精細化工安全生產中反應安全風險評估的重要性分析

王國超,焦立霞

(1.浙江永太手心醫藥科技有限公司,浙江 臺州 317016;2.浙江六合工程技術有限公司,浙江 杭州 311100)

在精細化工安全生產中,反應安全風險評估是保證安全生產的重中之重,由于部分化工企業對于反應熱風險的認知相對較為淺薄,一旦無法對反應工藝進行良好的控制,就容易因為反應失控而引發較為嚴重的化工安全事故。因此,有必要對精細化工安全生產中的反應安全風險評估進行研究,以此來借助反應安全風險評估讓整個化工生產環節變得更加安全、穩定。

1 反應安全風險評估綜述

為了分析反應安全風險評估的重要性,就應該從多個維度實現對風險評估的綜合論述,我國安全監管總局專門頒布了反應安全風險評估的相關指導意見,因此可以在風險評估中以政府意見指導為方向,堅定風險評估的重要性。對于化工企業而言,由于間歇反應與半間歇反應都將會在反應過程中涉及需要重點監管的危險化工工藝以及成分復雜的各種化工物質,所以更是要全面加強反應安全風險評估力度,以此來提高精細化工生產期間的反應安全性,避免安全風險事故的發生。在我國后來頒布的相關法案中,更是多次強調了反應安全風險評估的重要性,特別是在面對硝化、氟化等各種危險化工工藝時,更是需要針對反應全流程進行全方位風險評估,而且評估期間還需要針對涉及的原料、產品等進行熱穩定性測試,化工企業只有結合風險評估來分析判斷反應危險情況并提出評估建議,才能確保設備設施得以滿足工藝安全訴求。

2 反應安全風險評估內容

精細化工多數都屬于放熱反應,因此一旦在反應過程中出現冷卻系統故障問題,就容易因為熱量無法及時移除而導致反應失控的情況發生。反應失控將會產生大量能量,嚴重時還將會引發較為嚴重的事故風險。因此從事故風險的嚴重程度以及危害性出發,可以將反應熱視為反應安全風險評估中的核心參數,通過開展熱風險評估,可以有效提高評估結果的精確性與價值。對于精細化工而言,吸熱反應同樣特別常見,但是由于吸熱反應帶來的影響遠遠不如放熱,因此在開展反應安全風險評估時,需要更多關注能夠導致溫度劇烈升高的化學反應。需要注意的是,在放熱出現后,隨著熱量的不斷釋放,溫度上升將會進一步提高反應速率,進而釋放更多熱量,因此放熱分析期間還需要考慮鏈式反應所帶來的影響[1]。在面對能夠釋放熱量的化工反應時,應該更多考慮維持溫度平衡,避免因為溫度在短時間內劇烈變化而失去控制。不僅問題控制將會影響到化工生產安全性,如果在生產環節突然出現設備故障、停電的意外情況,也將會因為反應物料累積而導致意外事故的出現。

反應安全風險評估的本質就是針對化學熱失控風險的評估。一般而言,在標準工藝條件下,化學反應將會始終處于可控溫度、壓力下進行持續反應,但是實際生產環境卻很容易因為各種意外而導致反應受到影響。例如在冷卻系統故障的情況下,原有的化學反應條件就將會發生改變,一旦化學反應平衡被打破,就會導致化學反應失控,而且隨著溫度、壓力的不斷提高,反應物與生成物還將會在分解放熱的過程中激發二次反應并造成反應器破壞。所以為了最大限度降低化學反應的風險性,就需要通過反應安全風險評估來實現對反應條件的優化與控制,只有為化學反應設置更多安全措施,才能最大限度發揮出反應安全風險評估應有的能力。表1為熱穩定性絕熱測試部分數據表。

表1 熱穩定性絕熱測試表

3 精細化工安全生產反應安全風險評估的重要性

反應安全風險評估是開展精細化工生產的關鍵,只有建立起完善的風險評估體系,才能結合精細化工生產中的各種細節提前了解潛在風險因素,而重要性分析則能夠幫助人們了解到反應安全風險評估的真正價值,避免因為人們對于反應安全風險評估的重要性認知不足而導致風險評估難以發揮出應有的效果。

3.1 風險評估是化工領域的切實需求

由于化工領域的特殊性,因此精細化工生產必然要與各種危險化學元素打交道,危險化學品在實際生產環節將會對安全風險隱患與附近生態環境造成非常大的壓力。因此為了讓化工領域得以實現長期持續性發展,就必須從化工生產的源頭加強安全管理與環境保護能力,而反應安全風險評估則正是提高安全管理能力不可缺少的重要一環。因此從化工領域的未來發展角度出發,開展反應安全風險評估工作十分重要,因為反應安全風險評估將會最大限度降低精細化工生產環節中的安全隱患,避免安全隱患繼續發展成為安全事故。近些年,我國化工行業的安全事故問題得到了控制,事故問題造成的損失也在逐年降低,但是因為追責范圍廣與較大的懲處力度,所以行業發展穩定性卻會受到波及。若能夠借助反應安全風險評估實現對化工生產安全性的預判,就可以優先淘汰風險難以控制的工藝,以安全為工藝發展導向,重新開辟化工發展道路。通過不斷梳理并優化風險產業,可以顯著降低化工行業運行發展中的風險因素。因此反應安全風險評估是化工領域未來得以延續發展的關鍵,只有借助反應安全風險評估化工領域對于安全生產的切實需求,才能讓其獲得一個美好的明天。

3.2 風險評估是企業發展的現實需求

反應安全風險評估是提高化工生產安全不可或缺的一環,化工企業為了實現可持續發展,就必須借助反應安全風險評估來達到降低安全隱患的目的,因為安全生產不僅會影響企業經濟效益,還將在一定程度上影響到企業凝聚力。化工企業在精細化工生產中,每一次事故問題的出現,都將會不可避免地造成人身財產損失。若化工生產的風險過高,安全事故頻發,就將會給企業一線職工帶來極其嚴重的心理壓力,并且讓職工逐漸喪失繼續工作的驅動力[2]。

2020年3月,江西某醫藥化工廠因為廠區設計缺陷而留下了化工生產安全隱患,一職工因為人為操作失誤而導致化工爆燃事故的出現,爆燃事故導致2人死亡,一人重傷。后經調查發現,由于設備在研發期間并未嚴格開展反應安全風險評估,因此化工廠區并沒有掌握乳清酸分解時的溫度數據,在設計階段選擇了蒸汽加熱。因為蒸汽加熱十分容易導致超溫現象的發生,所以在超溫現象的影響下,最終引發了爆燃事故,進而導致職工傷亡。無獨有偶,2021年,蘇州某化工企業在化工生產期間,因為加料數量、順序錯誤,同樣引發了事故。在工廠的加料體系下,原本應該先加熱鹽酸隨后放入糠醛。但是在實際操作中卻因為鹽酸泵故障問題,而導致操作人員沒有加入鹽酸,而且因為操作人員疏忽未進行檢查,未針對反應釜內的材料進行檢查,所以反應釜內溫度在生產過程中出現了異常上升的情況。直至凌晨,化工反應發生失控,反應釜內的物料大量外溢并引發爆炸,慶幸的是因為反應時間處于凌晨,并未造成廠區職工傷亡。

從以上事故案例可以發現,開展反應安全風險評估是幫助化工企業提高化工生產安全性的關鍵。如果第一家企業能夠在項目正式投產前進行風險評估,就可以明白當乳清酸在制備中溫度達到一定限度之后會導致瞬時壓力快速上升,此時便不會繼續選擇利用蒸汽加熱的方式來進行操作,這樣便可以有效避免事故問題的出現。第二家企業同樣如此,同樣可以借助反應安全風險評估來找出應對潛在安全風險問題的關鍵性因素。對于化工企業而言,利用反應安全風險評估可以為產品開發提供參考,避免研發出的工藝因為危險性過高而導致化工安全事故問題的出現。即便在面對已有化工產品時,化工企業同樣可以借助反應安全風險評估來重新梳理并了解化工工藝中尚未解決的潛在問題,只要能夠將潛在問題提前發現并解決,就能夠在面對精細化工生產時真正做到心中有數并且防患于未然。

3.3 風險評估是開展安全管理的真實需求

應急管理部門在運營期間需要針對危險化學品進行風險管控,通過加強對風險問題的監管,可以大幅降低化工風險。在安全管理中,危險化學品監管由來已久,只有高質量的安全管理才能讓精細化工生產變得更加安全、穩定。在安全管理期間,反應安全風險評估的重要性毋庸置疑,通過反應安全風險評估可以找出能夠影響到化工安全的潛在風險因素,因此在反應安全風險評估的支持下,可以進一步細化安全管理內容,以此來讓安全管理工作變得更加具有針對性[3]。除此之外,通過開展風險評估,還可以借助試驗來重新還原安全事故流程,這樣便可以讓安全事故原因的調查變得更加順利,從安全事故源頭來提高安全性。通過分析精細化工生產工藝,還能通過提前淘汰危險原料、危險產品項目的方式來防止安全問題,因此反應安全風險評估能夠為安全管理決策提供參考依據。為了讓安全管理在精細化工安全生產中發揮出應有的作用,就必須結合安全管理的真實需求來深入開展反應安全風險評估工作。

4 精細化工安全生產反應安全風險評估對策

為了讓反應安全風險評估在精細化工生產中發揮出應有的價值,就應該結合實際找出全面推行反應安全風險評估的對策,只有以反應安全風險評估為核心打造精細化安全生產體系,才能為化工行業的精細化工生產的未來發展奠定基礎。

4.1 優化反應安全風險評估環境

反應安全風險評估能否順利開展與風險評估環境密不可分,所以為了加強風險評估能力,就必須對現行的風險評估環境進行優化。地方政府應該鼓勵具有一定能力的化工企業專門配置風險評估儀器與相關評估人員,通過在企業內部完善化工安全實驗室,可以針對旗下企業生產的全部化工產品定期開展安全風險評估。需要注意的是,由于并不是每一家企業都具有開展實驗室的能力,所以還可以聯合城市中的各大高校以及專科院校,以此來建立更多具有風險評估能力的實驗室,這樣便可以進一步滿足中小型精細化工企業對于反應安全風險評估的實際需求。優化風險評估環境的本質,就是為更多化工企業提供開展反應安全風險評估的機會,只要反應安全風險評估的覆蓋面進一步擴大,就能夠為精細化工安全生產的長期發展奠定基礎。

4.2 完善反應安全風險評估制度

反應安全風險評估制度是開展風險評估工作的基礎,因此應該結合精細化工安全生產的實際情況來完善反應安全風險評估制度。在建立反應安全風險評估制度時,應該從人員能力、操作規范等多個角度來提高制度的完善程度。一個完善的風險評估制度往往包含了各個方面,所以反應安全風險評估制度必須在實際應用過程中不斷進行完善。與此同時,風險評估制度還會隨著行業發展而不斷優化,即反應安全風險評估制度將會在動態變化中不斷改善,因此只要能夠迎合行業發展趨勢并始終貫徹反應安全風險評估制度,就可以讓風險評估結果變得更加準確、可靠。而且反應安全風險評估制度還包括了操作流程與規范,只要風險評估人員能夠堅決按照制度進行操作,就可以有效提高風險評估效率,并顯著增加評估報告的可信度[4]。表2為失控反應風險性評估。

表2 失控反應風險性評估

4.3 反應安全風險評估與安全管理融合

反應安全風險評估是提高精細化工生產的關鍵,因此可以將反應安全風險評估與安全管理工作相融合,借助安全管理實現對風險評估工作的精細化管理。需要注意的是,安全管理可以讓反應安全風險評估工作變得更加自信,而反應安全風險評估結果則可以作為安全管理的核心依據來提高安全管理針對性。即在精細化工安全生產期間,可以借助反應安全風險評估結果來進一步完善安全管理措施,通過重新修訂與優化安全管理流程,可以最大限度避免精細化工安全問題的發生。對于化工企業而言,開展反應安全風險評估工作具有極高的現實意義,只要能夠完善安全管理體系,就可以實現對安全風險的全面控制。

5 結論

總而言之,精細化工安全生產必須盡量避免生產失控問題的發生,而反應安全風險評估則正是強化安全生產能力的關鍵。通過分析開展反應安全風險評估的重要性,可以讓更多從事化工行業的人更加深刻地了解反應安全風險評估的價值。