○ 劉 暢

（武漢工程大學(xué)研究設(shè)計(jì)院 湖北 武漢 430073）

據(jù)國家安監(jiān)總局對化工行業(yè)目前安全形勢的分析，經(jīng)過政府、協(xié)會、企業(yè)在“十一五”期間的共同努力，化工行業(yè)的安全整治和管理工作已經(jīng)取得了明顯成效。?；钒踩鹿视兴鶞p少，但化工行業(yè)安全生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱的現(xiàn)狀沒有實(shí)現(xiàn)根本性改變，有部分的企業(yè)工藝技術(shù)落后，設(shè)備、自動化控制、安全設(shè)施設(shè)計(jì)達(dá)不到安全生產(chǎn)要求，安全管理水平低以及從業(yè)人員素質(zhì)較低。

安全設(shè)計(jì)是化工項(xiàng)目建設(shè)的源頭和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在化工安全生產(chǎn)中占有十分重要的地位。近幾年發(fā)生的一些?；肥鹿?，暴露出行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)滯后或缺失，總體規(guī)劃布局欠完善，設(shè)計(jì)變更管理隨意性大，設(shè)計(jì)單位水平參差不齊，安全設(shè)計(jì)存在缺陷，安全設(shè)計(jì)管理存在盲區(qū)等問題。

通過這些年化工設(shè)計(jì)的實(shí)踐和體會，本文通過對湖北省內(nèi)外發(fā)生的事故案例分析，針對湖北省部分化工生產(chǎn)企業(yè)安全隱患的現(xiàn)實(shí)狀況，提出安全設(shè)計(jì)方面的建議，供化工設(shè)計(jì)單位和化工生產(chǎn)企業(yè)參考。

一、危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目正規(guī)設(shè)計(jì)是企業(yè)安全生產(chǎn)的基本保障

1、事故案例

2012年2月28日上午9時(shí)4分左右，位于河北省石家莊市趙縣工業(yè)園區(qū)生物產(chǎn)業(yè)園內(nèi)的河北克爾化工有限責(zé)任公司（以下簡稱河北克爾公司）生產(chǎn)硝酸胍的一車間發(fā)生重大爆炸事故，造成25人死亡、4人失蹤、46人受傷。這起事故是近一個時(shí)期以來危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域發(fā)生的傷亡最嚴(yán)重的事故。

事故原因初步分析：硝酸銨、硝酸胍均屬強(qiáng)氧化劑。硝酸銨是國家安全監(jiān)管總局公布的首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品，遇火時(shí)能助長火勢；與可燃物粉末混合，能發(fā)生激烈反應(yīng)而爆炸；受強(qiáng)烈震動或急劇加熱時(shí)，可發(fā)生爆炸。硝酸胍受熱、接觸明火或受到摩擦、震動、撞擊時(shí)，可發(fā)生爆炸；加熱至150℃時(shí)，分解并爆炸。

事故直接原因是：河北克爾公司一車間的1號反應(yīng)釜底部放料閥（用導(dǎo)熱油伴熱）處導(dǎo)熱油泄漏著火，造成釜內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物硝酸胍和未反應(yīng)完的硝酸銨局部受熱，急劇分解發(fā)生爆炸，繼而引發(fā)存放在周邊的硝酸胍和硝酸銨爆炸。

該事故暴露出河北克爾公司存在以下突出問題：一是裝置本質(zhì)安全水平低、工廠布局不合理。裝置自動化程度低，反應(yīng)溫度缺乏有效、快捷的控制手段；加料、出料、冷卻等作業(yè)均需人工操作，現(xiàn)場操作人員多。一車間與二車間廠房均采用框架磚混結(jié)構(gòu)，同向相距約25米布置，且中間建有硫酸儲罐。一車間爆炸后波及到二車間，造成廠房損毀和重大人員傷亡。二是企業(yè)安全管理不嚴(yán)格，變更管理處于失控狀態(tài)。河北克爾公司在沒有進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評估的情況下，擅自改變生產(chǎn)原料、改造導(dǎo)熱油系統(tǒng)，將導(dǎo)熱油最高控制溫度從210℃提高到255℃。三是車間管理人員、操作人員專業(yè)素質(zhì)低。四是事故企業(yè)邊生產(chǎn)，邊施工建設(shè)，廠區(qū)作業(yè)單位多、人員多，加劇了事故的傷亡程度。五是安全隱患排查治理不認(rèn)真。

2、建議

對照上述案例暴露的問題，目前湖北省內(nèi)的部分危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)，也存在工廠布局不合理、建構(gòu)筑物間防火間距不符合規(guī)范要求、裝置自動化程度低等事故隱患。究其原因，一是部分企業(yè)未按要求委托有資質(zhì)的單位進(jìn)行正規(guī)設(shè)計(jì)，二是設(shè)計(jì)單位在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)未認(rèn)真堅(jiān)持執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。

根據(jù)《關(guān)于開展提升危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域本質(zhì)安全水平專項(xiàng)行動的通知》（安監(jiān)總管三〔2012〕87號）的要求，對未經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)的在役化工裝置要進(jìn)行安全設(shè)計(jì)診斷，全面消除安全設(shè)計(jì)隱患。對設(shè)計(jì)單位進(jìn)行安全設(shè)計(jì)診斷提出如下建議。

（1）設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格按照《工業(yè)企業(yè)總平面布置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50187-2012）、《化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50489-2009）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2006）等規(guī)范的要求，對工廠布局不合理、建構(gòu)筑物間防火間距不足的提出解決方案。

（2）針對部分精細(xì)化工產(chǎn)品建設(shè)項(xiàng)目，如染料中間體、醫(yī)藥中間體、農(nóng)藥中間體等，盡管有些反應(yīng)過程和單元操作過程未列入重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄，建議設(shè)計(jì)單位根據(jù)具體工藝及單元操作過程，采用DCS、PLC等控制方式，進(jìn)行監(jiān)控、報(bào)警、緊急停車和泄放等安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高本質(zhì)安全度。

（3）根據(jù)國家對重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)儲存裝置和危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的自動化控制系統(tǒng)的要求，建議設(shè)計(jì)單位完善上述自動化控制系統(tǒng)改造設(shè)計(jì)。

二、切實(shí)根據(jù)物料的性質(zhì)進(jìn)行生產(chǎn)裝置的安全設(shè)計(jì)

1、事故案例

2011年1月14日20時(shí)20分左右，湖北某市一化工企業(yè)在對2，3－二氯-4—硝基乙苯減壓精餾過程中發(fā)生爆燃事故，致2人死亡，1人重傷。

2，3－二氯-4—硝基乙苯是生產(chǎn)醫(yī)藥、農(nóng)藥的有機(jī)化工中間體。該物質(zhì)遇明火、高熱可燃。與強(qiáng)氧化劑可發(fā)生反應(yīng)。受高熱分解，產(chǎn)生有毒的氮氧化物和氯化物氣體。有腐蝕性。該企業(yè)在試生產(chǎn)過程中，采用電熱桳加熱蒸餾釜夾套導(dǎo)熱油的方式進(jìn)行加熱，選用的導(dǎo)熱油正常工作溫度為350℃，無溫控系統(tǒng)。在減壓精餾過程中由于2，3－二氯-4—硝基乙苯受熱分解，蒸餾釜發(fā)生爆炸，致使設(shè)備毀壞，房屋垮塌。

事故后，經(jīng)湖北省權(quán)威分析檢測單位測定，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，2，3－二氯-4—硝基乙苯在215℃左右就發(fā)生分解。該起事故發(fā)生的重要原因是在不清楚2，3－二氯-4—硝基乙苯的熱分解溫度的情況下，選用不合適的設(shè)備和加熱方式進(jìn)行試生產(chǎn)。

2、建議

通過這起事故，也警醒設(shè)計(jì)單位，對熱敏性物料（特別是芳環(huán)上帶硝基的化合物）加工方面的設(shè)計(jì)，一定要在了解其熱分解數(shù)據(jù)的情況下，進(jìn)行設(shè)備選型、單元操作和過程控制設(shè)計(jì)。

三、設(shè)計(jì)中配置事故應(yīng)急處理系統(tǒng)

1、事故案例

2008年6月12日19時(shí)40分左右，昆明市安寧齊天化肥廠發(fā)生硫化氫氣體泄漏安全生產(chǎn)事故，導(dǎo)致6人死亡，28人在醫(yī)院接受救治。

“6·12”硫化氫氣體泄漏事故的初步原因，即昆明市安寧齊天化肥廠在操作時(shí)，從硫化鈉配制槽放硫化鈉溶液到磷酸槽的過程中（主要是為了脫除磷酸中的砷），閥門失控導(dǎo)致進(jìn)入磷酸槽的硫化鈉流量過大、流速過快，產(chǎn)生大量的硫化氫氣體不能被及時(shí)反應(yīng)消耗，磷酸槽中產(chǎn)生的硫化氫從槽的上部逸出（槽未封閉），造成作業(yè)人員和圍觀人員中毒傷亡。

直接原因是該工藝設(shè)計(jì)存在不足，硫化鈉溶液流量無顯示控制儀器及安全設(shè)施，并未配備硫化氫尾氣吸收系統(tǒng)，不能除去過量的硫化氫氣體，導(dǎo)致該氣體進(jìn)入作業(yè)場所。

2、建議

在精細(xì)化工生產(chǎn)過程中，有很多過程如出現(xiàn)操作失誤、設(shè)備及部件失效，有可能出現(xiàn)硫化氫、氯化氫、膦化氫、氟化氫、氰化氫等有毒氣體泄漏，造成人員中毒或死亡的事故發(fā)生。在這些生產(chǎn)過程中設(shè)置事故應(yīng)急處理系統(tǒng)，如氣體吸收處理系統(tǒng)，是防止事故發(fā)生或擴(kuò)大的有效安全措施。

四、重視防止粉塵爆炸措施

1、事故案例

2008年1月13日2時(shí)45分，昆明市東站工商服務(wù)公司儲存硫磺的倉庫內(nèi)，該公司53名工人開始從事火車硫磺卸車作業(yè)，作業(yè)過程是從火車卸下并拆開硫磺包裝袋，將硫磺分別倒入平行于鐵路、與地面平齊的34個料斗中，硫磺通過料斗落在地坑中輸送機(jī)皮帶上，用輸送機(jī)傳送皮帶將硫磺送入硫磺庫。3時(shí)40分，作業(yè)過程中地坑硫磺粉塵突然發(fā)生爆炸，爆炸沖擊波將料斗、硫磺庫的輕型屋頂、皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)等設(shè)施毀壞，造成7人死亡、7人重傷、25人輕傷。

事故發(fā)生的重要原因，一是天氣干燥，空氣濕度低，硫磺粉塵容易爆炸。二是作業(yè)時(shí)正值深夜，風(fēng)速低，空氣流動性差，造成局部空間內(nèi)（皮帶運(yùn)輸機(jī)地坑）硫磺粉塵濃度增大，達(dá)到爆炸極限，由現(xiàn)場產(chǎn)生的點(diǎn)火能量引發(fā)爆炸。

2、建議

可燃性粉塵（如硫磺、淀粉等）顆粒的表面能量高，在局部區(qū)域濃度達(dá)到一定范圍時(shí)，在點(diǎn)火能量作用下（如靜電、電火花等）容易發(fā)生爆炸。在設(shè)計(jì)如硫磺等可燃性粉塵儲存、輸送時(shí)，應(yīng)采取強(qiáng)制通風(fēng)和防爆防塵技術(shù)措施，防止粉塵爆炸。湖北省采用硫磺制酸的企業(yè)不少，也因從該事故中吸取教訓(xùn)，切實(shí)加強(qiáng)安全設(shè)施的配置和現(xiàn)場安全管理。

五、對靜電危害應(yīng)引起足夠重視

1、事故案例

2002年7月，江蘇姜堰某廠二車間的離心機(jī)（封閉式），在剛開始分離從搪瓷反釜卸出的W-100-1紡織用抗氧化劑和甲苯溶劑時(shí)，突然發(fā)生爆炸，致使1名職工死亡，1名職工重傷。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，此物料經(jīng)過23小時(shí)不停地機(jī)械攪拌，又經(jīng)過塑料導(dǎo)管直接送入離心機(jī)，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)墊有非導(dǎo)電體的化纖過濾布袋。經(jīng)長時(shí)間攪拌，含有甲苯溶劑（甲苯的爆炸極限為1.2%～7%（V））的物料產(chǎn)生靜電積聚，快速流經(jīng)塑料管道時(shí)，靜電荷得到加強(qiáng)。當(dāng)物料進(jìn)入離心機(jī)時(shí)，帶有很高的電位，而轉(zhuǎn)鼓上部暴露的螺絲是低電位點(diǎn)，當(dāng)物料沖擊到離心機(jī)的轉(zhuǎn)鼓時(shí)，高壓電位與螺絲頂端的零電位形成高低電位差而引發(fā)放電，產(chǎn)生了火花，引爆了離心機(jī)內(nèi)混合性爆炸氣體。

2、建議

目前，精細(xì)化工生產(chǎn)廠家由于規(guī)模小，幾乎都是間歇式生產(chǎn)，一釜多用的現(xiàn)象普遍存在。進(jìn)料、物料離心分離過程多采用塑料管。這些生產(chǎn)廠家很多都是經(jīng)過設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)，但設(shè)計(jì)人員對靜電的危害性認(rèn)識不足，沒有對塑料管輸送易燃易爆物料的流速進(jìn)行計(jì)算，也沒有做出相關(guān)說明。因此對靜電危害及采取相關(guān)的技術(shù)措施，應(yīng)引起設(shè)計(jì)人員和企業(yè)安全管理人員的足夠重視。

六、結(jié)語

開展安全設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)，都是推動企業(yè)在建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，嚴(yán)格安全設(shè)計(jì)，提高企業(yè)的本質(zhì)安全程度。設(shè)計(jì)單位應(yīng)提高安全設(shè)計(jì)質(zhì)量，從設(shè)計(jì)源頭防止和減少化工企業(yè)生產(chǎn)安全事故，安全生產(chǎn)才有堅(jiān)實(shí)的保障。

[1]崔克清等：化工安全設(shè)計(jì)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[2]國家安全監(jiān)管總局關(guān)于河北克爾化工有限責(zé)任公司“2·28”重大爆炸事故情況的通報(bào)（安監(jiān)總管三〔2012〕31號）[Z].2012.

[3]關(guān)于開展提升危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域本質(zhì)安全水平專項(xiàng)行動的通知（安監(jiān)總管三〔2012〕87 號）[Z].2012.

[4]工業(yè)企業(yè)總平面布置設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50187-2012）[Z].2012.

[5]化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50489-2009）[Z].2009.

[6]建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50016-2006）[Z].2006.

[7]國家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄的通知（安監(jiān)總管三〔2009〕116號）[Z].2009.