危险化学品道路运输的HAZOP分析

戚雁俊

(上海市环境科学研究院，上海200233)



项目评价

危险化学品道路运输的HAZOP分析

戚雁俊

(上海市环境科学研究院，上海200233)

基于危险化学品性质和道路运输特点，研究了危险与可操作性(HAZOP)分析方法在危险化学品道路运输系统中的应用。结果表明通过技巧性引入“理想道路运输”概念，不仅化解了危险和可操作分析的应用难度，而且有助于分析节点、引导词、状态参数和偏差等一些内容的确定。同时提出危险化学品道路运输的应急机制，应当包括它救应急机制和自救应急机制，而强化自救应急机制对于第一时间处置运输事故及其引发的环境污染至关重要。

危险化学品 道路运输 安全环保 HAZOP分析

自20世纪70年代英国帝国化学工业公司提出危险与可操作性分析(HAZOP，Hazard and Operability Analysis)以来，随着时代的发展，其应用领域和范围已经大大拓展。在国内，HAZOP分析不仅应用于风险性较高的石油化工生产加工过程、油田地面工程、油气集输管道工程等领域[3-4]，而且在矿山开采、药品生产、铁路信号和装备制造等产业领域也都有相关的实证研究[5-7]。

面对危险化学品(以下简称危化品)道路运输事故占道路突发性事件总数40%以上，且人为失误因素占事故总数55.6%的现状，文章基于危化品的性质及其道路运输的物流特点，通过HAZOP-dcrt(HAZOP of Dangerous Chemicals Road Transport)术语表征，以及分析节点、引导词和偏差等要素内容，尝试建立适应该特定场合的危险和可操作分析，为降低危化品道路运输的安全环保风险提供依据。

1 基本概念

1.1 危化品物流特征

管道运输(或输送)是一种运载工具和运输线路合二为一的物流形式，而道路运输则是运载工具和运输线路按需组合的物流形式之一。显然，从物流机理及其运具与线路关联方面来认知，管道运输属于道路运输的特例，反之亦然。已有大量的文献对HAZOP分析方法在油气管道系统中的应用进行了详细的描述、研究和总结，显然将这种分析方法应用于危化品道路运输也应当是可行的[9-11]。只是道路运输涉及一个庞大的系统工程(见图1)，HAZOP-dcrt分析所要考虑的研究对象会多于管道输送，因而风险分析所需要的信息可能来自不同行业领域，这也给风险分析的应用实施带来一定的困难[12]。

图1 危险化学品道路运输系统结构

首先危化品道路运输与生产装置及其工艺过程之间，由于存在相当大的行业或专业跨度，也可能会导致相关认知上存在一定的差异，如生产过程中常见的反应和混合等逻辑型内容，以及温度和压力等数值型内容，在危化品道路运输中应当怎样与之对应；其次危化品道路运输的风险不仅与危化品本身有关，还会受到从业人员、装载容器、运载工具和运输线路，以及天气、时间、路况等因素的影响和制约。

1.2 HAZOP-dcrt术语表征

HAZOP分析作为一种定性的安全分析工具，其基本过程是针对生产装置的每一个工艺或操作单元(分析节点)，借助相关引导词的引导，以正常操作运行的工艺(状态)指标为标准值，分析运行过程中工艺参数的偏离，进而就其产生原因及可能导致的危害后果，参照现有的安全保护内容，提出增加新的安全措施。

显然，HAZOP-dcrt分析是指危险和可操作分析应用于危化品道路运输的安全环保风险辩识。即从系统的角度出发，以相关的引导词为引导，识别危化品道路运输设计及运营中安全环保偏离状态条件(参数)的产生原因，以及可能导致的危害后果，从而对危化品道路运输提出安全环保建议和应急预案(见表1)。

表1 风险识别应用及其特征比对

(1)分析节点

通常是指危化品道路运输的特定场合起止连续区域内，因研究或识别风险而人为划分，且可确定边界的路段区间。它既可以是两个地名之间的路段，也可以是每百公里为标志的区间，以及由公路等级、车道情况和人口密度等形成的不等距路段。如图2所示的HAZOP-dcrt分析节点，就可以划分为危化品装载、运输路段①、服务区/加油、运输路段②、危化品卸载和维护保养等。

图2 HAZOP-dcrt分析节点划分

(2)状态指标(基准)

在危化品道路运输中虽然没有明确的“工艺指标”一说，但可以依据“过程不发生偏差”的原理，引入“理想道路运输”的概念及基准。即可以简单地理解为“一种完全不发生安全环保偏差或没有安环风险”的危化品道路运输情形。

(3)状态参数

它是指与危化品道路运输过程相关的若干物理和化学特性的技术数据，参照图1可以包括气候、时段、路况、车况、危化品特性、环境保护和司乘人员，以及气温、能见度、雨量、风力和车速等状态参数[13-14]。

(4)引导词

通过定性或定量形式，表达危化品道路运输状态指标的简单词语，以引导识别该特定场合的风险。针对前述的状态参数，从空白、减量、过量、部分、伴随、相逆和异常等常见的简单词语中选择一项或多项[10]，以引导识别危化品道路运输特定场合的风险。

(5)偏差

HAZOP-dcrt分析的偏差构成，同样遵从“引导词+工艺参数=偏差”的原则，即偏差可以通过引导词以及状态参数引出。例如环保状态参数中，“异常+泄漏”的偏差，既涉及罐体开裂和阀门泄漏等形式，也关注开裂和泄漏的严重程度；同样“伴随+污染”的偏差，既针对固态、液态和气态等污染形式，也关注具体污染的严重程度；至于“伴随+物料”的偏差，基于《危险化学品名录》并结合物料固有特性和毒害程度，可分为第2类危险化学品(压缩气体和液化气体)和第3类危险化学品(易燃液体)等。

2 应用实施

2.1 建立分析流程

危险和可操作分析的识别对象，有连续工艺过程和间歇工艺过程之分。同样，对于危化品道路运输的HAZOP-dcrt分析亦如此，如图2的运输途中即为一个连续不间断的过程，而对于服务区加油或危化品装卸等，则可视为间歇操作过程。当然，HAZOP-dcrt分析同样必须遵从HAZOP分析实施过程流程(见图3)。即专家分析小组以引导词为引导，系统地研究每一个分析节点，分析其偏离“理想道路运输”状态的偏差，并根据产生原因和制度现状，提出针对性的改进建议。

2.2 应用诊断

基于图2的HAZOP-dcrt分析节点划分，参照图3的分析流程，以运输路段为分析节点，选择车况和运输人员状态，以及尾气、机械故障和车载定位等状态下的7个状态参数，尝试进行相应的HAZOP-dcrt分析(见表2)。

图3 HAZOP-dcrt分析流程

表2 运输路段节点分析过程举例

由表2可见：HAZOP-dcrt的基本原理就是通过寻找可能引起偏离的原因，分析可能导致的后果，然后结合诊断结果及其现有的措施，提出新的可望采用的改进建议。包括：

(1)强制专职安全员出车检查。对于车况状态下机械故障、车载定位和应急器材等偏差，逐一比对探寻可能的原因及其后果分析，并在现有措施的前提下，通过该项改进建议内容，减少或杜绝危化品道路运输过程中类似的潜在隐患。

(2)增设出车医务检查检查。针对人为失误导致的事故占道路交通事件总数55.6%的现状，从司乘人员角度，尤其是睡眠不足、酒驾、人体困乏和急性疾病等偏差及其产生原因，通过增设出车前医务检查的改进建议，尽可能降低司乘人为事故的诱发因素[15]。

3 认知思考

3.1 注重资源融合

(1)重视分析小组成员组成。由于危险和可操作分析主要基于专家们的知识、技术和经验来共同完成辩识和评价，因而风险产生原因、后果和建议等分析结果及其质量，大都取决于小组成员的构成和专业分布。具体到HAZOP-dcrt分析的成员组合，不仅应包括危化品道路运输的各类专业人员，还应涵盖道路运营方、车辆生产厂家、安全监督、交通部门、消防抢险和环境保护等行业领域和专业条块的专家资源。

(2)关注安全环保融合。随着HSE一体化的进程，HAZOP-dcrt分析应当显现健康、安全及环保融合的特点，尤其从引导词编制、状态指标基准和参数选择伊始，就应当引入人员健康和环境保护的要素内容，进而依据偏差认定、原因形成、后果预测和当前措施等，创造性提出若干改进建议，为降低和改善危化品道路运输的安全环保风险提供科学依据。

3.2 强化自救应急机制

(1)危化品道路运输的应急机制，应当包括它救应急机制和自救应急机制。目前国内外的研究大都主要集中于应急响应时间与应急资源调度等方面[16-18]，如近年来利用RFID(无线射频识别技术)和GPS(全球卫星定位系统)，既为全程监控、跟踪和管理危化品道路运输提供技术支撑，也为运输事故及环境污染事件的应急救援(如安全、消防和环保等它救行为)提供定位和识别保障[19-20]。但是它救应急机制不仅有相关的救援程序，同时也表现出一定的时间滞后；这就使得自救应急行为，在第一时间处置事故及引发的环境污染显得至关重要。

(2)实施自救应急机制，首先应当明确该机制包括司乘人员自救应急能力，随车配备自救器具物品和具体自救应急预案等要素内容；其次应当区分不同类别的危化品道路运输事故及环境污染事件，如第一类是已导致爆炸或火灾，并伴有人身安全和环境污染的事故；第二类是尚未但有可能导致爆炸或火灾，且已引发人身安全和环境污染的事故；第三类则是暂无爆炸或火灾危险，但已造成人身安全和环境污染的事故。

(3)自救应急机制主要针对第二、三类事故，也就是利用随车配备的自救器具物品实施自救应急行为。其要点一是抢救或保障人身安全；二是减缓爆炸或火灾危险；三是封堵污染源或泄漏的持续发生；四是阻断已经泄漏危化品的污染扩散。当然依据危化品特性(如液态危化品)，在配置常规消防器材的基础上，随车增配如揪、镐和撬棍等手工挖掘和拆解器具，以及木屑、细沙土、塑料薄膜和多孔炭吸附材料等阻隔或吸附材料等自救器具。这也符合交通运输部《道路危险货物运输管理规定(2016年修订)》有关“配备与运输的危险货物性质相适应的安全防护、环境保护和消防设施设备”以及“与所载运的危险货物相适应的应急处理器材和安全防护设备”的基本要求。

4 结语及展望

(1)危化品道路运输采用危险和可操作分析，可以为降低危化品道路运输的安全环保风险提供依据。尤其是引入危化品“理想道路运输”概念和状态基准，既能够化解HAZOP-dcrt安全环保风险分析的应用难度，也有助于该特定场合下分析节点、引导词、状态参数和偏差等具体内容的确定。

(2)危化品道路运输的应急机制，应当包括它救应急机制和自救应急机制。强化自救应急机制对于第一时间处置运输事故及其引发的环境污染至关重要。自救应急要点：一是抢救或保障人身安全；二是减缓爆炸或火灾危险；三是封堵污染源或泄漏的持续发生；四是阻断已经泄漏危化品的污染扩散。

(3)HAZOP-dcrt分析的后续研究及应用，一是不同道路运输情形的适应性，包括细化分析节点划定、引导词编制和指标(基准)确定等；二是不同风险识别工具的组合应用，如HAZOP、LOPA(保护层分析)和SIL(安全完整性等级分析)等。

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国务院办公厅发文严控石化过剩行业新增产能

国务院办公厅印发了《关于石化产业调结构促转型增效益的指导意见》，部署石化产业结构调整和转型升级工作。意见明确，严格控制产能严重过剩行业新增产能，研究制定产能置换方案。这意味着我国石化产业去产能工作已提上日程。

当前我国传统大宗石化产品总产能明显超过国内市场需求，资源环境制约日益突出；与此同时，行业进出口却整体处于贸易逆差状态。出口主要是基础化学原料等传统产品，而进口则是精细化学品、合成材料等中高端产品，行业结构转型升级非常迫切。意见明确了努力化解过剩产能、统筹优化产业布局、改造提升传统产业、促进安全绿色发展、健全完善创新体系、推动企业兼并重组、加强国际产能合作7个方面的重点任务以及相应的原则和方向。

(中国石化有机原料科技情报中心站供稿)

HAZOP Analysis on Road Transport of Dangerous Chemicals

Qi Yanjun

(ShanghaiAcademyofEnvironmentalSciences,Shanghai200233)

Based on the properties of dangerous chemicals and characteristics of road transport,the application of HAZOP Analysis in dangerous chemicals road transport system was studied.The results showed that introduction of the concept of “ideal road transport”could not only resolve the difficulty of HAZOP application,but also help in determination of some contents as node analysis,guiding words,state parameters and deviations.In addition,it raised that the emergency response mechanism for dangerous chemicals road transport should include the helping emergency response mechanism and the self-help emergency response mechanism,and strengthening the latter is crucial to quick dispose of transportation accidents and environmental pollution caused thereby.

dangerous chemicals, road transport, safety and environmental protection, HAZOP analysis

2016-08-16。

戚雁俊，男，1988年出生，环境工程硕士，工程师，现工作于上海市环境科学研究院，主要从事清洁生产和环境管理研究。

1674-1099 (2016)05-0004-05

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