精細(xì)化工安全生產(chǎn)中反應(yīng)安全風(fēng)險評估的重要性分析

王國超,焦立霞

(1.浙江永太手心醫(yī)藥科技有限公司,浙江 臺州 317016;2.浙江六合工程技術(shù)有限公司,浙江 杭州 311100)

在精細(xì)化工安全生產(chǎn)中,反應(yīng)安全風(fēng)險評估是保證安全生產(chǎn)的重中之重,由于部分化工企業(yè)對于反應(yīng)熱風(fēng)險的認(rèn)知相對較為淺薄,一旦無法對反應(yīng)工藝進(jìn)行良好的控制,就容易因?yàn)榉磻?yīng)失控而引發(fā)較為嚴(yán)重的化工安全事故。因此,有必要對精細(xì)化工安全生產(chǎn)中的反應(yīng)安全風(fēng)險評估進(jìn)行研究,以此來借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估讓整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)變得更加安全、穩(wěn)定。

1 反應(yīng)安全風(fēng)險評估綜述

為了分析反應(yīng)安全風(fēng)險評估的重要性,就應(yīng)該從多個維度實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險評估的綜合論述,我國安全監(jiān)管總局專門頒布了反應(yīng)安全風(fēng)險評估的相關(guān)指導(dǎo)意見,因此可以在風(fēng)險評估中以政府意見指導(dǎo)為方向,堅定風(fēng)險評估的重要性。對于化工企業(yè)而言,由于間歇反應(yīng)與半間歇反應(yīng)都將會在反應(yīng)過程中涉及需要重點(diǎn)監(jiān)管的危險化工工藝以及成分復(fù)雜的各種化工物質(zhì),所以更是要全面加強(qiáng)反應(yīng)安全風(fēng)險評估力度,以此來提高精細(xì)化工生產(chǎn)期間的反應(yīng)安全性,避免安全風(fēng)險事故的發(fā)生。在我國后來頒布的相關(guān)法案中,更是多次強(qiáng)調(diào)了反應(yīng)安全風(fēng)險評估的重要性,特別是在面對硝化、氟化等各種危險化工工藝時,更是需要針對反應(yīng)全流程進(jìn)行全方位風(fēng)險評估,而且評估期間還需要針對涉及的原料、產(chǎn)品等進(jìn)行熱穩(wěn)定性測試,化工企業(yè)只有結(jié)合風(fēng)險評估來分析判斷反應(yīng)危險情況并提出評估建議,才能確保設(shè)備設(shè)施得以滿足工藝安全訴求。

2 反應(yīng)安全風(fēng)險評估內(nèi)容

精細(xì)化工多數(shù)都屬于放熱反應(yīng),因此一旦在反應(yīng)過程中出現(xiàn)冷卻系統(tǒng)故障問題,就容易因?yàn)闊崃繜o法及時移除而導(dǎo)致反應(yīng)失控的情況發(fā)生。反應(yīng)失控將會產(chǎn)生大量能量,嚴(yán)重時還將會引發(fā)較為嚴(yán)重的事故風(fēng)險。因此從事故風(fēng)險的嚴(yán)重程度以及危害性出發(fā),可以將反應(yīng)熱視為反應(yīng)安全風(fēng)險評估中的核心參數(shù),通過開展熱風(fēng)險評估,可以有效提高評估結(jié)果的精確性與價值。對于精細(xì)化工而言,吸熱反應(yīng)同樣特別常見,但是由于吸熱反應(yīng)帶來的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如放熱,因此在開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估時,需要更多關(guān)注能夠?qū)е聹囟葎×疑叩幕瘜W(xué)反應(yīng)。需要注意的是,在放熱出現(xiàn)后,隨著熱量的不斷釋放,溫度上升將會進(jìn)一步提高反應(yīng)速率,進(jìn)而釋放更多熱量,因此放熱分析期間還需要考慮鏈?zhǔn)椒磻?yīng)所帶來的影響[1]。在面對能夠釋放熱量的化工反應(yīng)時,應(yīng)該更多考慮維持溫度平衡,避免因?yàn)闇囟仍诙虝r間內(nèi)劇烈變化而失去控制。不僅問題控制將會影響到化工生產(chǎn)安全性,如果在生產(chǎn)環(huán)節(jié)突然出現(xiàn)設(shè)備故障、停電的意外情況,也將會因?yàn)榉磻?yīng)物料累積而導(dǎo)致意外事故的出現(xiàn)。

反應(yīng)安全風(fēng)險評估的本質(zhì)就是針對化學(xué)熱失控風(fēng)險的評估。一般而言,在標(biāo)準(zhǔn)工藝條件下,化學(xué)反應(yīng)將會始終處于可控溫度、壓力下進(jìn)行持續(xù)反應(yīng),但是實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境卻很容易因?yàn)楦鞣N意外而導(dǎo)致反應(yīng)受到影響。例如在冷卻系統(tǒng)故障的情況下,原有的化學(xué)反應(yīng)條件就將會發(fā)生改變,一旦化學(xué)反應(yīng)平衡被打破,就會導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)失控,而且隨著溫度、壓力的不斷提高,反應(yīng)物與生成物還將會在分解放熱的過程中激發(fā)二次反應(yīng)并造成反應(yīng)器破壞。所以為了最大限度降低化學(xué)反應(yīng)的風(fēng)險性,就需要通過反應(yīng)安全風(fēng)險評估來實(shí)現(xiàn)對反應(yīng)條件的優(yōu)化與控制,只有為化學(xué)反應(yīng)設(shè)置更多安全措施,才能最大限度發(fā)揮出反應(yīng)安全風(fēng)險評估應(yīng)有的能力。表1為熱穩(wěn)定性絕熱測試部分?jǐn)?shù)據(jù)表。

表1 熱穩(wěn)定性絕熱測試表

3 精細(xì)化工安全生產(chǎn)反應(yīng)安全風(fēng)險評估的重要性

反應(yīng)安全風(fēng)險評估是開展精細(xì)化工生產(chǎn)的關(guān)鍵,只有建立起完善的風(fēng)險評估體系,才能結(jié)合精細(xì)化工生產(chǎn)中的各種細(xì)節(jié)提前了解潛在風(fēng)險因素,而重要性分析則能夠幫助人們了解到反應(yīng)安全風(fēng)險評估的真正價值,避免因?yàn)槿藗儗τ诜磻?yīng)安全風(fēng)險評估的重要性認(rèn)知不足而導(dǎo)致風(fēng)險評估難以發(fā)揮出應(yīng)有的效果。

3.1 風(fēng)險評估是化工領(lǐng)域的切實(shí)需求

由于化工領(lǐng)域的特殊性,因此精細(xì)化工生產(chǎn)必然要與各種危險化學(xué)元素打交道,危險化學(xué)品在實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)將會對安全風(fēng)險隱患與附近生態(tài)環(huán)境造成非常大的壓力。因此為了讓化工領(lǐng)域得以實(shí)現(xiàn)長期持續(xù)性發(fā)展,就必須從化工生產(chǎn)的源頭加強(qiáng)安全管理與環(huán)境保護(hù)能力,而反應(yīng)安全風(fēng)險評估則正是提高安全管理能力不可缺少的重要一環(huán)。因此從化工領(lǐng)域的未來發(fā)展角度出發(fā),開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估工作十分重要,因?yàn)榉磻?yīng)安全風(fēng)險評估將會最大限度降低精細(xì)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的安全隱患,避免安全隱患繼續(xù)發(fā)展成為安全事故。近些年,我國化工行業(yè)的安全事故問題得到了控制,事故問題造成的損失也在逐年降低,但是因?yàn)樽坟?zé)范圍廣與較大的懲處力度,所以行業(yè)發(fā)展穩(wěn)定性卻會受到波及。若能夠借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估實(shí)現(xiàn)對化工生產(chǎn)安全性的預(yù)判,就可以優(yōu)先淘汰風(fēng)險難以控制的工藝,以安全為工藝發(fā)展導(dǎo)向,重新開辟化工發(fā)展道路。通過不斷梳理并優(yōu)化風(fēng)險產(chǎn)業(yè),可以顯著降低化工行業(yè)運(yùn)行發(fā)展中的風(fēng)險因素。因此反應(yīng)安全風(fēng)險評估是化工領(lǐng)域未來得以延續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵,只有借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估化工領(lǐng)域?qū)τ诎踩a(chǎn)的切實(shí)需求,才能讓其獲得一個美好的明天。

3.2 風(fēng)險評估是企業(yè)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求

反應(yīng)安全風(fēng)險評估是提高化工生產(chǎn)安全不可或缺的一環(huán),化工企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,就必須借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估來達(dá)到降低安全隱患的目的,因?yàn)榘踩a(chǎn)不僅會影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,還將在一定程度上影響到企業(yè)凝聚力?；て髽I(yè)在精細(xì)化工生產(chǎn)中,每一次事故問題的出現(xiàn),都將會不可避免地造成人身財產(chǎn)損失。若化工生產(chǎn)的風(fēng)險過高,安全事故頻發(fā),就將會給企業(yè)一線職工帶來極其嚴(yán)重的心理壓力,并且讓職工逐漸喪失繼續(xù)工作的驅(qū)動力[2]。

2020年3月,江西某醫(yī)藥化工廠因?yàn)閺S區(qū)設(shè)計缺陷而留下了化工生產(chǎn)安全隱患,一職工因?yàn)槿藶椴僮魇д`而導(dǎo)致化工爆燃事故的出現(xiàn),爆燃事故導(dǎo)致2人死亡,一人重傷。后經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),由于設(shè)備在研發(fā)期間并未嚴(yán)格開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估,因此化工廠區(qū)并沒有掌握乳清酸分解時的溫度數(shù)據(jù),在設(shè)計階段選擇了蒸汽加熱。因?yàn)檎羝訜崾秩菀讓?dǎo)致超溫現(xiàn)象的發(fā)生,所以在超溫現(xiàn)象的影響下,最終引發(fā)了爆燃事故,進(jìn)而導(dǎo)致職工傷亡。無獨(dú)有偶,2021年,蘇州某化工企業(yè)在化工生產(chǎn)期間,因?yàn)榧恿蠑?shù)量、順序錯誤,同樣引發(fā)了事故。在工廠的加料體系下,原本應(yīng)該先加熱鹽酸隨后放入糠醛。但是在實(shí)際操作中卻因?yàn)辂}酸泵故障問題,而導(dǎo)致操作人員沒有加入鹽酸,而且因?yàn)椴僮魅藛T疏忽未進(jìn)行檢查,未針對反應(yīng)釜內(nèi)的材料進(jìn)行檢查,所以反應(yīng)釜內(nèi)溫度在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了異常上升的情況。直至凌晨,化工反應(yīng)發(fā)生失控,反應(yīng)釜內(nèi)的物料大量外溢并引發(fā)爆炸,慶幸的是因?yàn)榉磻?yīng)時間處于凌晨,并未造成廠區(qū)職工傷亡。

從以上事故案例可以發(fā)現(xiàn),開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估是幫助化工企業(yè)提高化工生產(chǎn)安全性的關(guān)鍵。如果第一家企業(yè)能夠在項目正式投產(chǎn)前進(jìn)行風(fēng)險評估,就可以明白當(dāng)乳清酸在制備中溫度達(dá)到一定限度之后會導(dǎo)致瞬時壓力快速上升,此時便不會繼續(xù)選擇利用蒸汽加熱的方式來進(jìn)行操作,這樣便可以有效避免事故問題的出現(xiàn)。第二家企業(yè)同樣如此,同樣可以借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估來找出應(yīng)對潛在安全風(fēng)險問題的關(guān)鍵性因素。對于化工企業(yè)而言,利用反應(yīng)安全風(fēng)險評估可以為產(chǎn)品開發(fā)提供參考,避免研發(fā)出的工藝因?yàn)槲ｋU性過高而導(dǎo)致化工安全事故問題的出現(xiàn)。即便在面對已有化工產(chǎn)品時,化工企業(yè)同樣可以借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估來重新梳理并了解化工工藝中尚未解決的潛在問題,只要能夠?qū)撛趩栴}提前發(fā)現(xiàn)并解決,就能夠在面對精細(xì)化工生產(chǎn)時真正做到心中有數(shù)并且防患于未然。

3.3 風(fēng)險評估是開展安全管理的真實(shí)需求

應(yīng)急管理部門在運(yùn)營期間需要針對危險化學(xué)品進(jìn)行風(fēng)險管控,通過加強(qiáng)對風(fēng)險問題的監(jiān)管,可以大幅降低化工風(fēng)險。在安全管理中,危險化學(xué)品監(jiān)管由來已久,只有高質(zhì)量的安全管理才能讓精細(xì)化工生產(chǎn)變得更加安全、穩(wěn)定。在安全管理期間,反應(yīng)安全風(fēng)險評估的重要性毋庸置疑,通過反應(yīng)安全風(fēng)險評估可以找出能夠影響到化工安全的潛在風(fēng)險因素,因此在反應(yīng)安全風(fēng)險評估的支持下,可以進(jìn)一步細(xì)化安全管理內(nèi)容,以此來讓安全管理工作變得更加具有針對性[3]。除此之外,通過開展風(fēng)險評估,還可以借助試驗(yàn)來重新還原安全事故流程,這樣便可以讓安全事故原因的調(diào)查變得更加順利,從安全事故源頭來提高安全性。通過分析精細(xì)化工生產(chǎn)工藝,還能通過提前淘汰危險原料、危險產(chǎn)品項目的方式來防止安全問題,因此反應(yīng)安全風(fēng)險評估能夠?yàn)榘踩芾頉Q策提供參考依據(jù)。為了讓安全管理在精細(xì)化工安全生產(chǎn)中發(fā)揮出應(yīng)有的作用,就必須結(jié)合安全管理的真實(shí)需求來深入開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估工作。

4 精細(xì)化工安全生產(chǎn)反應(yīng)安全風(fēng)險評估對策

為了讓反應(yīng)安全風(fēng)險評估在精細(xì)化工生產(chǎn)中發(fā)揮出應(yīng)有的價值,就應(yīng)該結(jié)合實(shí)際找出全面推行反應(yīng)安全風(fēng)險評估的對策,只有以反應(yīng)安全風(fēng)險評估為核心打造精細(xì)化安全生產(chǎn)體系,才能為化工行業(yè)的精細(xì)化工生產(chǎn)的未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4.1 優(yōu)化反應(yīng)安全風(fēng)險評估環(huán)境

反應(yīng)安全風(fēng)險評估能否順利開展與風(fēng)險評估環(huán)境密不可分,所以為了加強(qiáng)風(fēng)險評估能力,就必須對現(xiàn)行的風(fēng)險評估環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。地方政府應(yīng)該鼓勵具有一定能力的化工企業(yè)專門配置風(fēng)險評估儀器與相關(guān)評估人員,通過在企業(yè)內(nèi)部完善化工安全實(shí)驗(yàn)室,可以針對旗下企業(yè)生產(chǎn)的全部化工產(chǎn)品定期開展安全風(fēng)險評估。需要注意的是,由于并不是每一家企業(yè)都具有開展實(shí)驗(yàn)室的能力,所以還可以聯(lián)合城市中的各大高校以及專科院校,以此來建立更多具有風(fēng)險評估能力的實(shí)驗(yàn)室,這樣便可以進(jìn)一步滿足中小型精細(xì)化工企業(yè)對于反應(yīng)安全風(fēng)險評估的實(shí)際需求。優(yōu)化風(fēng)險評估環(huán)境的本質(zhì),就是為更多化工企業(yè)提供開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估的機(jī)會,只要反應(yīng)安全風(fēng)險評估的覆蓋面進(jìn)一步擴(kuò)大,就能夠?yàn)榫?xì)化工安全生產(chǎn)的長期發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

4.2 完善反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度

反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度是開展風(fēng)險評估工作的基礎(chǔ),因此應(yīng)該結(jié)合精細(xì)化工安全生產(chǎn)的實(shí)際情況來完善反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度。在建立反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度時,應(yīng)該從人員能力、操作規(guī)范等多個角度來提高制度的完善程度。一個完善的風(fēng)險評估制度往往包含了各個方面,所以反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度必須在實(shí)際應(yīng)用過程中不斷進(jìn)行完善。與此同時,風(fēng)險評估制度還會隨著行業(yè)發(fā)展而不斷優(yōu)化,即反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度將會在動態(tài)變化中不斷改善,因此只要能夠迎合行業(yè)發(fā)展趨勢并始終貫徹反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度,就可以讓風(fēng)險評估結(jié)果變得更加準(zhǔn)確、可靠。而且反應(yīng)安全風(fēng)險評估制度還包括了操作流程與規(guī)范,只要風(fēng)險評估人員能夠堅決按照制度進(jìn)行操作,就可以有效提高風(fēng)險評估效率,并顯著增加評估報告的可信度[4]。表2為失控反應(yīng)風(fēng)險性評估。

表2 失控反應(yīng)風(fēng)險性評估

4.3 反應(yīng)安全風(fēng)險評估與安全管理融合

反應(yīng)安全風(fēng)險評估是提高精細(xì)化工生產(chǎn)的關(guān)鍵,因此可以將反應(yīng)安全風(fēng)險評估與安全管理工作相融合,借助安全管理實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險評估工作的精細(xì)化管理。需要注意的是,安全管理可以讓反應(yīng)安全風(fēng)險評估工作變得更加自信,而反應(yīng)安全風(fēng)險評估結(jié)果則可以作為安全管理的核心依據(jù)來提高安全管理針對性。即在精細(xì)化工安全生產(chǎn)期間,可以借助反應(yīng)安全風(fēng)險評估結(jié)果來進(jìn)一步完善安全管理措施,通過重新修訂與優(yōu)化安全管理流程,可以最大限度避免精細(xì)化工安全問題的發(fā)生。對于化工企業(yè)而言,開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估工作具有極高的現(xiàn)實(shí)意義,只要能夠完善安全管理體系,就可以實(shí)現(xiàn)對安全風(fēng)險的全面控制。

5 結(jié)論

總而言之,精細(xì)化工安全生產(chǎn)必須盡量避免生產(chǎn)失控問題的發(fā)生,而反應(yīng)安全風(fēng)險評估則正是強(qiáng)化安全生產(chǎn)能力的關(guān)鍵。通過分析開展反應(yīng)安全風(fēng)險評估的重要性,可以讓更多從事化工行業(yè)的人更加深刻地了解反應(yīng)安全風(fēng)險評估的價值。