基于本质安全的化工园区环境风险控制研究

游达;胡兆吉

【摘 要】本质安全方法强调从源头上消除或减小系统中的危险.在分析化工园区环境风险特点的基础上,应用本质安全原理,从人、机、环境、管理几个方面对化工园区环境风险的控制进行了研究. 【期刊名称】《工业安全与环保》 【年(卷),期】2010(036)007 【总页数】2页(P56-57)

【关键词】本质安全;化工园区;环境风险;控制 【作 者】游达;胡兆吉

【作者单位】南昌大学环境与化学工程学院,南昌,330031;南昌大学环境与化学工程学院,南昌,330031 【正文语种】中 文

AbstractThe inherent safety method aims to eliminate or reduce hazards in systemat the source of design.Basedon the analysisof the characteri stics of environmental risks in chemical industry park,this paper conducts studies on environmental risks control in chemical industry park based on inherent safety theory in aspects of human,machine,environment and management. Key Wordsinherent safety chemical industry park environmental risk control

化工园区以其产业关联度高、资源优化配置、三废集中治理等优点已成为世界化学工业的发展模式[1]。然而,伴随着化工园区企业的密集化、大型化、复杂化,其环境风险问题也十分令人担忧。据不完全统计,我国迄今拥有省级以上人民政府批准建设的新建化学工业园区就达60多处。化工园区主要分布在江河湖海及人口稠密、经济发达地区,国家环保总局2006年7月11日发布公告:目前在建的石化类工业项目7 755个,总投资10 162亿元,81%分布在我国的大江、大河、大海附近,45%是重大环境风险源[2]。一旦发生各种安全、环境事件,影响非常大,损失也很惨重。2005年中石油吉林石化公司双苯厂发生的爆炸事故导致松花江水体污染事件,为公众的环境风险意识敲响了警钟。

化工园区内的企业大都是生产石油化工、生物化工、精细化工类产品的,因此,具有以下的生产特点[3-4]:

(1)危险性。由于化工园区企业密集,引进项目种类繁多,园区内企业生产和使用的原料、中间体和产品绝大多数具有易燃易爆、有毒有害、腐蚀等特性。即使是同类企业,其使用的原辅材料、工艺条件等也不尽相同,造成各单位在生产、使用、储存和运输等过程中存在的风险各异,可能引发的事故类别多样,稍有不慎就会酿成事故。 (2)连锁性。把化工园区作为一个系统,各个企业为其子系统,每个子系统的风险都对整个工业园区其他子系统的安全构成威胁,特别是火灾、爆炸、毒气泄漏等事故,对周围企业影响较大。通常园区内生产企业隶属关系不一,密集分布在几至几十公里范围内,若一家企业发生火灾爆炸事故又不能及时救援,将株连相近企业发生连锁事故,可能引发灾难性的事故多米诺效应。

(3)演变性。我国化工园区选址大多紧临江河流域及人口密集区等环境敏感区,一旦发生火灾、爆炸、毒气泄漏等重大安全事故,容易波及到园区周边的居民或流域等环境敏感点,从而引发和演变为较大范围的环境风险[5]。

自1978年,英国化工安全专家Trevor K letz提出“预防事故的最佳方法不是依靠

更加可靠的附加安全设施,而是通过消除危险或降低危险程度以取代那些安全装置,从而降低事故发生的可能性和严重性”,并称该理念为本质安全。随之引起了学术界和企业界的强烈关注,美国、英国、加拿大、荷兰等工业发达国家迅速对其展开研究。2000年美国化工过程安全研究中心(CCPS)将本质安全列为重点研究课题之一,并在《2020年展望》报告中指出:“美国要维持化学工业未来的国际竞争力,必须重视化工本质安全的研究”[6]。目前,对本质安全的研究包括本质安全理论,本质安全工艺、技术及应用方法,本质安全定量化评价工具等,从最初的设备、技术的本质安全向系统、管理层面的本质安全化发展,本文研究的化工园区本质安全就属于系统、管理层面的本质安全。 2.1 本质安全基本原理

根据本质安全理论的管理理念,其基本原理和方法要点可概括如下[7]。表1列举了一些常用的本质安全原理和关键词[8]。

(1)最小化原则[6]。减少危险物质库存量,不使用或使用最少量的危险物质。系统内存在的危险物质的量越少,发生事故所造成的环境风险后果就越小。

(2)替代原则。用安全的或危险性小的物质或工艺替代或置换危险的物质或工艺。 (3)缓和原则。采用危险物质的最小危害形态或最小危险的工艺条件(如在室温、常压、液相条件下);在进行危险作业时,采用相对更加安全的工艺条件,或者用相对更加安全的方式(溶解、稀释、液化等)存储、运输危险物质。另外还有采用事故池收集消防水或意外泄漏应急冲洗水,使环境保护目标与危险源保持足够的安全距离等。 (4)简化原则。通过设计,简化工艺、简化设备、简化操作,可以减少失误,节约成本。 2.2 本质安全与传统安全方法的区别

从事故风险管理战略角度看,生产过程安全防护方法或风险管理方法主要包括:本质安全、无源安全、有源安全、多层安全、个体防护、功能安全、程序管理安全等[6-7]。本质安全是一种先进的风险管理思想,强调从源头上消除或减小危险,通过系

统的设计或改进来消除或减少危险,将风险减小到忽略不计的安全水平,使生产过程对人、财产或环境没有危害威胁。传统安全方法强调对危险的控制,通过附加的安全防护措施来控制危险,如控制器、安全连锁系统,紧急停车系统等,检测可能的危险状况,从而采取纠正措施。其区别如图1所示。

所谓本质安全型工业园区,就是运用先进的安全管理理念和科学的管理模式,着眼于从源头上消除或减少危险,使工业园区的人-机-环境因素达到安全和谐统一。因此,基于本质安全的风险管理方法是基于本质安全思想的综合风险管理方法,其基本框图见图2。

(1)环境因素是化工园区环境风险本质安全控制的前提。《中华人民共各国环境影响评价法》规定,环境现状调查与分析是环境影响评价内容的组成部分之一,包括自然环境和社会环境。环境因素主要有地质水文条件(如断层、断裂、坍塌、地面沉陷、地下水分布等)、地形地貌(如崩塌、滑坡、泥石流、冻土等)、气候特征(如气温、降水、风向、风速等)、区域规划(与整个区域发展规划的相符性)、公共设施(如给排水、供电、供汽、运输等)及园区周围环境敏感点(如水体情况、居民区分布、人口数量及密度等)。这些因素对园区的选址起决定作用,通过环境现状调查与评价,从源头对环境风险进行适当的评估,规避环境风险的演变性[9]。

(2)园区规划与设计是化工园区环境风险本质安全控制的基础。主要包括:园区的总体规划、产业政策、平面布局、道路交通、防火间距及三同时设计等。目前,很多园区存在边建设边规划的现象,园区的面积不断扩增,甚至少数园区的性质都悄然发生变化,入园企业性质和园区规划初衷相违背,于是出现了化工项目进入非化工园区或者非化工项目进入化工园区的情况,那么基于原规划的环境因素风险评估结论就难于满足新的情况发展。另外,引入符合国家产业政策的产品与工艺、优化园区平面布置、完善园区三废处理设施三同时设计也是从源头控制环境风险的主要内容。 (3)人的因素是化工园区环境风险本质安全控制的根本[10]。安全本质化建设从根

本上说,是以人为本的管理思想在安全管理实践中的运用。提高员工的思想道德、业务技能、管理能力等素质体现“安全第一”的理念,落实安全生产责任制,强化法制意识,加强现代工业园区安全文化建设,树立新的安全理念及团结互助精神,都是工业园区人的本质安全化建设的内容。

(4)管理到位是化工园区环境风险本质安全控制的保证。应加强园区安全管理,落实安全法律法规、规章制度、规范标准等,以安全生产作为发展经济、稳定大局的大事,常抓不懈,防患于未然,把园区安全的各项工作都落在实处。

本质安全是当今国际安全科学技术研究的前沿课题之一,应用于化工园区环境风险控制,可从源头规避重大环境风险事故。建议把本质安全作为一种优先发展的技术,出台一些促进本质安全技术研究和推广应用的相关法规和政策。

【相关文献】

[1]蔡琢,蒋军成.化工园区安全及环境危险性分析[J].工业安全与环保,2008,34(1):24-25. [2]刘毅.让松花江污染不再重演[N].人民日报,2006-07-27(16).

[3]匡蕾,吴起.化工园区整体安全性探索与展望[J].中国安全生产科学技术,2008,4(4):73-75. [4]刘芳.浅谈化工园区安全生产[J].精细化工原料及中间体,2007, (6):19-20.

[5]匡蕾,张卫.基于临水区域化工园区的整体安全研究[J].中国安全科学学报,2008,18(9):54-56. [6]吴宗之,任彦斌.基于本质安全理论的安全管理体系研究[J].中国安全科学学报,2007,17(7):54-55. [7]Faisal I Khan,Paul R Amyotte.Inherent safety in offshore oil and gas activities:a reviewof the present status andfuture directions[J].Journal of Loss Prevention in the Process Industries,2002,15:279-289.

[8]吴宗之.基于本质安全的工业事故风险管理方法研究[J].中国工程科学,2007,9(5):46-49. [9]毛文永.环境影响评价技术方法[M].北京:中国环境科学出版社,2008.

[10]吴永平.坚持以人为本,创建本质安全型企业[J].中国煤炭, 2007,33(4):12-14.