中華人民共和國《安全生產法》第二十五條規定：“礦山建設項目和用于生產、儲存危險物品的建設項目，應當分別按照國家有關規定進行安全條件論證和安全評價。”國務院頒布的《危險化學品安全管理條例》第十七條明確規定：“……生產、儲存、使用其它危險化學品的單位，應當對本單位的生產、儲存裝置每兩年進行一次安全評價。”硫酸是列入國家危險化學品目錄的產品，在新建、改擴建硫酸裝置以及正常運行過程中，必須按規定進行安全評價，這對硫酸工作者是一個新的課題。本文擬從介紹安全評價的基本概念入手，探討在硫酸生產企業如何開展安全評價。

    1安全評價概述

    1.1安全評價基本概念

    安全評價是以實現系統安全為目的，應用安全系統工程原理和方法，對系統中存在的危險、有害因素進行辨識與分析，判斷系統發生事故和職業危害的可能性及嚴重程度，從而為制定防范措施和管理決策提供科學依據。安全評價的基本內容如圖1所示。
識別危險性在于辨識危險源，確定來自危險源的危險性；評價危險度在于控制危險性，評價采取控制措施后仍然存在的危險性是否可以接受。這兩者在整個評價工作中相互交叉，相互重疊。

圖1安全評價基本內容

    1.2安全評價的分類

    安全評價根據評價對象的不同階段分為4種：

    a.安全預評價——根據建設項目可行性研究報告的內容，在初步設計以前，分析和預測該建設項目可能存在的危險、有害因素的種類和程度，提出合理可行的安全對策措施及建議。

    b.安全驗收評價——在建設項目竣工、試生產運行正常、項目竣工驗收前，對建設項目的設施、設備、裝置實際運行狀況及管理狀況進行安全評價；查找該建設項目投產后存在的危險、有害因素，確定其程度，提出合理可行的安全對策措施及建議，是對安全項目“三同時”的檢查落實。

    c.安全現狀評價——針對生產經營單位總體或局部的生產經營活動的安全現狀進行安全評價。

    d.專項安全評價——針對某一項活動或場所，如一個特定的行業、產品、生產方式、生產工藝或生產裝置等存在的危險、有害因素進行安全評價。

    1.3安全評價目的

    安全評價的目的是尋求最低事故率、最小損失和最優安全投資效益，具體包括4個方面：

    a.實現全過程安全控制；

    b.建立系統安全的最優方案，為決策提供依據；

    c.為實現安全技術、安全管理的標準化和科學化創造條件；

    d.促進企業實現本質安全化。

    1.4安全評價的程序

    安全評價的一般程序包括以下幾個方面：

    a.資料收集。明確評價對象和范圍，收集國內外相關法規和標準，了解同類設備、設施及生產工藝和事故情況，了解評價對象的自然和社會環境狀況。

    b.危險、有害因素辨識與分析。根據所評價對象的自然環境狀況、工程建設方案、工藝流程、裝置布置、主要設備和儀表、原材料、中間產品、產品的理化性質等，辨識和分析可能發生的事故類型、事故原因和機制。

    c.安全性評價。在上述危險、有害因素辨識與分析的基礎上，劃分評價單元，選擇一種或多種評價方法，進行定性或定量評價。在此基礎上進行危險性分級。必要時對可能發生的重大事故后果進行估算。

    d.提出安全對策措施。根據評價結果，對高于標準值的危險必須采取技術或管理措施，降低或控制危險。低于標準值的危險屬于可接受危險，應采取監測措施，防止生產條件變更導致危險值增加。對不可排除的危險要采取防范措施，提出應建立的應急救援預案等要求。

    e.評價結論。針對不同種類評價，根據評價結果的內在聯系、相關性及不同作用，做出正確結論。

    1.5安全評價的依據

    安全評價的依據主要有以下幾個方面：

    a.國家頒布的法律、法規，地方頒布的法規，國家有關部門的規章；

    b.國家或行業(地方)發布的標準；

    c.企業發布的管理規章制度；

    d.我國已參加、確認的國際法規、標準、文件等。

    2硫酸生產的危險和重大危險源辨識

    2.1危險化學品

    根據《危險化學品管理條例》的規定，硫酸生產過程中屬于危險化學品的有以下幾方面：

    a.原料及燃料——硫磺(固體、液體)、硫化氫氣體、氨(氣體、液體)、重油、煤氣、柴油、液化氣、天然氣；

    b.產品——硫酸、發煙硫酸、液體SO2、液體SO3，其它屬于危險化學品的副產品；

    c.生產過程——SO2氣體、SO3氣體、硫酸、發煙硫酸；

    d.檢修過程——氫氣、硫酸、發煙硫酸、催化劑、SO2氣體；SO3氣體。

    2.2危險性分析

    硫酸生產中的危險、有害因素依據不同原料、不同工藝流程會有所不同，現重點分析硫鐵礦及硫磺制酸過程中的危險、有害因素。

    2.2.1硫鐵礦制酸

    在硫鐵礦加工過程中，存在著礦石砸傷、加工設備意外傷害、破碎機的噪音與震動、尾砂干燥過程中的重油灼傷以及粉塵危害。

    在硫鐵礦焙燒過程中，存在著高溫礦渣的灼傷、氣體與粉塵的危害、廢熱鍋爐安全裝置失效引起的泄漏和爆裂、供料及排渣裝置的意外傷害。在沸騰爐升溫過程中還存在著柴油燃燒、含油礦塵的爆炸危險。

    在爐氣凈化過程中存在著高壓電的觸電危險、SO2氣體及稀酸的危害、電除塵(霧)器的爆炸危險。

    在SO2氣體轉化過程中，存在著SO2、SO3氣體危害、催化劑及冷凝酸的危害。在升溫過程中還存在著柴油、煤氣、石油氣等的燃燒、爆炸危險。

    在爐氣干燥和SO3氣體吸收過程中，存在著SO3和SO3氣體危害、硫酸泄漏灼傷的危險。

    在采用氨法回收尾氣的工藝中，存在著氨的爆炸、燃燒、中毒危險。

    在廢熱鍋爐(含省煤器)運轉方面，存在著安全裝置失效引起的泄漏和爆裂危險；在機電設備運轉方面，存在著風機、酸泵等意外傷害危險及電器設備的觸電危險。

    在設備檢修方面，存在硫酸灼傷、SO2、SO3氣體和催化劑毒害、機械設備意外傷害，以及長期停用設備因濃硫酸吸水稀釋后與鋼鐵反應產生氫氣引起著火、爆炸的危險。

    2.2.2硫磺制酸

    在固體硫磺加工過程中，存在著燃燒、爆炸、液體硫磺及蒸汽灼傷的危險。
在硫磺焚燒過程中，存在著高溫爐氣、液硫及蒸汽灼傷的危險、SO2氣體中毒危害。

    在空氣干燥和SO3氣體吸收過程中，存在著SO3氣體危害、硫酸泄漏灼傷的危險。
與硫鐵礦制酸相同部分存在著相同的危險。

    2.3重大危險源辨識

    根據國家標準GB18218-2000《重大危險源辨識》的規定，重大危險源系指存在著危險物質且數量等于或超過臨界量的單元。硫酸生產企業存在的危險物質及其臨界量見表1。

    上述危險物質在硫酸生產企業生產現場的量一般小于臨界量，在儲存區就要區別企業情況加以確定。如果在儲存區有多種危險物質，則要按照公式∑=qi/Qi≥1計算判斷。式中：qi為每種危險物質實際存有量；Qi為與各危險物質相應的臨界量。如果單元中的危險物質量滿足此式，即可以認定為重大危險源。

表1硫酸生產企業存在的危險物質及其臨界量

    根據國家安全生產監督管理局《關于開展重大危險源監督管理工作的指導意見》要求，將壓力容器、壓力管道、鍋爐列入重大危險源。其中蒸汽鍋爐額定蒸汽壓力大于2.5MPa，且額定蒸發量大于或等于10t/h。大部分硫酸裝置廢熱鍋爐蒸汽壓力為3.8MPa，80kt/a以上硫酸裝置廢熱鍋爐蒸發量在10t/h以上，應列入重大危險源管理。

    3硫酸生產中評價單元的確定和評價方法的選擇

    3.1評價單元的確定

    評價單元就是在危險、有害因素辨識與分析的基礎上根據評價目標和評價方法的需要，將系統分成有限的確定范圍的評價單元。這樣可以簡化評價工作，減少評價工作量，避免遺漏，使危險評價更切合實際，提高評價的準確性。

    根據硫酸生產企業的特性，本文擬將硫酸生產裝置劃分為8個評價單元：原料處理、焙燒、凈化、轉化、干吸、廢熱鍋爐、尾氣處理、儲存。

    原料處理單元包括硫鐵礦制酸的硫鐵礦破碎、硫精砂干燥及配礦，硫磺制酸的固硫儲存、熔硫、精制及液硫儲存。

    焙燒單元包括硫鐵礦制酸的焙燒系統(含灰渣處理裝置)，硫磺制酸的焚硫系統(不含空氣干燥裝置)。

    凈化單元包括硫鐵礦制酸的凈化系統(含熱電除塵裝置)及稀酸(污水)處理裝置。
轉化單元包括轉化器、換熱器、硫鐵礦制酸的主鼓風機等。

    干吸單元包括硫鐵礦制酸的爐氣干燥及SO3吸收裝置，硫磺制酸的空氣干燥裝置及SO3吸收裝置。

    廢熱鍋爐單元包括焙燒和轉化工序的廢熱鍋爐、過熱器、省煤器、除氧器等。
尾氣處理單元包括尾氣回收裝置及母液處理裝置。

    儲存單元包括各種規格的產品硫酸及其它危險化學品的儲存裝置。

    以上單元中廢熱鍋爐單元、凈化單元、尾氣處理單元并非為所有硫酸企業所有。另外，各個單元均包括裝置的開車、停車、正常運行及檢修過程。

    3.2評價方法的選擇

    常用的安全評價方法有十幾種，對不同的生產系統，在不同的評價階段使用不同的評價方法更為有效?！段ｋU化學品生產企業安全評價導則》(試行)提出對危險化學品生產單位現狀的安全評價，其安全生產條件的安全評價以安全檢查表的方法為主，其它方法為輔。對其它方面的安全評價可根據危險化學品生產的實際情況，選擇國際、國內通行的方法。

    本文擬采用“化工廠危險程度分級法”對硫酸企業的整體危險進行安全評價，采用“作業條件危險性評價法”對各單元的危險性進行評價比較，采用“安全檢查表”對硫酸企業的安全管理現狀進行評價。對重大事故的分析評價還可以采用“故障樹分析法”、“事件樹分析法”等進行評價分析，對重大事故后果的評價可以采用“泄漏、著火、爆炸、中毒評價模型”進行評價?？梢詤⒁娢墨I。

    3.3安全評價

    3.3.1化工廠危險程度分級法

    該評價方法以化工生產、儲存過程中的物質、物量指數為基礎，用工藝、設備、廠房、安全裝置環境、工廠安全管理等系數修正后，提出工廠的實際危險等級。該方法的評價程序如圖2(略)所示。

    圖2系數α1-α5，由各自的相關系數計算，在此不詳述。根據上述程序評價可得出工廠固有危險指數G，由表2查出工廠固有危險等級，再結合工廠安全管理等級由表3查出工廠實際危險等級。工廠安全管理等級要以工廠管理檢查表對照工廠實際逐項檢查計分，進而根據分值來確定。有關安全檢查表內容見本文3.3.3。

表2 工廠固有危險等級劃分

表3工廠實際危險等級

    按照上述程序，對一套以固體硫磺為原料、采用兩轉兩吸流程、生產w(H2SO4) 104.5%發煙硫酸和w(H2SO4) 98%硫酸的200kt/a硫磺制酸裝置進行安全評價，得出其工廠實際危險等級。通過計算，該硫磺制酸裝置各單元的固有危險指數見表4。

表4  200kt/a硫磺制酸裝置各單元固有危險指數

    由表4可見，固有危險指數最高的單元為儲存單元，因該單元最大儲存量為10kt，一旦發生意外可能造成的危害范圍最大。其次是干吸單元，在運行中有500t硫酸在循環，泄漏造成的危害很大。

    根據單元固有危險指數，按G=(∑gi2/5)1/2計算工廠固有危險指數，得G=500.33，查表2可知工廠固有危險等級屬于三級。

    如果將該廠安全管理等級定為“一般”，則由表3確定工廠實際危險等級為“中度”。由表3可知，硫酸生產企業安全管理的程度是影響工廠實際危險等級的重要因素，安全管理搞上去，就可以降低工廠的實際危險等級，反之則升高。

    3.3.2作業條件危險性評價法

    對于一個具有潛在危險的作業條件，影響危險性的主要因素有3個：

    a.發生事故或危險事件的可能性L，取值范圍0.1-10；

    b.暴露于這種危險環境的頻率E，取值范圍0.5-10；

    c.事故一旦發生可能產生的后果C，取值范圍1-100。

    作業條件危險性用公式表示為：

    D=L×E×C

    根據計算得到的D分值確定危險的程度，D分值與危險程度的關系見表5。3個因素的分值主要根據以往經驗確定，有一定的局限性，只是一種作業的局部評價。
根據硫酸生產企業的特征，對上例的硫磺制酸系統各單元的危險性進行評價，其結果見表6。

表5  D分值與危險程度

表6   200kt/a硫磺制酸裝置各單元危險性評價

　　由表6可見，該硫磺制酸裝置除轉化單元為“稍有危險”外，其它單元都是“可能危險”。其它流程的裝置單元評價結果大致相同。

    3.3.3安全檢查表法

    安全檢查表法是按照相關的標準、規范等對已知的危險類別、設計缺陷以及與一般工藝設備、操作、管理有關的潛在危險性和有害性進行判別檢查?？蛇m用于工程、系統的各個階段，也完全適用于硫酸生產企業。

    根據具體情況采用不同的檢查表，可以簡單地分成為檢查結果定性化、半定量化或定量化的安全檢查表。但安全檢查表只能作定性分析，不能定量，也就是說不能提供危險度的分級。

    對硫酸生產企業安全現狀進行評價的安全檢查表主要內容為：安全機構，安全生產責任制及規章制度，安全教育及培訓、考核、取證情況，事故(包括未遂事故)及職業危害情況，裝置內危險物質的種類及管理，生產裝置運行安全管理，生產裝置主要設備運行管理，有毒有害因素監測與控制，防護設備與器具管理，消防系統的檢查與管理，系統的安全應急救援預案等。

    對于硫酸生產企業安全生產條件的分析，可以參照《危險化學品生產企業安全評價導則》(試行)中“安全生產條件的分析”的要求進行，本文不再詳述。

    通過安全檢查表的分析評價，我們可以找出不符合國家有關法律、法規、標準以及企業規章制度的問題所在。在此基礎上可以提出改進安全生產條件的建議、相應的整改措施建議以及對硫酸事故應急救援預案的修改意見，從而全面提高企業的安全生產和安全管理水平，提高企業的整體管理水平、技術水平和經濟效益。

    4結論

    通過以上3種方法的評價，給出了硫酸生產企業的危險等級、各單元的危險性分析以及企業安全管理的綜合評價，由此可以得到如下結論：

    a.對硫酸生產企業進行安全評價是國家安全生產法律的要求，也是企業自身加強安全管理的需要。

    b.對200kt/a硫磺制酸裝置的安全評價結果表明，硫酸生產企業屬于中度危險企業，除轉化單元為“稍有危險”單元外，其它單元都屬于“可能危險”單元，需要我們高度重視。

    c.應用安全檢查表可以綜合檢查企業的安全狀況，進而提出相應的改進措施及建議。