随着化工工艺、化工设备和自动化安全控制技术的飞速发展以及化工安全意识和安全管理水平的提升,我国化工安全事故总体呈下降趋势。但科技的进步和社会需求的增长同时也带来了化工反应量的骤增和企业分布密度的加大,导致化工企业社会风险的增加,一旦发生事故,造成的后果也越来越严重。

化工事故常常是由反应热失控所导致的,尤其是硝化反应、磺化反应、氧化反应等工艺,本身属于强放热反应,温度升高又会加大反应速度,很容易造成反应失控而导致安全事故。

我国化工产品的工艺研发和大规模生产起步晚,远远落后于发达国家,而在化工反应风险研究和工艺风险评估方面,更是远远落后国外先进公司。国内很多化工企业,特别是精细化工行业(包括制药行业)的工艺流程复杂,以间歇操作为主,复杂多变,连续化程度差,自动控制水平低,现场人员多,是化工行业中安全风险较为突出的一个子行业。据统计,2015年,我国精细化工行业安全事故占全国化工和危化品事故的17.9%,死亡人数占24.7%,精细化工行业的安全形势严峻,亟须做好行业的风险研究、风险评估与风险控制。

反应风险研究是工程放大、工艺设计和安全生产的技术保障,是实现能量转化与传递的技术方法,是技术开发链条上不可缺少的关键技术内容,在我国还处于空白或起步阶段。反应风险研究的目的是为了进行定量的工艺风险评估,然后制定相应的风险控制措施。

精细化工工艺反应步骤多,开展反应风险研究,企业势必会考虑投入问题。但对于企业来说,开展精细化工反应风险研究与风险评估,表面上加大安全投入,实际上,研究反应不安全的影响因素,不仅仅能为企业提供安全生产技术保障,最终还会带来经济效益的提高。因此,国家安监总局于2017年1月份正式出台了“安监总管三〔2017〕1号”文件,明确要求了企业中涉及重点监管危险化工工艺和格氏反应、金属有机物合成反应的间歇和半间歇反应,有以下情形之一的,必须开展反应安全风险评估:a、新工艺、新配方完成实验室工艺开发的;b、现有的工艺路线、配方发生变更的;c、因反应工艺问题,发生过安全生产事故的。同时,给出了精细化工反应安全风险的评估方法、评估流程、评估标准指南,并给出了反应安全风险评估示例。目的是从根本上做到化工工艺的安全性评估,企业自身做到本质安全。

2023年国家应急管理部颁布了《精细化工反应安全风险评估规范》—GB/T 42300-2022。该标准明确了适用范围、重点评估对象,规定了精细化工反应安全风险评估要求、评估基础条件、数据测试和求取方法、评估报告要求等主要内容。标准以感知、评估和防控风险为目标,建立了量化的反应工艺危险度等级的评估标准体系,并根据不同的反应工艺危险度,从工艺优化设计、区域隔离、人员安全操作等方面提出有关安全风险防控措施建议。该标准的实施,将有力推动精细化工企业强化反应安全风险评估,支撑保障精细化工重大安全风险防控工作。

2023年中国化学品安全协会组织有关单位编制的团体标准《石油化工企业安全泄放评估技术规范 第1部分:泄放评估总则》(T/CCSAS 049.1-2023)、《石油化工企业安全泄放评估技术规范 第2部分:气液两相流安全泄放技术要求》(T/CCSAS 049.2-2023)发布实施。 第1部分标准规定了开展安全泄放评估的流程和泄放评估的技术方法,从资料收集整理、安全泄放评估原则、安全泄放能力评估、安全泄放评估报告等方面均作出了明确要求。第2部分标准明确了气液两相流工况的适用条件,确定了两相流泄放设计与评估的流程,包括:识别可能的超压工况、确定泄放管线系统入口的流体相态、计算需要的泄放量、计算泄放系统的泄放能力、泄放装置与泄放物处置系统设计等。针对最可能产生两相流的反应失控与火灾工况,提出了具体的设计方法。

一些理念超前、尝到过甜头的大型精细化工企业自己购买设备做反应风险研究。建立工艺安全实验室可以帮助企业实现:1、对精细化工工艺开展全面反应风险研究,并开展可量化的工艺风险评估;2、通过开展反应风险研究,为工艺设计提供实实在在的安全技术数据。“例如混合物料的比热容、反应的活化能、工艺放热速率、最大放热量等,这在设计上都是不可缺少的技术参数;3、可以优化高危工艺,降低反应风险级别,做到本质安全,为企业的安全生产提供数据支撑。

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