危险化学品安全管控形势分析与科技发展对策

方 煜

(中国石化青岛安全工程研究院，山东青岛 266071)

化学工业是国民经济的重要组成部分，目前我国各类化学品生产量已接近全球总量的40%，每年新增危险化学品超过1 000种以上；截至2018年末，石油和化工行业规模以上企业27 813家，全年增加值同比增长4.6%，主营业务收入12.4万亿元，同比增长13.6%，占全国规模工业主营收入的12.1%[1]。随着国家继续鼓励外商投资，坚持发展高层次的开放型经济，未来我国生产的化学品量将会更高，生产主体组成趋向复杂。

1 危险化学品安全监管面临的形势

1.1 存在发生重特大事故的风险

近年来化学工业的高速发展，一方面加剧了先进生产能力与落后生产能力并存的局面，其中点多面广的中小微化工企业占了较大比重，这类企业分布于居民区等敏感区域附近，一旦发生事故，社会影响恶劣；另一方面，我国已形成上海化学工业区、南京化学工业区、惠州大亚湾石油化学工业区、广东省茂名石化工业区等近480个化工园区，园区的规模化、装置的大型化等也给安全生产带来极大挑战；与此同时，我国已建成镇海、舟山、大连、黄岛、天津等多个国储库以及多个大型商储库，一批新的储油储气库相继投入建设，大型罐区和库区等重大危险源的安全保障成为重要命题，目前还缺乏极为有效可靠的安全保障能力。企业、园区、罐(库)区高速发展引发的安全问题未得到有效解决，仍存在发生重特大事故的风险。

1.2 新兴能源化工产业对安全生产提出新的要求

我国新兴能源化工产业的加速发展给化学品安全带来了新的问题，如页岩气的开发力度将不断加大，天然气的市场需求猛增，大规模的运输，一大批新储气库将相继建设并投入运行，以天然气为起点的碳一化学合成产业链蓬勃发展；能源正在经历多元化转变，特别是新能源的开发利用不断深入，氢能利用的步伐不断加快，对能源问题的应对，也正在发生从“探寻能源”到“创造能源”的转变，化学将逐步占据更大的历史舞台；人口增长、经济结构调整、智能制造、城市化等因素影响，必将带来化学品和材料需求的变化，新的化学品将不断涌现，全生命周期的安全问题是必然面临的重要挑战。

1.3 新技术革命加速了产业迭代步伐

以信息网络、大数据分析和人工智能为代表的数字革命孕育兴起，特别是5G、区块链等技术将开启万物互联、数字化、网络化和智能化的时代序幕，改变甚至重塑现行的生产和经营模式，逐步实现生产、运输和使用等过程更加精准地控制[2]，推动危化品安全管控的数字化转型，成为大幅提升行业安全水平的新契机，借助信息化、智能化技术，提高化学品行业安全生产水平成为必然趋势。

1.4 缺乏统一的危化品安全管控数据库

我国的化学工业经过多年来的发展，相应的基础数据管理仍十分欠缺，有效的统一数据管理机制尚未建立，危化品数据分散在各环节，尚未形成健全统一、系统化的数据管理架构，相关的数据库也尚未建立。特别是国家层面危化品物性数据库、危险工艺基础数据库、化工企业风险评估基础数据库等综合性原创数据库均呈欠缺状态，不利于危化品的有效监管。

1.5 危化品重特大安全事故应急处置能力有待提升

近年来危化品重特大事故偶有发生，从江苏响水“3·21”爆炸事故、河北张家口“11·28”爆燃事故、天津港“8·12”特大火灾爆炸事故来看，危化品事故具有显著的外延性，往往从企业内的危化品燃爆发展形成与城镇、社会复杂耦合的巨灾事故。目前还缺乏对此类事故从事故触发、孕育、发展及演化整个过程事故演化规律的系统性研究，针对重特大事故场景的侦、检、洗、消、防等各方面技术和装备能力与时代发展水平不相适应，综合应急处置水平有待提升。

2 危险化学品安全科技发展存在的不足

危化品安全是一个复杂的系统工程，应从风险评估、监测预警、应急处置、综合保障等不同层面，从基础理论、关键技术、标准、装备、平台等多个方面构建起强有力的系统化综合保障技术体系[3]。经过多年来的发展，危化品安全科技发展已取得了长足的进步，但也存在一定不足。

a)从危化品安全科技各个阶段的发展情况看，目前还集中处于确保重大危险源等安全的阶段，包括重点危险工艺、重大油气储运设施等安全保障，科技发展还多为突出问题导向，系统性和全面性有待提升，系统安全保护层亟待建立；本质安全和智慧安全处于起步阶段，特别是本质安全工艺技术、本质安全的装备技术等，与国外技术水平及时代发展要求存在一定差距，需加快相关技术、装备的研发工作步伐。

b)从危化品安全不同层面的发展情况看，风险评估方面，针对危险废物、新化学品、新工艺、新能源开发利用等方面，新风险的研究不足，面向多灾耦合、重大事故及巨灾场景的风险评估理论发展相对滞后，相关的科学基础数据库和算法模型构建能力一定程度欠缺，适应国情的风险评估手段和软件系统工具自给率偏低[4]；监测预警方面，基于人工智能、大数据的安全监测预警理论研究尚不足，针对危化品全生命周期的智能监检测技术和装备较为缺乏，相关科技产业发展相对滞后；应急处置方面，围绕多灾种耦合的事故演化规律研究尚不足，针对复杂事故场景的现场侦检技术和装备研究亟待加强，危化品泄漏燃爆事故的应急消防技术需进一步提升；综合保障方面，围绕高危工艺的综合安全保障技术以及储罐区、储油储气库、长输管道高后果区，安全综合保障技术有待系统加强。

c)从危化品安全保障技术支撑体系的各个方面看，基础理论方面，大尺度的燃爆基础科学、化学反应深层致灾机理、安全管理科学理论等方面的研究尚不足；关键技术方面，围绕新兴风险、未知风险的防范应对技术以及安全信息化、智能化技术开发需要加快步伐；标准和规范方面，现有体系有待完善；装备平台方面，在一些先进、重大科技装备研制及建设方面存在不足，科技平台建设力度和发展水平有待提升；科技产业化方面，危化品安全相关科技产业的发展较为滞后。

3 危险化学品安全科技发展对策建议

3.1 开展关键技术和装备研发

国家层面可考虑设立危险化学品重大科技专项，围绕风险评估、监测预警、应急救援、综合保障等多个领域组织开展研究，系统防控化工与危险化学品行业的安全风险，通过整合应用，建立示范工程，逐步辐射全域。开展危险工艺深层致灾机理、城市巨灾事故演化规律和理论、安全人工智能核心算法、大型燃爆基础科学、新能源开发利用等新兴产业发展新风险的研究，为关键技术开发和工程设计、应急救援等提供科学依据；开展工艺本质安全化技术、危险工艺的综合保障技术、设备完整性管理与寿命预测技术、危化品全生命周期安全管控信息化智能化技术、高效应急处置技术、氢能等新能源开发利用安全保障技术、化工园区/企业/装置定量风险评估技术、大型罐区安全保障技术等的研究，解决安全管控的关键、难点问题。开展危化品全生命周期安全智能感知技术与装备、复杂场景危化品泄漏高效应急处置装备、大型火灾扑救装备等的开发，大力提升安全管控及应急救援能力和效率。

3.2 推动全面技术创新

针对当前面临的形势与行业安全健康可持续发展的长远需求，应重点考虑本质安全、智能化安全技术的发展，实现全面技术创新。借助新的过程强化技术，在新工艺设计开发、新能源利用等过程全面实现危险物料的替代、危险反应条件的优化、生产装置的高可靠性等目标，促使能源化工生产向更加高效、安全的方向发展；开展万物互联背景下的感知技术和器件研究，满足对化学品轻便、灵敏、快速、高效的检测技术和装备需求；随着大数据、人工智能技术的进步，通过对生产过程工艺、设备、仪表运行大数据的管理与分析利用，有效推动生产过程智能化安全管控，实现工厂的智慧化管理；系统研究对新兴技术未知安全风险的评估与管控，基于物联网、大数据、云计算、人工智能、模拟仿真、情景推演等技术构建风险预测预判工具，确保新产业、新材料、新政策、新技术等不带来无法承受或未认知的风险和灾难，实现对未知风险的预判以及灾难发生前的先兆事件的研究和关注。

3.3 推动科技平台建设

围绕危险化学品安全，国家及行业相关部门可支持并推动一批国家及行业层面安全科技创新平台(如重点实验室、技术创新中心、工程技术中心等)及危化品监管技术支撑平台、科学数据中心的建设；从项目、经费、人才等方面加强已有科技平台的建设运行支持力度；鼓励相关学会、协会、技术联盟的发展，推动行业技术交流和成果转化推广及应用，为保障化学品行业的安全、健康及可持续发展提供相应技术支持。

3.4 促进科技成果转化推广与产业化

相关部门可考虑进一步优化实施先进科技成果推荐机制，加强已形成重大科技成果的推广与应用，助推建设一批科技示范企业，推进相关产业技术创新联盟的组建，鼓励支持国家级的产业技术创新中心建设，逐步引导建立我国化学品安全产业体系，推动我国应急科技产业发展。

4 结语

危险化学品事故已成为我国工业安全生产事故中的最主要形式，危险化学品安全已成为与社会安全、城镇安全等相互交错、耦合的复杂问题，是安全生产重中之重，迫切需要依靠科技手段系统提升化学品安全管控及应急技术装备水平，保障我国化学品工业安全、高质量发展，促进我国由化学品制造大国向制造强国转变，推动我国化学工业工业迈向全球产业价值链中高端，支撑国家经济社会又快又好发展。