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1、国内外化工反响事故统计分析与对策建议化学工业涉及化学品生产、储存、运输、经营、使用与废弃处置等环 节,是平安工作的重点领域之一。2021年底,国内石油和化工行业规模以上 企业有26947家,比2020年增加908家,行业资产总计13.82万亿,全行 业实现营业收入14.45万亿元,占全球总规模超40% ,从业人口 6000万。 欧洲、北美的化学工业产值分别为1.3万亿美元与0.866万亿美元,分别为 中国的86.7%与57.7% ,从业人口约为中国的1/3与1/10。化学工业中,多种类型的活性化学品发生自反响或与其他物质反响,放 出热量和/或气体。易发生火灾、爆炸与中毒等事故。对化工反响事故进
2、行统 计与分析,有助于提高对反响危害的认识,从而提出反响危害的防控方法, 并为标准与法律法规的制定提供重要参考。本文对美国、英国、法国、欧盟 与中国等地区的反响事故进行统计与分析,得到反响事故的共性,并提出建 议措施。1国外反响事故统计与分析不同地区反响事故总体分析美国化学品平安调查局(CSB)曾经对美国从1980年到2001年发生的167起化学反响事故进行调查分析。Barton等调查英国1962年至1987年 发生在间歇反响器的189起反响事故,对其中134起反响事故进行分类。 Saada等分析了英国1988年至2013年25年间的30起事故,主要目的是 确定反响失控事故发生的原因。Dakk
3、oune等统计了法国的化工热失控事 故,发现1974年至2014年间化工事故中25%是由热失控引起的,与美国26%的比例相近,并详细分析了 1988年至2013年间的43起热失控事故。疗。5起反响事故共造成285人死亡,说明我国反响事故形势仍然严峻,相 比欧美兴旺国家有一定差距,反响危害控制仍然是化工从业者的一项挑战。3结论与建议3. 1特点根据对国外反响事故的统计分析,可得到反响事故的以下特点:反响事故为化工常见的事故形式,进一步导致爆炸、火灾与有毒气体释放 等后果,危及人民生命财产平安;反响事故涉及的行业众多,其中精细、中间体和重质有机物行业,塑料、 橡胶和树脂行业,涂料和粘合剂行业,有机
4、品,无机品与药品等行业反响事 故起数较多;反响事故在反响器发生的比例缺乏1/3 ,其他工艺单元、储存、处置与运 输以及维护与清洁等过程均可能发生,且比例在15%以上;反响事故涉及的反响类型众多,包括:聚合、硝化、分解、中和、与水反 应、磺化、水解、成盐反响、卤化、烷基化反响、胺化、重氮化、氧化与酯 化等,聚合、硝化与分解事故起数最多,这和聚合、硝化与分解的强放热特 性有关;反响事故的原因主要可分为技术和物理原因、人为和组织原因。技术和物 理原因方面,搅拌不充分、原料质量问题、力口料错误、装置设计、部件/机械 故障、仪表/控制/监测故障、失去工艺控制与紧急泄放系统等占比拟高。人 为和组织原因方面
5、,操作错误、反响/工艺分析不充分、管理失效、不适当的 操作程序、培训缺乏、紧急响应缺乏和设备管理缺乏等问题占比拟高。总体 而言,人为和组织原因占事故起数的比例多于技术和物理原因。3.2 结论根据对我国化工与危险化学品事故的统计分析,可得到以下结论:我国化工与危险化学品事故有降低的趋势,单起事故死亡率有上升的趋 势;相比于欧洲与美国因反响事故导致的死亡人数年均不超过10人,我国近年 来接连发生重特大反响事故,导致严重的人员伤亡,反映出我国反响事故的 整体形势仍然较为严峻;化工事故的后果,频率从高到低依次为爆炸、中毒与火灾,生产环节的事故占比80%以上,处于绝对领先地位。3.3 建议针对国内反响事
6、故形势严峻的现状,提出以下建议:开展国内反响事故的专项调查与统计,为反响事故防控与平安监管提供支 撑;针对反响危害的监管,不应仅限于反响器中的合成反响,还应包括其他工序与环节的分解、气相燃爆与其他不相容反响等;开展化工全流程与全生命周期的反响危害识别与评估,确保反响危害得到全面识别与评估;对反响危害可能导致的火灾、爆炸与中毒等最终后果进行评估,对后果比较严重的装置或部位进行重点监管;针对聚合、硝化与分解等工艺进行专项平安研究,形成完善的平安技术,并推广至其他工艺,从而确保重点工艺的反响危害得到控制;加强反响危害的控制技术开发,制定平安操作范围,进行防止人为错误的本质平安化设计,开发完善的平安控
7、制与紧急泄放系统,开展平安关键设备 识别与监控;加强管理,包括完善平安管理措施,制定紧急响应程序,编制合适的操作程序,加强培训,加强维护与清洁过程的管理等。Sales等分析了收录在欧洲重大事故报告系统(MARS)截止到2007年的132起反响事故。调查总体情况见表1。表1国外反响事故调查情况调查名称CSB调杳网Barton 调查Saaia调件.Dakkoune 调杳Sales调食网国别或地区美国英国英国法国欧洲年限1980200119621987198820131988201319802007事故起数1671893043132死亡人数108417348,化工活动家受伤人数8231177美国从1
8、980-2001年平均每年发生8起事故,造成6人受伤,5人死亡,巨额经济损失;造成3人或3人以上死亡的事故为12起。英国1988-2013年相比1962-1987年,虽然事故起数在下降,但是事故严重度显著增加,由反响失控事故导致的死亡与受伤人数,分别增加了 325%和279%。1.2事故类别分析CSB统计了美国化学反响事故的主要后果与发生比例,结果见表2。表2 CSB调查中化学反响事故的主要后果%后果类型事故起数比例火灾/爆炸42危险液体泄漏5有毒气体释放37任意危害组合16 .支化工后动家反响事故主要导致的后果为火灾/爆炸与有毒气体释放。事故涉及工业类型方面,美国、英国与法国统计有所差异。在
9、CSB统计中,主要分为化工生产、散装储存/搬运、废物处理、炼油与储存等,其中化工生产占总事故起数的66% ,其次为散装储存/搬运,占27% ,两者占比之和达93%0英国Barton调查与Saada调查中事故涉及工业类型见表3。表3英国调查中反响事故在不同行业的起数占比%行业类型Barton调查Saada调查精细、中间体和重质有机物37.643.3塑料、橡胶和树脂21.730.0冶金和金属加工6.90染料6.90药品6.96.7农药2.60食品和调味品2.60油漆和清漆2.60炼油03.3无机品06.7实验室010.0其他12.2工_屹工行动宏在英国,精细、中间体与重质有机物行业的事故起数最多,
10、其次为塑 料、橡胶与树脂行业。在法国,反响事故起数排名前六的行业依次为涂料和 粘合剂、有机品、塑料和橡胶、药品、无机品以及炼油行业,分别占比 23.3% , 20.9% , 18.6% , 16.3% , 13.9%与 2.3%。反响事故在各部位中发生的比例见表4所示。表4 CSB调查与Sales调查反响事故发生的部位与起数比例%发生部位CSB调查Sales调查反响器2531其他工艺单元2217储存2220处置与运输2315维护与清洁、为从表4可知,反响事故在反响器中发生的比例稍高,在其他工艺单元、 储存、处置与运输以及维护与清洁等部位,事故起数占比均超过15%。因 此,仅对反响器中的反响危害
11、进行控制是不够的。表5列出了任意调查中事故起数比例超过9%的反响类型。表5反响事故涉及的反响类型及比例%反响类型CSB 调查Barton 调查Saada 调查Dakkoune 调查聚合104833.334.9硝化119.3分解3113.318.6酸碱中和11氧化10磺化10与水反响10戈化工通动冢根据所有的调查,反响事故涉及的反响类型有聚合、硝化、分解、酸碱 中和、氧化、磺化、与水反响、水解、卤化(氯化和;臭化)、成盐反响、乙氧基 化、烷基化、胺化、重氮化、酯化、裂解与加氢等。美国CSB调查中,分 解、酸碱中和、与水反响、聚合与氧化导致的事故起数最多;英国Barton等 调查1962-1987
12、年间,聚合反响事故起数最多,其次为硝化、磺化与水解; 英国Saada调查1988-2013年间聚合、分解事故起数最多。法国 Dakkoune调查中,排名前三的反响类型为聚合、分解与硝化反响。美国、 英国与法国反响事故涉及的反响类型有较大差异,与各自国家的化学工业结 构不一样有关。总体而言,聚合、硝化与分解事故起数最多。1.3事故原因分析CSB调查的167起事故中,有37起事故给出了事故原因,统计见表6。表6 CSB调查中化学反响事故的原因及占比原因起数占比,危害识别不充分924危害评估不充分1643储存/处理活性化学品的程序不完善1746活性化学品储存/处理培训缺乏1027变更管理(M0C)不
13、充分,无法识别/评估616反响危害针对反响危害的工艺设计不充分616防止人为错误的设计缺乏924公司内的危害沟通不充分514紧急泄放系统设计不充分38平安操作范围缺乏38未遂事故/事件调查不充分25平安关键设备的检查/维护/监控缺乏25以前未知的反响危害1 73:化工居动空CSB没有把操作错误作为一个事故原因。此外,根据CSB调查,36%的 反响事故来源于化学品不相容性,35%来源于失控反响,10%来源于撞击或 热敏感物质。Barton等调查英国反响事故,事故原因从高到低依次为反响物 或催化剂加料错误(占比21%)、事先缺少研究或开发(20%)、未能控制蒸汽压 力或蒸汽加热持续时间(19%)、
14、维护不当(15%)、搅拌不充分(10%)、原料质 量问题(9%)与人为因素(6%)。Saada调查、Dakkoune调查与Sales调查将反响事故的原因分为技术和物理原因、人为和组织原因、自然因素,具体原因与占比见表7。表7不同事故原因占事故起数比例事故原因Saada调置Dakkoune 调行Sales 调注技术和 非预期反响/相变5.422.9物理原反响失控16因搅拌/冷却不充分13.38.5原料质量问题10.07.7加料错误16.76.1找置设计13.33.132.1部件/机械故障106.99.9仪衣/控制/监测故障26.76.95.3失去工艺控制16.74.6紧急泄放系统13.3设备/容
15、器失效6.70.89.2公用工程失效3.33.83.1人为和操作错误43.321.527.5组织原 反响/工艺分析不充分10.040.5因管理失效36.716.8不适当的操作程序(SOP)26.75.437.4培训缺乏5.419.8紧急响应缺乏13.3人员配翼/监督不充分3.36.8不正确标签/用户不友好3.32.3设得管理(制造/建设/安装/检3.33.112.1查/维护/监控)清洁6.72.3一2015年全国危险化学品事故。 胡万吉等统计了 2009-2018年我国的较大以上化工事故起数与死亡人数。我国20062018年化工与危险化学品事故统计见表8。表8我国化工与危险化学品事故(局部)年
16、份化工事故(所有事故化工事故(较大以上事故)M危险化学品卬”事故起数死亡人数小故起数死亡人数事故起数死亡人数200615827720079716)2008921572009198583149201017686015320112189661282012167644992013142207!56134702014114166155630462015971571461234520162262341241201721926617772018176223II46化工举动冢20042018年化工事故起数和死亡人数见图1。年份一事故起数-死亡人数一比率(死亡人数/事故起数)图1 20042018年化工事故起
17、数和死亡人数及二者比率化工酉动窈经Duan等统计,2000-2006年,我国危险化学品事故每年事故起数为200600起,死亡人数为2201100人;2006-2010年全国共发生危险化学品事故490起,造成879人死亡;2011 -201 5年全国共发生危险品化学 品事故197起,总死亡人数为388人。可见,我国危险化学品事故有降低的 趋势。从表8与图1可知,我国化工事故自2004-2010年逐年下降,事故起数 与死亡人数分别下降69.0%与53.6%。从2011 -2015年,事故起数与死亡 人数分别下降54.0%与48.2%。2018年相比与2016年,事故起数降低 22.1%,死亡人数降
18、低4.7%。2010-2011年间以及2015-2016年间事故有 明显增加,是因为原国家安监总局2010年前仅统计与危险化学品有关的死 亡事故,2011年后增加了与危险化学品无关死亡事故的统计,而2016年后 统计所有事故(包括死亡和非死亡事故)。统计的标准发生变化导致事故数增 加。从图1可知,2004-2010年、2011-2015年、2016-2018年3个时间 段间死亡人数与事故起数的比值呈升高趋势,说明单起事故的危害后果增 加。国内调查起数比例从高到低的事故后果依次为爆炸、中毒与火灾。在事 故发生环节中,生产事故起数占大多数,比例占到80%以上。2015-2019年 化学反响导致的重特大事故有5起,分别为:2015年8月12日,天津滨海 新区瑞海国际危险品仓库特大火灾爆炸事故,导致165人遇难,8人失踪, 798人受伤;2015年8月31日,山东东营滨源公司爆炸事故,导致13人 死亡;2017年12月9日,江苏连云港聚鑫生物科技重大爆炸事 故,造成10死1伤;2018年7月12日,四川宜宾恒达科技重大 爆炸着火事故,导致19人死亡,12人受伤;2019年3月12日,江苏响水 天嘉宜公司特别重大爆炸事故,导致78人死亡、76人重伤、640人住院治