2011～2020年我國危險化學品事故統計及灰色關聯分析

程碩，陽富強

(福州大學 環境與安全工程學院，福建 福州 350116)

化工行業是我國國民經濟的基礎和支柱產業，據相關資料[1]顯示，截至2020年末，我國化工企業數量多達22 973家，全年總利潤達4 279.2億元。隨著我國化工行業快速發展，危化品事故也層出不窮。因此，黨和國家高度重視危化品安全生產工作，作出一系列針對危化品安全風險防控的決策部署[2]。

危化品事故因其發生頻繁、后果嚴重等特點已成為安全生產領域的一個重要問題，我國眾多學者對此進行了不同方面的研究。例如曹建等[3]研究不同類別危化品和公路等級對應急救援耗時的影響；廖嬋娟等[4]以危化品泄漏事故為主體，統計分析2 636起事故的特點和規律，并提出預防對策；韋婷艷等[5]統計分析危化品事故中較大以上事故，得出事故數量與傷亡人數呈正相關等結論。當前研究多是側重某一事故類型進行統計分析，而對整體危化品事故情況的統計存在諸如時間跨度較小、或是事故數據樣本較少、統計時間較早等不足之處，并且很少探究事故類型與不同季節的關聯性。

我國于2011年先后發布了《危險化學品安全管理條例》等法規，使危化品安全管理工作進入了新時期。為研究新時期下我國危化品事故的各方面特點以及補充當前研究中的不足，本文以化學品事故信息網公開的事故數據信息為基礎，對2011～2020年間發生的危化品事故數據樣本進行統計分析，從事故發生的時間、地域等角度出發分析其存在的特點和規律，并運用灰色關聯分析法研究事故類型與不同季節間的相關性，為針對性地開展危化品安全管理工作提供依據。

1 危險化學品事故統計分析

1.1 危險化學品事故總體概況統計分析

由圖1可知，2011～2020年共發生危化品事故 14 087 起，總體趨勢為先增加后減小，基本符合安全庫茲涅茨曲線[6]。2011年的事故數處于最低值，僅為35起。雖然2012年有所增長，但幅度較小，究其原因與當時《危險化學品安全管理條例》剛發布有關，說明國家相關法律法規的出臺對減少危化品事故起到了關鍵作用。十二五計劃后我國石化行業開始轉型并快速發展，而當時危化品監管水平和事故預防能力無法與化工行業的發展速度相匹配，造成了化工企業規模擴大，危化品數量增多的同時也導致事故頻發的局面[7]。因此，2012～2015年的事故數呈快速增長趨勢，于2015年達到峰值。其中，天津港爆炸事故造成的慘重后果，引起全國人民高度關注。2016年是我國十三五規劃的第1年，黨和國家針對危化品的重大風險采取了一系列防控措施，以期減少事故發生。因此2016年以后危險化學品事故局面開始好轉，2016～2020年事故數開始呈現逐年遞減的趨勢，在2020年回落到1 349起。

圖1 2011～2020年我國危險化學品事故總體情況Fig.1 Overall situation of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020

1.2 危險化學品事故月份分布統計分析

由圖2可知，各月份事故發生數量具有波動性，平均每月發生1 173.9起危化品事故。2月份是一整年中發生事故最少的月份。2～7月份的事故數量逐月升高，7月份達到峰值1 472起，7～10月份出現回落的局面，10～12月份又開始升高。其中 6～8月份是危化品事故的高發月份，約占事故總數的30.1%。一方面是因為6～8月份是一年中的夏季，平均溫度最高，而危險化學品中大多數是易燃易爆的物質，高溫易對其產生影響。另一方面，夏季容易使人感到困倦、疲勞，無法集中注意力，在工作中出現操作失誤等不安全行為，導致事故發生。11～1月份也是危化品事故頻發的時間段，因為冬季常有雨雪冰凍等惡劣天氣，不僅對化工生產設備、裝置的安全運行造成威脅，也會影響到操作人員的工作狀態。此外，歲末年初的趕工期、搶進度等情況易造成安全管理滑坡、風險隱患疊加。自然災害頻發也增加了危化品儲存和運輸的難度。

圖2 2011～2020年我國危險化學品事故月份分布情況Fig.2 Monthly distribution of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020

1.3 危險化學品事故地域分布統計分析

我國在2011～2020年中危化品事故地域分布的統計數據，總共包含34個地區，其中危化品事故數量前五的省份依次為江蘇(1 520起)、山東(1 199起)、廣東(1 001起)、浙江(960起)、湖北(814起)，約占事故總數的39%。前四個省份均位于交通和經濟發達的沿海地區，也是我國化工園區的主要集中地，因此化工產業規模大、數量多。根據相關組織對全國化工園區統計分析得出的 “2021化工園區競爭力30強”中有22個位于上述四個省份[8]。由于這些省份化工企業規模大、生產活動頻繁，導致發生危化品事故的概率也比其他地區高，所以應是危化品安全管理工作開展的重點關注地區。事故發生數量最后五位分別是寧夏(119起)、青海(74起)、香港(21起)、西藏(7起)、澳門(3起)，約占事故總數的1.6%。寧夏、青海、西藏地處我國西北部，由于經濟和地域條件限制使這些地區的化工產業發展狀況落后于其他地區，所以分布在這些區域的化工產業數量明顯減少。香港和澳門雖位于我國南方，但是因為土地面積小以及一些政策原因，化工產業總體規模相對較小，事故數量也處于較低水平。

總體來說，化工產業的分布以及危化品事故發生頻率與該地區的經濟、資源等因素相關。事故多發于經濟發達、交通便利的地區，尤其是我國的東南沿海城市。而經濟、交通條件均相對落后的西北地區則因化工產業分布少，事故數量也隨之減少。

1.4 危險化學品事故等級分布統計分析

按照我國的生產安全事故等級對這些發生的危險化學品事故進行分類，得到的結果見圖3。從中可以了解到2011～2020年這10年間的危化品事故中一般事故的數量最多，所占比例高達97.8%。特別重大事故數量雖最少，但一經發生，后果將不堪設想，如2019年江蘇響水爆炸事故，2015年天津港爆炸事故和2014年昆山工廠鋁粉塵爆炸事故，這些事故的后果之嚴重、影響之深遠有目共睹。為防止一般事故的發生或是演變為更重大的事故，必須采取有效措施來消除或減少危險化學品在各環節中潛在的安全隱患。

圖3 2011～2020年我國危險化學品事故等級分布情況Fig.3 Grade distribution of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020

1.5 危險化學品事故類型分布統計分析

危化品事故類型可歸為火災、爆炸、泄漏、中毒和其他(井噴、放射、灼燙等)。按照這五種事故類型對所收集的數據進行分類，得出的結果見圖4。從中可知，火災、爆炸、泄漏、中毒和其他事故的數量分別約占總數的21.1%，22.0%，42.6%，12.5%和1.8%。從數量來說，泄漏事故所占的比例最大，中毒事故所占的比例最少(除其他之外)，這與危化品的理化性質和工藝流程有關。據相關統計，造成傷亡人數較高的多為爆炸和中毒事故[9]，這兩種事故發生后破壞性強、擴散速度快，難以給人足夠的反應和逃生時間，也給救援行動造成很大難度。

圖4 2011～2020年我國危險化學品事故類型分布情況Fig.4 Distribution of types of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020

1.6 危險化學品事故板塊分布統計分析

危化品事故板塊可分為儲存與管輸、交通運輸、化工生產、燃氣使用以及其他五個方面，將數據歸類得到統計結果見圖5，可知事故高發于儲存與管輸和交通運輸環節，分別占比55%和21%。危化品在生產、使用、處理等過程中都會涉及儲存和運輸環節，據統計，我國每年的危化品道路運輸量都在增長，占年度運輸總量的30%以上。在運輸和儲存的過程中存在諸多風險，易對人員和財產造成威脅。因此，控制和消除危化品儲存和運輸過程中的危險因素，有利于降低危化品事故發生的概率和頻率。

圖5 2011～2020年我國危險化學品事故板塊分布情況Fig.5 Distribution of hazardous chemical accident modules in China from 2011 to 2020

2 危化品事故類型與季節灰色關聯分析

由統計可知，危化品事故易發于夏冬兩季，但不同季節與事故類型間的關聯性還有待探究，因此擬根據所統計數據，運用灰色關聯分析法來研究事故類型與季節的相關性，讓危化品安全管理工作能夠具有針對性，提高工作效率。

2.1 灰色關聯分析法

灰色關聯分析法是根據不同因素間發展趨勢的相似或相異程度來衡量因素間關聯程度的一種方法，因素間的關聯程度稱為“灰色關聯度”。具體使用步驟如下[10]。

(1)確定數據樣本中的參考序列和比較序列。設參考標準有j個，評價因子t個，樣品總數i個，則參考序列記為xi(t)，比較序列記為yj(t)(i=1，2，…，n；j=1，2，3，…，n；t=1，2，3，…，k)。其中，xi(t)指第i個樣品中第t項評價因子的值；yj(t)指第j級參考標準中第t項評價因子的值。

(2)對原始數據進行無量綱化處理。因事故數據具有無規律性等特點，故采用均值化法對其進行處理，減少因無規律而產生的不穩定影響，使其具有可比性。 均值化法處理公式如下。

(1)

(2)

(3)計算序列絕對差值Δij(t)、兩級最小、最大差值Δmin、Δmax，公式如下。

(3)

(4)

(5)

(4)計算關聯系數，即第i個比較序列和第j級參考序列所對應的第t個指標的差值，公式如下：

(6)

式中，ξij(t)為xi對yi的關聯系數；ρ指分辨系數，通常取0.5。

(5)計算關聯度，其表示因素間的關聯程度。

(7)

2.2 危化品事故類型與季節關聯程度計算

按照氣象劃分法將12個月份分為春季(3～5月)、夏季(6～8月)、秋季(9～11月)和冬季(12～2月)，事故類型分為火災、爆炸、泄漏、中毒和其他(井噴、放射、灼燙等)五類，將2011～2020年10年間的數據平均分為五個時間段進行統計，以此來研究不同季節氣候與危化品事故類型的關聯程度，統計結果見表1。

表1 2011～2020年危化品事故類型與季節統計Table 1 Types and seasonal statistics of hazardous chemical accidents from 2011 to 2020

將季節作為參考樣本序列，以事故類型作為比較樣本序列，運用灰色關聯分析法的公式計算出相應的關聯系數和關聯度，具體計算過程如下。

使用表1中的前6行作為原始數據，以春季作為參考序列，影響因素(y1，y2，y3，y4，y5)作為比較序列，運用公式(1)和(2)對原始數據進行無量綱化處理，結果見表2。

表2 原始數據無量綱化處理結果Table 2 Dimensionless treatment results

利用公式(3)計算序列絕對差值，結果見表3，并用公式(4)和(5)計算最小差值和最大差值，分別為：Δmin=0.004 4，Δmax=0.737 5。

表3 序列絕對差值計算結果Table 3 Sequence absolute difference

運用公式(6)計算表3數據的關聯系數(ξij)，結果見表4。

表4 序列關聯系數計算結果Table 4 Calculation result of relational coefficient

根據表4所得結果利用公式(7)計算最后的關聯度(βij)，結果見表5。

表5 序列關聯度計算結果Table 5 Calculation result of relational degree

由表5可知，關聯度排序為：β1>β2>β3>β4>β5，即春季與各種事故類型之間的關聯度大小排序為：火災>爆炸>泄漏>中毒>其他。同理可得其他結論：

夏季與各種事故類型之間的關聯度大小排序為：爆炸>泄漏>火災>中毒>其他。

秋季與各種事故類型之間的關聯度大小排序為：爆炸>泄漏>火災>中毒>其他。

冬季與各種事故類型之間的關聯度大小排序為：火災>爆炸>泄漏>中毒>其他。

由上述結論可知，春冬兩季最應提防火災事故的發生，尤其是歲末年初更是火災事故易發多發期。夏秋兩季應加強對爆炸事故的嚴防工作。全球變暖造成近些年來夏季持續時間延長，秋季縮短，尤其是華東等地區尤為明顯[11]，加之華東沿海地區又是化工園區的集中地，持續的高溫等極端氣候會更容易導致危化品爆炸事故的發生。

3 危險化學品事故預防對策與措施

綜合上述的統計分析，擬針對分析的每一部分提出相應的對策和措施，以期達到減少或消除危險化學品在生產、儲存、運輸、處置等環節中存在的危險因素，降低事故發生概率，保障危化品從業者的安全。主要對策和措施如下。

(1)完善和增加我國危化品安全生產管理的法律法規。從上述分析中可以得出，相關法律法規的出臺和更新能夠對危化品事故起到一定的控制作用，與此同時政府有關部門要實時跟進監督檢查工作，確保其具有可持續性，發揮出最大效果。

(2)加強危險化學品企業在夏季和冬季的安全管理工作。適當增加夏冬兩季安全檢查工作的頻率，提高安全經費投入的比例。夏季常伴高溫、暴雨、臺風等極端天氣，冬季則有雨雪災害、道路結冰等不利因素，這些都大幅增加了危險化學品安全生產工作的難度。相關企業和部門要密切關注掌握暴雨、臺風等氣象預報和洪水、地震等災害預警信息。雷電天氣應加強如防雷、避雷等設備設施的檢查維護，確保其完好無損；高溫天氣應加強對循環冷卻水、降溫噴淋、消防給水等降溫、應急保障系統設備設施的可靠性檢查，嚴防自然災害引發安全事故，確保安全生產正常進行。還應特別關注極端天氣對操作人員身心的影響，減少因極端天氣造成人員誤操作等情況發生，如盡可能避免人員在室外高溫環境下作業。針對春冬兩季的火災事故和夏秋兩季的爆炸事故要做好重點防范工作，檢查和維護好各類防火防爆設備設施，確保其具有高安全性、可靠性。

(3)重點關注事故高發地區的危險化學品隱患排查治理工作。由上文可知，江蘇、山東、廣東、浙江、湖北是事故數量排名前五的省份，也是化工產業發達的地區，其中山東省還被譽為石化行業的第一大省。相關部門應針對這些省份重點推進危化品安全隱患的排查治理工作，全面摸清危化品企業的基本情況，并對其開展安全專項整治。整治工作要具有全面性、具體性，涉及危化品生產、經營、儲存、使用、運輸、處置等企業，按照“政府組織、部門指導、企業負責”的原則開展[12]。提高有關部門間的信息交流效率和協調聯動能力，做到檢查無死角、無漏網。對發現的隱患要制成清單，相關企業按清單進行整改驗收。重點把握關注這些省份的危化品安全管理工作，提高事故預防預警能力，可以有效減少事故發生。

(4)提高危化品企業內部的安全管理能力。危化品事故中絕大多數都是一般事故，為防止一般事故發生或是演變為更重大的事故，首先應提高企業自身的安全管理能力，建設好基于風險分級管控和隱患排查治理的雙重預防機制[13]。可運用PDCA循環[14]構建危化品企業安全管理模式。安全管理工作領導小組制定安全管理計劃(Plan)后由相關人員嚴格實施(Do)，檢查人員根據要求對執行過程開展有效的監督檢查(Check)，最后對檢查出的安全隱患及時糾正整改(Act)。整個循環過程周而復始地進行，使危化品企業整體的安全管理水平呈階梯式上升。

(5)進一步強化落實安全生產責任制，提高危險化學品事故應急處置能力。針對生產過程中的重大風險、主要環節、關鍵部位等提前開展隱患排查治理，及時消除明顯和潛在的安全隱患；及時檢查和維護設備設施，提高其可靠性，確保安全生產的順利進行。由上文統計可知，泄漏事故發生頻率最高，不僅會造成人員傷亡、財產損失、污染環境，還可能進一步引發爆炸、火災等二次事故，形成多米諾效應[15]，因此應加強以泄漏為代表的事故應急處置能力，根據不同類型危化品的泄漏事故采用諸如稀釋、輸轉倒罐、覆蓋、吸附等相應方法[16]，減小事故帶來的損失。

(6)解決危險化學品在儲存和運輸中存在的問題。危化品儲存和運輸環節是事故高發環節，加強危化品儲存管理，對于不同種類的危化品采取相應的儲存措施。如對于易燃易爆的危化品，必須儲存在陰涼、通風和干燥的環境中，嚴格控制溫濕度；對于易于水發生反應的化學物質，應做好防水防潮處理；氣瓶的管理要嚴格遵守相關規定，分類分區存放，防止高溫暴曬等情況，并采取防傾倒措施。運輸危化品的車輛要做好定期檢查和維護工作，禁止使用不符合條件的車輛運輸危化品；加強運送人員的教育培訓，提高準入門檻；科學規劃危化品運輸網絡[17]；加強危化品運輸車輛的監管監控，完善事故應急救援體系，組織一批專業的應急處置隊伍，提高危化品運輸事故的應急救援能力。

4 結論

通過對收集的2011～2020年間我國危險化學品事故信息進行統計，從事故發生的年份、月份、地域、等級、類型、板塊這幾個方面分析其中的原因和規律，并運用灰色關聯分析法對事故類型和季節間的關聯性進行了計算分析，最后針對事故規律和特點提出了針對性的對策和措施，所得結果如下。

(1)我國在2011～2020年間共發生危化品事故14 087起，總體趨勢為：2011～2012年增長幅度較小，2012～2015年開始快速增長，并在2015年達到峰值2 292起，隨后幾年則開始出現遞減趨勢，最終在2020年回落到1 349起。

(2)危化品事故高發月份為6～8月份和11～1月份，且通過灰色關聯分析法可知，春冬兩季與火災事故關聯性最大，夏秋兩季與爆炸事故關聯度最高，其原因主要和高溫等極端氣候以及臺風、雨雪等自然災害密切相關，也離不開這些因素對人工作狀態的影響。相關企業和部門應針對這一事故高發特點對危化品進行季節性的管控，做好事故預防工作。

(3)化工產業的分布以及危化品事故發生頻率與該地區的經濟、資源等因素相關。江蘇、山東、廣東、浙江和湖北五個省份因其產業布局原因，化工行業發達，是危化品事故的多發地區。重點把握好這些省份的危化品安全管理工作，加強防范意識，提高事故預防能力，不僅能減少事故發生，還能進一步推動化工產業的蓬勃發展。

(4)危化品事故類型以泄漏、爆炸、火災、中毒四類為主，其中泄漏事故所占比例最大(42.6%)，并且還可能進一步演化為火災、爆炸等二次事故，故要做好事前預防和事后應急處置工作，將事故影響降至最低；危化品事故易發于儲存和運輸環節，共同占比約為76%，做好這兩個環節的安全管理工作，能大幅減少事故發生。