基于本质安全的化学工艺风险评价方法研究

桂彬（贵州大学化学与化工学院， 贵州 贵阳 550000）

基于本质安全的化学工艺风险评价方法研究

桂彬（贵州大学化学与化工学院， 贵州 贵阳 550000）

近些年来，随着中国经济发展的速度加快，我国化工产业的发展也发生巨大的变化，并且为化学行业以及经济社会发展贡献力量。化工产业在生产环节中必须要严肃考虑的重要因素就是化工生产的安全性保障。这不仅仅关系到化学工艺产业的安全与未来发展，也关系到整个化工行业生产与制造未来与发展。在此大背景下，本文基于本质安全的理念，然后从本质安全的角度，对化学工艺风险的评估方法进行了深入的研究，为提高化工生产的安全性提供了有价值的参考。

本质安全;化学工艺;评价指标

1 化学工艺与本质安全

在现阶段，我国的化学工艺安全生产风险评估主要是以事故的预防和应急措施为主要，并没有从根源上真正消除化学工艺制造过程中存在的安全事故风险，因此化学工艺生产事故在国内时有发生。

本质安全是一种主动的风险管理方法，国外研究者将它提炼为四种基本策略，可以概括为以下。

（1）尽量减少有害物质的数量。工艺制造体系中危险物质的数量和能量越少，事故发生的可能性越大，事故的严重程度也可能造成。

（2）使用安全或危险性较小的物质或者替代危险的物质与工艺。置换原理主要是在系统中，使用相对安全的材料或过程，而不是产生危险材料或导致严重的事故。

（3）易用危险物质的形式，以最小危害或工艺条件的最低风险。减灾原则是在危险作业中，保持安全工作条件或减少危险物质或能量释放危险形式的材料和设施的影响，或者使用相对更安全的储存、运输的危险物质［1］。

（4）简化操作，减少使用安全保护装置，减少人工制造过程中产生的失误与安全操作风险。简单的过程，设备和系统往往更安全，因设备包含较少可以避免错误的多发。在实际应用中，为了选择最小化、替代原则、适度原则和简化原则，在实际应用中一般需要遵循一定的顺序原则，一般情况是针对原则进行考虑，并不要求逐一使用或者全部运用到工艺过程中。

2 本质安全下的化学工艺风险评价

2.1 评价指标体系

通过对化学工艺的分析表明，该工艺不仅关系到许多易燃易爆危险品，而且涉及到各种有毒的原材料和中间产品，过程中伴随着大量的物理和化学反应。同时，还具有物理、化学爆炸、火灾爆炸、有毒材料等一系列的传播与控制等情况。在了解和掌握化学过程特性和本质安全的基本概念和思想的基本前提下，建立基于本质安全的化学工艺生产风险的安全评价指标体系，指标体系可分为三个层次：第一层为单一目标层，是化学工艺制造技术的集中表现；第二层是危险源的化学工艺指标划分层次，包括安全指标的化学性质和固有安全指标的工艺条件；第三层则是对化学物质的安全性指标进行危险化学品的划分。

2.2 评价指标的插值处理

由于谢巴德相似插值算法对于化工工艺风险的评价以及评价指标的等级之间的复杂关系难以进行定性与定量分析，因此根据提供的样本数据，形成类似函数算法模式进行安全评价，从而避免了因传统模糊综合评价方式产生的复杂安全评价模式。此类插值算法的原理主要概括为：以系统评价标准为基本依据，对目标的评价等级以及评价指标分别用 y（i）和 x*（i，j）表示，其中，i=1-n，j=1-m，m、n 分别表示依据样本数据的评价等级与实际评价指标等级，并对各类评价指标进行标准化处理，得到 x* 的标准化形式x：

式中：x 1 与 s（j）分别表示原来样本中第 j 个指标 ｛x*（i，j）/ i=1-n，j=1-m｝ 的平均值与标准差。类似的插值方法的基本思想是：得到的对象的索引值，选择样品的评价对象以及评价的对象级别插补，从而使评价指标的期望值达到最小。

3 实例分析

根据谢巴德相似插值算法处理的本质安全评价方法，在实际生产过程投入使用过程中，每个指标有一二三等级之分，第一等级表示生产过程样本指标的最安全等级，第三等级表示样本的最不安全等级。以MMA即甲基丙烯酸甲酯进行分析表明，作为一种化工生产的有机物质，常常作为聚合单体进行聚合物的制造与生产，由此在对该物质的化工生产制造过程中，利用上述的指标等级评价，对样本的数据以及基本情况进行处理后，对产生的指标等级进行排序，再利用上述的函数类似算法模式进行计算求解，可以得到本质安全的谢巴德插值处理的化学工艺风险评价基本分析结果［2］。

4 结语

基于本质安全的化学工艺风险安全评价方法，可以成功地降低化工工艺制造过程中安全事故的发生几率和化工人员在生产过程中存在的化学事故风险，文中根据本质安全的基本概念与原理分析，提出了化学工艺制造过程中的本质安全风险评价指标体系，建立相关的安全评价模式，利用MMA实践案例检验该方式的可行性。

［1］李求进，陈杰，石超，吴宗之.基于本质安全的化学工艺风险评价方法研究［J］.中国安全生产科学技术，2010，02：45-50.

［2］余超超.基于本质安全的化学工艺风险评价方法研究［J］.科技展望，2016，06：54.