化工安全技術與環境保護措施分析

秦春江(中國石油獨山子石化公司，新疆 克拉瑪依 833699)

0 引言

基于化工產業屬性，其日常生產活動中需要用的原料大部分為危險物品，且生產流程也存在一定的危險指數，因此根據國家安全生產要求，各地區化工產業應集中在化工園區內，對其開展統一安全管理。根據相關數據調查顯示，我國目前化工園區共有676家，其中超大型園區14家，并且通過化工產業經濟收益調查發現，目前化工業已經成為我國主要支柱性經濟產業之一。但隨著化工業生產種類與規模不斷擴大，近幾年化工事故發生次數明顯提升，根據相關新聞報道統計表明，天嘉宜化工有限公司因化工事故死亡78人，河南煤氣集團義馬氣化廠因化工事故死亡15人，截至2019年底，因化工事故共死亡112人?；谠摂祿治霰砻髂壳拔覈ぐ踩a形勢較為嚴峻，所以要有效降低化工事故隱患風險，積極應對化工安全技術進行深入思考與分析，充分明晰化工安全技術與環境保護的意義。

1 化工安全技術與環境保護的重要意義

基于化工產業屬性，其日常生產活動中需要用的原料大部分為危險物品，且生產流程也存在一定的危險指數，有效降低化工事故隱患風險，明晰化工安全技術與環境保護的意義[1]。

1.1 國家安全發展需要

由于化工行業生產過程中經常會采用大量的化學藥品，因此，其生產過程以及成品一般會具有一定的化學性，其中一部有較強的腐蝕破壞性。為確保社會各領域行業健康發展，化工安全技術與環境保護是保證國家安全發展的基礎。

1.2 城市安全發展需要

城市作為人民群眾生活、工業生產的載體，涵蓋社會發展方方面面，其攜帶的安全隱患決定了城市的脆弱性。一旦化工產業與城市發展出現“矛盾”，則會危害整個城市安全。化工安全技術與環境保護是確保城市健康可持續發展的重要保障。

1.3 化工園區營商環境需要

化工園區相較于其他工業園區而言風險程度較高，而且國家對化工園區的管控力度也較強，因此，基于化工園區自身發展特性、園區營商環境以及國家管控要求，化工安全技術與環境保護是化工園區健康發展的必然選擇，與此同時，還應對化工園區采取封閉式管理。由此可見，做好化工安全管理不僅可以滿足化工園區營商環境需要，還能夠有效做到風險防控，做好隱患排查治理，從而為化工產業和諧發展與安全運營創造條件。

2 化工安全技術分析

2.1 儲罐防范技術

化工產品一般具有腐蝕性，因此對于盛裝該系列產品的容器質量與管理要求尤為嚴格。儲罐作為化工生產中常見設備，應確保其整體結構與功能性能完好，首先應檢查儲罐閥門是否擰緊，且各個接頭與管線接頭連接安全；其次檢查壓力表安裝是否符合安裝規范，安裝質量是否合格，以規避泄漏事故；最后針對儲罐氣體換置時需要確保換氣徹底并且在此過程中完全不與空氣接觸，以防爆炸。

2.2 自動化控制技術

2.2.1 DOS分散控制系統

基于自動化技術不斷深入，DOS分散控制系統逐漸在化工生產中得以普及應用，并形成了較為完善的化工企業現代化管理系統，其主要結構包括過程級與管理級等。過程級是化工企業現代化管理系統能夠有序運轉的基礎，主要負責DOS分散控制系統中各項功能可以被有效使用，此外還可以推動操作單元，為此相關工作人員需要掌握該領域知識與技能，從而負責整個系統的穩定運行與相關的管理工作。而管理級更是用與中小化工企業，相對于過程級而言其在DOS分散控制系統較為罕見，其本身帶有系統性與可靠性，同時維護也非常靈活、簡單。DCS分散控制如圖1所示。

圖1 DCS分散控制圖

2.2.2 PLC可編程控制系統

可編程邏輯控制器(programmable logic controller，PLC)，最早是由美國研發并于20世紀60年代推向世界的一種數字運算控制電子系統。PLC技術的研發初衷是用來取代傳統繼電接觸控制系統，主要功能是儲存、運算與控制。PLC技術在實際化工生產運用中可以通過數字式和模擬式的輸入和輸出方式對各類機械設備進行控制，促使機械設備在各種操作指令控制下完成自動化生產，能夠大幅度降低安全事故發生率。

2.2.3 SIS安全儀表系統

SIS安全儀表系統擁有邏輯解讀器、傳感器以及執行機構，在化工生產中可以發揮其對應的功能，降低突發事故造成的影響。SIS安全儀表系統具體運作模式如圖2所示。通過傳感器等設備，當有危險發生時SIS安全儀表系統能夠及時發現問題，并做出提醒，以此降低安全事故的發生率。

圖2 SIS安全儀表系統

2.3 視頻監控與智能分析技術

隨著CCTV、計算機通信、數據采集等技術不斷發展，化工行業內部已經基于MPEG-4/H.264視頻編碼技術，成功構建了工業電視監控系統與視頻會議系統。從而在系統實際運行中可以通過智能視頻分析功能對具有安全隱患的行為或設備進行自動報警預示。

3 化工安全管理措施

基于化工產業均在化工園區統一管理，本文將以化工園區為切入點，有針對性地分析化工安全技術[2]。

3.1 卡口智能管控系統

卡口智能管控系統在實際應用中是基于人員、車輛與物體協同管理的化工安全技術[3]。卡口類別分為：(1)?；瘜Ｓ每冢瑑H允許危險化學品運輸車可以通行的卡口；(2)普通卡口，危險化學品運輸車不可以通行，僅普通車輛和人員允許通行的卡口；(3)應急卡口，指平時關閉、應急狀態打開的卡口；(4)綜合卡口，危險化學品運輸車輛、普通車輛和人員均可通行卡口。

由于化工園區是城市所有化工產業的聚集地，危化企業、易爆儲罐與危化品諸多，為有效對其進行管理，降低安全風險需要采取卡口智能管控系統，從而對進出化學園區的人員、普通車輛、化學品運輸車輛進行實時動態監管。其中卡口智能管控系統主要采用的技術有Gate Bay 管理系統、RFID定位技術、視頻監控平臺與面部識別技術[4]。

3.2 車輛物聯網系統

第一，利用圖像分析和LOT感知技術對進出車輛進行信息采集，將采集到的信息傳送到前端設備，利用車牌分析技術和物聯網RFID技術對采集到的信息進行自動化智能分析。

第二，將分析完成的信息數據與前端圖像技術采集到的視頻信息傳送到管理后端，由總控平臺對人員和車輛信息進行識別，從而對園區進出人員和車輛進行主動非接觸式批準。

同時，為進一步確保化工安全技術整體作用效值，充分發揮車輛物聯網與卡口智能管控系統成效，應為化工園區車輛與工作人員配備識別卡，從而在車輛與人員進出化工園區時，卡口智能管控系統可以對其所攜帶的識別卡進行識別與圖像掃描，從而利用車輛物聯網系統對其身份進行認證。此外，工作人員所配置的識別卡應涵蓋該工作人員企業、姓名、職務、部門等信息，而車輛識別卡則應涵蓋車輛歸屬單位、儲罐性質以及車牌號等信息內容。該信息化系統技術的應用能夠有效管控外來車輛與人員靠近化工企業，增加化工安全風險[5]。

3.3 化工園區封閉化管理

第一，隔離化工園區外部風險。隔離園區外界所有不穩定、不可控因素，禁止無關人員和車輛進入園區，從而保證化工企業正常生產建設。

第二，明晰安全信息?；谛畔⒒芾硐到y，相關化工園區管理人員可以隨時掌握園區內部企業數量、人員分布以及對普通物流車輛與危險化學品運輸車輛進行實時動態監測，從而對化工企業的安全運行狀態進行有效把控。

第三，管理移動風險。由于園區內化工企業眾多，存在的化學?；愤\輸車輛也相對較多，因此，為避免?；愤\輸車輛在行駛中發生安全事故，需要為其設立專門的行駛路線與進出園區卡口，從而對其進行安全風險管控。

第四，快速應急處置。將化工園區內所有廣播系統與報警系統相連，并設立逃生與疏散通道，從而當發生安全事故時，可以及時通過廣播將事故告知到園區內每一位人員，進而讓園區內所有人員聽到消息后可以迅速疏散和撤離，保證人員生命安全[6]。

4 化工環境保護技術

有關部門應提高對化工產業廢棄物排放的重視程度。化工產業所使用的原料大部分為化學物質，該類物質在經過處理后依舊會存在大量化學物質殘留， 如若不進行無害化處理直接排放，將會直接影響生態環境，破壞人們賴以生存的環境，從而給人們的生命健康造成威脅。基于此，有關部門應建立健全化工企業廢棄物排放管理機制，對化工企業的廢水、廢棄與廢渣進行嚴格監控，從而通過有效的監督工作確保化工企業對廢棄物進行有效處理后排放，進而維護生態文明建設。在此要求下化工企業可利用以下技術對廢棄物進行處理。

4.1 傳統處理技術

第一，稀釋和擴散。相較于氣味掩蓋措施而言，將氣味排放到高層大氣中，降低同一空間內的氣味密度，是擴散與稀釋措施的主要效用，該辦法能夠避免化工人員與周邊群眾吸入含有有害物質的氣體。

第二，在廢棄料燃燒處理中為確保廢棄料能得到充分分解，一般會在燃燒中加入一定的輔助燃料，該措施的應用效果能夠滿足較高的凈化安全技術要求[7]。

4.2 VOC處理技術

第一，光催化氧化技術。該技術主要針對對象為化工產業生產中所產生的有害氣體，光催化氧化技術能夠利用紫外線波段破壞有害氣體中特定廢氣分子的分子鏈，促使廢氣分子在催化劑作用下發生氧化，從而實現有害氣體凈化[8]。

第二，低溫等離子體技術。從宏觀角度分析低溫等離子體技術，即是讓等離子內部粒子與有害物質自動發生反應，從而通過化學活性粒子將有害物質轉換為無害物質。

4.3 廢水處理技術

處理過程為：以含硫廢水為例，首先將廢水倒入化學反應池；其次向廢水中投入石灰、碳酸鈣等試劑；最后讓其進行充分反映，當廢水的酸堿值變為中性即可。此外，在實際石灰與碳酸鈣投放中，應注意石灰的配比濃度應在20%左右。通過廢水處理結果觀察發現，中和處理方法在實際應用具有效果佳、成本低、流程簡單等優勢。

5 結語

綜上所述，基于國家安全發展需求、城市發展需求以及化工園區營商環境安全需求考慮，化工安全技術與環境保護對化工產業發展而言具有重要作用，不僅可以為化工安全順利生產增添一份保障，還能夠及時發現與處理安全隱患，將安全威脅扼殺在萌芽狀態，從而降低安全生產事故發生概率，提高化工安全生產管理水平。