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(深度報道)如何管住“硝化”的“暴脾氣”?

您也許對三硝基甲苯感到陌生,但肯定知道TNT炸藥,其實它們是同一種物質。以三硝基甲苯為代表產物的硝化工藝由來已久,廣泛應用于染料、燃料等領域,但它的“脾氣”很暴,一旦發生事故,后果往 往比較慘重,因此備受關注。

今年以來,全國持續開展硝化企業安全技術交流與培訓,以全面增強硝化企業相關負責人、技術骨干安全理念為目標,提升全生命周期安全風險認知水平,落實全方位的安全保障要求。

記者了解到,去年10月,應急管理部委托中國化學品安全協會硝化分會對全國24個省份的214家硝化企業開展專家指導服務,共查出隱患問題9472項,其中重大隱患279項,建議依法暫扣或吊銷6家硝化企業的安全生產許可證,對70家企業責令停產停業整頓,對138家企業責令限期整改隱患問題。

我國硝化企業安全生產形勢如何?存在哪些典型問題?如何解決?記者為此采訪了有關專家,深入了解此次指導服務針對硝化企業作出的安全生產診斷分析,探尋治本之策,管住硝化工藝的“暴脾氣”。

中小型企業問題突出   中西部地區管理落后

硝化企業從東部沿海地區向中西部轉移的趨勢日益明顯,不乏“帶病轉移”問題

214家企業,查出隱患問題近萬項,平均每家企業的隱患數達44.3項。指導服務組發現,硝化企業隱患數量偏多,主要表現為未按要求開展反應安全風險評估、自動化控制系統不完善不投用、從業人員專業能力不足、部分地區產業轉移項目源頭把關不嚴等方面,暴露出硝化企業整體安全水平不高,且呈現中小型企業問題突出、中西部地區安全管理總體落后的特點。

“根據此前統計,全國共有硝化企業256家,以小型企業為主,多數企業安全管理水平低、設備設施陳舊,缺乏專業技術人才?!敝笇Х战M專家告訴記者,本次指導服務的214家企業中,300人以下的小型企業有107家,擁有1000人以上的大型企業只有13家,而隱患數量和企業規模呈現負相關。

根據專家介紹,13家大型企業隱患總數共463項,平均隱患數35.6項/家;小型企業隱患總數4953項,平均隱患數46.3項/家。由此可見,隨著企業規模減小,隱患數反而增多,中小型企業問題更加突出。

更令人擔憂的是,硝化企業重大事故隱患問題數量較多,尤其是部分企業動火、受限空間作業未開展可燃有毒氣體分析,不能進行有效的現場監護,面向具有火災爆炸危險性裝置一側的控制室開有門窗洞口,特種作業人員未取得特種作業操作證、外部安全防護距離不足等問題較為普遍?!斑@些重大事故隱患問題是應急管理部長期以來反復強調的重點工作,在很多硝化企業仍然沒能得到有效落實。”指導服務組專家說。

同時,此次指導服務發現,中西部地區平均隱患數量較多,反映出中西部偏遠地區硝化企業的安全管理水平相對較低,安全風險高,安全管理工作總體落后的現狀。

“目前,硝化企業從東部沿海地區向中西部轉移的趨勢日益明顯,不乏‘帶病轉移’問題。有關地方政府一定要把好項目準入關,加大對硝化企業轉移的安全審查力度,提升裝置本質安全水平,杜絕東部地區淘汰落后技術直接向中西部轉移?!敝笇Х战M專家說。

全流程風險認知不足   自動化水平整體偏低

涉及自動化系統投用不足的企業占所有指導服務企業的47.2%,比率之高著實堪憂

有的企業反應釜內存在易燃易爆介質,但未采用氮氣等保護措施;有的企業安全設施設計專篇和施工圖資料中均無爆破片的選型、爆破壓力、材質等技術參數;有的企業設備、管道流程布局與設計圖紙差別較大……企業對硝化工藝全流程風險認知不足,現場存在的諸多隱患讓指導服務組專家連連嘆氣。

“有個典型問題值得關注,即多家企業未開展硝化反應熱風險評估?!敝笇Х战M專家告訴記者,未開展硝化反應熱風險評估的后果是,企業不能準確識別硝化工藝過程中的安全風險,無法為安全設施的設計提供可靠的安全數據。

據了解,硝化工藝具有以下特點:一是反應速度快,放熱量大,大多數硝化反應是在非均相中進行的,反應組分的不均勻分布容易引起局部過熱導致危險;二是反應物料具有燃爆危險性;三是硝化劑具有強腐蝕性、強氧化性,與油脂、有機化合物(尤其是不飽和有機化合物)接觸能引起燃燒或爆炸;四是硝化產物、副產物具有爆炸危險性。因此,一旦發生事故,往往反應時間短,破壞威力大,極易造成群死群傷。

“要控制硝化反應的風險,最根本的方法就是從工藝著手,通過使用連續硝化工藝,從源頭遏制發生事故的可能性。”指導服務組專家說,“部分企業工藝落后,自動化水平不高,其中仍不乏手動控制操作,這類粗放式的生產工藝與自動化工藝相比更容易引發事故?!?/p>

同時,指導服務組發現,國內大部分硝化企業沒有建立完善的過程安全信息管理機制,沒有及時獲取或更新危險化學品的安全技術說明書及安全標簽,因此不能充分認識和管控生產過程中的安全風險,還有多家企業沒有組織對本企業硝化副產物危險特性進行安全風險辨識與評估,制定明確的安全控制措施。

硝化企業自動化水平不高體現在多個方面。比如,部分企業未有效執行硝化工藝基本安全控制要求、重點監控參數方案,有的企業自動化控制系統裝備和投用不足;有的企業自動化控制不完善,不能有效、及時處置異常工況,同時導致現場作業人員數量較多,產生后續一系列問題;有的企業沒有設置有效的物料流速和流量控制措施,當反應物料流量及配比出現異常,硝化反應大量放熱并可能出現局部過反應,極易產生超溫超壓爆炸風險。據指導服務組統計,僅涉及自動化系統投用不足的企業就有101家,占所有指導服務企業的47.2%,比率之高著實堪憂。

安全聯鎖報警缺失   應急措施設置堪憂

如果不能正確設置或投用聯鎖和報警系統,“暴脾氣”便失去了約束,系統安全性將大幅下降

此次指導服務還發現另一個典型問題,即大部分企業安全聯鎖功能缺失,一旦出現異常情況,不能有效緊急切斷與泄放,將導致反應進一步失控,直至事故發生。

專家告訴記者,硝化工藝聯鎖和報警系統是切斷事故鏈條的關鍵,當硝化反應的“暴脾氣一上頭”,該系統便立刻干預,避免后果一發不可收拾,如果不能正確設置或投用,“暴脾氣”便失去了約束,系統安全性將大幅下降。

“大部分硝化企業未能實現反應釜內溫度、釜內攪拌、硝化劑流量、冷卻系統建立形成報警聯鎖邏輯?!敝笇Х諏<艺f,涉及此類問題的企業有121家,占參加指導服務企業總數的56.5%。

此外,還有多家企業的硝化生產裝置、儲存設施可燃、有毒氣體泄漏檢測報警裝置、緊急切斷裝置未能實現完整裝備和投用。如果企業出現氮氧化物等有毒有害氣體泄漏,不能在第一時間發現、報警的話,極易造成人員中毒窒息,還可能導致可燃氣體積聚,發生燃爆。

聯鎖缺失、報警缺失的問題令人震驚,一旦遇到反應異常情況,能采取什么應急措施進行補救?關于這個疑問,指導服務組沒有得到滿意的答案。

指導服務組發現,硝化企業應急措施設置缺失較多,異常狀態下不能得到及時有效的處置。有的企業未能完善設置硝化物料的應急處置措施,有的企業未設置應急自動隔斷閥等隔離措施,還有的企業未設置自動噴淋設施等降溫系統或自動滅火設施、未設置不間斷電源,在電網停電無法安全停車……

“硝化企業安全管理水平總體偏低,安全要求未得到有效落實,這種情況確實令人揪心?!敝笇Х战M專家說。

推動“低老舊”關閉退出     舉一反三及時整改隱患

當務之急是立即關閉和退出各類安全基礎差、保障水平低的企業,促使硝化企業提質升級

“對硝化企業來說,專業技術和操作人才是緊缺的資源?!睂<艺f,此次指導服務發現部分硝化企業存在硝化工藝作業人員、化工自動化控制儀表作業人員沒有取得特種作業操作證,屬于無證上崗,有些企業新入職從事涉及有爆炸危險性硝化物的操作人員不具備化工類大專及以上學歷的情況,不符合相關要求。據統計,有127家企業的員工不能熟知生產過程涉及的化學物料特性、工藝和設備、應急處置知識等方面的安全生產信息,人才專業素質能力不容樂觀。

“從上述問題與分析中可以看出,很多硝化企業在安全措施保障、人員知識和能力、安全防護距離、風險認知、應急設施等方面存在問題,而且問題的數量多、比例高?!睂<艺f,指導服務組認為當務之急是立即關閉和退出各類安全基礎差、保障水平低的“低老舊”企業,促使硝化企業提質升級。

指導服務組通過現場指導、技術交流、人員訪談等方式,促進地方政府和企業進一步認識硝化工藝的主要風險和管控要求,直接推動各地明確承諾關閉和退出各類安全基礎差、保障水平低的硝化企業,共計42家。

針對指導服務中發現的問題,指導服務組建議地方政府及時督辦整改各類重要隱患,舉一反三,督促企業整改到位;對涉及工藝過程安全控制要求、安全應急保障措施、高危特種作業活動等要加大執法力度;明確硝化企業安全保障條件,提高設立門檻,建立健全硝化企業退出機制;明確硝化企業應具有安全管理要求、安全技術研發條件、公用安全保障要素、專業人員安全水平等本質安全條件,結合產業特點執行相應的準入標準,逐步淘汰低標企業。

此外,還應進一步規范硝化工藝全流程熱風險評估工作,明確硝化工藝全流程熱風險評估工作要求,促進硝化企業深入、科學、準確的辨識評估,用技術手段管控各類安全風險;提高硝化從業人員的門檻,通過實施精準、系統的理論培訓和實操培訓,促進提升現有硝化從業人員的風險管控和異常工況時的應急處置能力。

警惕非反應環節熱風險

■何旭斌

此次指導服務發現,硝化工藝熱風險管理過程缺陷較多,企業隱患辨識不到位,安全措施有效性差,全生命周期管理缺失,這些都是目前硝化企業存在的共性問題。分析其原因,筆者認為有以下幾個方面:

第一,企業的“無知者無畏”。企業不清楚或想當然地認為其裝置、工藝、技術、管理是安全的,不會出問題。一旦抱著這樣的態度,政府部門的監管再嚴、壓力再大,企業也不會有太多改變。即使有的企業想改變,也不知該如何改變。

第二,企業主體責任意識缺失。安全是全員化的系統工程,也是一個要以企業為主體、貫穿系統全生命周期的過程?,F實中,企業不急、政府急的情況比較多。政府雖然幫企業做了許多工作,但對于企業內部的管理細節、工藝過程、設備、公用配套等問題,難以及時發現。這些問題需要企業自己的生產、技術人員去發現解決,否則安全管理的效果將會大打折扣。

第三,全流程反應熱風險評估缺失。通過分析國內較大以上涉硝事故案例發現,82%的事故與硝化工藝的熱風險相關,而這些事故發生在硝化反應階段的僅占涉硝事故的22%,其余的都與涉硝物料的反應、精(蒸)餾、濃縮、儲存、過濾分離等相關。此次指導服務發現,多數企業未開展硝化反應熱風險評估,即使做了評估的企業也僅針對反應環節,沒有針對其他環節的工藝過程開展熱風險評估,導致工藝控制不合理、安全措施不到位。忽略這些環節的風險評估,將直接導致非反應環節事故高發。

第四,技術人員安全技術能力不足。負責工藝開發的技術人員的安全技術能力很大程度上決定了工藝的本質安全水平。但現實是,國內的技術人員以掌握化工安全基礎常識性的知識為主,真正能理解并熟練使用安全技術的人員比較少。有的技術人員不會解讀熱風險評估報告,有的則不會將其應用于生產控制中,對采取何種安全措施也不熟悉。因此,對于技術人員的安全技術教育培訓工作迫在眉睫,必須加以強化。

總之,企業應對硝化工藝熱風險進行全生命周期管理,這是硝化企業本質安全管理的必要內容,需要企業從制度、技術、設備、人才、管理等全方位進行投入保障。(作者系中國化學品安全協會硝化分會會長、浙江龍盛集團股份有限公司副總經理)

企業應加大自動化投入

■毛會亮

筆者參加此次指導服務發現,華中某省的硝化企業普遍規模較小,甚至有部分企業人數少于100人。從整體看,這些企業工藝和設備設施比較落后,自動化水平低,還有部分硝化裝置是從東部沿海地區轉移過來的,但工藝和設備都沒有進行更新換代。

引進落后工藝和設備后患無窮,安全性、自動化等方面難以滿足現代工業發展要求。這些企業多采用釜式等溫硝化工藝,由于是間歇性反應,需要添加不同的反應物、催化劑,而很多環節缺少自動化控制,需要人工操作,導致作業風險增加,甚至有的企業連PH測定還需要人員打開設備或管線使用試紙進行檢測。

之所以出現這種結果,企業自動化投入和工藝風險辨識不足是重要原因。比如,安全聯鎖系統是建立在自動化系統上的,沒有自動化,何談聯鎖保護?然而,筆者在指導服務中發現多家企業的安全聯鎖功能缺失,喪失了這個非常重要的保護層。再比如,有的企業硝化反應器超壓緊急泄放管線只有手動閥,沒有遠程切斷閥,有的壓力表數據沒有傳到DCS系統。

為改進這些問題,筆者認為企業須盡快轉變意識,在工藝安全分析、自動化改造等方面加大投入,同時加快培養專業技術人才隊伍,切實提升企業安全和自動化水平。政府監管部門應做好源頭管控,在企業引進生產工藝時,要審查工藝包是否滿足安全要求,是否由正規設計院設計,確保引進的工藝安全、先進。此外,對發現的不滿足安全性的問題,政府監管部門應協調資源幫助企業梳理問題,制定整改計劃,并跟蹤整改質量和進度。(作者系煙臺萬華化學集團股份有限公司主任工程師)

尾氣排放風險分析不容忽視

■魏慶方

筆者在指導服務中發現,部分硝化企業將不同工藝尾氣排入同一尾氣處理裝置,而且沒有進行安全風險分析。西南某省一家企業還未進行試生產,便盲目將不同工藝產生的有混合爆炸風險的尾氣排入焚燒爐進行統一焚燒,風險非常高。

筆者認為,企業在處理排放多種工藝尾氣前必須進行安全分析,嚴禁將混合后可能發生化學反應堵塞管道、生成危險點或形成爆炸性混合氣體的尾氣一起處理排放。

此次指導服務還發現,部分企業未開展硝化反應熱風險評估。西南、華中的兩省13家企業未對硝化工藝過程涉及的相關原料、中間產品、產品、副產物及廢棄物進行熱穩定性測試,未對儲存、蒸餾、干燥、分離等單元操作全流程開展風險評估;部分企業未依據測試結果和風險評估結果,采取安全防控措施。

筆者認為,工藝過程風險是硝化企業最重要的風險,硝化企業應開展硝化反應熱風險評估,準確識別硝化工藝過程中的安全風險,使之得到有效管控。硝化企業除了應對硝化反應開展熱風險評估外,還應對儲存、蒸餾、干燥、分離等單元操作全流程開展熱風險評估,依據評估結果設置安全防控措施。(作者系江蘇地浦科技股份有限公司總經理)

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