化工行业事故特征研究
2020-11-09关皓董菁孙克静夏旗
关皓 董菁 孙克静 夏旗
摘 要:随着世界工业化步伐的不断加快,我国化工行业迅猛发展,在为我国经济增长做出突出贡献的同时,也使得化工行业各类突发环境事故频发。化工行安全风险因素较多,造成的危害往往是不可估量的。本文基于大量国内外化工企业事故资料,对化工行业事故的成因、污染物、发生时间等特征进行了系统分析,结果可以为化工行业环境应急管理提供可靠依据。
关键词:化工行业;安全生产;事故成因;化工污染
我国正处于工业化快速发展的重化工阶段,化工等基础性行业作为国民经济的支柱产业,将持续、稳定和长期地发展。研究表明,在年人均GDP1000~3000美元时期是生产安全事故的易发时期,未来15~20年我国正处于由年人均1000美元快速增长到年人均3000美元时期,化工行业特别是化工园区的安全生产问题也将逐渐凸现出来。由于园区内的生产产品及原料涉及危险品品种多、数量大,潜在风险因素多而集中,并且随着近年来化学药品品种及使用量逐年增加,对人员安全和园区环境存在的潜在风险日益增加。因此,加强化工行业的安全和环境管理研究,推进化工行业安全环保应急体系建设的步伐,对化工园区的安全发展、区域经济进步、社会稳定、居民身体健康以及人民生命安全、生态环境可持续发展等都具有十分重要的意义。
1 化工行业事故成因分析
1.1 贮存环节
贮存环节即在产品生产前采购的原材料、产品生产中的副产品以及最终产品在企业厂房、罐体中堆存,在该环节中导致事故的原因主要包括阀门松动或损坏导致泄漏、罐体老化损坏导致泄漏、罐体高温高压引发爆炸等。国内化工企业发生在贮存环节中大气环境污染事故为127起,其中47起事故引发原因为罐体爆炸,占贮存环节所引发的大气环境污染事故总数的37%;国内化工企业贮存环节中由罐体泄露引发的大气污染事故29起,占贮存环节所引发的大气环境污染事故总数的23%;阀门泄漏所引发的大气环境污染事故为23起,占贮存环节所引发的大气污染事故总数的18%;其他原因所引发的大气环境污染事故为28起,占贮存环节所引发的大气环境污染事故总数的22%。
1.2 管道传输环节
管道传输环节即在化工产品生产过程中,产生的副产品以及产品气体沿管道进入储气罐中的过程,该过程中容易引发大气环境污染的原因主要包括阀门松动、损坏导致有毒有害气体泄漏和管道老化、损坏导致有毒有害气体泄漏。国内化工企业发生在管道传输环节中大气环境污染事故为61起,其中49起事故引发原因为管道泄漏,占管道传输环节所引发的大气环境污染事故总数的80%;由阀门泄露所引发的大气污染事故12起,占管道传输环节所引发的大气环境污染事故总数的20%。
1.3 生产环节
生产环节即原材料加工为产品、副产品的过程,该环节是企业生产最重要、最核心的环节,也是大气环境污染事故高发环节。该过程中容易引发大气环境污染的原因主要归纳为压力过大引发反应釜爆炸、温度过高引发反应釜爆炸、工艺缺陷导致泄漏、静电电火花或明火引发反应釜爆炸、设备故障导致泄漏、进料过快导致泄漏以及其他可能引发大气环境污染事故的原因。国内化工企业发生在生产环节中大气环境污染事故共151起,其中31起事故是由设备故障导致泄漏引起的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的21%,所占比例最大;26起事故是由静电电火花或明火引发反应釜爆炸引起的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的17%;19起事故是由进料过快导致泄漏引起的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的13%;10起事故是由工艺缺陷导致泄漏引起的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的7%;9起事故是由压力过大引发反应釜爆炸引起的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的6%;7起事故是由温度过高引发反应釜爆炸引起的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的5%;此外,还有49起事故是由其他容易引发事故的个别原因造成的,占生产环节所引发的大气环境污染事故总数的32%。
1.4 卸载环节
卸载环节即生产设备因落后或破损被淘汰时需要对设备进行卸载,在卸载过程由于操作不当可能会导致有毒有害气体泄漏,甚至引发爆炸,进而导致大气环境污染事故的发生。在统计的国内外497起事故中,仅发现19起国内事故在该环节发生的。国内化工企业发生在管道传输环节中大气环境污染事故中12起事故引发原因为卸载操作不当,引发泄漏,占该环节所引发的大气环境污染事故总数的63%;由卸载爆炸所引发的大气污染事故7起,占卸载环节所引发的大气环境污染事故总数的37%。
1.5 维修环节与非法排污环节
维修即设备、机器以及各环节配件出现磨损或损坏时进行的维修和加固;非法排污即某些小型企业缺乏有力的污染处理设施或为降低污染物处理成本而向外界偷排有毒有害物质以及气体的行为。在以上两个环节中发生的大气环境污染事故主要是人为操作不当因素造成的,因此不做进一步分类分析。针对以上两个环节中发生的事故,通过强化企业排污管理、规范工作人员维修操作、加强企业工作人员环保教育以提高民众环保意识,可有效减少或避免在该环节中大气环境污染事故的发生。
综上所述,国内引发大气环境污染事故的原因主要包括原材料、产品以及副产品贮存时罐体爆炸、管道传输时管道泄漏、生产时的设备故障以及人工操作的失误,以上各原因引发的大气环境污染事故頻率均超过10%;国外引发大气环境污染事故的原因主要为原材料、产品以及副产品贮存时罐体泄露和罐体爆炸,以上两个原因所引发的大气环境污染事故频率分别为25%、17%,除此之外,管道泄露和人为操作失误也是引发大气环境污染事故重要的原因。
2 污染物质分析
国内外化工行业突发大气污染事故所涉及的泄漏气体共81种,其中氨气、一氧化碳、氯气、硫化氢、苯系物、液化气、氯化氢、苯、氢气、天然气所占比例较大,以上十种气体所引发的大气环境污染事故共194起,占全部调查大气污染事故总数的61%,故将此十类物质作为化工行业大气环境污染事故的主要泄漏物质。十类主要泄漏物质中氨气所占比例最大,有55起事故中发现氨气泄漏,占全部调查大气污染事故总数11%;其次为一氧化碳和氯气泄漏,均占全部调查大气污染事故总数的10%;硫化氢在主要泄漏事故中所占调查大气污染事故总数的8%,共在38起大气环境污染事故中发现硫化氢泄漏;苯系物、液化气、氯化氢、苯、氢气、天然气在大气环境污染事故中出现的频率依次为6%、4%、4%、3%、3%、2%。此外,还有194起大气环境污染事故中伴随其他有毒有害气体的泄漏,占全部大气污染事故调查总数的39%。
3 发生时间分析
在对497起化工行业大气环境污染事故发生时间调查的基础上,发现国内化工行业大气环境污染事故发生一般集中在一年中的第二季度末和第三季度,即4月-8月五个月份,尤其以5月份和7月份事故发生频率较高,分别为63起、60起,占大气环境污染事故国内调查总数的15%和14%,4月、6月、8月事故发生数均为43起,均占大气环境污染事故国内调查总数的10%;其他月份事故突发率在4%-7%之间,2月份事故突发率最小,一个月内共发生了16起事故。
4 总结
随着世界工业化步伐的不断加快,我国化工行业迅猛发展,在为我国经济增长做出突出贡献的同时,也使得化工行业各类突发环境事故频发。化工行业污染事故发生量总体呈现逐年上升的趋势,严重威胁着人民群众的生命财产安全。准确地掌握化工行业突发环境事故的发展变化规律,从多角度出发,对化工行业突发环境事故未来发生量进行科学预测,可以为化工行业环境应急管理提供可靠的依据,为化工行业突发事故的预防工作的开展明确方向。
参考文献:
[1]赵丽燕.化工园区应急管理模式研究[J].化工管理,2018 (08).