常剛，張新芝，朱文凱

(山東魯泰化學有限公司，山東 濟寧 272352)

自20世紀70年代以來，在歐美工業(yè)發(fā)達地區(qū)或國家，發(fā)生了不少重大的工藝安全事故，政府、公眾和工業(yè)界開始反思如何防范類似的事故，并開展了許多有益的工作。從20世紀80年代開始，工藝生產(chǎn)過程安全管理發(fā)展成為了一門獨立的科學[1]1-2。

1 氯堿化工企業(yè)工藝生產(chǎn)過程簡介

離子膜法燒堿生產(chǎn)工藝中，精制鹽水(NaCl溶液)在電解槽陽極室經(jīng)直流電電解，產(chǎn)生氯氣，水在陰極室電解產(chǎn)生氫氣。氯氣是窒息性有毒氣體，在空氣中的最大允許質(zhì)量濃度為1 mg/m3；氫氣是易燃易爆氣體，遇明火極易發(fā)生爆炸事故；燒堿(質(zhì)量分數(shù)32%)及輔助物料鹽酸(質(zhì)量分數(shù)31%)則具有強腐蝕性。此外，電解槽正常運行時，電流強度較大，一般在13 kA以上，且前后電源銅排、單元槽均處于裸露狀態(tài)，易發(fā)生人員觸電事故。生產(chǎn)的氯氣經(jīng)干燥、壓縮后，部分送往液氯工段進行液化出售，部分送往鹽酸工段，在合成爐中與氫氣燃燒生產(chǎn)氯化氫氣體，氯化氫氣體經(jīng)純水吸收后，生產(chǎn)出鹽酸。因此，在整個氯堿化工生產(chǎn)過程中，存在的主要危險因素有中毒、火災、爆炸、腐蝕和觸電等。氯堿企業(yè)應在多層安全防護設計理念指引下，從氯堿工藝本質(zhì)安全性出發(fā)，加強對運行裝置的有效管理；建立風險分級管控機制；重視檢修作業(yè)過程監(jiān)管，合理選擇承包商；加強操作人員的業(yè)務技能培訓；嚴格履行工藝變更程序；建立完善的事故應急處置體系；確保氯堿裝置的安全穩(wěn)定運行。

2 氯堿化工工藝生產(chǎn)過程安全管理要點

2.1 加強對工藝生產(chǎn)過程中裝置的安全管理

2.1.1 要加強工藝生產(chǎn)過程中裝置運行狀況的安全管理

氯堿化工企業(yè)涉及到的主要生產(chǎn)裝置有：離子膜電解槽、氯氣壓縮機、液氯儲槽、氯化氫合成爐、氯氣液化機組、關鍵機泵、關鍵自動調(diào)節(jié)閥等。圖1～圖4為部分裝置的現(xiàn)場圖片。

圖1 離子膜電解槽圖

圖2 氯氣壓縮機圖

圖3 液氯儲槽現(xiàn)場圖

圖4 氯化氫合成爐圖

為了保證工藝生產(chǎn)過程的安全穩(wěn)定運行，應該對相關氯堿生產(chǎn)裝置的運行情況進行有效管理。氯堿化工企業(yè)根據(jù)生產(chǎn)裝置的操作要求和實際情況編制操作規(guī)程，并發(fā)放到相關崗位，利用操作規(guī)程這一有效工具，規(guī)范操作人員的操作行為。在操作規(guī)程中，應該包含開車操作程序、停車操作程序、正常運行操作程序、緊急停車操作程序、各種操作參數(shù)指標、異常情況安全處置措施等方面的內(nèi)容[2]。

操作規(guī)程編制完成后，企業(yè)應該結合實際生產(chǎn)過程，定期對操作規(guī)程進行評審、修訂、培訓，當發(fā)生《危險化學品從業(yè)單位安全標準化通用規(guī)范》(AQ 3013—2008)5.3.5.1條款規(guī)定的8種情況時，企業(yè)要及時組織相關人員對操作規(guī)程進行評審、修訂,保證操作規(guī)程的執(zhí)行程度和有效性。企業(yè)應對操作人員的實際操作情況進行檢查考核，對操作水平較低的人員進行有針對性的培訓，保證操作規(guī)程的有效執(zhí)行。通過嚴格控制二次鹽水質(zhì)量、電解槽電壓、氯氣壓力、氫氣壓力、氯中含氫、游離氯含量、三氯化氮含量等重點工藝指標在正常范圍內(nèi)，保證氯堿化工工藝過程的正常運行，進而全面提升氯堿化工企業(yè)的安全管理水平。

在氯堿化工裝置操作中，開、停車過程中工藝指標波動較大，設備負荷調(diào)整頻繁，存在較大的安全生產(chǎn)事故風險。因此，氯堿化工企業(yè)應該針對各類生產(chǎn)裝置的特點，對開、停車過程中的風險進行全面辨識分析，編制科學、合理的開、停車方案，制定符合實際的、切實有效的風險管控措施和開停車步驟確認表，經(jīng)生產(chǎn)和安全管理部門審查同意后，嚴格執(zhí)行并將相關資料存檔備查。建立并落實重要作業(yè)責任人簽字確認制度，確保風險管控措施得到有效落實。通過對裝置運行過程的可靠性控制，保障工藝生產(chǎn)過程的全面安全。

2.1.2 加強對工藝生產(chǎn)過程中裝置本質(zhì)安全管理

氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中涉及到許多關鍵性、高風險生產(chǎn)裝置，為了保證裝置的安全運行，針對關鍵裝置及重點部位的壓力、流量、溫度、液位等相關工藝參數(shù)設置了DCS安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，根據(jù)安全聯(lián)鎖的作用范圍可以將安全聯(lián)鎖分為局部聯(lián)鎖和緊急聯(lián)鎖，局部聯(lián)鎖啟動時只是局部裝置停車，而緊急聯(lián)鎖啟動時會造成全廠停車，對設備造成的沖擊較大，影響范圍廣，所以應采取積極有效的措施提高操作人員的業(yè)務水平，盡量避免全廠停車。

氯堿化工裝置的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)由傳感器、邏輯模塊和執(zhí)行部分組成，當由于某種原因造成工藝指標達到極限值時，為了保護人員和設備的安全，安全聯(lián)鎖系統(tǒng)就會自動啟動，全部或部分裝置緊急停車，廢氯吸收與氮氣置換等處理裝置隨即開啟，以防止中毒或爆炸事故的發(fā)生。氯堿化工裝置中的的電解槽、氯壓機等裝置，工藝指標要求苛刻、控制點較多、控制難度大，為了確保工藝過程安全，必須通盤考慮，設計出一套符合生產(chǎn)實際的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。 由于氯堿化工涉及到“兩重點一重大”化工裝置和危險化學品儲存設施，還應按照安監(jiān)總管三(2014)116號文件《國家安全監(jiān)管總局關于加強化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導意見》的要求，設計符合相關標準規(guī)定的獨立于DCS的安全儀表系統(tǒng)(SIS)。

旭化成電解槽各類聯(lián)鎖圖如圖5～圖10所示。

圖5 旭化成電解槽公共聯(lián)鎖圖

圖6 旭化成電解槽單槽聯(lián)鎖圖

圖7 旭化成單槽聯(lián)鎖后續(xù)處理聯(lián)鎖圖

圖8 電解槽全停處理聯(lián)鎖圖

圖9 離子膜電解槽SIS系統(tǒng)氯氣、氫氣壓力監(jiān)測點

圖10 液氯儲槽SIS系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥

生產(chǎn)過程中應該設置備用電源，防止突然斷電。關鍵儀表應進行不斷電設計，保證關鍵儀表的時刻運行，進而實現(xiàn)對工藝生產(chǎn)過桯中相關工藝參數(shù)的實時控制。電解、氯氫處理、整流的關鍵設備用電負荷以及主控室DCS控制系統(tǒng)電源設計為一級負荷，其余用電負荷設計為二級負荷。

一級負荷采用雙回路供電電源加事故備用應急電源的供電方式，以保證供電的可靠性。電解DCS控制系統(tǒng)不能中斷供電，電解主控室應設置不間斷電源裝置(UPS電源)，以便于操作人員實時監(jiān)控、調(diào)節(jié)生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝指標，及時處理異常情況。為了更好地加強對化工儀表、調(diào)節(jié)閥的管理，企業(yè)應該對每個聯(lián)鎖及報警點建立檔案，編號管理，并根據(jù)氯堿化工設備的實際運行特點和操作要求，編制科學的維護方法和維護制度，加強對電氣、儀表人員的專業(yè)技術培訓，提升檢修人員的技術水平。

2.2 對氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中的風險進行有效管理

對氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中風險的有效管理，包括對工藝過程中風險的辨識和風險的管控兩方面內(nèi)容。

2.2.1 氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中風險的辨識

對于氯堿化工工藝生產(chǎn)過程而言，風險主要來自化工生產(chǎn)設備設施和生產(chǎn)過程中的作業(yè)活動兩方面，在排查確定風險點時，可將風險點按照設備設施和作業(yè)活動分為兩大類，然后分別對各風險點存在的風險進行辨識。氯堿企業(yè)典型風險點主要有：電解槽、氯壓機、氫壓機、液氯儲槽、電解槽開停車作業(yè)、氯氫處理裝置開停車、氯化氫合成爐開停車等。在進行風險辨識時，應根據(jù)《生產(chǎn)過程危險和有害因素分類與代碼》(GB/T 13861)的規(guī)定，對潛在的人、物、環(huán)境、管理等危害因素進行辨識，充分考慮危害因素的根源和性質(zhì)。如，造成火災和爆炸的因素；造成中毒、窒息、觸電的因素；人機工程因素；設備腐蝕、焊接缺陷等；導致有毒有害物料、氣體泄漏的原因等。對于設備設施類的風險辨識，宜采用安全檢查表法(簡稱SCL)，對于作業(yè)活動類的風險辨識，宜采用工作危害分析法(簡稱JHA)。對于辨識出的風險要進行風險評價，氯堿企業(yè)宜采用作業(yè)條件危險性分析法(LEC)或風險矩陣法(LS)等方法對風險進行定性、定量評價，根據(jù)評價結果劃分風險等級，可將風險劃分為重大風險、較大風險、一般風險和低風險，分別用“紅橙黃藍”四種顏色標識，實施分級管控。

2.2.2 氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中風險的控制

氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中的風險管控，應建立在充分地風險辨識基礎之上。通過對風險的有效識別，建立合理的風險管控機制， 進而實現(xiàn)對工藝生產(chǎn)過程中風險的有效控制。在編制風險管控措施時，應認真分析各工段、工序的生產(chǎn)特點，考慮管控措施的可行性、安全性、可靠性，重點突出人的因素。

管控措施的編制主要包括5方面。①工程技術措施，包括緊急切斷裝置、密閉取樣系統(tǒng)、監(jiān)控、聯(lián)鎖、報警、安全儀表系統(tǒng)(SIS)、設置的防護設施等。②管理措施，包括完善管理制度、制定標準作業(yè)程序、規(guī)范操作規(guī)程、安全許可、減少暴露時間(如異常溫度或有害環(huán)境)等。③培訓教育措施，包括入廠三級安全教育培訓、特種作業(yè)人員培訓、特種設備從業(yè)人員培訓、操作規(guī)程培訓、法律法規(guī)標準培訓、班組安全活動等針對性培訓。④個體防護措施，針對崗位特點，向崗位員工發(fā)放或在崗位配備符合國家標準或者行業(yè)標準的勞動防護用品。例如：耐酸堿工作服、安全帽、耳塞、防護眼鏡、絕緣鞋、防化服、防毒面具、空氣呼吸器等。當工程技術措施不能消除或減弱危險有害因素時，均應采取該項措施。⑤應急處置措施，包括緊急事件原因分析、建立完善的應急預案、應急物質(zhì)的準備等。

風險分級管控遵循風險越高管控層級越高的原則，上一級負責管控的風險，下一級必須同時負責管控，逐級落實具體措施。氯堿企業(yè)可以根據(jù)本企業(yè)組織架構設置情況，合理確定各級風險的管控層級，一般可分為公司級(紅色)、車間級(橙色)、工段級(黃色)、班組級(藍色)[3]。

2.3 加強對承包商的有效管理

“承包商”是指那些為公司提供施工、維修和生產(chǎn)操作服務的公司或個人。有關數(shù)據(jù)表明，與公司的正式員工相比較，承包商員工涉及較高的工藝安全事故率。例如：1984年12月發(fā)生在印度博帕爾的毒氣泄漏事故和1989年10月發(fā)生在美國休斯頓化工區(qū)的爆炸事故，都是承包商在作業(yè)過程中發(fā)生的、災難性的工藝安全事故。因此，企業(yè)應該根據(jù)相關規(guī)定建立合理的承包商安全管理制度，在選擇承包商的過程中，需要綜合考慮候選承包商的安全作業(yè)狀況、技術水平、財務能力和服務品質(zhì)，將安全資質(zhì)評審作為第一道門檻，只有通過安全資質(zhì)評審并達標后，候選承包商才能獲得進一步參與商務競標的資格。通過對承辦商的有效選擇，避免由承辦商引發(fā)的安全事故[1]97-106。

在實際工作過程中，應加強對承包商的管理、監(jiān)督、培訓。承包商不得私自對工程進行反包或分包處理。在承包商進入現(xiàn)場作業(yè)之前，要對承包商的施工方案進行仔細審查，保證承包商施工方案的合理性，減少相關安全事故的發(fā)生。當有承包商員工在廠區(qū)從事作業(yè)活動時，企業(yè)應制定相關制度，限制他們進入與作業(yè)無關的工藝區(qū)域。尤其要加強對承包商在關鍵裝置或重點部位的施工過程管理，安排專人全過程、全天候監(jiān)管。

2.4 加強對工藝操作人員的安全管理

對氯堿工藝生產(chǎn)操作人員的安全管理包括以下3點。①為操作人員提供科學準確、完整清晰的操作程序。②企業(yè)應該定期對從事工藝操作的人員進行業(yè)務技能培訓，提升操作人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)技能水平，規(guī)范其操作行為。③企業(yè)可以結合實際生產(chǎn)情況，建立合理的工藝指標及工藝操作考核制度，對工藝指標控制較好、操作準確、認真的人員進行獎勵，調(diào)動操作人員的工作積極性；對違規(guī)操作的人員進行處罰。并通過操作行為的規(guī)范提升氯堿產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，減少不必要的停車和提升生產(chǎn)成本。

2.5 加強工藝生產(chǎn)過程中檢維修工作的安全管理

氯堿化工工藝生產(chǎn)過程涉及多種化工裝置，為了保證生產(chǎn)過程的安全運行，企業(yè)應該安排專業(yè)的檢維修人員定期對生產(chǎn)裝置進行檢維修。在化工企業(yè)中發(fā)生的安全事故中，由化工裝置檢維修引發(fā)的安全事故數(shù)量占據(jù)了較高的比例。對此，應該根據(jù)化工企業(yè)裝置檢維修的實際情況，編制裝置檢維修作業(yè)的安全管理制度、檢維修方案、危險、有害因素辨識記錄，當制度等資料文件建立完成后，企業(yè)要保證其有效落實，通過裝置檢維修作業(yè)相關制度文件的執(zhí)行，避免或減少裝置檢維修過程中安全事故的發(fā)生。除了本企業(yè)之外，還應該重視對參加裝置檢維修的承包商單位的安全管理。企業(yè)應該在檢維修工作開始之前，對所有檢維修人員進行安全教育培訓，提升檢維修人員的安全技術水平。

2.6 對工藝生產(chǎn)過程中的變更進行有效管理

氯堿化工工藝生產(chǎn)過程中常常會因為多種因素的影響需要進行變更，涉及工藝安全的變更通常分為四類：工藝技術變更、作業(yè)程序變更、設備設施變更、組織機構變更。前三項直接影響工藝安全，組織機構變更間接影響工藝安全，對此，化工企業(yè)應該建立合理的變更管理制度，嚴格執(zhí)行變更申請、變更審批、變更實施、變更驗收程序。當變更完成后，變更項的主管部門需要對變更的實施情況進行嚴格驗收，并將實際變更情況如實記錄到驗收表中，將變更過程中產(chǎn)生的一系列信息進行歸檔管理，及時通知相關部門和人員，組織培訓學習，同時修訂操作規(guī)程及相應文件。

2.7 針對氯堿化工工藝生產(chǎn)過程編制合理的應急救援預案

為了快速、有效地處置氯堿化工安全事故，氯堿企業(yè)應該建立完善的應急救援體系，報當?shù)匕踩a(chǎn)監(jiān)督管理部門和有關部門備案，并通報當?shù)貞眳f(xié)作單位，建立應急聯(lián)動機制。至少每三年對應急救援預案評審修訂一次，當潛在事件和突發(fā)事故發(fā)生后，及時評審修訂應急救援預案。

企業(yè)應結合常見的氯堿化工安全事故，如：氯氣泄漏事故、電解槽突然失電事件等進行應急處置演練，提升相關人員對突發(fā)事件的應急處置能力。綜合應急救援預案每年至少組織一次演練，現(xiàn)場處置方案每半年至少組織一次演練，演練活動結束之后 ，企業(yè)應該對演練效果進行評價，并結合演練過程中出現(xiàn)的問題對應急救援預案進行適當調(diào)整、完善， 提升應急預案的實用性和可操作性。除此之外，企業(yè)還應建立完善的應急救援物資管理制度，對應急物資進行有效管理， 保證物資的數(shù)量和質(zhì)量符合相關標準要求。

3 結語

氯堿生產(chǎn)工藝安全事故會造成嚴重的人員傷亡和極大的經(jīng)濟損失，影響企業(yè)的正常運行，嚴重損害社會形象。氯堿企業(yè)應該通過對工藝生產(chǎn)過程中裝置、風險、人員、變更等因素的有效管理，提升工藝過程的安全性，促進氯堿工業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。