邰曉曦 孫 婧

（1. 廣東食品藥品職業(yè)學(xué)院，廣州 510520；2. 華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，廣州 510641）

1 前言

撲熱息痛是重要的非甾體解熱鎮(zhèn)痛藥，經(jīng)過100多年的發(fā)展，現(xiàn)已成為全世界應(yīng)用最為廣泛的藥物之一，也是我國醫(yī)藥原料藥產(chǎn)量最大的品種之一。經(jīng)過幾十年的生產(chǎn)實踐，撲熱息痛的生產(chǎn)已經(jīng)形成了一套較為成熟的工藝路線，即傳統(tǒng)二步生產(chǎn)法，以對硝基氯苯為原料，經(jīng)水解、酸化、還原制得對氨基酚，再經(jīng)?；玫綄σ阴０被印Ｔ摲ㄔ谏a(chǎn)過程中使用了乙酸、乙酸酐、4-氨基苯酚等危險化學(xué)品，存在火災(zāi)、爆炸、中毒、化學(xué)灼傷等危險、有害因素，有一定的危險性，需要應(yīng)用安全評價方法對撲熱息痛生產(chǎn)中存在的危險、有害因素進行辨識與分析，判斷發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及其嚴重程度，為制定防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。本文以某化學(xué)制藥企業(yè)的對氨基苯酚?；苽鋼錈嵯⑼瓷a(chǎn)工藝為例，分別采用作業(yè)條件危險性評價法、ICI蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指數(shù)法和重大事故后果模擬法對撲熱息痛的生產(chǎn)工藝過程進行評價，分析事故可能的影響程度與后果，從而尋求最少的損失和最優(yōu)的安全投資效益，為企業(yè)的安全生產(chǎn)提供理論支持和指導(dǎo)。

2 評價方法的應(yīng)用

2.1 作業(yè)條件危險性評價法（LEC）

作業(yè)條件危險性評價法是將作業(yè)條件的危險性作應(yīng)變量（D），以事故或危險事件發(fā)生的可能性（L）、暴露于危險環(huán)境的頻率（E）和危險嚴重程度（C）為自變量，確定它們之間的函數(shù)式D=L×E×C，采取對所評價的對象根據(jù)情況進行“打分”的辦法，然后根據(jù)公式計算出其危險性分數(shù)值，確定其危險程度的一種評價方法[1,2]。根據(jù)撲熱息痛的生產(chǎn)工藝，其生產(chǎn)作業(yè)單元的條件危險性分析取值如表1所示。

表1 撲熱息痛生產(chǎn)作業(yè)條件危險性分析取值評價表

2.2 火災(zāi)、爆炸、毒性危險指數(shù)評價（ICI蒙德法）

英國帝國化學(xué)公司（ICI）蒙德法是在道化學(xué)公司評價方法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它提出了包括物質(zhì)毒性在內(nèi)的“火災(zāi)、爆炸、毒性指標”的初步計算，再進行安全對策措施加以補償?shù)玫皆u價結(jié)果，被公認為是一種特別適合化工裝置的火災(zāi)、爆炸、毒性危險程度評價方法[3-5]。撲熱息痛的生產(chǎn)需要使用大量的乙酸，因此,對存放大量乙酸的儲罐用蒙德法進行分析。

2.2.1 火災(zāi)、爆炸、毒性指標的計算

2.2.2 單元補償評價

表2 乙酸儲罐基本參數(shù)及火災(zāi)、 爆炸、 毒性指數(shù)值

表3 乙酸儲罐單元安全措施補償評價表

補償后指標運算：

（1）補償火災(zāi)負荷：

F2= F×K1×K4×K5=126 723×0.646 0×0.749 7×0.765=46 950

（2）補償毒性指標：

U2=U×K1×K2=0.813 2

（3）補償主毒性指標：

C2=C×K1×K2×K3=29.92

（4）補償裝置內(nèi)部爆炸指標：

E2= E×K2×K3=2.85×0.423 0×0.488 8=0.589 2

（5）補償環(huán)境氣體爆炸指標：

A2= A×K1×K5×K6=285.06×0.646 0×0.765 0×0.371 9=52.39

（6）補償全體危險性評分 ：

R2=R×K1×K2×K3×K4×K5×K6=777.96×0.028 5=22.17

2.2.3 補償評價結(jié)果分析

根據(jù)ICI蒙德法所確定的全體指標 D值范圍及危險性程度表、火災(zāi)負荷范圍表、內(nèi)部單元爆炸指標及范圍表、地區(qū)爆炸指標及范圍表、單元毒性指標及范圍表、總危險性系數(shù)及范圍表等，可以劃定出各單項指標及總體危險系數(shù)的危險等級如表4所示。

表4 補償前后各項指標等級

2.3 重大事故后果模擬分析

該廠在撲熱息痛?；ざ?、乙酸和乙酸酐儲罐區(qū)內(nèi)使用、貯存較多的中閃點易燃物質(zhì)，一旦泄漏遇到點火源就容易發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故，會直接導(dǎo)致人員傷亡、設(shè)備、建筑損壞，造成嚴重經(jīng)濟損失?！罢魵庠颇Ｐ捅▊δＰ汀笔沁M行重大事故后果模擬分析的典型方法之一，它針對桶裝物料一旦發(fā)生泄漏、氣化形成蒸氣云遇火源發(fā)生爆炸時產(chǎn)生的傷害程度進行定量計算，得到評價結(jié)果[6-8]，現(xiàn)以乙酸儲罐為例進行分析。

2.3.1 蒸氣云爆炸傷害模型（UVCE）計算

WTNT= α ?BWrQr/QTNT

式中：WTNT— 蒸氣云的TNT當量，kg；

α — 蒸氣云的TNT當量系數(shù)，取4%；

Wr— 蒸氣云爆炸時燃燒掉的總質(zhì)量，kg；

Qr— 燃料的燃燒熱，kJ/kg；

QTNT— TNT 爆熱，4 520 kJ/kg；

B — 地面爆炸系數(shù)，取1.8。

泄漏物質(zhì)蒸氣云爆炸的死亡半徑：

R死=13.6×(WTNT/1 000)0.37m

泄漏物質(zhì)蒸氣云爆炸的重傷半徑：

R重傷=0.996×(WTNT×QTNT÷101 300)1/3m

泄漏物質(zhì)蒸氣云爆炸的輕傷半徑：

R輕傷=1.672×(WTNT×QTNT÷101 300)1/3m

泄漏物質(zhì)爆炸的財產(chǎn)損失半徑：

R財產(chǎn)=5.6 WTNT1/3÷[1+（3 175/ WTNT

2]1/6m

2.3.2 乙酸泄漏的計算評價

本項目儲罐區(qū)設(shè)有乙酸儲罐，最大儲存量為90 t，分兩個50 m3的儲罐儲存，因此，現(xiàn)假設(shè)一旦乙酸發(fā)生泄漏遇火源發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時利用蒸氣云爆炸計算產(chǎn)生的事故后果如表5所示。

表5 乙酸蒸氣云爆炸破壞半徑（m）

3 結(jié)果與討論

通過將撲熱息痛生產(chǎn)劃分為若干作業(yè)單元進行作業(yè)條件危險性分析可以得出，備料作業(yè)、?；鳂I(yè)的作業(yè)條件為“顯著危險”作業(yè)。其余如：粗結(jié)晶、粗離心、溶解、脫色、活性炭過濾、精結(jié)晶、精離心、干燥等作業(yè)單元的危險等級為“稍有危險”。

采用蒙德法對乙酸儲罐進行分析可以得出，DOW/ICI 全體指標 D 屬“中等的” 范疇；火災(zāi)負荷F、毒性指標U、主毒性指標C、裝置內(nèi)部爆炸指標E和環(huán)境氣體爆炸指標A分別屬于“中等”、“低”、“高”、“中等”和“高”的范疇；全體危險性評分R為777.96，屬于高（1）類范疇。因此，乙酸儲罐區(qū)域有一定的火災(zāi)、爆炸、中毒危險性。

通過容器系統(tǒng)補償系數(shù) K1、工藝管理補償系數(shù)K2、安全態(tài)度補償系數(shù) K3、防火補償系數(shù) K4、物質(zhì)隔離補償系數(shù) K5、滅火活動補償系數(shù) K6等的補償，評價單元的火災(zāi)負荷F、毒性指標U、主毒性指標C、裝置內(nèi)部爆炸指標E和環(huán)境氣體爆炸指標A分別降為“輕”、“輕”、“低”、“輕微”和“中等”的范疇，說明采取了容器系統(tǒng)、工藝管理、安全態(tài)度、防火、物質(zhì)隔離和滅火活動等多項安全措施補償，可以使全體危險性評分 R降為“低”的范疇。因此，保證這些安全措施的切實發(fā)揮作用，可以有效達到安全、穩(wěn)定和持續(xù)生產(chǎn)的目的。

當乙酸泄漏發(fā)生UVCE時，若為500 kg乙酸發(fā)生泄漏并引起火災(zāi)、爆炸事故，則離氣云中心外徑為31.8 m，內(nèi)徑為16.3 m的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)人員大部分輕傷；離氣云中心外徑為16.3 m，內(nèi)徑為9.84 m的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)人員大部分重傷，離氣云中心半徑為9.84 m的圓形區(qū)域內(nèi)的人員可能大部分死亡；因而UVCE發(fā)生后，救災(zāi)人員的最小離氣云中心工作距離為31.8 m。若為1 000 kg乙酸發(fā)生泄漏，其爆炸總能量造成的事故后果為：離氣云中心外徑為40.2 m，內(nèi)徑為20.6 m的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)人員大部分輕傷；離氣云中心外徑為20.6 m，內(nèi)徑為12.5 m的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)人員大部分重傷，離氣云中心半徑為12.5m的圓形區(qū)域內(nèi)的人員可能大部分死亡；因而UVCE發(fā)生后，救災(zāi)人員的最小離氣云中心工作距離為40.2 m。以上計算結(jié)果為設(shè)定條件下的事故模擬，可能與實際事故后果會有差異，但由結(jié)果可知，一旦出現(xiàn)乙酸泄漏并遇火源發(fā)生爆炸，將會對整個儲罐區(qū)甚至相鄰廠房均造成如建構(gòu)筑物損壞、人員傷亡的事故，若導(dǎo)致其它儲罐連環(huán)爆炸，事故損失及影響范圍將進一步擴大。

[1] 曹文東. 作業(yè)條件危險性評價法在隱患排查治理過程中的應(yīng)用[J]. 安全健康與環(huán)境, 2005, 5(10):38-40.

[2] 龍建, 高維潘. 作業(yè)條件危險性評價在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 化工安全與環(huán)境, 2004,17(27):17-18.

[3] 廖學(xué)品. 化工過程危險性分析[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2005: 32-45 ,107-117.

[4] 梁慶棠. 蒙德法與道化法的選取[J]. 中國安全科學(xué)學(xué)報, 2008,8(4):55-58.

[5] 馬昕,張貝克,李欣龍. 蒙德安全評價法的改進及其計算機實現(xiàn)[J]. 中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2009, 5 (1): 108-111.

[6] 畢明樹,王淑蘭. 可燃氣云爆炸強度計算綜述[J].化工機械,1999,26(6):357-358.

[7] 潘旭海,蔣軍成. 事故泄露源模型研究與分析[J]. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2002,24(1):105-110.

[8] 孫暉,張樹海,吳明亮. 液氨泄露蒸氣云爆炸的風險分析[J]. 安全與環(huán)境工程,2010,17(4): 64-66.