極端天氣對危化品生產(chǎn)儲存行業(yè)引發(fā)的安全風險及應(yīng)對措施

袁智，鄒志豪(廣東省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究院，廣東 廣州 510060)

0 引言

極端天氣泛指暴雨、臺風、雷電、高溫、低溫等氣象條件，極端天氣發(fā)生突然、變化劇烈、破壞力極強，對安全生產(chǎn)影響巨大，容易引發(fā)次生生產(chǎn)安全事故，造成各種傷害。如：2015年加納首都阿克拉連降暴雨造成某加油站內(nèi)的燃油泄漏，引發(fā)加油站爆炸，造成200多人死亡；2015年天津市持續(xù)高溫，誘發(fā)了天津港瑞海國際物流有限公司多種危險化學(xué)品發(fā)生爆炸，造成165人遇難，8人失蹤，798人受傷，直接經(jīng)濟損失68.66億元[1]；2018年超強臺風“山竹”登陸廣東省，深圳龍崗區(qū)某公司電鍍車間31 t危險化學(xué)品發(fā)生水浸，險些釀成嚴重事故。本文針對廣東地區(qū)，分析極端天氣對危險化學(xué)品生產(chǎn)儲存行業(yè)可能引發(fā)的安全風險，并提出應(yīng)對措施。

1 廣東省極端天氣種類及頻次

廣東地處低緯、南臨南海、氣溫較高、水氣豐沛、是暖濕空氣活躍的地方。同時也是北方冷空氣光顧之地，即使在夏季也有較強冷空氣的足跡。廣東是冷暖空氣相互作用的地區(qū)，同時也是經(jīng)常遭受臺風襲擊的地區(qū)，是氣象水文災(zāi)害較為嚴重的省份之一[2]。我省的暴雨、臺風、雷電、高溫等極端天氣現(xiàn)象較為普遍，粵北山區(qū)偶爾會出現(xiàn)低溫氣象。

(1)暴雨是一種災(zāi)害性天氣，嚴重時會影響正常生產(chǎn)作業(yè)活動，造成經(jīng)濟損失。華南地區(qū)平均年暴雨日數(shù)7.0～15.0 d，平均年大暴雨日數(shù)2.0～5.0 d，廣東的多雨期是4—9月，這6個月降雨量占全年降水量的70%以上，這期間內(nèi)有兩個暴雨峰值：主峰為5—6月，次峰出現(xiàn)在8—9月，前者是鋒面降水，后者主要為熱帶氣旋降水。

(2)臺風屬于熱帶氣旋的一種，華南地區(qū)是全國最早的臺風和最晚的臺風登陸點，華南地區(qū)年均登錄臺風個數(shù)最多，可達4.6個。

(3)雷暴是熱帶和溫帶地區(qū)可見的局地性強對流天氣[3]。雷暴發(fā)生時可伴隨有雷擊、閃電、強風和強降水。廣東地區(qū)屬于強雷區(qū)，平均雷暴日數(shù)為74.4 d；雷暴的發(fā)生有明顯的季節(jié)和月份變化，主要集中在3—9月，占全年雷暴日的九成以上。

(4)高溫是指日最高氣溫達到或超過35℃時的天氣，連續(xù)數(shù)天3 d以上的高溫天氣過程稱為高溫熱浪，華南夏季極端高溫日數(shù)約為13.5 d[4]。

(5)低溫，俗稱寒冷，按我國氣象部門規(guī)定，凡是當?shù)?4 h降溫10 ℃以上或48 h降溫12 ℃以上，且最低氣溫降至低于5 ℃以下的強冷空氣稱為寒潮。華南寒潮主要發(fā)生在冬季，春季次之，秋季明顯減少，平均每年出現(xiàn)4.6次。寒潮過境后，由冷氣團控制，氣溫驟降，濕度較低，濕度降至30%后，人體容易積聚靜電。

2 極端天氣條件引發(fā)的安全風險

暴雨、臺風、雷電、高溫、低溫等這些極端氣象條件，非常容易引發(fā)次生生產(chǎn)安全事故。

2.1 暴雨引發(fā)的安全風險

華南地區(qū)暴雨頻繁，容易引發(fā)很多安全生產(chǎn)事故，主要如下：

(1)當降雨強度大于50 mm/h且持續(xù)幾個小時，容易造成周邊排水設(shè)施超負荷運作，導(dǎo)致化工廠區(qū)內(nèi)排水不暢形成積水，暴雨積水會淹沒排污管道，廠區(qū)水位上漲淹沒生產(chǎn)區(qū)、儲存區(qū)、室外棚罩堆放區(qū)、公輔場所，造成車間停產(chǎn)及其他次生安全事故。

(2)暴雨會造成廠區(qū)積水過深，部分特殊作業(yè)工人容易打滑、站立不穩(wěn)、觸電、跌入地坑，很可能造成傷亡事故。

(3)暴雨會浸泡設(shè)備，既增加檢修工作麻煩，又極不利于作業(yè)人員安全。化工廠一般存在部分室外操作作業(yè)，當降雨強度大于5 mm/h時就不利于室外操作，受暴雨影響操作人員容易出現(xiàn)操作不當現(xiàn)象，極易造成安全事故。

2.2 臺風引發(fā)的安全風險

沿海是臺風頻繁光顧的地區(qū)，臺風來臨時，如果碼頭作業(yè)人員正好在搶修作業(yè)，來速過快的風浪可能會蓋過碼頭與油庫之間的引橋，導(dǎo)致人員無法從碼頭撤回而發(fā)生危險[5]。一旦臺風和風暴潮疊加，可能會導(dǎo)致閥門失靈、油庫移位，甚至沖毀危化品儲罐，若處理不當，不僅會發(fā)生安全事故，更會造成大量的經(jīng)濟損失。大風過后如果檢查不徹底便匆忙恢復(fù)生產(chǎn)，也容易引發(fā)二次事故。當風速達到甚至超過12級時，會給安全生產(chǎn)帶來嚴重影響，比如：高空作業(yè)被大風吹落；吹倒高聳的煙囪、生產(chǎn)裝置、放空裝置、露天棚罩、防護及警示設(shè)備等細長且極高的生產(chǎn)設(shè)施風險，造成次生物體打擊、火災(zāi)爆炸或中毒窒息事故。

2.3 雷暴引發(fā)的安全風險

危險化學(xué)品倉庫一般都設(shè)在本單位或城市的邊緣地區(qū)，與周圍的其他建筑物保持一定的距離，倉庫周圍就形成了空曠地帶，而化工園區(qū)相對高聳。雷暴易擊中高聳的化工裝置，如高聳的反應(yīng)塔、煙囪、放空點火裝置、露天棚罩、大型儲罐、主變壓器等。還會通過感應(yīng)耦合、雷電反擊等方式破壞工廠DCS控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)、緊急停車系統(tǒng)(ESD)等電氣設(shè)備[5]，雷電擊毀設(shè)備引起爆炸，將造成巨大人員傷亡。

2.4 高溫引發(fā)的安全風險

華南地區(qū)高溫季節(jié)持續(xù)時間比較長，容易引發(fā)如下安全生產(chǎn)事故，包括：

(1)溫度升高使危險化學(xué)品體積增加壓力增大，容易造成容器故障甚至炸裂，比如常見的鼓桶、漲裂、玻璃容器炸裂等現(xiàn)象。

(2)溫度升高使液體的蒸發(fā)速度加快。低沸點(如汽油)的危險化學(xué)品在高溫季節(jié)下，可能會出現(xiàn)沸騰蒸發(fā)現(xiàn)象，蒸氣與空氣形成爆炸性混合氣體，導(dǎo)致火災(zāi)爆炸危險性增大。

(3)溫度升高加速氧化分解，當溫度達到物質(zhì)的自燃點時物質(zhì)就會自燃起火。有些自燃點較低的物質(zhì)如黃磷(自燃點為30 ℃)，如果不妥善保管，夏季氣溫超過其自燃點時，遇空氣就能自燃起火。

(4)高溫影響常規(guī)作業(yè)及非常規(guī)作業(yè)。高溫和悶熱天氣會影響作業(yè)員的生理機能和思維活動，易使人產(chǎn)生疲勞、煩躁、發(fā)怒等不良情緒，造成作業(yè)人員精力不足、工作能力下降，各種安全事故相對增多[6]。

2.5 低溫引發(fā)的安全風險

低溫容易導(dǎo)致設(shè)備失效、堵塞凍裂現(xiàn)象。我省北部地區(qū)冬季會出現(xiàn)短極寒天氣[7]，造成化工企業(yè)的自動調(diào)節(jié)閥、安全閥、儀表等元件失效、失靈，原輔材料和成品凝固點較低容易導(dǎo)致管線或機泵堵塞、凍裂。冬季干燥季節(jié)，容易產(chǎn)生靜電，人體接觸生產(chǎn)裝置會因電位差造成靜電放電。

3 極端天氣條件下的應(yīng)對措施

極端天氣引發(fā)的危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)次生生產(chǎn)安全事故會造成人員傷亡和巨大的財產(chǎn)損失，有效應(yīng)對極端天氣帶來的影響，是安全生產(chǎn)的重中之重。針對廣東省暴雨、臺風、雷電、高溫、低溫等極端天氣的共性和特點，建議采取以下應(yīng)對措施。

3.1 防暴雨應(yīng)對措施

加強企業(yè)生產(chǎn)區(qū)域排水系統(tǒng)建設(shè)，及時疏通排水管網(wǎng)和溝渠、清理易堵塞雜物，及時開閉雨污閥，確保污水排放泵及備用泵完好，及時處理廠區(qū)及裝置區(qū)內(nèi)低洼處積水。同時設(shè)立明顯的警示標識和防護設(shè)施，確保裝置和過往人員安全。

儲備必要的鐵锨、排水泵、編織袋、防洪沙等搶險救災(zāi)物資，提前做好防汛準備，必要時啟動應(yīng)急預(yù)案。檢查重點防汛部位、地段安全措施的落實情況，疏散危險區(qū)域人員，同時加強防汛應(yīng)急物資儲備。避免不必要的雨天作業(yè)和操作，嚴防短時降雨導(dǎo)致的輕質(zhì)屋頂、臨時構(gòu)筑物、樹木倒塌，危及危化品管道或其他裝置。

3.2 防臺風應(yīng)對措施

對倉庫、油罐、排水等重要部位和重要工作都要提前安排和布置。大型儲罐、反應(yīng)塔、煙囪、生產(chǎn)裝置、放空裝置、露天棚罩、防護及警示標志牌等建筑要充分考慮防風要求[8]。臺風過境前安排專門人員檢查堆放化學(xué)品的室外露天棚架是否牢固，檢查露天棚罩、防護及警示標志牌、暫時存放的高聳設(shè)施是否牢固，及時加固室外的非固定設(shè)施，必要時將危險化學(xué)品轉(zhuǎn)移到室內(nèi)倉庫。

臺風過境前增加巡檢內(nèi)容和巡檢班次，確保廠區(qū)生產(chǎn)安全展開。碼頭是沿海抗臺風工作的重點部位，出于臺風來臨時的防范需要，一些碼頭的主要輸轉(zhuǎn)設(shè)備需拆除移位，而此時各種船只又需要緊急補充油料，造成預(yù)防臺風與經(jīng)營之間的矛盾。為避免碼頭流量房及其設(shè)備設(shè)施受到嚴重侵蝕，需對海邊設(shè)備設(shè)施盡早進行防臺風處理，建議將沿海油庫、海上供應(yīng)站使用的躉船(浮碼頭)撐桿置換為可吊起的雙撐桿。同時，要共享臺風引起的未遂災(zāi)害事故，及時有效地開展危害分析和風險控制活動，整治和糾正設(shè)備設(shè)施的不安全狀態(tài)。

3.3 防雷暴應(yīng)對措施

嚴格按照規(guī)定進行防雷、防靜電、接地檢測，確保防雷防靜電設(shè)施完好有效。儲罐的阻火器、呼吸閥、透光孔、呼吸窗、安全閥、排空口等部位是防雷重點，必須做到日常檢查與定期檢查相結(jié)合，保證不松脫、不嚴重銹蝕。接到雷暴預(yù)警后，應(yīng)及時對廠房、庫房的防雷裝置進行檢測，確保裝置的防雷接地設(shè)施完好。配備必要的防靜電工作服、防靜電鞋、防靜電手套等，最大程度消除靜電隱患，同時加強對員工的防雷宣傳。部分企業(yè)的工藝如果不是連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)裝置，必要時可考慮暫時停產(chǎn)。

此外，我省的雷電預(yù)警系統(tǒng)覆蓋面還有待提升，重點地區(qū)如大化工園區(qū)已經(jīng)覆蓋了雷電預(yù)警系統(tǒng)，部分小化工企業(yè)所在地區(qū)的雷電預(yù)警系統(tǒng)[5]尚未建成。

3.4 防高溫應(yīng)對措施

儲存設(shè)施及倉庫設(shè)立必要的溫度監(jiān)測設(shè)施，實時監(jiān)測儲存設(shè)施及倉庫溫度，罐體必須確保在規(guī)定溫度、壓力和儲量范圍內(nèi)運行，如發(fā)現(xiàn)超溫現(xiàn)象，應(yīng)馬上采取必要的降溫措施。夏季高溫天氣進行作業(yè)時，需要避開高溫時段，限定作業(yè)時間，做好作業(yè)人員防暑降溫及應(yīng)對突發(fā)事故的準備工作。

3.5 防低溫應(yīng)對措施

增加室外設(shè)備的巡檢站點和巡檢頻次，及時檢查并修復(fù)供暖管道的保溫設(shè)施，清除生產(chǎn)廠區(qū)道路和重要設(shè)備設(shè)施上的結(jié)冰，做好低溫車間的防凍工作和室外作業(yè)人員的防寒工作。同時，低溫干燥會導(dǎo)致靜電積聚，人員作業(yè)前應(yīng)穿戴防靜電工作服、防靜電鞋、防靜電手套等，消除靜電隱患。

3.6 建立極端天氣安全風險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)

根據(jù)極端天氣對危險化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營企業(yè)的影響，研究探索極端天氣安全風險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)原理。

(1)針對極端天氣引發(fā)危險化學(xué)品主要安全風險的特點，研究暴雨、臺風、雷電、高溫、低溫預(yù)警的指標指數(shù)。

(2)利用氣象部門提前發(fā)布的極端天氣預(yù)測預(yù)報數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成為監(jiān)測預(yù)警的響應(yīng)啟動條件。

(3)建立危險化學(xué)品企業(yè)綜合信息數(shù)據(jù)庫，極端天氣安全風險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)啟動響應(yīng)后，便于在危險化學(xué)品企業(yè)綜合信息數(shù)據(jù)庫內(nèi)定點推送災(zāi)害信息。

(4)探索開發(fā)集成危險化學(xué)品極端天氣安全風險的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)危險化學(xué)品極端天氣安全風險區(qū)域性、差異化靶向預(yù)警。

2020年，廣東省安全生產(chǎn)科學(xué)研究院科研團隊建立了一套危險化學(xué)品極端氣象災(zāi)害安全風險預(yù)警模型，研制了危險化學(xué)品極端氣象災(zāi)害安全風險預(yù)警模型平臺如圖1和圖2所示。該平臺可以預(yù)測極端天氣下危險化學(xué)品的主要風險，并在事故易發(fā)多發(fā)頻發(fā)的時間節(jié)點，提前警示相關(guān)部門、相關(guān)企業(yè)做好安全防范工作。

圖1 氣象預(yù)警功能開發(fā)邏輯圖

圖2 氣象災(zāi)害預(yù)警平臺界面

4 結(jié)語

廣東省的極端天氣種類多、頻率高，是引發(fā)危險化學(xué)品生產(chǎn)儲存行業(yè)生產(chǎn)安全事故的重要影響因素之一。為降低極端天氣帶來的不良影響，我省化工企業(yè)應(yīng)針對各類極端天氣制定切實可行的規(guī)章制度和應(yīng)急措施，積極探索建立行業(yè)極端天氣風險監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，強化我省危險化學(xué)品生產(chǎn)儲存行業(yè)在極端天氣下的風險預(yù)警能力和應(yīng)對能力，保障我省危險化學(xué)品生產(chǎn)儲存行業(yè)安全穩(wěn)定生產(chǎn)。