桂彬（貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院， 貴州 貴陽 550000）

基于本質(zhì)安全的化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究

桂彬（貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院， 貴州 貴陽 550000）

近些年來，隨著中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度加快，我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也發(fā)生巨大的變化，并且為化學(xué)行業(yè)以及經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)力量?；ぎa(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中必須要嚴(yán)肅考慮的重要因素就是化工生產(chǎn)的安全性保障。這不僅僅關(guān)系到化學(xué)工藝產(chǎn)業(yè)的安全與未來發(fā)展，也關(guān)系到整個(gè)化工行業(yè)生產(chǎn)與制造未來與發(fā)展。在此大背景下，本文基于本質(zhì)安全的理念，然后從本質(zhì)安全的角度，對(duì)化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估方法進(jìn)行了深入的研究，為提高化工生產(chǎn)的安全性提供了有價(jià)值的參考。

本質(zhì)安全;化學(xué)工藝;評(píng)價(jià)指標(biāo)

1 化學(xué)工藝與本質(zhì)安全

在現(xiàn)階段，我國的化學(xué)工藝安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要是以事故的預(yù)防和應(yīng)急措施為主要，并沒有從根源上真正消除化學(xué)工藝制造過程中存在的安全事故風(fēng)險(xiǎn)，因此化學(xué)工藝生產(chǎn)事故在國內(nèi)時(shí)有發(fā)生。

本質(zhì)安全是一種主動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)管理方法，國外研究者將它提煉為四種基本策略，可以概括為以下。

（1）盡量減少有害物質(zhì)的數(shù)量。工藝制造體系中危險(xiǎn)物質(zhì)的數(shù)量和能量越少，事故發(fā)生的可能性越大，事故的嚴(yán)重程度也可能造成。

（2）使用安全或危險(xiǎn)性較小的物質(zhì)或者替代危險(xiǎn)的物質(zhì)與工藝。置換原理主要是在系統(tǒng)中，使用相對(duì)安全的材料或過程，而不是產(chǎn)生危險(xiǎn)材料或?qū)е聡?yán)重的事故。

（3）易用危險(xiǎn)物質(zhì)的形式，以最小危害或工藝條件的最低風(fēng)險(xiǎn)。減災(zāi)原則是在危險(xiǎn)作業(yè)中，保持安全工作條件或減少危險(xiǎn)物質(zhì)或能量釋放危險(xiǎn)形式的材料和設(shè)施的影響，或者使用相對(duì)更安全的儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)奈ｋU(xiǎn)物質(zhì)［1］。

（4）簡化操作，減少使用安全保護(hù)裝置，減少人工制造過程中產(chǎn)生的失誤與安全操作風(fēng)險(xiǎn)。簡單的過程，設(shè)備和系統(tǒng)往往更安全，因設(shè)備包含較少可以避免錯(cuò)誤的多發(fā)。在實(shí)際應(yīng)用中，為了選擇最小化、替代原則、適度原則和簡化原則，在實(shí)際應(yīng)用中一般需要遵循一定的順序原則，一般情況是針對(duì)原則進(jìn)行考慮，并不要求逐一使用或者全部運(yùn)用到工藝過程中。

2 本質(zhì)安全下的化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

通過對(duì)化學(xué)工藝的分析表明，該工藝不僅關(guān)系到許多易燃易爆危險(xiǎn)品，而且涉及到各種有毒的原材料和中間產(chǎn)品，過程中伴隨著大量的物理和化學(xué)反應(yīng)。同時(shí)，還具有物理、化學(xué)爆炸、火災(zāi)爆炸、有毒材料等一系列的傳播與控制等情況。在了解和掌握化學(xué)過程特性和本質(zhì)安全的基本概念和思想的基本前提下，建立基于本質(zhì)安全的化學(xué)工藝生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，指標(biāo)體系可分為三個(gè)層次：第一層為單一目標(biāo)層，是化學(xué)工藝制造技術(shù)的集中表現(xiàn)；第二層是危險(xiǎn)源的化學(xué)工藝指標(biāo)劃分層次，包括安全指標(biāo)的化學(xué)性質(zhì)和固有安全指標(biāo)的工藝條件；第三層則是對(duì)化學(xué)物質(zhì)的安全性指標(biāo)進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品的劃分。

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的插值處理

由于謝巴德相似插值算法對(duì)于化工工藝風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)以及評(píng)價(jià)指標(biāo)的等級(jí)之間的復(fù)雜關(guān)系難以進(jìn)行定性與定量分析，因此根據(jù)提供的樣本數(shù)據(jù)，形成類似函數(shù)算法模式進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，從而避免了因傳統(tǒng)模糊綜合評(píng)價(jià)方式產(chǎn)生的復(fù)雜安全評(píng)價(jià)模式。此類插值算法的原理主要概括為：以系統(tǒng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為基本依據(jù)，對(duì)目標(biāo)的評(píng)價(jià)等級(jí)以及評(píng)價(jià)指標(biāo)分別用 y（i）和 x*（i，j）表示，其中，i=1-n，j=1-m，m、n 分別表示依據(jù)樣本數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)等級(jí)與實(shí)際評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)，并對(duì)各類評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到 x* 的標(biāo)準(zhǔn)化形式x：

式中：x 1 與 s（j）分別表示原來樣本中第 j 個(gè)指標(biāo) ｛x*（i，j）/ i=1-n，j=1-m｝ 的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差。類似的插值方法的基本思想是：得到的對(duì)象的索引值，選擇樣品的評(píng)價(jià)對(duì)象以及評(píng)價(jià)的對(duì)象級(jí)別插補(bǔ)，從而使評(píng)價(jià)指標(biāo)的期望值達(dá)到最小。

3 實(shí)例分析

根據(jù)謝巴德相似插值算法處理的本質(zhì)安全評(píng)價(jià)方法，在實(shí)際生產(chǎn)過程投入使用過程中，每個(gè)指標(biāo)有一二三等級(jí)之分，第一等級(jí)表示生產(chǎn)過程樣本指標(biāo)的最安全等級(jí)，第三等級(jí)表示樣本的最不安全等級(jí)。以MMA即甲基丙烯酸甲酯進(jìn)行分析表明，作為一種化工生產(chǎn)的有機(jī)物質(zhì)，常常作為聚合單體進(jìn)行聚合物的制造與生產(chǎn)，由此在對(duì)該物質(zhì)的化工生產(chǎn)制造過程中，利用上述的指標(biāo)等級(jí)評(píng)價(jià)，對(duì)樣本的數(shù)據(jù)以及基本情況進(jìn)行處理后，對(duì)產(chǎn)生的指標(biāo)等級(jí)進(jìn)行排序，再利用上述的函數(shù)類似算法模式進(jìn)行計(jì)算求解，可以得到本質(zhì)安全的謝巴德插值處理的化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基本分析結(jié)果［2］。

4 結(jié)語

基于本質(zhì)安全的化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)價(jià)方法，可以成功地降低化工工藝制造過程中安全事故的發(fā)生幾率和化工人員在生產(chǎn)過程中存在的化學(xué)事故風(fēng)險(xiǎn)，文中根據(jù)本質(zhì)安全的基本概念與原理分析，提出了化學(xué)工藝制造過程中的本質(zhì)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，建立相關(guān)的安全評(píng)價(jià)模式，利用MMA實(shí)踐案例檢驗(yàn)該方式的可行性。

［1］李求進(jìn)，陳杰，石超，吳宗之.基于本質(zhì)安全的化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，02：45-50.

［2］余超超.基于本質(zhì)安全的化學(xué)工藝風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究［J］.科技展望，2016，06：54.