煤化工過程安全和環(huán)境性能評價(jià)方法

劉 鐳，曲 冰，蘭 雨

（鞍山鋼鐵集團(tuán)有限公司勞動(dòng)衛(wèi)生研究所，遼寧鞍山 114031）

煤化工生產(chǎn)行業(yè)的規(guī)模在當(dāng)今社會之中正呈現(xiàn)出不斷增長的趨勢，但是隨之而來的就是巨大的碳排放量、耗水量以及各種安全事故等問題。這些問題不僅嚴(yán)重影響到煤化工企業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也對人們的生活環(huán)境乃至身體健康帶來了嚴(yán)重威脅。因此，伴隨著煤化工行業(yè)的發(fā)展，安全以及環(huán)境性能的評價(jià)也變得尤為重要。

1 煤化工行業(yè)的安全問題和環(huán)境問題分析

1.1 安全問題分析

首先，煤化工的生產(chǎn)工藝，通常會涉及到很多高溫、高壓和高精度的流程，各個(gè)工序之間需要達(dá)到緊密的連接效果，且需要進(jìn)行連續(xù)性的作業(yè)，而這些作業(yè)又通常會處在封閉的環(huán)境之下，工作人員很難觀察到其內(nèi)部的實(shí)際情況，這就使得作業(yè)的安全性難以得到有效保障。其次，在煤化工的生產(chǎn)之中，通常會涉及到很多有毒有害的化學(xué)品以及催化劑，這些物質(zhì)對于煤化工生產(chǎn)過程的安全性始終有著潛在的威脅作用。最后，在煤化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，通常需要很多先進(jìn)的儀器設(shè)備，而由于目前煤化工行業(yè)之中相關(guān)的技術(shù)規(guī)范依然不夠完善，所以在這些設(shè)備的具體應(yīng)用過程中，由于操作不當(dāng)或維護(hù)不當(dāng)所帶來的安全隱患也是值得重視和解決的問題[1]。

1.2 環(huán)境問題分析

就目前的煤化工行業(yè)發(fā)展而言，首先需要解決的一個(gè)問題就是水需求量大，比如在甲醛的合成過程中，每合成1t 甲醛通常需要5～6t 的水，而隨著產(chǎn)業(yè)鏈條的不斷加長，煤化工行業(yè)的耗水量也在不斷增加，缺水問題會日益顯著。其次是空氣污染問題，這也是煤化工企業(yè)對當(dāng)今環(huán)境所帶來的一個(gè)重要威脅。因?yàn)槊夯ば袠I(yè)的污染物排放種類很多，這些污染物如果未經(jīng)過合理處理，或者是在處理不當(dāng)?shù)那闆r下就排放到空氣之中，將會加劇空氣污染情況，嚴(yán)重破壞大氣環(huán)境，并對人體健康帶來極大危害。

2 煤化工過程的安全評價(jià)方法

安全性評價(jià)指標(biāo)就是安全評價(jià)或者是風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，該評價(jià)指標(biāo)于二十世紀(jì)三十年代起源，并在二十世紀(jì)六十年代得到了完善。安全性評價(jià)指標(biāo)起先僅僅應(yīng)用在美國的軍事工業(yè)之中，直到二十世紀(jì)七十年代，英國才率先提出了“本質(zhì)安全”這一概念，也就是在工藝、技術(shù)、設(shè)備或設(shè)施等方面來防止危險(xiǎn)事故發(fā)生。隨著煤化工行業(yè)的不斷發(fā)展，安全評價(jià)方法也開始在其安全性能的評價(jià)之中得以廣泛應(yīng)用。

2.1 道化學(xué)公司火災(zāi)與爆炸指數(shù)法

該評價(jià)方法的基本原理是借助于物質(zhì)系數(shù)來代表標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)之下重要物質(zhì)火災(zāi)、爆炸或者是能量釋放所產(chǎn)生的危險(xiǎn)性，并以此來實(shí)現(xiàn)火災(zāi)爆炸指數(shù)的計(jì)算。在煤化工行業(yè)之中，這種安全性能評價(jià)方法比較成熟，且容易掌握[2]。應(yīng)用這種方法，可以對煤化工生產(chǎn)之中的工藝、設(shè)備安全性進(jìn)行定量分析。但是這一方法對于管理方面的因素卻沒有過多的考慮。

2.2 英國ICI公司的蒙德法

這種評價(jià)方法是建立在道化學(xué)公司安全評價(jià)的基礎(chǔ)上而發(fā)展出的一種方法，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了一些補(bǔ)償系數(shù)的發(fā)展。將該方法應(yīng)用到煤化工行業(yè)的安全性能評價(jià)之中，可以做出比道化學(xué)評價(jià)方法更加全面的工藝、設(shè)備安全性評價(jià)。但是這種方法在安全影響因素的定量因素?cái)?shù)值表達(dá)方面有著一定的爭議，數(shù)據(jù)庫之中也缺乏足夠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)案例作為支撐。

2.3 本質(zhì)安全原型指標(biāo)評價(jià)方法

該評價(jià)方法首次將煤化工過程之中的本質(zhì)安全按照總量、毒性、易燃性以及爆炸性這四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行劃分。將該方法應(yīng)用到煤化工行業(yè)的安全性能評價(jià)之中，將會使其安全指標(biāo)得到更加清晰明確的分類。但是該方法對過程安全以及環(huán)境和健康的危害考慮不足，評價(jià)的指標(biāo)也比較單一。

2.4 本質(zhì)安全指標(biāo)評價(jià)方法

該方法是基于本質(zhì)安全原型評價(jià)方法而發(fā)展的一種安全評價(jià)方法，在不改變原型評價(jià)方法結(jié)構(gòu)的情況下，將主副反應(yīng)熱、腐蝕性以及化學(xué)作用的評價(jià)添加到指標(biāo)體系之中，同時(shí)也將安全結(jié)構(gòu)以及設(shè)備安全添加到過程指標(biāo)的評價(jià)體系之中。將該方法應(yīng)用到煤化工行業(yè)的安全性能評價(jià)中，不僅會讓本質(zhì)安全指標(biāo)的范圍得以進(jìn)一步擴(kuò)大，同時(shí)也可以讓結(jié)構(gòu)安全以及設(shè)備安全得到全面考慮，進(jìn)而讓指標(biāo)體系實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的健全，但是該指標(biāo)之中的等級以及權(quán)重劃分依然比較主觀，可比性不夠強(qiáng)。

2.5 i-safe評價(jià)法

該評價(jià)方法包括兩個(gè)部分，其一是化學(xué)指標(biāo)的評價(jià)，其二是反應(yīng)指標(biāo)的評價(jià)。在化學(xué)指標(biāo)評價(jià)之中，主要有NFPA反應(yīng)等級評價(jià)、毒性評價(jià)、易燃性評價(jià)、爆炸性評價(jià)。在反應(yīng)指標(biāo)評價(jià)之中，主要有溫度評價(jià)、反應(yīng)熱評價(jià)、壓力評價(jià)、產(chǎn)量評價(jià)。同時(shí)，該方法也對最壞化學(xué)指標(biāo)和最壞反應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行了明確定義。將該評價(jià)方法應(yīng)用到煤化工行業(yè)的安全性能評價(jià)之中，可以對有著近似本質(zhì)安全分?jǐn)?shù)的不同過程進(jìn)行明確區(qū)分；但是該方法沒有連續(xù)的指標(biāo)區(qū)間，指標(biāo)的評價(jià)也比較孤立，且未進(jìn)行權(quán)重的設(shè)置。

2.6 EHS一體化評價(jià)方法

該評價(jià)方法的原理是對煤化工過程的安全、環(huán)境以及健康這三個(gè)方面的指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮。將該方法應(yīng)用到煤化工行業(yè)的安全性能評價(jià)之中，可以讓環(huán)境、健康以及安全方面得到更加全面的評價(jià)。但是該評價(jià)方法之中并未涉及到相關(guān)結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等方面的危害評價(jià)，所以也有著一定程度的局限性。

3 煤化工過程的環(huán)境性能評價(jià)方法

環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性能的評價(jià)方法主要發(fā)展軌跡有三個(gè)階段，其一是概率分析，其二是實(shí)時(shí)后果分析，其三是事件之后的風(fēng)險(xiǎn)分析。在過去，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性能的分析主要側(cè)重于對風(fēng)險(xiǎn)概率以及事故之后的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，直到二十世紀(jì)的九十年代，環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)性能的評價(jià)才開始重新審視防止工業(yè)污染的重要性，而環(huán)境治理也終于由傳統(tǒng)的污染治理朝著環(huán)境友好型的工藝技術(shù)發(fā)展，通過對生產(chǎn)過程的控制，讓污染物的產(chǎn)生從源頭上得到有效遏制[3]。因?yàn)槊夯み^程的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及運(yùn)營是一個(gè)有著較長流程且十分復(fù)雜的過程，加之煤化工過程自身的多樣化特征及其與各種環(huán)境因素之間復(fù)雜的關(guān)系，使得煤化工過程之中的環(huán)境性能評價(jià)也十分復(fù)雜。

3.1 層次分析法

該方法的基本原理是借助于通訊和座談的方式，向相關(guān)的專家學(xué)者等咨詢各種評價(jià)因子權(quán)重的分配，并通過數(shù)學(xué)解析的方法進(jìn)行權(quán)重確定。這是一種半定量的評價(jià)方法，可以對煤化工過程的環(huán)境性能進(jìn)行比較嚴(yán)密的分析。但是該方法的計(jì)算過程可能會涉及到很多復(fù)雜的因素。

3.2 分類評價(jià)法

該方法主要是將煤化工廢物對于環(huán)境的影響按照大氣、水、固體污染、大氣層消耗、溫室效應(yīng)、光化學(xué)氧化進(jìn)行劃分，并基于生產(chǎn)時(shí)間或周期對煤化工廢物給環(huán)境帶來的影響進(jìn)行加和。通過這種方法，可以讓煤化工對各方面的環(huán)境影響得到比較全面的分析；但是這種方法的計(jì)算不夠精確，容易出現(xiàn)漏算情況。

3.3 環(huán)境危害質(zhì)數(shù)評價(jià)法

該方法主要是通過SEHI 來表示某特定物質(zhì)對于環(huán)境的影響，SEHI 就是各種廢物排放量與其對環(huán)境影響之間的加和。通過這種評價(jià)方法，可以讓危險(xiǎn)源得到定量的評估，不僅可以對各種危險(xiǎn)源自身的特征進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)也可以對不同危險(xiǎn)源之間的質(zhì)數(shù)進(jìn)行比較，是一種比較綜合的評價(jià)方法，但是該方法在單獨(dú)某一個(gè)方面影響因素的衡量之中并不適用。

4 結(jié)語

對煤化工過程之中安全性能方面以及環(huán)境性能方面的評價(jià)方法進(jìn)行了分析。希望本次的分析可以對煤化工生產(chǎn)管理質(zhì)量的提升起到一定的幫助作用，進(jìn)而有效提升煤化工過程的安全性和環(huán)保性。