几种安全评价方法在甲醛化工生产中的应用

王惠娥，贾 薇，孙焕红，李 霞

（宁夏工商职业技术学院能源化工学院，宁夏 银川 750021）

1 甲醛生产

甲醛（HCHO）又称蚁醛，具有很强的还原性。甲醛在纺织业、木材工业、防腐工程、食品行业中有着无可取代的作用。甲醛可用作农药和消毒剂，是生产酚醛树脂、脲醛树脂、维纶、乌洛托品、季戊四醇和染料等的原料。我国甲醛生产有相当的规模。甲醛属于易燃、易爆有毒化学品，所以，为此必须实现甲醛安全生产[1,2]。

甲醇为原料生产甲醛生产工艺简述：由煤炭气化得到的甲醇作为原料，通过泵经转子流量计将甲醇送入蒸发器。再用鼓风机把空气（氧气）从蒸发器底部送入，这时将甲醇气体鼓泡，甲醇在高温下经蒸发后和一定量水蒸汽一起成为三元气体混合物。后经过过热器进入氧化炉，此时在催化剂作用下，得到甲醛及其它化工副产品。再经多级吸收塔吸收后生产出甲醛成品溶液。

2 安全评价

2.1 安全评价意义

化工生产的方针是“安全第一、预防为主"。根据危险化学品事故相关数据统计[3]，2011-2013两年时间有569起事故发生，造成受伤2283人，死亡638人，给百姓生命和国家财产造成了不可估量的损失。随着经济的不断发展，人们生活水平的不断提高，提倡和谐社会，安全第一。国家通过立法，规定将化学品的生产进行危险性分析[4]，化工生产通过安全评价的方式对化工生产项目的安全工作进行把关，经过了十几年的发展，从最初的劳动安全卫生预评价发展到目前的安全预评价、安全验收评价、安全现状评价、专项安全评价四大类。实践证明：安全评价是防范安全事故发生、消除安全隐患的有力保障，也为安全监管部门决策和监督检查提供有力的支撑和保障[5]。随着安全评价工作实施的进行，针对不同的化学品生产，政府要求危险化学品必须进行注册登记及安全评价,安全评价方法的适用性问题是亟待解决的难题。其中，甲醛生产的安全评价方法也显得尤为重要。下面就可以应用于甲醛生产的安全评价方法做一个说明。

2.2 安全评价依据

认真分析甲醛生产系统后，选择安全评价方法时,应遵循充分性、适应性、系统性、针对性和合理性的原则针对甲醛生产列出相应的安全评价依据：

1）《中华人民共和国安全生产法》（第70号）；

2）《危险化学品安全管理条例》（第344号令)；

3）《安全评价通则》（安监管技装字 [2004]37号）；

4）《安全预评价导则》（安监管技装字 [2003]77号）；

5）《爆炸危险场所安全规定》（原劳部发[1995]56号）；

6）《压力容器安全技术规程》（[1995]154号）；

7）《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》；

9）《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）。

2.3 安全评价方法

2.3.1 预先危险性分析

预先危险性分析也被叫做初始危险分析，是安全评价的一种方法。它是在每项生产任务之前，特别在设计的初期开始阶段，对项目系统存在的不利条件、危险种类、事故引发的后果等进行概略分析，尽可能找出项目潜在的危险性。甲醛生产应预先危险性分析[7]。本文对甲醇生产甲醛工艺流程的各个环节进行分析，得出：1）通过分析甲醛的生产过程确定其生产过程中的主要危险因素；2）通过理论分析结合生产实例，大致确定这些危险因素导致事故发生的诱因；3）通过预测、预判某环节事故发生后，对生命财产安全造成的损失；4）根据相应的法律法规，确定甲醛生产过程中危险因素属于何种危险等级；5）针对甲醛生产过程，提出防范有害因素的对策措施。

甲醛生产项目一般由下列生产单元及装置构成：甲醛的制造及浓缩单元、三聚甲醛生产单元、二氧五环生产单元、共聚甲醛生产单元及尾气焚烧单元五个单元构成。

生产单元可能产生的各种危害因素有不少，宁东以甲醇为原料生产甲醛，以甲醛等为共聚单体，在催化剂及各种添加剂的作用下聚合成共聚甲醛，经研磨、过滤、离心分离、干燥、挤出、再干燥、筛选，得到最终产品共聚甲醛（颗粒）。在这一系列的生产过程中，主要职业危险、危害因素包括：火灾/爆炸危险、中毒危害、腐蚀危害、噪声危害、高温灼烫等。

2.3.2 安全检查表分析法

安全检查表法是根据相关规范、标准、对项目系统中明确的设计缺陷、危险种类以及与操作、管理、一般工艺设备及有关的有害性和潜在危险性进行判别检查。是项目安全工程的一种最简便、最广泛应用、最基础的危险性评价方法。安全检查表的编制主要依据各级相关安全的法律法规及行业标准等。安全检查表分析法[8]，此法针对甲醛生产工艺，根据国家颁布的技术规范、企业或行业规范，列出与生产环节相对应的检查项目，是一种定性分析方法。该方法通过对甲醛生产工艺流程中的管理手段、设备性质、原料性质以及工艺流程的优劣等，逐条分析，辨识评价对象是否符合安全生产的标准。

安全检查表分析法有以下特点：1）针对甲醛生产工艺流程的潜在危险，全面、针对性的编制安全检查项目，此法可以最大限度的避免安全隐患和有害因素；2）针对检查项目，明确列示相关行业标准、国家标准以及法律法规，使安全评估工作进一步规范化和专业化；3）针对检查项目现场的评估，做出安全评价分析。

2.3.3 故障树分析法

故障树分析也是一种演绎式失效分析法[9]，故障树分析法是把造成化工生产事故的基本事件进行逻辑运算。它表示化工事故发生的因果关系。该方法是针对甲醛生产艺流程自上而下寻找造成事故的原因，寻找降低风险最好的方法，计算某一危险事件的发生概率。此法属于定性分析方法，也属于定量分析方法的一种。该方法是针对甲醛生产艺流程及发生事故的因果关系，确定发生事故的因素及关系，经逻辑门计算，画出事故关联图及故障树图，从而针对性地提出生产中的安全防范措施。

2.3.4 爆炸极限分析法

爆炸极限是指易燃易爆可燃气体、蒸气、粉尘等于空气或者氧气混合，且是在一定浓度范围内混合，形成预混气，遇到明火及高热会发生爆炸，其中发生爆炸的浓度范围被称为爆炸极限，有爆炸下限和爆炸上限的说法。爆炸极限分析法[9]，此法针对甲醛生产过程中的易燃易爆气体，进行爆炸极限临界点的计算和分析，并对发生爆炸事故破坏性大小进行预估。从预估的情况引起相关部门重视，从而做好平时生产的预防工作。

2.3.5 扩散模型

扩散模型分析法[9]是利用甲醛生产生产过程中有可能产生的危险性物质在大气及周围环境中扩散，利用这一性质研究各种物质的扩散特性（图1）。这种危险性物质的扩散受环境及泄漏的浓度等影响，如风力大小及温湿度等的影响。这些都可以利用扩散模型进行演示计算，可以模拟出一旦发生泄漏事故后所波及的范围及其危害程度，为危险性物质的处置及安全工作提供借鉴。

有毒有害气体的扩散受多方因素的影响，如风力越大扩散越快，越不稳定，反之越慢越稳定；在山区和平坦地区危害物扩散不同，山区影响较大，平坦地貌影响较小；扩散条件还受泄漏位置影响，位置越高在同等天气情况下泄漏物到达地面的浓度会越低。泄漏物密度小于空气密度，泄漏物会上浮；泄漏物密度大于空气密度，泄漏物会下沉浓度加大；泄漏物密度与空气相近，则泄漏物被空气稀释，扩散表现为两种形式。

图1 扩散模型示意图

3 重大危险源的辨识

重大危险源的识别在化工安全生产中至关重要，它是指在化工生产的各个环节使用或储存危险品，且危险品的数量较大，这样的点都是重大危险源[10]。

我国《危险化学品重大危险源辨识》标准从2019年3月1日起实施，标准为GB18218-2018。在化工生产中，每个生产环节都或多或少存放有危险物质，化工类危险物质有以下两种情况：

1）单一品种。生产单元内存放的危险品为一种，那么此种物品的量就是危险物质的总量；这个存储量如果大于或等于规定的相应临界量，这个点就定为重大危险源。

4 结语

本文针对甲醇生产甲醛工艺，对企业生产的安全风险，应例举了几个适用的安全评价方法进行了安全评价预分析。

1）安全评价方法的选择应当针对评价对象特点。如对甲醇为原料生产甲醛过程，采取了评价表分析法、故障树分析法，爆炸极限分析法，扩散模型分析法等。2）安全评价可以促进评价对象提高自身的安全管理水平，熟知企业各生产环节的安全风险点，帮助企业员工了解企业的总体安全状况，针对检查找出安全上的不足，给出整改意见和措施，由企业进行整改，达到安全生产的目的。3）安全评价工作有较大的经济效应及社会效应。对于企业，减少事故的发生，保证生产安全有序进行就是最好的经济效应；监督企业切实贯彻落实国家提倡的“安全第一，预防为主”的管理理念，大力保障职工的生命安全，使广大工人更好的服务于社会，服务于家庭，这就是很好的社会效应。