釀成事故。
(3)爆炸、中毒和窒息是我國危化品事故的主要類型,主要與危化品自身易燃、易爆、毒害等危險特性有關。而多數危化品中毒和窒息事故是由于作業人員作業前未監測空氣質量且未佩戴安全防護用品,吸入有毒危化品或因缺氧暈倒(窒息)后,周圍其他工作人員因盲目施救或施救不當,而導致事態進一步惡化多人中毒身亡。
(4)人的因素和管理因素是危化品事故發生的主要原因,其中人的因素主要包含操作人員的不安全性(違章作業、誤操作、違規操作)和指揮人員的不安全性(指揮失誤、違章指揮);隨著國家對危化品行業安全生產的重視,我國在危化品行業整體安全管理水平有顯著提升。
事故的預防,關鍵在于明確事故發生原因;通過對以往危化品事故進行統計,系統分析事故起因、危害,認識其發展規律,做出針對性的預防措施,有助于危化品行業安全防控體系的建立,為此提出以下建議:
(1)強化安全監管系統。各省市地區根據當地危化品企業數量、規模等情況,匹配相應的的危化品安全監管力量,對重點地區定期安排檢查,不斷提高危化品安全監管部門監管能力。運用AI、物聯網等技術建設危化品安全生產風險監測預警系統,對危化品生產、儲存等環節關鍵參數進行實時監控,實現對危化品重大安全風險動態監測預警。
(2)提高危化品風險管控能力。各省市地區務必明確危化品產業定位,合理規劃化工產業園區,禁止“三高兩低”(高風險、高污染、高能耗、低技術水平、低效益)危化品企業入園;深入開展企業安全風險隱患排查治理,依法淘汰安全生產條件不達標企業,強化危化品運輸、廢棄處置等環節安全管理;加強危化品應急預案管理,定期開展預案演練,通過反饋進一步提高預案的針對性、實用性和科學性;全面建成危化品行業防控體系。
(3)提高危化品企業本質安全化水平。依據規范標準排查危化品企業安全防護距離,不符合要求企業責令就地整改。提高危化品行業自動化控制水平,對于“兩重點一重大”生產儲存裝置,必須裝備可燃、有毒氣體泄漏檢測裝置和緊急切斷裝置;推動實現重點監管危化品生產工藝全程自動化控制,鼓勵技術改進和創新,提升本質安全水平。
(4)推動企業落實主體責任。加大違法生產行為執法力度,落實全員安全生產責任制,明確事故責任追究,對事故主要負責人和有關責任人員依法追責。對故意隱瞞重大安全隱患等違法行為給予行政處罰,構成犯罪事實的,依法追究刑事責任。
(5)加強安全管理人才培養。國內設置安全工程相關專業高校不多,危化品行業缺少化工-安全復合型人才。國家應結合校企實際情況,在原有安全工程等相關專業增設危化品安全管理方向,鼓勵有資質資源高校增設危化品安全管理專業;對于在職人員,建立定期培訓制度,不斷提升安全管理能力。