现代化工企业事故分析及其应对策略
2021-08-16王占舟许耀文赵霞章倩严玲琳王雨四川师范大学工学院安全工程系四川成都610101
王占舟,许耀文,赵霞,章倩,严玲琳,王雨(四川师范大学工学院安全工程系,四川 成都 610101)
0 引言
社会文明和经济的发展使得人们追求越来越高的生活质量和生活品质,进而对资源的需求量也日益增大,需求的产生同样促进了工业化的发展,而化工行业作为其中重要组成部分,对国民经济和工程技术上都具有举足轻重的意义,也在日新月异地发展中。安全是生存、生活以及生产的根本和前提,而化工企业的安全问题却始终大量存在,这不但使得人员伤亡人数无法减少,还会造成严重的经济财产损失,严重阻碍了化工企业的建设以及进步。所以分析化工企业生产事故的发生原因,找出企业所存在的隐患,并找到有效的解决方法,就能有效预防事故,降低人员损伤、财产损失的发生概率[1]。
而在企业发展的背后隐藏着化工企业事故频发,且造成人员伤亡、财产损失情况严重,安全生产未完全落实。为了保障人们的生活安定和财富安稳,并推动化工产业的成长和促进社会经济的前进,由此可见化工生产的安全化是刻不容缓的。
1 现代化工产业概况
1.1 化工产业具体概念
化工其实就是化学工艺、化学工业和化学工程的简称。只要运用有关化学的方法,改变物质的组成、结构或合成新物质的化学生产技术,叫做化学工艺[2]。由此所得的这些产品统称为化学品或者是化工产品。起初,这类产品最初是手工作坊生产的,后来逐渐演变为工厂,并形成了一个特定的生产行业,也就是现在所谓的化学工业。化学工程则是研究化工产品生产过程共性规律的一门工程科学。人类文明进步与化工的关系十分密切,部分化工产品在人类发展历史长河中,不仅起着提高人类生产质量和生活品质的重要作用,它们的应用甚至足以代表人类文明的一些历史阶段。
1.2 现代化工产业的特点
(1)原材料及产品种类繁多。原材料、产品种类繁多,状态多变,绝大多数为易燃、易爆和有毒、腐蚀性物质。
(2)生产装置规模大型化。装置规模大型化,能显著降低单位产品的建设投资和生产成本,提高企业的劳动生产率,降低能源损耗,提高经济效益。
(3)生产工艺过程高度连续自动化。石油化工生产过程中,从原料输入到产品输出具有高度的连续相似性,前后生产单元之间是相互联系和相互制约的,某一环节出现故障往往会影响整个过程。
(4)生产工艺高参数化。工艺控制参数苛刻,生产操作严格。企业为了提高设备的单机效率和产品收益,压缩产品生产周期,并获得利益最大化,许多工艺都是在高温、高压、高速、低温、低压和临界甚至超临界状态下进行,工艺参数前后变化大,也增大了生产的火灾、爆炸危险。
(5)生产设备类型多样,结构简繁不一,动态设备和静态设备并存。化工产业中主要有各种油泵、水泵、压缩机等多种动态设备,也同时有各种塔、器、釜等多种静态设备。生产综合化,产品和生产方法多样化。现代化工企业都是集原料加工、中间产品再处理和产品再加工于一体的综合性企业。
1.3 现代化工企业事故现状
2015至2020年现代化工企业发生事故次数总体呈下降趋势,2017年相对2016年有所增加,如图1所示。
从图1可以看出从2015至2020这6年中,事故发生起数呈逐年递减的趋势。经分析,其原因有:(1)法律政策的变更:新《中华人民共和国安全生产法》自2014年12月1日起施行;(2)安全生产意识的提高;(3)安全管理水平的提高。
图1 2015-2020年全国化工企业生产事故次数
从图2可以得出,每一年的事故量均未超过30起,7月—10月总计起数较少,11月—12月总计起数较多,其余月份在7起左右浮动。11月份部分化工产业的销售进入旺季,企业面临大量订单时选择超负荷、超能力地生产,安全隐患也随之增多,事故也容易在这时频发。
图2 每月化工企业生产事故数目
图3 至图8为2015年—2020年化工企业生产事故伤害类型占比示意图。
图3 2015年化工企业生产事故伤害类型占比
图4 2016年化工企业生产事故 伤害类型占比
图5 2017年化工企业生产事故伤害类型占比
图6 2018年化工企业生产事故 伤害类型占比
通过资料查找及文献统计,2015年到2020年化工企业生产事故次数及死亡人数统计如表1所示。
图7 2019年化工企业生产事故伤害类型占比
图8 2020年化工企业生产事故 伤害类型占比
从表1可以看出:(1)化工事故中大多属于其他爆炸和火灾,虽然随着年份的不同其概率出现一定的波动,但是其在各类化工事故中所发生的概率普遍较高;(2)事故起因越来越趋向集中其他爆炸和火灾;(3)事故平均死亡人数排名:中毒和窒息>其他伤害>其他爆炸>锅炉爆炸=高处坠落>容器爆炸>灼烫>火灾>坍塌;(4)事故原因为其他爆炸和火灾的事故居多。因为均值和样本量有较大关系,不能排除偶然性,仅供参考。上表中可见其他爆炸平均死亡人数位居第三,而火灾位居倒数第二。
表1 化工企业生产事故次数及死亡人数
(1)火灾。火灾因具有成长性,浮动性,偶发性,盲目性,使得它有时变得扑朔迷离,让人不得不紧张起来。在统计调查中发现,其他爆炸所占比例是最高的,而在其他爆炸中化学品爆炸占比是最高的。火灾占比紧跟其后,位居第二,生产中往往是因为化学品管理或使用不当而引起火灾。
(2)其他爆炸。其他爆炸是包括除瓦斯爆炸,锅炉爆炸,火药爆炸和容器爆炸之外的爆炸。比如空气与可燃性气体乙炔等混合形成的爆炸;可燃性粉尘(或纤维)与空气混合形成的气体混合物引起的爆炸[3]。
(3)中毒和窒息。中毒又分为急性中毒、慢性中毒两种,化工生产中发生有毒物质泄漏时,会生成有毒蒸汽云,因为它在空气中漂动和扩散,会直接影响人的呼吸和健康,包括现场人员和临近的住区居民。然而火灾在发生时还产生大量二氧化碳和烟尘,人在无法获得充足氧气的情况下仍然会窒息。
2 典型案例分析
2.1 分析原理
胡月亭[4]“危险源新三分法”中第二类危险源(危害因素)划分为:其中一类是人的不安全行为和物的不安全状态,它们是导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素,是事故发生的直接原因。另一类是组织监督管理等方面的缺陷,包括组织监管、规则、制度等方面存在的问题,它们导致了人的不安全行为和物的不安全状态,是事故发生的间接原因。
2.2 爆炸事故:江苏连云港12·9重大爆炸事故
(1)事故损失。连云港聚鑫生物科技有限公司,生产期间发生二氯苯装置爆炸事故,事故造成10人死亡、1人轻伤,属于重大事故,其造成的直接经济损失高达4 875万元。
(2)事故经过。经事故现场勘察和调查询问及专家组调查,此次事故是釜内物料发生化学反应释放的氮氧化物与空气接触,最后遇燃烧火源发生爆炸。当天晚上19时,操作工发现尾气处理系统真空泵处在冒黄烟,次日凌晨1时1分,涉事人员赵某打开了保温釜放空阀。2时49分,保温釜喷出的物料第一次发生爆炸,第二次爆炸发生在9时59分。
(3)事故直接原因。“危险源新三分法”中人的不安全行为和物的不安全状态,它们是导致约束、限制能量措施失效或破坏的各种不安全因素,是事故发生的直接原因。通过原理分析可知,该起事故的直接原因是系统尾气处理系统的氮氧化物串入了保温釜,和加入回收残液中的124-三氯苯、间二氯苯、硫酸根离子和135-三氯苯等形成混酸。
(4)事故间接原因。“危险源新三分法”中组织监督管理等方面的缺陷,包括组织监管、规则、制度等方面存在的问题,它们导致了人的不安全行为和物的不安全状态,是事故发生的间接原因。通过原理分析可知,该起事故的间接原因有:①安全生产职责不清,安全管理也比较混乱,还有未认真组织开展安全隐患排查治理。②违法组织生产。硝化酸混合物,还有间硝基氯苯等产品都是在未取得危险化学品安全生产许可违法生产的。③自动控制水平低。间二氯苯生产装置中的保温釜压料和反应釜进料等均没有实现自动化控制。
2.3 火灾事故:8·17大连石化分公司火灾事故
(1)事故损失。本次事故共造成90多万元的经济损失,无人员伤亡。
(2)事故经过。经事故现场勘查、调查询问以及专家组的调查,此次事故原因是大连石化分公司140万吨/年重油催化裂化装置原料油泵发生泄漏引发火灾事故。此次火灾发生后,消防支队立即搜集118辆消防车,600余名官兵赶赴现场,直至21时,现场明火被扑灭,但无人员伤亡。
(3)事故直接原因。大连石化公司第二联合车间三催化装置分馏单元故障如图9所示。
图9 车间分馏单元故障流程图
(4)事故间接原因。①设备监测管理制度不够完整,设备运行管理不严格,设备检查的相关记录等不够准确,未严格执行相关规范。②工艺技术月报中缺少一些具体分析、外操巡检也不到位、巡检规定不够细化、对巡检人员监管不够严格。③安全管理方面,落实全员责任制不够到位,以及安全承诺公告制度落实也不够到位。
3 应对策略
在面临现代化工企业生产事故中,企业应该从事前预防、事中应急和事后处理三个方面进行考虑,特别强调事前预防[5]。
3.1 事前预防
(1)生产人员。提高化工生产人员的安全意识。可以从安全培训、安全知识考核、工作环境张贴安全警示牌、利用正强化心理原理对优秀安全作业人员进行鼓励等方面入手。
(2)生产设备。提高生产设备的安全性能。企业应建立专门安全设备检查维护队伍和制度,并严格按照规定执行,特别关注易腐蚀、泄漏的设备,同时应该尽量引进先进生产技术以及生产设备,使用具有本质安全功能的设备。
(3)安全管理。应完善安全管理体系,然后建立合理的安全生产规章制度。建立严格的安全生产规定且可实施性高,不能只是贴在墙上,更应实践在活动中。在确立明确的安全生产责任制中,不仅仅是一线生产人员对事故应负有责任,而管理人员更应负有相应的责任。
(4)安全文化。企业内部应相当重视安全文化,并给员工灌输安全经济价值观,将“要我安全”转化成“我要安全”的观念。再有安全文化不应局限形式,也可以通过现代媒体传播。
3.2 事中应急
(1)分类响应。在发生事故时,企业应及时并按照事故发生的类型进行响应,便于之后的应急救援。
(2)完善应急救援体系。政府应该建立并完善高标准和高素质的应急救援队伍;企业做好突发事故的分类和预警标准。
(3)确定科学合理的救援方案。在事故发生时及时根据现场情况确定科学合理的应急救援方案,切勿贸然行动,在救援别人的同时也要保障救援人员自身的生命安全。
3.3 事后处理
(1)成立事故处理指挥部。包括事故调查组、维护稳定组、善后处理和家属安抚组、新闻舆论组、应急救援组、伤员救治组。
(2)严格遵守“四不放过原则”。即未查清事故原因不放过、未处理事故的责任者不放过、未落实整改措施不放过、未教育相关人员不放过。
4 结语
通过数据易见火灾和其他爆炸是最主要的事发类型,几个案例都在说明管理规范和技术规范的重要性,安全工作应该从事前预防、事中应急和事后处理三方面进行。现代化工产业不仅关系着我国社会经济的发展,更关系着成千上万化工从业人员的财产和生命的安全,人的生命是至高无上、无可替代的,然而化工事故的产生往往伴随着生命的逝去。化工安全生产必须落实,这样才能保障生命的延续和社会的稳定。