爱华网据国家安监总局对化工行业目前安全形势的分析，经过政府、协会、企业在“十一五”期间的共同努力，化工行业的安全整治和管理工作已经取得了明显成效。危化品安全事故有所减少，但化工行业安全生产基础薄弱的现状没有实现根本性改变，有部分的企业工艺技术落后，设备、自动化控制、安全设施设计达不到安全生产要求，安全管理水平低以及从业人员素质较低。 安全设计是化工项目建设的源头和关键环节，在化工安全生产中占有十分重要的地位。近几年发生的一些危化品事故，暴露出行业设计规范和标准滞后或缺失，总体规划布局欠完善，设计变更管理随意性大，设计单位水平参差不齐，安全设计存在缺陷，安全设计管理存在盲区等问题〔1〕。 通过这些年化工设计的实践和体会，本文通过对湖北省内外发生的事故案例分析，针对湖北省部分化工生产企业安全隐患的现实状况，提出安全设计方面的建议，供化工设计单位和化工生产企业参考。 1.危险化学品建设项目正规设计是企业安全生产的基本保障 事故案例。2012年2月28日上午9时4分左右，位于河北省石家庄市赵县工业园区生物产业园内的河北克尔化工有限责任公司（以下简称河北克尔公司）生产硝酸胍的一车间发生重大爆炸事故，造成25人死亡、4人失踪、46人受伤。这起事故是近一个时期以来危险化学品领域发生的伤亡最严重的事故。 事故原因初步分析。硝酸铵、硝酸胍均属强氧化剂。硝酸铵是国家安全监管总局公布的首批重点监管的危险化学品，遇火时能助长火势；与可燃物粉末混合，能发生激烈反应而爆炸；受强烈震动或急剧加热时，可发生爆炸。硝酸胍受热、接触明火或受到摩擦、震动、撞击时，可发生爆炸；加热至150℃时，分解并爆炸。 事故直接原因是：河北克尔公司一车间的1号反应釜底部放料阀（用导热油伴热）处导热油泄漏着火，造成釜内反应产物硝酸胍和未反应完的硝酸铵局部受热，急剧分解发生爆炸，继而引发存放在周边的硝酸胍和硝酸铵爆炸。 该事故暴露出河北克尔公司存在以下突出问题：一是装置本质安全水平低、工厂布局不合理。装置自动化程度低，反应温度缺乏有效、快捷的控制手段；加料、出料、冷却等作业均需人工操作，现场操作人员多。一车间与二车间厂房均采用框架砖混结构，同向相距约25米布置，且中间建有硫酸储罐。一车间爆炸后波及到二车间，造成厂房损毁和重大人员伤亡。 二是企业安全管理不严格，变更管理处于失控状态。河北克尔公司在没有进行安全风险评估的情况下，擅自改变生产原料、改造导热油系统，将导热油最高控制温度从210℃提高到255℃；三是车间管理人员、操作人员专业素质低；四是事故企业边生产，边施工建设，厂区作业单位多、人员多，加剧了事故的伤亡程度；五是安全隐患排查治理不认真。 建议。对照上述案例暴露的问题，目前湖北省内的部分危险化学品企业，也存在工厂布局不合理、建构筑物间防火间距不符合规范要求、装置自动化程度低等事故隐患。究其原因，一是部分企业未按要求委托有资质的单位进行正规设计，二是设计单位在建设项目设计时未认真坚持执行相关标准规范的要求。 根据《关于开展提升危险化学品领域本质安全水平专项行动的通知》（安监总管三〔2012〕87号）的要求，对未经过正规设计的在役化工装置要进行安全设计诊断，全面消除安全设计隐患。对设计单位进行安全设计诊断提出如下建议： 设计单位应严格按照《工业企业总平面布置设计规范》（GB50187-2012）、《化工企业总图运输设计规范》（GB50489-2009）、《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）等规范的要求，对工厂布局不合理、建构筑物间防火间距不足的提出解决方案。 针对部分精细化工产品建设项目，如染料中间体、医药中间体、农药中间体等，尽管有些反应过程和单元操作过程未列入重点监管的危险化工工艺目录〔2〕，建议设计单位根据具体工艺及单元操作过程，采用DCS、PLC等控制方式，进行监控、报警、紧急停车和泄放等安全联锁系统设计，提高本质安全度。 根据国家对重点监管危险化学品的生产储存装置和危险化学品重大危险源的自动化控制系统的要求，建议设计单位完善上述自动化控制系统改造设计。 2 切实根据物料的性质进行生产装置的安全设计 事故案例。2011年1月14日20时20分左右，湖北某市一化工企业在对2,3－二氯-4—硝基乙苯减压精馏过程中发生爆燃事故，致2人死亡，1人重伤。 2,3－二氯-4—硝基乙苯是生产医药、农药的有机化工中间体。该物质遇明火、高热可燃。与强氧化剂可发生反应。受高热分解，产生有毒的氮氧化物和氯化物气体。有腐蚀性。该企业在试生产过程中，采用电热桳加热蒸馏釜夹套导热油的方式进行加热，选用的导热油正常工作温度为350℃，无温控系统。在减压精馏过程中由于?2,3－二氯-4—硝基乙苯受热分解，蒸馏釜发生爆炸，致使设备毁坏，房屋垮塌。 事故后，经湖北省权威分析检测单位测定，在氮气保护下，?2,3－二氯-4—硝基乙苯在215℃左右就发生分解。该起事故发生的重要原因是在不清楚2,3－二氯-4—硝基乙苯的热分解温度的情况下，选用不合适的设备和加热方式进行试生产。 建议：通过这起事故，也警醒设计单位，对热敏性物料（特别是芳环上带硝基的化合物）加工方面的设计，一定要在了解其热分解数据的情况下，进行设备选型、单元操作和过程控制设计。 3 设计中配置事故应急处理系统 事故案例。2008年6月12日19时40分左右，昆明市安宁齐天化肥厂发生硫化氢气体泄漏安全生产事故，导致6人死亡，28人在医院接受救治。 “6·12”硫化氢气体泄漏事故的初步原因，即昆明市安宁齐天化肥厂在操作时，从硫化钠配制槽放硫化钠溶液到磷酸槽的过程中（主要是为了脱除磷酸中的砷），阀门失控导致进入磷酸槽的硫化钠流量过大、流速过快，产生大量的硫化氢气体不能被及时反应消耗，磷酸槽中产生的硫化氢从槽的上部逸出（槽未封闭），造成作业人员和围观人员中毒伤亡。 直接原因是该工艺设计存在不足，硫化钠溶液流量无显示控制仪器及安全设施，并未配备硫化氢尾气吸收系统，不能除去过量的硫化氢气体，导致该气体进入作业场所。 建议。在精细化工生产过程中，有很多过程如出现操作失误、设备及部件失效，有可能出现硫化氢、氯化氢、膦化氢、氟化氢、氰化氢等有毒气体泄漏，造成人员中毒或死亡的事故发生。在这些生产过程中设置事故应急处理系统，如气体吸收处理系统，是防止事故发生或扩大的有效安全措施。 4 重视防止粉尘爆炸措施 事故案例。2008年1月13日2时45分，昆明市东站工商服务公司储存硫磺的仓库内，该公司53名工人开始从事火车硫磺卸车作业，作业过程是从火车卸下并拆开硫磺包装袋，将硫磺分别倒入平行于铁路、与地面平齐的34个料斗中，硫磺通过料斗落在地坑中输送机皮带上，用输送机传送皮带将硫磺送入硫磺库。3时40分，作业过程中地坑硫磺粉尘突然发生爆炸，爆炸冲击波将料斗、硫磺库的轻型屋顶、皮带输送机、斗式提升机等设施毁坏，造成7人死亡、7人重伤、25人轻伤。 事故发生的重要原因，一是天气干燥，空气湿度低，硫磺粉尘容易爆炸。二是作业时正值深夜，风速低，空气流动性差，造成局部空间内（皮带运输机地坑）硫磺粉尘浓度增大，达到爆炸极限，由现场产生的点火能量引发爆炸。 建议。可燃性粉尘(如硫磺、淀粉等)颗粒的表面能量高，在局部区域浓度达到一定范围时，在点火能量作用下（如静电、电火花等）容易发生爆炸。在设计如硫磺等可燃性粉尘储存、输送时，应采取强制通风和防爆防尘技术措施，防止粉尘爆炸。湖北省采用硫磺制酸的企业不少，也因从该事故中吸取教训，切实加强安全设施的配置和现场安全管理。 5 对静电危害应引起足够重视 事故案例。2002年7月，江苏姜堰某厂二车间的离心机（封闭式），在刚开始分离从搪瓷反釜卸出的W-100-1纺织用抗氧化剂和甲苯溶剂时，突然发生爆炸，致使1名职工死亡，1名职工重伤。 调查发现，此物料经过23小时不停地机械搅拌，又经过塑料导管直接送入离心机，离心机转鼓内垫有非导电体的化纤过滤布袋。经长时间搅拌，含有甲苯溶剂（甲苯的爆炸极限为1.2%～7%（V））的物料产生静电积聚，快速流经塑料管道时，静电荷得到加强。当物料进入离心机时，带有很高的电位，而转鼓上部暴露的螺丝是低电位点，当物料冲击到离心机的转鼓时，高压电位与螺丝顶端的零电位形成高低电位差而引发放电，产生了火花，引爆了离心机内混合性爆炸气体。 建议。目前，精细化工生产厂家由于规模小，几乎都是间歇式生产，一釜多用的现象普遍存在。进料、物料离心分离过程多采用塑料管。这些生产厂家很多都是经过设计单位设计，但设计人员对静电的危害性认识不足，没有对塑料管输送易燃易爆物料的流速进行计算，也没有做出相关说明。因此对静电危害及采取相关的技术措施，应引起设计人员和企业安全管理人员的足够重视。 开展安全设计的出发点和落脚点，都是推动企业在建设项目设计阶段按照标准规范的要求，严格安全设计，提高企业的本质安全程度。设计单位应提高安全设计质量，从设计源头防止和减少化工企业生产安全事故，安全生产才有坚实的保障。 参考文献： [1] 崔克清等编.化工安全设计. 化学工业出版社
[2] 国家安全监管总局关于河北克尔化工有限责任公司“2·28”重大爆炸事故情况的通报安监总管三〔2012〕31号。
