第二节 危险化学品安全现状与危害控制
一、危险化学品安全现状
1．国内总体形势
国内市场常见的危险化学品总数达5000多种，涉及危险化学品的生产规模与储存量持续扩大，重大危险源不断增多，如1000万吨／年的炼油装置、100万吨／年的乙烯生产装置、单罐容量100000m3的原油储罐等。据北京市、上海市、汕头市、南宁市和无锡市五个城市普查，有10230个重大危险源，在这些重大危险源中90%涉及危险化学品，而且95%以上的危险化学品涉及异地运输[2]。全国已有大量长距离输油输气管道，如西气东输管道。在进出口贸易中，一些有严重危害的化学品向境内转移。化工产业园区化，据统计全国已有国家和省级化工园区100多个。
2．危险化学品安全现状
（1）危险化学品种类繁多，涉及众多行业和领域 目前，列入《危险化学品名录》的危险化学品有3823种，列入《剧毒化学品目录》的剧毒化学品有335种。这些危险化学品分布在石油、天然气、化工、食品、造纸、农药、自来水处理等行业和领域，与人民群众的生产生活密切相关。
（2）危险化学品从业单位量大面广，分布集中 我国危险化学品从业单位约40万家，涉及生产、存储、运输、经营、使用、废弃等各环节，危险化学品单位主要分布在东南沿海一带。
（3）总体形势平稳，个别环节反弹 近年来，我国安全生产形势总体平稳，危险化学品安全生产形势却十分严峻。尤其是在生产、使用、存储和运输环节发生的事故所占比例较大，且造成人员伤亡数量大。如天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库特别重大火灾爆炸事故，山东省青岛市“11·22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故，河北省张家口市“11·28”盛华化工有限公司氯乙烯重大爆燃事故，江苏省盐城市响水县“3·21”天嘉宜化工有限公司化学储罐爆炸事故。
（4）监管力量分散，尚未形成合力 危险化学品是安全生产工作的重点领域之一，监管环节多，涉及部门多。部分企业安全生产主体责任不落实；一些企业安全基础管理工作薄弱，从业人员素质低，违法、违规生产经营现象突出；法制建设不健全，执法检查力度不够；监管力量薄弱，部门监管尚未形成合力。
（5）行业管理弱化，发展缺少规划 随着我国经济的发展，大批新建项目投入生产，生产规模迅速扩大，但化工发展缺少整体规划和行业指导，呈现盲目扩张，缺乏规范管理，导致化工行业准入门槛低。由于缺少规划，化工企业布局不合理，造成大量危险化学品产地远离市场，需要长途运输，易发生事故。由于我国化工行业基础差，大多数化工企业规模小、集中度低、装备水平低、事故风险大。
二、危险化学品固有危险性
危险化学品固有危险性包括燃爆危害、健康危害和环境危害。
1．燃爆危害
燃爆危害是指危险化学品引起燃烧、爆炸的危害程度。危险化学品中的爆炸品、压缩气体、液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃固体、遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物等都属于易燃易爆危险品，而这些物品在生产或使用的过程中往往处于温度、压力的非常态条件，因此，如果这些物质在生产、储存、使用、经营以及运输时管理不当、失去控制，很容易引起火灾爆炸事故，导致燃爆危害。而燃烧爆炸带来的生产设施破坏和人员伤亡过程有着明显不同。火灾是在起火后逐渐蔓延扩大，随着时间的延续，损失数量迅速增大，损失大约与时间的平方成正比例；而爆炸是猝不及防的，可能是瞬间发生，造成严重的设备损失、厂房倒塌、人员伤亡。危险化学品的燃爆事故通常伴随发热、发光、压力上升、真空和电离等现象，具有很强的破坏作用，其破坏形式主要有高温破坏作用、爆炸的直接破坏作用、爆炸冲击波的破坏作用以及中毒和环境污染等。
2．健康危害
健康危害是指接触危险化学品后能对人体产生危害的程度。在危险化学品中，具有毒性、刺激性、致畸性、致癌性、致突变性、腐蚀性、麻醉性和窒息性的物质在使用过程中对人员健康产生危害的事故频繁发生。在工业生产过程中，相当一部分有毒危险化学品主要是经过皮肤、黏膜吸收而引起中毒，其化学危害可能导致职业病。此外，化学品灼伤也是化工生产中常见的职业性伤害，是化学物质对皮肤、黏膜刺激、腐蚀及化学反应热引起的急性损害，常见的致伤物有硫酸、盐酸等。
3．环境危害
环境危害是指化学品对环境影响的危害程度。危险化学品主要通过生成废物排放、事故外泄和人类活动中废弃物排放等进入生态环境。化工有关的环境危害主要是对大气的危害、对土壤的危害和对水体的污染。
三、危险化学品生产特点及危险性
（1）原材料、产品种类繁多，状态多变，火灾爆炸危险性大。统计资料表明，石油化工生产所涉及的原料、中间体和产品有400多万种，其中绝大多数具有易燃易爆、有毒有害、腐蚀性等特点。生产中所使用的原料、辅助材料、中间体、产品具有多种状态，且互相变换。气、液、固、气液、气固、液固、气固液等都有可能存在，加之温度、压力、物流速度及流量等操作控制条件的诸多变化，工艺过程复杂，使其生产过程具有较大的火灾爆炸危险性。
（2）生产设备类型多样，结构繁简不一，动态设备与静态设备并存。不同设备结构不同，同种设备结构也千差万别。如塔设备按其功能有精馏塔、吸收塔、萃取塔、中和塔等。
（3）工艺控制参数精确，生产操作严格。许多工艺在高温、高压、高速、低温、低压、临界甚至超临界状态下进行，工艺参数前后变化大，控制要求严格。例如，硝铵生产、氨生产造气炉的炉内温度高达1100℃，氨合成的压力达到30MPa，有的氨生产需要氧气，而空气分离装置温度要低到-190℃，有的化工产品生产过程在负压的情况下进行。
（4）生产装置规模大型化，物料处理量大，产品产率高。装置的大型化有效提高了生产效率，但规模越大，生产、储存的危险物料越多，潜在的危险性也越大，事故后果更严重。
（5）生产过程高度连续自动化。化工生产从原料到产品输出具有高度的连续性，采用自动化程度较高的控制系统，前后生产单元之间环环相扣，相互制约，某一环节出现故障，常常会影响整个生产的正常运行。自动控制系统和检测仪器仪表维护保养不周，往往因为误操作、误报警引起事故，甚至导致事故扩大。
（6）整个生产过程必须在密闭的设备、管道中进行，不允许有泄漏。对包装物、包装规格以及储存、装卸、运输都有严格的要求。
四、化工单元操作的危险性
化工单元操作是指各种化工生产中以物理过程为主的处理方法，主要包括加热、冷却、加压操作、负压操作、冷冻、物料输送、熔融、干燥、蒸发与蒸馏等。
1．加热
加热是促进化学反应和物料蒸发、蒸馏等操作的必要手段。加热的方法一般有直接火加热（烟道气加热）、蒸汽或热水加热、载体加热以及电加热等。温度过高会使化学反应速度加快，若是放热反应，则放热量增加，一旦散热不及时，温度失控，发生冲料，甚至会引起燃烧和爆炸。升温速度过快不仅容易使反应超温，而且还会损坏设备。当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采用惰性气体保护；若加热温度接近物料分解温度，此生产工艺称为危险工艺，必须设法改进工艺条件，如负压或加压操作。
2．冷却
在化工生产中，把物料冷却至大气温度以上时，可以用空气或循环水作为冷却介质；冷却温度在15℃以上，可以用地下水；冷却温度在0～15℃之间，可以用冷冻盐水。还可以借某种沸点较低的介质的蒸发从需冷却的物料中取得热量来实现冷却，常用的介质有氟利昂、氨等。此时，物料可被冷却至-15℃左右。冷却操作时，冷却介质不能中断，否则会造成积热，系统温度、压力骤增，引起爆炸。开车时，应先通冷却介质；停车时，应先停物料，后停冷却系统。有些凝固点较高的物料，遇冷易变得黏稠或凝固，在冷却时要注意控制温度，防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道。
3．加压操作
凡操作压力超过大气压的都属于加压操作。加压操作所使用的设备要符合压力容器的要求，加压系统不得泄漏，否则在压力下物料以高速喷出，产生静电，极易发生火灾爆炸。所用的各种仪表及安全设施（如爆破泄压片、紧急排放管等）都必须齐全好用。
4．负压操作
负压操作即低于大气压的操作。负压系统的设备也和压力设备一样，必须符合强度要求，以防在负压下把设备抽瘪。负压系统必须有良好的密封，否则一旦空气进入设备内部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。当需要恢复常压时，应待温度降低后，缓缓放进空气，以防自燃或爆炸。
5．冷冻
在工业生产过程中，蒸气、气体的液化，某些组分的低温分离，以及某些物品的输送、储藏等，常需将物料降到比水或周围空气更低的温度，这种操作称为冷冻或制冷。一般来说，冷冻范围在-100℃以内的称冷冻；而-100～-200℃或更低的温度，则称深度冷冻，简称深冷。某些制冷剂如氨易燃且有毒，应防止制冷剂泄漏。对于制冷系统的压缩机、冷凝器、蒸发器以及管路，应注意耐压等级和气密性，防止泄漏。
6．物料输送
在工业生产过程中，经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物由前一个工序输往后一个工序，由一个车间输往另一个车间，或输往储运地点，这些输送过程就是物料输送。气流输送系统除本身会产生故障之外，最大的问题是系统的堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。粉料气流输送系统应保持良好的严密性。其管道材料应选择导电性材料并有良好的接地，如采用绝缘材料管道，则管外应采取接地措施。输送速度不应超过该物料允许的流速，粉料不要堆积在管内，要及时清理管壁。用各种泵类输送易燃可燃液体时，流速过快能产生静电积累，其管内流速不应超过安全速度。输送有爆炸性或燃烧性物料时，要采用氮气、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防造成燃烧或爆炸。输送可燃气体物料的管道应经常保持正压，防止空气进入，并根据实际需要安装逆止阀、水封和阻火器等安全装置。
7．熔融
在化工生产中常常需将某些固体物料（如苛性钠、苛性钾、萘等）熔融之后进行化学反应。碱熔过程中的碱屑或碱液飞溅到皮肤上或眼睛里会造成灼伤。碱熔物中若含有无机盐等杂质，应尽量除掉，否则这些无机盐因不熔融会造成局部过热、烧焦，致使熔融物喷出，容易造成烧伤。熔融过程一般在150～350℃下进行，为防止局部过热，必须不间断地搅拌。
8．干燥
干燥是利用热能使固体物料中的水分（或溶剂）除去的单元操作。干燥的热源有热空气、过热蒸汽、烟道气和明火等。干燥过程中要严格控制温度，防止局部过热，以免造成物料分解爆炸。在过程中散发出来的易燃易爆气体或粉尘不应与明火和高温表面接触，防止燃爆。在气流干燥中应有防静电措施，在滚筒干燥中应适当调整刮刀与筒壁的间隙，以防止产生火花。
9．蒸发
蒸发是借加热作用使溶液中所含溶剂不断汽化，以提高溶液中溶质的浓度，或使溶质析出的物理过程。蒸发按其操作压力不同可分为常压、加压和减压蒸发。凡蒸发的溶液皆具有一定的特性。如溶质在浓缩过程中可能有结晶、沉淀和污垢生成，这些都能导致传热效率的降低，并产生局部过热，促使物料分解、燃烧和爆炸，因此要控制蒸发温度。为防止热敏性物质的分解，可采用真空蒸发的方法，降低蒸发温度，或采用高效蒸发器，增加蒸发面积，减少停留时间。
10．蒸馏
蒸馏是借液体混合物各组分挥发度的不同使其分离为纯组分的操作。蒸馏操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏；按压力分为常压、减压和加压（高压）蒸馏。在安全技术上，对不同的物料应选择正确的蒸馏方法和设备。在处理难于挥发的物料（常压下沸点在150℃以上）时应采用真空蒸馏，这样可以降低蒸馏温度，防止物料在高温下分解、变质或聚合。在处理中等挥发性物料（沸点为100℃左右）时，采用常压蒸馏。对于沸点低于30℃的物料，则应采用加压蒸馏[3]。
五、危险化学品危害控制
1．操作控制
操作控制的目的是通过采取适当的措施，消除或降低工作场所的危害，防止工人在正常作业时受到有害物质的侵害。采取的主要措施是替代、变更工艺、隔离、通风、个体防护和卫生等。
（1）替代 选用无毒或低毒的化学品替代已有的有毒有害化学品是消除化学品危害最根本的方法。世界各国都为之付出巨大投资。我国近几年也投入大量人力和物力，研制使用水基涂料或水基黏合剂替代有机溶剂基涂料或黏合剂；使用水基洗涤剂替代溶剂基洗涤剂；用高闪点化学品替代低闪点化学品等。
（2）变更工艺 虽然替代作为操作控制的首选方案很有效，但是目前可供选择的替代品往往是很有限的，特别是因技术和经济方面的原因，不可避免地要生产、使用危险化学品，这时可考虑变更工艺，如改喷涂为电涂或浸涂、改人工装料为机械自动装料、改干法粉碎为湿法粉碎等。有时也可以通过设备改造来控制危害。
（3）隔离 隔离就是将工人与危险化学品分隔开来，是控制化学危害的有效措施。最常用的隔离方法是将生产或使用的化学品用设备完全封闭起来，使工人在操作中不接触化学品。如隔离整个机器，封闭加工过程中的扬尘点，都可以有效地限制污染物扩散到作业环境中去。
（4）通风 通风是控制作业场所中的有害气体、蒸气或粉尘最有效的措施。借助于有效的通风，使气体、蒸气或粉尘的浓度低于最高容许浓度。通风分局部通风和全面通风两种。对于点式扩散源，可使用局部通风。使用局部通风时，应使污染源处于通风罩控制范围内。为了确保通风系统的高效率，通风系统设计的合理性十分重要。对于已安装的通风系统，要经常加以维护和保养，使其有效地发挥作用。对于面式扩散源，要使用全面通风。全面通风亦称稀释通风，其原理是向作业场所提供新鲜空气，抽出污染空气，进而稀释有害气体、蒸气或粉尘，从而降低其浓度。采用全面通风时，在厂房设计时就要考虑空气流向等因素。因为全面通风的目的不是消除污染物，而是将污染物分散稀释，所以全面通风仅适合于低毒性、无腐蚀性污染物存在的作业场所。
（5）个体防护和卫生 在无法将作业场所中有害化学品的浓度降低到最高容许浓度以下时，必须使用合适的个体防护用品。个体防护用品既不能降低工作场所中有害化学品的浓度，也不能消除工作场所的有害化学品，而只是一道阻止有害物进入人体的屏障。个体防护用品的失效就意味着保护屏障的消失，因此，个体防护用品的使用不能视为控制危害的主要手段，而只能作为一种辅助性措施。在选择呼吸防护用品时应考虑有害化学品的性质、作业场所污染物可能达到的最高浓度、作业场所的氧含量、使用者的面型和环境条件等因素。需要强调的是，没有哪一种防护用品能保护作业人员免受各种危害的伤害。
（6）作业人员的个人卫生 除了以上控制措施外，作业人员养成良好的卫生习惯也是消除和降低化学品危害的一种有效方法。保持好个人卫生，就可以防止有害物附着在皮肤上，防止有害物通过皮肤渗入体内。
2．管理控制
管理控制是指按照法律和标准建立起来的管理程序和措施，是预防作业场所中化学品危害的一个重要方面。管理控制主要包括：危害识别、安全标签、安全技术说明书、安全储存、安全传送、安全处理与使用、废物处理、接触监测、医学监督和培训教育。
（1）登记注册 登记注册是化学品安全管理最重要的一个环节。我国登记注册的执行机构是“化学品登记注册中心”，其职责是对企业申报的化学品安全登记表及危险性数据填报单进行分类、审查和建档；对新化学品和未分类化学品进行燃爆和毒性试验，并进行分类；对危险化学品安全卫生数据进行评议和审核；制订各类危险化学品的预防和防护措施，降低企业化学品安全管理盲目性。
（2）分类管理 分类管理实际上就是根据某一化学品（化合物、混合物或单质）的理化、燃爆、毒性、环境影响数据确定其是否是危险化学品，并进行危险性分类。
（3）化学品安全教育 安全教育是化学品安全管理的一个重要组成部分。安全教育的目的是通过培训使工人能正确使用安全标签和安全技术说明书，了解所使用的化学品的燃烧爆炸危害、健康危害和环境危害，掌握必要的应急处理方法和自救、互救措施，掌握个体防护用品的选择、使用、维护和保养，掌握特定设备如急救、消防、溅出和泄漏控制设备和材料的使用。安全教育的作用是使化学品的管理人员和接触化学品的工人能正确认识化学品的危害，自觉遵守规章制度和操作规程，从主观上预防和控制化学品危害。