危險化學品全生命周期風險分析及管理研究

張國之

(中國石化青島安全工程研究院化學品安全控制國家重點實驗室，山東青島 266071)

《危險化學品目錄》中指出危險化學品種類有2 828種，隨著社會經濟發展，危險化學品在生產生活中的使用越來越廣泛。2017年全國危險化學品生產企業有1.7萬家，經營企業有26.5萬家，儲存企業有0.55萬家，運輸企業有1.1萬家。危險化學品行業涉及人、機、料、法、環等因素，存在易燃、易爆、毒性、腐蝕、污染環境等風險，在生產、存儲、運輸、使用等危險化學品全生命周期環節時空跨度大、分布不均勻，稍有不慎很容易引發事故，如2017年全國危險化學品事故89起，死亡139人[1]。因此，風險管理對于提高危險化學品的安全性具有非常重要的意義。隨著對事故與風險聯系認識的不斷深入，風險管理的概念在危險化學品管理領域越來越被認可。提高危險化學品全生命周期的風險管理水平，進行科學決策才能有效避免事故發生。

1 危險化學品全生命周期典型環節風險分析

1.1 生產環節風險分析

危險化學品生產環節風險包括：自然災害如地震、雷電、臺風；生產環境風險，如車間區域設計不合理、生產條件落后、設備老舊、技術水平低、庫容量超標；企業內部因素風險，如從業單位數量多、生產工藝復雜、原料種類多、《安全生產法》規定的安全生產責任制沒有落實、崗前培訓缺失等[2，3]。根據事故統計規律，機械的不安全狀態及人的不安全行為是造成危險化學品生產階段事故的最主要因素[4]。

1.2 存儲環節風險分析

危險化學品存儲環節可能發生的事故有:泄漏、火災爆炸、中毒、灼傷、觸電、起重傷害等。主要風險有：倉庫選址及庫區布置不合理、倉庫消防設施不符合要求、倉庫存儲量超過危險極限、管理人員安全意識缺乏、危險化學品混存、《常用危險化學品儲存通則》等相關國標沒有融進管理、裝卸作業不規范、環境風險如溫度或者濕度高引發爆炸和自燃等，另外危險化學品存儲聚集區企業密集，易形成連鎖反應[5,6]。天津8·12典型危險化學品存儲事故也暴露了危險化學品倉儲的風險：①倉庫選址、儲位不合理；②專業人員比例少；③倉庫構建結構和防火等級沒有達標；④應急機制不完善[7]。

1.3 運輸環節風險分析

危險化學品運輸環節是涉及線路、路況、天氣、心理、政策、技術、人員素質、時變等的綜合性動態過程，而危險化學品運輸事故有危害性大、突發性強、不確定性的特性[8]。根據事故統計規律，泄漏是運輸環節最多的事故類型[4]。運輸環節的強流動性和高事故率決定了危險化學品運輸環節安全管理形勢最為嚴峻。

危險化學品鐵路、公路、海運、航運運輸環節的風險存在差異性、流動性、耦合性、信息不明等特點[9]。根據安全系統工程原理，從人-機-物-環-管角度分析，主要風險因素有：①危險化學品本身的狀態如種類、數量和物化特性等，決定了主要危險程度；②危險化學品運輸駕駛員安全意識和專業素質；③危險化學品運輸車輛裝卸設備安全性不足，消防設備投入不足，混裝引發靜電放電事故和化學反應，“小馬拉大車”的超載[10]；④環境中的自然災害及極端天氣等；⑤責任落實不到位，對危險化學品運輸環節監管不力。

危險化學品管道運輸的主要風險包括斷管、穿孔、爆管等造成泄漏，引發火災、爆炸和人員中毒，可以從管道腐蝕、外力損傷、管道缺陷、操作失誤、應力開裂等方面進行風險辨識[11]。

1.4 使用環節風險分析

危險化學品使用環節存在腐蝕、中毒等風險。使用環節隱患主要有使用單位的安全意識淡薄、安全標準化水平不高、使用者安全知識缺乏、事故的應急處理能力不足等[12]。

2 危險化學品全生命周期典型環節風險管理方法

針對危險化學品生產、存儲、運輸、使用4個典型環節的常見風險，綜合分析了風險管理措施和技術，各環節通用的風險管理方法有：對重大危險源監控預警；嚴格從業人員的教育培訓和管理；保障基礎設施投入；開展危險化學品安全專項檢查；健全應急救援體系。4個典型環節針對性、具體的管理方法如下。

2.1 生產環節風險管理方法

目前危險化學品生產環節的風險管理方法主要有：①參照《危險化學品重大危險源辨識》等標準，用工作危害分析(JHA)、安全檢查表(SCL)、危險與可操作性分析(HAZOP)等方法辨識工藝、裝置等危險源；②日常風險管理，控制日常生產中的風險元素，包括生產因素和人為因素，改善生產環境，采用先進工藝，改進生產設備，提升員工安生生產的素質；③科學規劃，合理布局，確定危險化學品生產企業與周邊區域安全防護距離[3]。

2.2 存儲環節風險管理方法

針對危險化學品存儲環節的風險，可以采取的風險管理措施有：①根據《危險化學品安全管理規定》第二章要求，合理倉庫選址，按類別劃分危險化學品的分區和儲位；②加強從業人員專業性培訓，嚴格考核制度；③依據《危險化學品安全管理條例》等法律，《常用化學危險品貯存通則》、《易燃易爆性商品儲存養護技術條件》、《腐蝕性商品儲存養護技術條件》、《毒害性商品儲存養護技術條件》等標準，《危險化學品活性危害與混儲危險手冊》等手冊，完善危險化學品安全儲存規定，科學確定儲存方式與儲量，合理混存，嚴格執行危險化學品入庫驗收制度，規范裝卸作業；④在倉庫設置相應的安全設施、設備，如智能報警系統，夏季在儲罐上加耐火材料避免火災爆炸，及時控制泄漏，同時定期檢查[5]，特別的，針對危險化學品產業聚集區的火災風險，可以加強聚集區危險化學品項目規劃，適當增強消防安全防護標準[6]。

2.3 運輸環節風險管理方法

由于危險化學品運輸環節的動態性、綜合性、不確定性，其風險管理呈現復雜性、多樣性等特點。從安全系統工程的人-物-環3個角度管控危險化學品運輸風險，人因具體為管控運輸企業管理人員、裝載人員、駕駛員和應急人員的風險，物因包括管控危險化學品自身風險、車輛風險和相關設備風險；環境因素管控為選擇環境或在特定環境中作出對應決策來降低風險[13]。針對人-物-環風險可以回避風險、減輕風險和防范風險，具體做法如嚴格培訓駕駛人員；建立車輛管理制度，嚴格年檢，建立專用停車庫、增加消防設備，發展封閉式運輸；建立危險化學品運輸環節事故庫；加強運輸過程管理，嚴格運輸分包業務管理，開發復雜環境下的預測預警技術。對危險化學品運輸路徑優化選擇是管理的重要手段，目前國內主要是采用層次分析法、模糊數學綜合評價法及多目標決策法選取路線，和國外基于風險分析的多運輸模式的路徑優化及算法方面的研究還存在差距[14]。

2.4 使用環節風險管理方法

危險化學品使用環節常見的風險管理手段包括：安全技術措施方面加強通風、進行個體防護；管理方面重視使用人員的安全教育，加強危險化學品的規范化管理[12]。

3 危險化學品全生命周期風險管理建議

隨著危險化學品使用范圍越來越廣，行業對危險化學品的安全性提出了更高的要求。逐步完善危險化學品安全法律法規和標準、強化各級安全生產責任制、完善監督檢查機制、加大危險化學品安全科技研究等建議被很多研究人員提起[15,16]。基于我國目前危險化學品管理現狀并結合國外經驗，提出以下3點建議。

a)加強對風險的分析。在危險化學品生產環節可以用系統分析法從故障類型及影響、預先危害、事件分支、危險性、因果等角度進行風險分析[3]。存儲環節可以建立嚴格的存儲管理系統，注重分類存放。運輸環節的風險分析要考慮不確定性因素、突發因素、時間參數和次生災害，重視社會風險和區域整體風險[14]；預先危險性分析(PHA)、安全檢查表(SCL)、事故樹分析法(FTA)、故障類型與影響分析法(FMEA)、事故后果模擬評價等方法都可用來進行危險化學品輸送管道的風險評價，危險化學品長輸管道則可用美國學者W.Kent Muhlbauer提出的管道風險評分法(又稱為專家評分法)分析風險[11]；還可以使用模糊神經網絡等手段自動建立動態模型，智能化評價運輸風險[17]。使用環節風險分析的重難點是識別危險源和確定安全評價等級。

b)加強信息技術在危險化學品管理領域的融合和應用。《危險化學品安全綜合治理方案》(國辦發〔2016〕88號文)指出要加強危險化學品安全監管信息化建設，建立全國危險化學品監管信息共享平臺和國家危險化學品安全公共服務互聯網平臺。生產環節重視提升重大危險源監測探測的傳感技術、安全生產軟硬件系統的集成優化技術，同時可以擴大RFID技術的應用范圍。存儲環節可以根據危險化學品的特性安裝相應的報警系統，也可以通過信息系統快速獲取危險化學品的生產日期等參數。運輸環節可利用3S(GIS，GPS，RS)、RFID、ITS、GPRS、VR、GSM等信息技術，開展復雜環境下危險化學品運輸環節的預警[8，9]；用GPS技術對運輸車輛全程監控，用GIS、VR等技術實現運輸災害后果的動態模擬以及仿真重現，為危險化學品的運輸規劃提供決策支持；用G-BOS系統對運輸中各項指標量化處理，促進節約型運輸。同時大數據技術也是未來危險化學品安全信息化管理的應用趨勢，通過對運載工具、行駛路線、地圖、天氣、車流量、路況等相關大數據信息分析，制定危險化學品運輸車輛的改進策略。建立危險化學品安全監管的信息平臺，消除信息孤島，及時更新車輛運輸信息的動態數據庫，實現監管部門對于危險化學品運輸信息的動態化監管。

c)做好應急管理工作。在危險化學品生產環節可以建立相應的應急救援系統，利用模糊綜合評價法、層次分析法、灰色聚類法，或者幾種結合的風險分析方法對危險化學品生產企業應急管理能力進行評價，建立應急管理能力評估指標體系[18]。在存儲環節需要有明確的危險化學品應急組織機構和職責標識牌，與當地消防部門保持聯系，確保信息暢通；針對危險化學品產業聚集區的風險，建立區域消防救援協作機制。危險化學品運輸環節的應急救援研究集中在應急響應時間的控制、應急設備的選址和應急資源調度分配等方面，可以建立道路運輸事故應急中心[14]；針對危險化學品公路運輸可以建立基于GIS的公路運輸應急救援決策系統，達到監控信息共享；運輸環節的應急聯動系統應向城市間應用聯動的方向發展，趨勢是建立大區域的聯控機制和平臺。危險化學品使用單位也需要制定預警救援機制和相應應急預案，同時進行不定期演練。

4 結語

危險化學品在全生命周期包括生產、存儲、運輸和使用等環節都存在較大安全風險，因此對危險化學品的風險進行全面科學分析，加強危險化學品的風險管理具有重要的意義。針對危險化學品全生命周期存在的風險和目前的風險管理的現狀，綜合運用法律、行政、經濟、教育、技術、信息化等手段，達到提升危險化學品安全管理水平的目的。