基于本質安全的化學工藝風險評價方法研究

桂彬（貴州大學化學與化工學院， 貴州 貴陽 550000）

基于本質安全的化學工藝風險評價方法研究

桂彬（貴州大學化學與化工學院， 貴州 貴陽 550000）

近些年來，隨著中國經(jīng)濟發(fā)展的速度加快，我國化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也發(fā)生巨大的變化，并且為化學行業(yè)以及經(jīng)濟社會發(fā)展貢獻力量?；ぎa(chǎn)業(yè)在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中必須要嚴肅考慮的重要因素就是化工生產(chǎn)的安全性保障。這不僅僅關系到化學工藝產(chǎn)業(yè)的安全與未來發(fā)展，也關系到整個化工行業(yè)生產(chǎn)與制造未來與發(fā)展。在此大背景下，本文基于本質安全的理念，然后從本質安全的角度，對化學工藝風險的評估方法進行了深入的研究，為提高化工生產(chǎn)的安全性提供了有價值的參考。

本質安全;化學工藝;評價指標

1 化學工藝與本質安全

在現(xiàn)階段，我國的化學工藝安全生產(chǎn)風險評估主要是以事故的預防和應急措施為主要，并沒有從根源上真正消除化學工藝制造過程中存在的安全事故風險，因此化學工藝生產(chǎn)事故在國內時有發(fā)生。

本質安全是一種主動的風險管理方法，國外研究者將它提煉為四種基本策略，可以概括為以下。

（1）盡量減少有害物質的數(shù)量。工藝制造體系中危險物質的數(shù)量和能量越少，事故發(fā)生的可能性越大，事故的嚴重程度也可能造成。

（2）使用安全或危險性較小的物質或者替代危險的物質與工藝。置換原理主要是在系統(tǒng)中，使用相對安全的材料或過程，而不是產(chǎn)生危險材料或導致嚴重的事故。

（3）易用危險物質的形式，以最小危害或工藝條件的最低風險。減災原則是在危險作業(yè)中，保持安全工作條件或減少危險物質或能量釋放危險形式的材料和設施的影響，或者使用相對更安全的儲存、運輸?shù)奈ｋU物質［1］。

（4）簡化操作，減少使用安全保護裝置，減少人工制造過程中產(chǎn)生的失誤與安全操作風險。簡單的過程，設備和系統(tǒng)往往更安全，因設備包含較少可以避免錯誤的多發(fā)。在實際應用中，為了選擇最小化、替代原則、適度原則和簡化原則，在實際應用中一般需要遵循一定的順序原則，一般情況是針對原則進行考慮，并不要求逐一使用或者全部運用到工藝過程中。

2 本質安全下的化學工藝風險評價

2.1 評價指標體系

通過對化學工藝的分析表明，該工藝不僅關系到許多易燃易爆危險品，而且涉及到各種有毒的原材料和中間產(chǎn)品，過程中伴隨著大量的物理和化學反應。同時，還具有物理、化學爆炸、火災爆炸、有毒材料等一系列的傳播與控制等情況。在了解和掌握化學過程特性和本質安全的基本概念和思想的基本前提下，建立基于本質安全的化學工藝生產(chǎn)風險的安全評價指標體系，指標體系可分為三個層次：第一層為單一目標層，是化學工藝制造技術的集中表現(xiàn)；第二層是危險源的化學工藝指標劃分層次，包括安全指標的化學性質和固有安全指標的工藝條件；第三層則是對化學物質的安全性指標進行危險化學品的劃分。

2.2 評價指標的插值處理

由于謝巴德相似插值算法對于化工工藝風險的評價以及評價指標的等級之間的復雜關系難以進行定性與定量分析，因此根據(jù)提供的樣本數(shù)據(jù)，形成類似函數(shù)算法模式進行安全評價，從而避免了因傳統(tǒng)模糊綜合評價方式產(chǎn)生的復雜安全評價模式。此類插值算法的原理主要概括為：以系統(tǒng)評價標準為基本依據(jù)，對目標的評價等級以及評價指標分別用 y（i）和 x*（i，j）表示，其中，i=1-n，j=1-m，m、n 分別表示依據(jù)樣本數(shù)據(jù)的評價等級與實際評價指標等級，并對各類評價指標進行標準化處理，得到 x* 的標準化形式x：

式中：x 1 與 s（j）分別表示原來樣本中第 j 個指標 ｛x*（i，j）/ i=1-n，j=1-m｝ 的平均值與標準差。類似的插值方法的基本思想是：得到的對象的索引值，選擇樣品的評價對象以及評價的對象級別插補，從而使評價指標的期望值達到最小。

3 實例分析

根據(jù)謝巴德相似插值算法處理的本質安全評價方法，在實際生產(chǎn)過程投入使用過程中，每個指標有一二三等級之分，第一等級表示生產(chǎn)過程樣本指標的最安全等級，第三等級表示樣本的最不安全等級。以MMA即甲基丙烯酸甲酯進行分析表明，作為一種化工生產(chǎn)的有機物質，常常作為聚合單體進行聚合物的制造與生產(chǎn)，由此在對該物質的化工生產(chǎn)制造過程中，利用上述的指標等級評價，對樣本的數(shù)據(jù)以及基本情況進行處理后，對產(chǎn)生的指標等級進行排序，再利用上述的函數(shù)類似算法模式進行計算求解，可以得到本質安全的謝巴德插值處理的化學工藝風險評價基本分析結果［2］。

4 結語

基于本質安全的化學工藝風險安全評價方法，可以成功地降低化工工藝制造過程中安全事故的發(fā)生幾率和化工人員在生產(chǎn)過程中存在的化學事故風險，文中根據(jù)本質安全的基本概念與原理分析，提出了化學工藝制造過程中的本質安全風險評價指標體系，建立相關的安全評價模式，利用MMA實踐案例檢驗該方式的可行性。

［1］李求進，陳杰，石超，吳宗之.基于本質安全的化學工藝風險評價方法研究［J］.中國安全生產(chǎn)科學技術，2010，02：45-50.

［2］余超超.基于本質安全的化學工藝風險評價方法研究［J］.科技展望，2016，06：54.