化工安全技术与环境保护措施分析

秦春江(中国石油独山子石化公司，新疆 克拉玛依 833699)

0 引言

基于化工产业属性，其日常生产活动中需要用的原料大部分为危险物品，且生产流程也存在一定的危险指数，因此根据国家安全生产要求，各地区化工产业应集中在化工园区内，对其开展统一安全管理。根据相关数据调查显示，我国目前化工园区共有676家，其中超大型园区14家，并且通过化工产业经济收益调查发现，目前化工业已经成为我国主要支柱性经济产业之一。但随着化工业生产种类与规模不断扩大，近几年化工事故发生次数明显提升，根据相关新闻报道统计表明，天嘉宜化工有限公司因化工事故死亡78人，河南煤气集团义马气化厂因化工事故死亡15人，截至2019年底，因化工事故共死亡112人。基于该数据分析表明目前我国化工安全生产形势较为严峻，所以要有效降低化工事故隐患风险，积极应对化工安全技术进行深入思考与分析，充分明晰化工安全技术与环境保护的意义。

1 化工安全技术与环境保护的重要意义

基于化工产业属性，其日常生产活动中需要用的原料大部分为危险物品，且生产流程也存在一定的危险指数，有效降低化工事故隐患风险，明晰化工安全技术与环境保护的意义[1]。

1.1 国家安全发展需要

由于化工行业生产过程中经常会采用大量的化学药品，因此，其生产过程以及成品一般会具有一定的化学性，其中一部有较强的腐蚀破坏性。为确保社会各领域行业健康发展，化工安全技术与环境保护是保证国家安全发展的基础。

1.2 城市安全发展需要

城市作为人民群众生活、工业生产的载体，涵盖社会发展方方面面，其携带的安全隐患决定了城市的脆弱性。一旦化工产业与城市发展出现“矛盾”，则会危害整个城市安全。化工安全技术与环境保护是确保城市健康可持续发展的重要保障。

1.3 化工园区营商环境需要

化工园区相较于其他工业园区而言风险程度较高，而且国家对化工园区的管控力度也较强，因此，基于化工园区自身发展特性、园区营商环境以及国家管控要求，化工安全技术与环境保护是化工园区健康发展的必然选择，与此同时，还应对化工园区采取封闭式管理。由此可见，做好化工安全管理不仅可以满足化工园区营商环境需要，还能够有效做到风险防控，做好隐患排查治理，从而为化工产业和谐发展与安全运营创造条件。

2 化工安全技术分析

2.1 储罐防范技术

化工产品一般具有腐蚀性，因此对于盛装该系列产品的容器质量与管理要求尤为严格。储罐作为化工生产中常见设备，应确保其整体结构与功能性能完好，首先应检查储罐阀门是否拧紧，且各个接头与管线接头连接安全；其次检查压力表安装是否符合安装规范，安装质量是否合格，以规避泄漏事故；最后针对储罐气体换置时需要确保换气彻底并且在此过程中完全不与空气接触，以防爆炸。

2.2 自动化控制技术

2.2.1 DOS分散控制系统

基于自动化技术不断深入，DOS分散控制系统逐渐在化工生产中得以普及应用，并形成了较为完善的化工企业现代化管理系统，其主要结构包括过程级与管理级等。过程级是化工企业现代化管理系统能够有序运转的基础，主要负责DOS分散控制系统中各项功能可以被有效使用，此外还可以推动操作单元，为此相关工作人员需要掌握该领域知识与技能，从而负责整个系统的稳定运行与相关的管理工作。而管理级更是用与中小化工企业，相对于过程级而言其在DOS分散控制系统较为罕见，其本身带有系统性与可靠性，同时维护也非常灵活、简单。DCS分散控制如图1所示。

图1 DCS分散控制图

2.2.2 PLC可编程控制系统

可编程逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)，最早是由美国研发并于20世纪60年代推向世界的一种数字运算控制电子系统。PLC技术的研发初衷是用来取代传统继电接触控制系统，主要功能是储存、运算与控制。PLC技术在实际化工生产运用中可以通过数字式和模拟式的输入和输出方式对各类机械设备进行控制，促使机械设备在各种操作指令控制下完成自动化生产，能够大幅度降低安全事故发生率。

2.2.3 SIS安全仪表系统

SIS安全仪表系统拥有逻辑解读器、传感器以及执行机构，在化工生产中可以发挥其对应的功能，降低突发事故造成的影响。SIS安全仪表系统具体运作模式如图2所示。通过传感器等设备，当有危险发生时SIS安全仪表系统能够及时发现问题，并做出提醒，以此降低安全事故的发生率。

图2 SIS安全仪表系统

2.3 视频监控与智能分析技术

随着CCTV、计算机通信、数据采集等技术不断发展，化工行业内部已经基于MPEG-4/H.264视频编码技术，成功构建了工业电视监控系统与视频会议系统。从而在系统实际运行中可以通过智能视频分析功能对具有安全隐患的行为或设备进行自动报警预示。

3 化工安全管理措施

基于化工产业均在化工园区统一管理，本文将以化工园区为切入点，有针对性地分析化工安全技术[2]。

3.1 卡口智能管控系统

卡口智能管控系统在实际应用中是基于人员、车辆与物体协同管理的化工安全技术[3]。卡口类别分为：(1)危化专用卡口，仅允许危险化学品运输车可以通行的卡口；(2)普通卡口，危险化学品运输车不可以通行，仅普通车辆和人员允许通行的卡口；(3)应急卡口，指平时关闭、应急状态打开的卡口；(4)综合卡口，危险化学品运输车辆、普通车辆和人员均可通行卡口。

由于化工园区是城市所有化工产业的聚集地，危化企业、易爆储罐与危化品诸多，为有效对其进行管理，降低安全风险需要采取卡口智能管控系统，从而对进出化学园区的人员、普通车辆、化学品运输车辆进行实时动态监管。其中卡口智能管控系统主要采用的技术有Gate Bay 管理系统、RFID定位技术、视频监控平台与面部识别技术[4]。

3.2 车辆物联网系统

第一，利用图像分析和LOT感知技术对进出车辆进行信息采集，将采集到的信息传送到前端设备，利用车牌分析技术和物联网RFID技术对采集到的信息进行自动化智能分析。

第二，将分析完成的信息数据与前端图像技术采集到的视频信息传送到管理后端，由总控平台对人员和车辆信息进行识别，从而对园区进出人员和车辆进行主动非接触式批准。

同时，为进一步确保化工安全技术整体作用效值，充分发挥车辆物联网与卡口智能管控系统成效，应为化工园区车辆与工作人员配备识别卡，从而在车辆与人员进出化工园区时，卡口智能管控系统可以对其所携带的识别卡进行识别与图像扫描，从而利用车辆物联网系统对其身份进行认证。此外，工作人员所配置的识别卡应涵盖该工作人员企业、姓名、职务、部门等信息，而车辆识别卡则应涵盖车辆归属单位、储罐性质以及车牌号等信息内容。该信息化系统技术的应用能够有效管控外来车辆与人员靠近化工企业，增加化工安全风险[5]。

3.3 化工园区封闭化管理

第一，隔离化工园区外部风险。隔离园区外界所有不稳定、不可控因素，禁止无关人员和车辆进入园区，从而保证化工企业正常生产建设。

第二，明晰安全信息。基于信息化管理系统，相关化工园区管理人员可以随时掌握园区内部企业数量、人员分布以及对普通物流车辆与危险化学品运输车辆进行实时动态监测，从而对化工企业的安全运行状态进行有效把控。

第三，管理移动风险。由于园区内化工企业众多，存在的化学危化品运输车辆也相对较多，因此，为避免危化品运输车辆在行驶中发生安全事故，需要为其设立专门的行驶路线与进出园区卡口，从而对其进行安全风险管控。

第四，快速应急处置。将化工园区内所有广播系统与报警系统相连，并设立逃生与疏散通道，从而当发生安全事故时，可以及时通过广播将事故告知到园区内每一位人员，进而让园区内所有人员听到消息后可以迅速疏散和撤离，保证人员生命安全[6]。

4 化工环境保护技术

有关部门应提高对化工产业废弃物排放的重视程度。化工产业所使用的原料大部分为化学物质，该类物质在经过处理后依旧会存在大量化学物质残留， 如若不进行无害化处理直接排放，将会直接影响生态环境，破坏人们赖以生存的环境，从而给人们的生命健康造成威胁。基于此，有关部门应建立健全化工企业废弃物排放管理机制，对化工企业的废水、废弃与废渣进行严格监控，从而通过有效的监督工作确保化工企业对废弃物进行有效处理后排放，进而维护生态文明建设。在此要求下化工企业可利用以下技术对废弃物进行处理。

4.1 传统处理技术

第一，稀释和扩散。相较于气味掩盖措施而言，将气味排放到高层大气中，降低同一空间内的气味密度，是扩散与稀释措施的主要效用，该办法能够避免化工人员与周边群众吸入含有有害物质的气体。

第二，在废弃料燃烧处理中为确保废弃料能得到充分分解，一般会在燃烧中加入一定的辅助燃料，该措施的应用效果能够满足较高的净化安全技术要求[7]。

4.2 VOC处理技术

第一，光催化氧化技术。该技术主要针对对象为化工产业生产中所产生的有害气体，光催化氧化技术能够利用紫外线波段破坏有害气体中特定废气分子的分子链，促使废气分子在催化剂作用下发生氧化，从而实现有害气体净化[8]。

第二，低温等离子体技术。从宏观角度分析低温等离子体技术，即是让等离子内部粒子与有害物质自动发生反应，从而通过化学活性粒子将有害物质转换为无害物质。

4.3 废水处理技术

处理过程为：以含硫废水为例，首先将废水倒入化学反应池；其次向废水中投入石灰、碳酸钙等试剂；最后让其进行充分反映，当废水的酸碱值变为中性即可。此外，在实际石灰与碳酸钙投放中，应注意石灰的配比浓度应在20%左右。通过废水处理结果观察发现，中和处理方法在实际应用具有效果佳、成本低、流程简单等优势。

5 结语

综上所述，基于国家安全发展需求、城市发展需求以及化工园区营商环境安全需求考虑，化工安全技术与环境保护对化工产业发展而言具有重要作用，不仅可以为化工安全顺利生产增添一份保障，还能够及时发现与处理安全隐患，将安全威胁扼杀在萌芽状态，从而降低安全生产事故发生概率，提高化工安全生产管理水平。