林瑯

(廣州市萬保職業(yè)安全事務有限公司海南分公司，海南?？?570100)

化工企業(yè)一直是我國傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)中重要的組成部分。在化工企業(yè)的生產(chǎn)運行過程中，安全一直是首要的監(jiān)管責任[1]。據(jù)統(tǒng)計，2006—2015年我國化工企業(yè)共發(fā)生 125 起安全生產(chǎn)事故[2]。目前，隨著化工行業(yè)的迅速發(fā)展，化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模以及生產(chǎn)能力逐年上升，在帶來巨大經(jīng)濟水平提升的同時，化工企業(yè)生產(chǎn)所帶來的安全風險引起了廣泛的關注。

化工企業(yè)安全生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及范圍較廣，企業(yè)的最初建廠設置、原料的生產(chǎn)儲存、設備的保養(yǎng)維護、人員的培訓等各個環(huán)節(jié)均可能影響化工企業(yè)的正常運行[3]。在對化工企業(yè)進行安全監(jiān)管時不能只片面地關注某一環(huán)節(jié)，而應該從全局出發(fā)，綜合分析企業(yè)生產(chǎn)全過程中存在的風險因素，并由此展開全面的分析，以便進行充分合理的安全監(jiān)管[4]。

以某甲醇項目為研究對象，針對化工企業(yè)的安全生產(chǎn)展開針對性的分析，設立相應的安全評價指標，對該項目的各個環(huán)節(jié)進行安全風險評價，并由此得出該甲醇項目的環(huán)境安全風險評分。研究旨在為化工企業(yè)的安全風險評價提出切實可行的方案，并為后續(xù)研究提供科學有效的參考資料。

1 化工企業(yè)安全事故現(xiàn)狀和評價方法

1.1 化工企業(yè)安全事故類型分析

化工行業(yè)是國民經(jīng)濟基礎產(chǎn)業(yè)之一。由于化工行業(yè)的生產(chǎn)條件以及制造工藝的影響，化工企業(yè)生產(chǎn)流程復雜，生產(chǎn)環(huán)境嚴苛，在生產(chǎn)過程中經(jīng)常伴隨著高熱、高壓、高溫、低溫等極端的情況[5]。因此，化工生產(chǎn)過程極易引起火災、爆炸、泄漏等安全事故的發(fā)生。除此之外，常見的化工企業(yè)安全事故還包括了中毒窒息事故、灼傷事故以及其他事故[6]。每一類的安全事故又可細分為若干個小類，如火災事故又可分為易燃物質火災自燃物品火災、遇濕易燃物品火災以及其他危險化學品火災等種類。根據(jù)報道的安全事故統(tǒng)計分析表明，化工企業(yè)常見的安全事故主要包括火災事故、爆炸事故、以及有毒物體泄漏事故。

根據(jù)火災成因的不同，化工企業(yè)發(fā)生的火災類型可分為流淌池火、儲罐火、云團火以及噴射火等[7]。化工企業(yè)發(fā)生的爆炸事故主要包括無約束蒸氣云爆炸、沸騰液體爆炸以及物理爆炸等3種類型[8]。無約束蒸氣云爆炸主要是指在化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)中泄漏的易燃易爆介質蒸發(fā)為蒸氣，與周圍空氣混合形成可燃混合物，通過無約束擴散形成較大面積的可燃氣云團，一旦遇到火源即可發(fā)生爆炸。沸騰液體爆炸主要是指盛裝易燃易爆液體的容器突然發(fā)生破裂而造成壓力平衡破壞，泄漏的易燃易爆物質蒸發(fā)為蒸氣，此時如果處于火焰狀態(tài)下，蒸氣隨即被火焰點燃，極易導致沸騰液體擴展蒸汽爆炸，產(chǎn)生大量沖擊波和爆炸碎片，進一步加強其危害程度。物理爆炸即為由物理變化引起的爆炸。在化工生產(chǎn)中高壓容器因為長期的損失腐蝕等作用發(fā)生破裂，裝置內部的高壓氣體迅速膨脹，隨即引發(fā)爆炸，形成強烈的沖擊波和巨大的氣浪。由于化工廠中涉及了多種有毒有害的物質，一旦發(fā)生泄漏，不僅會引發(fā)火災爆炸的事故發(fā)生，而且會造成周圍的環(huán)境的污染，帶來嚴重的安全風險隱患。當可燃氣體泄漏時，會造成立即起火或者滯后起火，滯后起火的危害范圍往往更大。有毒氣體泄漏后有毒氣體火在空中形成云團并在空氣中擴散引發(fā)較大范圍的環(huán)境危害[9]。

1.2 化工企業(yè)過程安全風險分析

通過對化工企業(yè)生產(chǎn)過程的分析，可將化工企業(yè)的工作運行現(xiàn)狀分為生產(chǎn)和存儲兩部分，安全事故發(fā)生的風險主要存在于生產(chǎn)裝置以及化學原料的生產(chǎn)階段[10]。在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，普遍存在裝置的多樣化、復雜化、連續(xù)化以及管道化等狀況。常見的化工生產(chǎn)設備包括有爐、塔、罐、泵等多種設備，每個設備以及設備內部的連接較多，裝置大小不一、高低復雜，動態(tài)靜態(tài)并行，因此，各類設備的火災發(fā)生情況也有所不同。發(fā)生安全事故的原因主要有生產(chǎn)裝置設計不合理、材質質量差、密封不嚴、焊接缺陷等自身裝置問題，或者是在運轉中對受物料腐蝕、磨蝕等因素沒有及時處理，導致設備存在缺陷，引發(fā)了可燃物泄漏，造成火災爆炸事故[11]。在化工生產(chǎn)中使用的原料往往具有一定的危險性，在生產(chǎn)過程中因為化工原料而引發(fā)的事故也較為普遍。化學原料在生產(chǎn)中所處的高溫高壓環(huán)境，極易產(chǎn)生事故從而產(chǎn)生破壞力極強的沖擊波，造成建筑物、生產(chǎn)裝置以及儲運設施的破壞損毀和人員的傷亡。在實際操作運行中，發(fā)生化學原料安全事故的主要原因為工作人員對原料的危險性認識不足以及誤操作等行為。

在化工企業(yè)的存儲過程中，主要涉及到原料、中間產(chǎn)品以及成品的儲存。儲存易燃易爆有毒等危險物質的庫房、罐區(qū)等均為危險場所。因此，此類場所建筑物的耐火等級、建筑結構、防火間距等均必須遵守相應的安全規(guī)范。在建筑物內還需要設置通風口、安全出口、防火、自動聯(lián)鎖、在線監(jiān)控、緊急切斷、防靜電等安全設施。由于化學原料的混裝也十分容易導致安全事故的發(fā)生，因此，必須加強對管理人員的知識技能培訓，提高其安全保管意識[12]。

1.3 企業(yè)安全風險評價指標的研究

基于安全事故分析的相關原理，可將事故產(chǎn)生的原因通過模型的方法展示，即為現(xiàn)代安全事故致因理論模型，該模型的示意圖如圖1所示。

圖1 現(xiàn)代安全事故致因理論模型

由圖1可見：現(xiàn)代安全事故致因理論模型認為產(chǎn)生事故的直接原因是由于個人不安全行為、物體的不安全狀態(tài)，間接原因則是由于管理的失誤而造成的不安全因素以及環(huán)境社會因素[13]?；谏鲜隼碚撃Ｐ偷睦碚摶A，對化工企業(yè)安全生產(chǎn)開展了針對性的研究評估，分別從化工企業(yè)的企業(yè)固有安全指標以及企業(yè)周圍因素(人員、環(huán)境、管理)兩方面來討論，企業(yè)綜合安全風險指標主要包括企業(yè)技術風險性指標(A1)、企業(yè)設備風險性指標(A2)、企業(yè)環(huán)境風險性指標(A3)、企業(yè)管理風險性指標(A4)、企業(yè)人員安全風險指標(A5)等5部分內容。分別對每一項指標進行評估分析，并根據(jù)具體情況賦予適當?shù)姆种?，以此來評定企業(yè)的風險情況。企業(yè)安全生產(chǎn)風險綜合評價指標的結構體系見圖2。

圖2 企業(yè)安全生產(chǎn)綜合評價體系構成示意

1.3.1 企業(yè)技術風險性指標(A1)

企業(yè)技術風險性指標包括企業(yè)使用化學品風險情況、企業(yè)使用工藝成熟度以及企業(yè)技術設計缺陷情況。

企業(yè)化學品風險情況主要是統(tǒng)計了在過去5年間由化學品自身危害而引發(fā)的火災、爆炸、泄漏等事故，評分情況見式(1)。

式中，x11為由化學品而引發(fā)的事故的次數(shù)。

企業(yè)使用工藝成熟度主要用于評估企業(yè)是否選擇了較為先進的生產(chǎn)工藝以及技術，判別公式見式(2)。

其中，x12表示使用技術的類別。

企業(yè)技術設計缺陷情況主要是指化工企業(yè)在建造過程中是否有因為設計過程中存在技術缺陷而沒有進行改進的現(xiàn)象，主要評價公式見式(3)。

其中，x13表示現(xiàn)有化工企業(yè)的技術缺陷改進情況。

1.3.2 企業(yè)設備風險性指標(A2)

企業(yè)設備風險性指標主要是指在化工企業(yè)運行過程中的設備是否完好、設備的安全運行情況、維修管理情況以及更新改造情況。

企業(yè)運行過程中的設備完好率主要由式(4)定義。

查閱相關資料可得到基于設備完好率的評分標準，見式(5)。

其中，x21表示設備完好率。

設備的安全運行情況主要是指企業(yè)5年內發(fā)生故障的情況，評分公式見式(6)。

式中，x22是指設備發(fā)生故障的次數(shù)。

設備維修情況的合格率以及評價指標見公式(7)和公式 (8)。

其中，x23表示設備維修合格率。

設備更新改造率以及評價指標見公式(9)和公式(10)。

其中，x24表示設備更新改造率。

1.3.3 企業(yè)環(huán)境風險性指標(A3)

企業(yè)環(huán)境風險性指標主要包括了化工企業(yè)周圍的溫度、噪聲、風速的周圍環(huán)境因素。溫度是化工廠運行過程中較為重要的環(huán)境因子，較高或者較低的溫度都有可能造成一定的安全隱患。溫度的具體評分公式見式(11)。

其中，x31表示化工企業(yè)運行時的溫度分級。

而噪聲和風速的指標見公式(12)和公式(13)。

其中，x32表示化工企業(yè)運行時的噪聲分級。

其中，x33表示化工企業(yè)運行時的風速分級。

1.3.4 企業(yè)管理風險性指標(A4)

企業(yè)管理風險性指標主要包括了企業(yè)安全制度的完善程度、工程技術人員以及安全管理人員的配備情況、應急管理制度情況。建立健全合理有效的安全管理制度是實現(xiàn)企業(yè)安全運行的基礎。企業(yè)管理風險性指標的評價見公式(14)。

其中，x41表示企業(yè)安全制度的完善情況。

工程技術人員配備指數(shù)以及評價指標見公式(15)和公式 (16)。

其中，x42表示化工企業(yè)技術人員配置率。

應急管理指數(shù)的評價則由應急管理預案的完善度表明，具體情況見公式(17)。

其中，x43表示應急管理制度的完善情況。

1.3.5 企業(yè)人員安全風險指標(A5)

企業(yè)人員安全風險指標主要包括工作人員的綜合技術能力、培訓情況以及違規(guī)情況。工作人員綜合技術能力主要由持證上崗的人數(shù)評定，評定指標見公式(18)。

其中，x51表示持證上崗人數(shù)占總人數(shù)的比例。

工作人員的培訓率以及評價指標見公式(19)和公式(20)。

其中，x52表示工作人員培訓率。

工作人員的違規(guī)率以及評價指標見公式(21)和公式(22)。

其中，x53表示工作人員違規(guī)率。

基于上述評價指標并結合權重計算，研究建立了評判集V，評判集V主要是對評價對象中各個指標(A1~A5)作出的判斷結果所組成的集合。根據(jù)評判集V則得到化工企業(yè)安全風險評價標準，具體結果見公式(23)。

其中，元素Vi(i=1, 2,…,5)代表第i種評價結果。

1.4 研究對象概況分析

以某甲醇制造化工企業(yè)為研究對象，利用研究所涉及的評價指標對該甲醇項目進行安全風險評價。該項目屬于甲醇制造企業(yè)，企業(yè)甲醇生產(chǎn)流程如圖3所示。

圖3 化工企業(yè)甲醇生產(chǎn)流程示意

相關資料表明，該項目所處地全年平均氣溫為19 ℃，夏季最高溫度為40.4 ℃，冬季最低溫度為-4.1 ℃。全年平均風速為1.2 m/s。地質資料顯示該地區(qū)所在地存在明顯的滑坡、斷裂、泥石流等自然危害，地質結構為簡單。該甲醇生產(chǎn)項目的主要原料為煤，產(chǎn)品為甲醇，在生產(chǎn)過程中會存在氫氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫等危險化學品，十分容易造成火災、中毒、爆炸、腐蝕、灼燒等危險情況。在生產(chǎn)過程中，也有可能因為工作人員的操作失誤以及設備管線等的老化而造成火災爆炸事故。甲醇蒸氣也是一種有毒有害的氣體，人體一旦吸入會對神經(jīng)系統(tǒng)及血液系統(tǒng)造成損害，還會影響呼吸道黏膜及視力。

2 安全評價指標計算與結果討論

2.1 目標企業(yè)評價指標權重分析

由于不同的項目所涉及的權重有所不同，需要根據(jù)項目的實際情況來進行分析，主要通過查找資料以及咨詢相關專家，得出了每一項指標的權重，具體結果見圖4。

圖4 安全評價指標權重分析

由圖4可見：研究所涉及的企業(yè)技術風險性指標(A1)、企業(yè)設備風險性指標(A2)、企業(yè)環(huán)境風險性指標(A3)、企業(yè)管理風險性指標(A4)、企業(yè)人員安全風險指標(A5)5項指標的權重分別為0.158，0.231，0.159，0.245 以及 0.162。

2.2 目標企業(yè)風險評價指標得分

針對上述研究所示的評價指標以及評價公式，分別對該甲醇項目的各個指標進行了分析評價，主要評價結果如表1所示。

表1 甲醇項目安全評價指標得分

通過上述評價公式以及權重計算結果，通過計算得出了該項目的綜合評定標準，具體結果見表2。

由表2可見：該項目的綜合評價狀況屬于差的程度為0；屬于較差的程度為0.008；屬于中等的程度為0.251；屬于較好的程度為0.532；屬于好的程度為0.209。由最大隸屬原則以及第二隸屬原則可知，該甲醇項目的綜合安全風險評價屬于較好偏中等。

表2 安全風險評價結果

3 結論

以某化工廠甲醇項目為研究對象，針對化工企業(yè)的安全生產(chǎn)展開針對性的分析，主要使用了安全評價指標以綜合評定該甲醇項目的安全監(jiān)管情況。分別設定了企業(yè)技術風險性指標、企業(yè)設備風險性指標、企業(yè)環(huán)境風險性指標、企業(yè)管理風險性指標、企業(yè)人員安全風險指標等5項指標，基于權重以及得分進行矩陣計算，得出該甲醇項目中屬于較好的程度最高，計算結果為0.532；屬于中等的程度得分次之，為0.251。因此，該甲醇項目的綜合安全風險評價為較好偏中等。從化工項目實際情況出發(fā)，科學性地對化工企業(yè)的安全風險進行了評定，具有十分重要的現(xiàn)實意義。但是，由于相關條件的限制，只針對甲醇化工企業(yè)展開了研究，在后續(xù)研究中筆者將研究范圍擴大到不同類型的化工企業(yè)，使研究內容更加具有參考價值。