危险化学品全生命周期风险分析及管理研究

张国之

(中国石化青岛安全工程研究院化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛 266071)

《危险化学品目录》中指出危险化学品种类有2 828种，随着社会经济发展，危险化学品在生产生活中的使用越来越广泛。2017年全国危险化学品生产企业有1.7万家，经营企业有26.5万家，储存企业有0.55万家，运输企业有1.1万家。危险化学品行业涉及人、机、料、法、环等因素，存在易燃、易爆、毒性、腐蚀、污染环境等风险，在生产、存储、运输、使用等危险化学品全生命周期环节时空跨度大、分布不均匀，稍有不慎很容易引发事故，如2017年全国危险化学品事故89起，死亡139人[1]。因此，风险管理对于提高危险化学品的安全性具有非常重要的意义。随着对事故与风险联系认识的不断深入，风险管理的概念在危险化学品管理领域越来越被认可。提高危险化学品全生命周期的风险管理水平，进行科学决策才能有效避免事故发生。

1 危险化学品全生命周期典型环节风险分析

1.1 生产环节风险分析

危险化学品生产环节风险包括：自然灾害如地震、雷电、台风；生产环境风险，如车间区域设计不合理、生产条件落后、设备老旧、技术水平低、库容量超标；企业内部因素风险，如从业单位数量多、生产工艺复杂、原料种类多、《安全生产法》规定的安全生产责任制没有落实、岗前培训缺失等[2，3]。根据事故统计规律，机械的不安全状态及人的不安全行为是造成危险化学品生产阶段事故的最主要因素[4]。

1.2 存储环节风险分析

危险化学品存储环节可能发生的事故有:泄漏、火灾爆炸、中毒、灼伤、触电、起重伤害等。主要风险有：仓库选址及库区布置不合理、仓库消防设施不符合要求、仓库存储量超过危险极限、管理人员安全意识缺乏、危险化学品混存、《常用危险化学品储存通则》等相关国标没有融进管理、装卸作业不规范、环境风险如温度或者湿度高引发爆炸和自燃等，另外危险化学品存储聚集区企业密集，易形成连锁反应[5,6]。天津8·12典型危险化学品存储事故也暴露了危险化学品仓储的风险：①仓库选址、储位不合理；②专业人员比例少；③仓库构建结构和防火等级没有达标；④应急机制不完善[7]。

1.3 运输环节风险分析

危险化学品运输环节是涉及线路、路况、天气、心理、政策、技术、人员素质、时变等的综合性动态过程，而危险化学品运输事故有危害性大、突发性强、不确定性的特性[8]。根据事故统计规律，泄漏是运输环节最多的事故类型[4]。运输环节的强流动性和高事故率决定了危险化学品运输环节安全管理形势最为严峻。

危险化学品铁路、公路、海运、航运运输环节的风险存在差异性、流动性、耦合性、信息不明等特点[9]。根据安全系统工程原理，从人-机-物-环-管角度分析，主要风险因素有：①危险化学品本身的状态如种类、数量和物化特性等，决定了主要危险程度；②危险化学品运输驾驶员安全意识和专业素质；③危险化学品运输车辆装卸设备安全性不足，消防设备投入不足，混装引发静电放电事故和化学反应，“小马拉大车”的超载[10]；④环境中的自然灾害及极端天气等；⑤责任落实不到位，对危险化学品运输环节监管不力。

危险化学品管道运输的主要风险包括断管、穿孔、爆管等造成泄漏，引发火灾、爆炸和人员中毒，可以从管道腐蚀、外力损伤、管道缺陷、操作失误、应力开裂等方面进行风险辨识[11]。

1.4 使用环节风险分析

危险化学品使用环节存在腐蚀、中毒等风险。使用环节隐患主要有使用单位的安全意识淡薄、安全标准化水平不高、使用者安全知识缺乏、事故的应急处理能力不足等[12]。

2 危险化学品全生命周期典型环节风险管理方法

针对危险化学品生产、存储、运输、使用4个典型环节的常见风险，综合分析了风险管理措施和技术，各环节通用的风险管理方法有：对重大危险源监控预警；严格从业人员的教育培训和管理；保障基础设施投入；开展危险化学品安全专项检查；健全应急救援体系。4个典型环节针对性、具体的管理方法如下。

2.1 生产环节风险管理方法

目前危险化学品生产环节的风险管理方法主要有：①参照《危险化学品重大危险源辨识》等标准，用工作危害分析(JHA)、安全检查表(SCL)、危险与可操作性分析(HAZOP)等方法辨识工艺、装置等危险源；②日常风险管理，控制日常生产中的风险元素，包括生产因素和人为因素，改善生产环境，采用先进工艺，改进生产设备，提升员工安生生产的素质；③科学规划，合理布局，确定危险化学品生产企业与周边区域安全防护距离[3]。

2.2 存储环节风险管理方法

针对危险化学品存储环节的风险，可以采取的风险管理措施有：①根据《危险化学品安全管理规定》第二章要求，合理仓库选址，按类别划分危险化学品的分区和储位；②加强从业人员专业性培训，严格考核制度；③依据《危险化学品安全管理条例》等法律，《常用化学危险品贮存通则》、《易燃易爆性商品储存养护技术条件》、《腐蚀性商品储存养护技术条件》、《毒害性商品储存养护技术条件》等标准，《危险化学品活性危害与混储危险手册》等手册，完善危险化学品安全储存规定，科学确定储存方式与储量，合理混存，严格执行危险化学品入库验收制度，规范装卸作业；④在仓库设置相应的安全设施、设备，如智能报警系统，夏季在储罐上加耐火材料避免火灾爆炸，及时控制泄漏，同时定期检查[5]，特别的，针对危险化学品产业聚集区的火灾风险，可以加强聚集区危险化学品项目规划，适当增强消防安全防护标准[6]。

2.3 运输环节风险管理方法

由于危险化学品运输环节的动态性、综合性、不确定性，其风险管理呈现复杂性、多样性等特点。从安全系统工程的人-物-环3个角度管控危险化学品运输风险，人因具体为管控运输企业管理人员、装载人员、驾驶员和应急人员的风险，物因包括管控危险化学品自身风险、车辆风险和相关设备风险；环境因素管控为选择环境或在特定环境中作出对应决策来降低风险[13]。针对人-物-环风险可以回避风险、减轻风险和防范风险，具体做法如严格培训驾驶人员；建立车辆管理制度，严格年检，建立专用停车库、增加消防设备，发展封闭式运输；建立危险化学品运输环节事故库；加强运输过程管理，严格运输分包业务管理，开发复杂环境下的预测预警技术。对危险化学品运输路径优化选择是管理的重要手段，目前国内主要是采用层次分析法、模糊数学综合评价法及多目标决策法选取路线，和国外基于风险分析的多运输模式的路径优化及算法方面的研究还存在差距[14]。

2.4 使用环节风险管理方法

危险化学品使用环节常见的风险管理手段包括：安全技术措施方面加强通风、进行个体防护；管理方面重视使用人员的安全教育，加强危险化学品的规范化管理[12]。

3 危险化学品全生命周期风险管理建议

随着危险化学品使用范围越来越广，行业对危险化学品的安全性提出了更高的要求。逐步完善危险化学品安全法律法规和标准、强化各级安全生产责任制、完善监督检查机制、加大危险化学品安全科技研究等建议被很多研究人员提起[15,16]。基于我国目前危险化学品管理现状并结合国外经验，提出以下3点建议。

a)加强对风险的分析。在危险化学品生产环节可以用系统分析法从故障类型及影响、预先危害、事件分支、危险性、因果等角度进行风险分析[3]。存储环节可以建立严格的存储管理系统，注重分类存放。运输环节的风险分析要考虑不确定性因素、突发因素、时间参数和次生灾害，重视社会风险和区域整体风险[14]；预先危险性分析(PHA)、安全检查表(SCL)、事故树分析法(FTA)、故障类型与影响分析法(FMEA)、事故后果模拟评价等方法都可用来进行危险化学品输送管道的风险评价，危险化学品长输管道则可用美国学者W.Kent Muhlbauer提出的管道风险评分法(又称为专家评分法)分析风险[11]；还可以使用模糊神经网络等手段自动建立动态模型，智能化评价运输风险[17]。使用环节风险分析的重难点是识别危险源和确定安全评价等级。

b)加强信息技术在危险化学品管理领域的融合和应用。《危险化学品安全综合治理方案》(国办发〔2016〕88号文)指出要加强危险化学品安全监管信息化建设，建立全国危险化学品监管信息共享平台和国家危险化学品安全公共服务互联网平台。生产环节重视提升重大危险源监测探测的传感技术、安全生产软硬件系统的集成优化技术，同时可以扩大RFID技术的应用范围。存储环节可以根据危险化学品的特性安装相应的报警系统，也可以通过信息系统快速获取危险化学品的生产日期等参数。运输环节可利用3S(GIS，GPS，RS)、RFID、ITS、GPRS、VR、GSM等信息技术，开展复杂环境下危险化学品运输环节的预警[8，9]；用GPS技术对运输车辆全程监控，用GIS、VR等技术实现运输灾害后果的动态模拟以及仿真重现，为危险化学品的运输规划提供决策支持；用G-BOS系统对运输中各项指标量化处理，促进节约型运输。同时大数据技术也是未来危险化学品安全信息化管理的应用趋势，通过对运载工具、行驶路线、地图、天气、车流量、路况等相关大数据信息分析，制定危险化学品运输车辆的改进策略。建立危险化学品安全监管的信息平台，消除信息孤岛，及时更新车辆运输信息的动态数据库，实现监管部门对于危险化学品运输信息的动态化监管。

c)做好应急管理工作。在危险化学品生产环节可以建立相应的应急救援系统，利用模糊综合评价法、层次分析法、灰色聚类法，或者几种结合的风险分析方法对危险化学品生产企业应急管理能力进行评价，建立应急管理能力评估指标体系[18]。在存储环节需要有明确的危险化学品应急组织机构和职责标识牌，与当地消防部门保持联系，确保信息畅通；针对危险化学品产业聚集区的风险，建立区域消防救援协作机制。危险化学品运输环节的应急救援研究集中在应急响应时间的控制、应急设备的选址和应急资源调度分配等方面，可以建立道路运输事故应急中心[14]；针对危险化学品公路运输可以建立基于GIS的公路运输应急救援决策系统，达到监控信息共享；运输环节的应急联动系统应向城市间应用联动的方向发展，趋势是建立大区域的联控机制和平台。危险化学品使用单位也需要制定预警救援机制和相应应急预案，同时进行不定期演练。

4 结语

危险化学品在全生命周期包括生产、存储、运输和使用等环节都存在较大安全风险，因此对危险化学品的风险进行全面科学分析，加强危险化学品的风险管理具有重要的意义。针对危险化学品全生命周期存在的风险和目前的风险管理的现状，综合运用法律、行政、经济、教育、技术、信息化等手段，达到提升危险化学品安全管理水平的目的。