中小企业问题突出,自动化水平普遍不高,214家企业被查出9472项隐患问题

如何管住“硝化”的“暴脾气”?

2021-10-20 中国应急管理报 记者 田硕
去年10月,应急管理部委托中国化学品安全协会硝化分会对全国24个省份的214家硝化企业开展专家指导服务,共查出隐患问题9472项,其中重大隐患279项,建议依法暂扣或吊销6家硝化企业的安全生产许可证,对70家企业责令停产停业整顿,对138家企业责令限期整改隐患问题。

您也许对三硝基甲苯感到陌生,但肯定知道TNT炸药,其实它们是同一种物质。以三硝基甲苯为代表产物的硝化工艺由来已久,广泛应用于染料、燃料等领域,但它的“脾气”很暴,一旦发生事故,后果往 往比较惨重,因此备受关注。

今年以来,全国持续开展硝化企业安全技术交流与培训,以全面增强硝化企业相关负责人、技术骨干安全理念为目标,提升全生命周期安全风险认知水平,落实全方位的安全保障要求。

记者了解到,去年10月,应急管理部委托中国化学品安全协会硝化分会对全国24个省份的214家硝化企业开展专家指导服务,共查出隐患问题9472项,其中重大隐患279项,建议依法暂扣或吊销6家硝化企业的安全生产许可证,对70家企业责令停产停业整顿,对138家企业责令限期整改隐患问题。

我国硝化企业安全生产形势如何?存在哪些典型问题?如何解决?记者为此采访了有关专家,深入了解此次指导服务针对硝化企业作出的安全生产诊断分析,探寻治本之策,管住硝化工艺的“暴脾气”。

中小型企业问题突出   中西部地区管理落后

硝化企业从东部沿海地区向中西部转移的趋势日益明显,不乏“带病转移”问题

214家企业,查出隐患问题近万项,平均每家企业的隐患数达44.3项。指导服务组发现,硝化企业隐患数量偏多,主要表现为未按要求开展反应安全风险评估、自动化控制系统不完善不投用、从业人员专业能力不足、部分地区产业转移项目源头把关不严等方面,暴露出硝化企业整体安全水平不高,且呈现中小型企业问题突出、中西部地区安全管理总体落后的特点。

“根据此前统计,全国共有硝化企业256家,以小型企业为主,多数企业安全管理水平低、设备设施陈旧,缺乏专业技术人才。”指导服务组专家告诉记者,本次指导服务的214家企业中,300人以下的小型企业有107家,拥有1000人以上的大型企业只有13家,而隐患数量和企业规模呈现负相关。

根据专家介绍,13家大型企业隐患总数共463项,平均隐患数35.6项/家;小型企业隐患总数4953项,平均隐患数46.3项/家。由此可见,随着企业规模减小,隐患数反而增多,中小型企业问题更加突出。

更令人担忧的是,硝化企业重大事故隐患问题数量较多,尤其是部分企业动火、受限空间作业未开展可燃有毒气体分析,不能进行有效的现场监护,面向具有火灾爆炸危险性装置一侧的控制室开有门窗洞口,特种作业人员未取得特种作业操作证、外部安全防护距离不足等问题较为普遍。“这些重大事故隐患问题是应急管理部长期以来反复强调的重点工作,在很多硝化企业仍然没能得到有效落实。”指导服务组专家说。

同时,此次指导服务发现,中西部地区平均隐患数量较多,反映出中西部偏远地区硝化企业的安全管理水平相对较低,安全风险高,安全管理工作总体落后的现状。

“目前,硝化企业从东部沿海地区向中西部转移的趋势日益明显,不乏‘带病转移’问题。有关地方政府一定要把好项目准入关,加大对硝化企业转移的安全审查力度,提升装置本质安全水平,杜绝东部地区淘汰落后技术直接向中西部转移。”指导服务组专家说。

全流程风险认知不足   自动化水平整体偏低

涉及自动化系统投用不足的企业占所有指导服务企业的47.2%,比率之高着实堪忧

有的企业反应釜内存在易燃易爆介质,但未采用氮气等保护措施;有的企业安全设施设计专篇和施工图资料中均无爆破片的选型、爆破压力、材质等技术参数;有的企业设备、管道流程布局与设计图纸差别较大……企业对硝化工艺全流程风险认知不足,现场存在的诸多隐患让指导服务组专家连连叹气。

“有个典型问题值得关注,即多家企业未开展硝化反应热风险评估。”指导服务组专家告诉记者,未开展硝化反应热风险评估的后果是,企业不能准确识别硝化工艺过程中的安全风险,无法为安全设施的设计提供可靠的安全数据。

据了解,硝化工艺具有以下特点:一是反应速度快,放热量大,大多数硝化反应是在非均相中进行的,反应组分的不均匀分布容易引起局部过热导致危险;二是反应物料具有燃爆危险性;三是硝化剂具有强腐蚀性、强氧化性,与油脂、有机化合物(尤其是不饱和有机化合物)接触能引起燃烧或爆炸;四是硝化产物、副产物具有爆炸危险性。因此,一旦发生事故,往往反应时间短,破坏威力大,极易造成群死群伤。

“要控制硝化反应的风险,最根本的方法就是从工艺着手,通过使用连续硝化工艺,从源头遏制发生事故的可能性。”指导服务组专家说,“部分企业工艺落后,自动化水平不高,其中仍不乏手动控制操作,这类粗放式的生产工艺与自动化工艺相比更容易引发事故。”

同时,指导服务组发现,国内大部分硝化企业没有建立完善的过程安全信息管理机制,没有及时获取或更新危险化学品的安全技术说明书及安全标签,因此不能充分认识和管控生产过程中的安全风险,还有多家企业没有组织对本企业硝化副产物危险特性进行安全风险辨识与评估,制定明确的安全控制措施。

硝化企业自动化水平不高体现在多个方面。比如,部分企业未有效执行硝化工艺基本安全控制要求、重点监控参数方案,有的企业自动化控制系统装备和投用不足;有的企业自动化控制不完善,不能有效、及时处置异常工况,同时导致现场作业人员数量较多,产生后续一系列问题;有的企业没有设置有效的物料流速和流量控制措施,当反应物料流量及配比出现异常,硝化反应大量放热并可能出现局部过反应,极易产生超温超压爆炸风险。据指导服务组统计,仅涉及自动化系统投用不足的企业就有101家,占所有指导服务企业的47.2%,比率之高着实堪忧。

安全联锁报警缺失   应急措施设置堪忧

如果不能正确设置或投用联锁和报警系统,“暴脾气”便失去了约束,系统安全性将大幅下降

此次指导服务还发现另一个典型问题,即大部分企业安全联锁功能缺失,一旦出现异常情况,不能有效紧急切断与泄放,将导致反应进一步失控,直至事故发生。

专家告诉记者,硝化工艺联锁和报警系统是切断事故链条的关键,当硝化反应的“暴脾气一上头”,该系统便立刻干预,避免后果一发不可收拾,如果不能正确设置或投用,“暴脾气”便失去了约束,系统安全性将大幅下降。

“大部分硝化企业未能实现反应釜内温度、釜内搅拌、硝化剂流量、冷却系统建立形成报警联锁逻辑。”指导服务专家说,涉及此类问题的企业有121家,占参加指导服务企业总数的56.5%。

此外,还有多家企业的硝化生产装置、储存设施可燃、有毒气体泄漏检测报警装置、紧急切断装置未能实现完整装备和投用。如果企业出现氮氧化物等有毒有害气体泄漏,不能在第一时间发现、报警的话,极易造成人员中毒窒息,还可能导致可燃气体积聚,发生燃爆。

联锁缺失、报警缺失的问题令人震惊,一旦遇到反应异常情况,能采取什么应急措施进行补救?关于这个疑问,指导服务组没有得到满意的答案。

指导服务组发现,硝化企业应急措施设置缺失较多,异常状态下不能得到及时有效的处置。有的企业未能完善设置硝化物料的应急处置措施,有的企业未设置应急自动隔断阀等隔离措施,还有的企业未设置自动喷淋设施等降温系统或自动灭火设施、未设置不间断电源,在电网停电无法安全停车……

“硝化企业安全管理水平总体偏低,安全要求未得到有效落实,这种情况确实令人揪心。”指导服务组专家说。

推动“低老旧”关闭退出     举一反三及时整改隐患

当务之急是立即关闭和退出各类安全基础差、保障水平低的企业,促使硝化企业提质升级

“对硝化企业来说,专业技术和操作人才是紧缺的资源。”专家说,此次指导服务发现部分硝化企业存在硝化工艺作业人员、化工自动化控制仪表作业人员没有取得特种作业操作证,属于无证上岗,有些企业新入职从事涉及有爆炸危险性硝化物的操作人员不具备化工类大专及以上学历的情况,不符合相关要求。据统计,有127家企业的员工不能熟知生产过程涉及的化学物料特性、工艺和设备、应急处置知识等方面的安全生产信息,人才专业素质能力不容乐观。

“从上述问题与分析中可以看出,很多硝化企业在安全措施保障、人员知识和能力、安全防护距离、风险认知、应急设施等方面存在问题,而且问题的数量多、比例高。”专家说,指导服务组认为当务之急是立即关闭和退出各类安全基础差、保障水平低的“低老旧”企业,促使硝化企业提质升级。

指导服务组通过现场指导、技术交流、人员访谈等方式,促进地方政府和企业进一步认识硝化工艺的主要风险和管控要求,直接推动各地明确承诺关闭和退出各类安全基础差、保障水平低的硝化企业,共计42家。

针对指导服务中发现的问题,指导服务组建议地方政府及时督办整改各类重要隐患,举一反三,督促企业整改到位;对涉及工艺过程安全控制要求、安全应急保障措施、高危特种作业活动等要加大执法力度;明确硝化企业安全保障条件,提高设立门槛,建立健全硝化企业退出机制;明确硝化企业应具有安全管理要求、安全技术研发条件、公用安全保障要素、专业人员安全水平等本质安全条件,结合产业特点执行相应的准入标准,逐步淘汰低标企业。

此外,还应进一步规范硝化工艺全流程热风险评估工作,明确硝化工艺全流程热风险评估工作要求,促进硝化企业深入、科学、准确的辨识评估,用技术手段管控各类安全风险;提高硝化从业人员的门槛,通过实施精准、系统的理论培训和实操培训,促进提升现有硝化从业人员的风险管控和异常工况时的应急处置能力。

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警惕非反应环节热风险

■何旭斌

此次指导服务发现,硝化工艺热风险管理过程缺陷较多,企业隐患辨识不到位,安全措施有效性差,全生命周期管理缺失,这些都是目前硝化企业存在的共性问题。分析其原因,笔者认为有以下几个方面:

第一,企业的“无知者无畏”。企业不清楚或想当然地认为其装置、工艺、技术、管理是安全的,不会出问题。一旦抱着这样的态度,政府部门的监管再严、压力再大,企业也不会有太多改变。即使有的企业想改变,也不知该如何改变。

第二,企业主体责任意识缺失。安全是全员化的系统工程,也是一个要以企业为主体、贯穿系统全生命周期的过程。现实中,企业不急、政府急的情况比较多。政府虽然帮企业做了许多工作,但对于企业内部的管理细节、工艺过程、设备、公用配套等问题,难以及时发现。这些问题需要企业自己的生产、技术人员去发现解决,否则安全管理的效果将会大打折扣。

第三,全流程反应热风险评估缺失。通过分析国内较大以上涉硝事故案例发现,82%的事故与硝化工艺的热风险相关,而这些事故发生在硝化反应阶段的仅占涉硝事故的22%,其余的都与涉硝物料的反应、精(蒸)馏、浓缩、储存、过滤分离等相关。此次指导服务发现,多数企业未开展硝化反应热风险评估,即使做了评估的企业也仅针对反应环节,没有针对其他环节的工艺过程开展热风险评估,导致工艺控制不合理、安全措施不到位。忽略这些环节的风险评估,将直接导致非反应环节事故高发。

第四,技术人员安全技术能力不足。负责工艺开发的技术人员的安全技术能力很大程度上决定了工艺的本质安全水平。但现实是,国内的技术人员以掌握化工安全基础常识性的知识为主,真正能理解并熟练使用安全技术的人员比较少。有的技术人员不会解读热风险评估报告,有的则不会将其应用于生产控制中,对采取何种安全措施也不熟悉。因此,对于技术人员的安全技术教育培训工作迫在眉睫,必须加以强化。

总之,企业应对硝化工艺热风险进行全生命周期管理,这是硝化企业本质安全管理的必要内容,需要企业从制度、技术、设备、人才、管理等全方位进行投入保障。(作者系中国化学品安全协会硝化分会会长、浙江龙盛集团股份有限公司副总经理)

企业应加大自动化投入

■毛会亮

笔者参加此次指导服务发现,华中某省的硝化企业普遍规模较小,甚至有部分企业人数少于100人。从整体看,这些企业工艺和设备设施比较落后,自动化水平低,还有部分硝化装置是从东部沿海地区转移过来的,但工艺和设备都没有进行更新换代。

引进落后工艺和设备后患无穷,安全性、自动化等方面难以满足现代工业发展要求。这些企业多采用釜式等温硝化工艺,由于是间歇性反应,需要添加不同的反应物、催化剂,而很多环节缺少自动化控制,需要人工操作,导致作业风险增加,甚至有的企业连PH测定还需要人员打开设备或管线使用试纸进行检测。

之所以出现这种结果,企业自动化投入和工艺风险辨识不足是重要原因。比如,安全联锁系统是建立在自动化系统上的,没有自动化,何谈联锁保护?然而,笔者在指导服务中发现多家企业的安全联锁功能缺失,丧失了这个非常重要的保护层。再比如,有的企业硝化反应器超压紧急泄放管线只有手动阀,没有远程切断阀,有的压力表数据没有传到DCS系统。

为改进这些问题,笔者认为企业须尽快转变意识,在工艺安全分析、自动化改造等方面加大投入,同时加快培养专业技术人才队伍,切实提升企业安全和自动化水平。政府监管部门应做好源头管控,在企业引进生产工艺时,要审查工艺包是否满足安全要求,是否由正规设计院设计,确保引进的工艺安全、先进。此外,对发现的不满足安全性的问题,政府监管部门应协调资源帮助企业梳理问题,制定整改计划,并跟踪整改质量和进度。(作者系烟台万华化学集团股份有限公司主任工程师)

尾气排放风险分析不容忽视

■魏庆方

笔者在指导服务中发现,部分硝化企业将不同工艺尾气排入同一尾气处理装置,而且没有进行安全风险分析。西南某省一家企业还未进行试生产,便盲目将不同工艺产生的有混合爆炸风险的尾气排入焚烧炉进行统一焚烧,风险非常高。

笔者认为,企业在处理排放多种工艺尾气前必须进行安全分析,严禁将混合后可能发生化学反应堵塞管道、生成危险点或形成爆炸性混合气体的尾气一起处理排放。

此次指导服务还发现,部分企业未开展硝化反应热风险评估。西南、华中的两省13家企业未对硝化工艺过程涉及的相关原料、中间产品、产品、副产物及废弃物进行热稳定性测试,未对储存、蒸馏、干燥、分离等单元操作全流程开展风险评估;部分企业未依据测试结果和风险评估结果,采取安全防控措施。

笔者认为,工艺过程风险是硝化企业最重要的风险,硝化企业应开展硝化反应热风险评估,准确识别硝化工艺过程中的安全风险,使之得到有效管控。硝化企业除了应对硝化反应开展热风险评估外,还应对储存、蒸馏、干燥、分离等单元操作全流程开展热风险评估,依据评估结果设置安全防控措施。(作者系江苏地浦科技股份有限公司总经理)

责任编辑:张长山