化学工程中的安全风险评估与防控措施研究

引言

传统的化工安全管理多以事后处理为主，在事故发生后才进行整改，难以从根源上消除安全隐患。随着化工产业规模的不断扩大和技术的日益复杂，传统管理模式已无法满足安全生产的需求。安全风险评估作为化工安全管理的重要环节，能够系统识别潜在风险、量化风险等级，并为防控措施的制定提供科学依据。但目前，部分化工企业在安全风险评估中存在方法应用不规范、风险识别不全面、防控措施缺乏针对性等问题。因此，深入研究化学工程中的安全风险评估与防控措施，对保障化工行业的可持续发展、维护社会稳定具有重要的现实意义。

1 化学工程安全风险现状与特点分析

1.1 化学工程安全事故现状

近年来，全球化学工程领域安全事故呈现多发态势。据统计，近五年全球化工行业平均每年发生重大安全事故超百起，造成数千人伤亡，直接经济损失达数十亿美元。在中国，化工行业安全事故虽呈下降趋势，但形势依然严峻。从事故类型来看，火灾爆炸事故占比最高，约为 40% ；其次是有毒有害物质泄漏事故，占比约 30% ；机械伤害、高处坠落等其他类型事故占比约 30% 。这些事故不仅对企业自身造成巨大损失，还会引发周边区域环境污染、交通瘫痪等连锁反应，严重影响社会公共安全。

1.2 化学工程安全风险特点

风险源复杂多样：化学工程涉及众多危险化学品，如氢气、氯气、苯等，这些物质具有易燃、易爆、有毒、腐蚀性等特性。同时，生产过程涵盖化学反应、蒸馏、萃取、压缩等多种工艺，不同工艺环节存在不同风险，如反应失控、设备泄漏、管道堵塞等。

事故后果严重性：一旦发生化工安全事故，往往会造成严重的人员伤亡、财产损失和环境污染。例如，有毒气体泄漏可能导致周边人员中毒，甚至引发群体性伤亡；火灾爆炸事故会摧毁厂房设备，造成巨大经济损失，燃烧产生的有害气体还会污染大气环境。

风险具有隐蔽性：部分化工安全风险在事故发生前难以察觉，如设备内部的腐蚀、管道的微小裂纹等，这些潜在隐患可能在长期运行中逐渐恶化，最终引发事故。此外，化学反应过程中的一些异常变化，如温度、压力的细微波动，若不及时监测和处理，也可能导致严重后果。

系统性风险突出：化学工程生产系统各环节紧密相连，一个环节出现问题可能引发连锁反应，导致整个系统崩溃。例如，某一反应釜温度失控，可能引发相邻设备的压力升高，进而导致管道破裂、物料泄漏，最终引发火灾爆炸事故。

1.3 安全风险评估与防控的重要性

科学有效的安全风险评估能够全面识别化学工程中的潜在风险，量化风险等级，帮助企业了解风险状况，为制定防控措施提供依据。通过风险防控措施的实施，可降低事故发生概率，减少人员伤亡和财产损失。

2 化学工程安全风险评估方法与应用

2.1 常见安全风险评估方法

故障树分析（FTA）：故障树分析是以某一不希望发生的事件（顶事件）为出发点，通过层层分析导致该事件发生的直接原因和间接原因，构建倒立树状逻辑因果关系图。通过对故障树的定性和定量分析，可找出系统的薄弱环节，计算顶事件发生的概率，评估系统风险等级。

危险与可操作性分析（HAZOP）：HAZOP 分析是一种基于引导词的系统性风险评估方法，通过对工艺过程中的参数（如温度、压力、流量等）进行偏差分析，识别潜在危险和可操作性问题，并提出相应的改进措施。该方法常用于化工工艺设计阶段和现有装置的安全评估。

安全检查表法（SCL）：安全检查表法是依据相关标准、规范和以往的经验，将系统中可能存在的安全问题以提问的方式编制成检查表，通过逐项检查来识别风险。该方法简单易行，适用于各类化工企业的日常安全检查和风险排查。

事件树分析（ETA）：事件树分析是从一个初始事件开始，按照事件发展的逻辑顺序，分析后续可能发生的各种事件及其后果，从而评估系统的安全性能。该方法可用于预测事故的发展过程和可能造成的后果，为制定应急措施提供参考。

2.2 评估方法的选择与应用案例

在实际应用中，应根据化学工程的特点、评估阶段和目的选择合适的评估方法。例如，在化工工艺设计阶段，可采用 HAZOP 分析对工艺流程进行全面评估，识别潜在风险；在现有装置的安全评估中，可结合故障树分析和安全检查表法，对设备故障和操作隐患进行排查。

以某化工厂的反应釜系统为例，采用故障树分析方法进行安全风险评估。将 “反应釜爆炸” 作为顶事件，分析得出导致爆炸的直接原因包括反应失控、超压、设备缺陷等。通过对各基本事件发生概率的计算，得出顶事件发生的概率为 0.0012，根据风险矩阵评估该风险属于中高风险等级。

3 化学工程安全风险防控措施

3.1 工艺设计与优化

本质安全设计：在化工工艺设计阶段，应遵循本质安全原则，从源头上消除或降低风险。例如，采用无毒无害或低毒低害的原材料替代高风险原料；优化反应条件，避免高温高压、强腐蚀性等危险工况；简化工艺流程，减少中间环节和危险物料的使用量。

安全联锁与自动化控制：安装安全联锁装置和自动化控制系统，对关键工艺参数（温度、压力、流量等）进行实时监测和自动调节。当参数超出设定范围时，系统自动启动报警和联锁装置，采取紧急停车、切断物料供应等措施，防止事故发生。例如，在反应釜系统中设置温度超限时自动切断加热源、启动冷却系统的联锁装置。

3.2 设备管理与维护

设备选型与安装：选择质量可靠、符合安全标准的化工设备，确保设备的设计压力、温度、材质等参数满足生产工艺要求。在设备安装过程中，严格按照安装规范进行操作，保证设备的安装质量，避免因安装不当引发安全隐患。

定期维护与检测：制定设备维护计划，定期对设备进行检查、保养和维修，及时发现和处理设备磨损、腐蚀、泄漏等问题。采用无损检测、超声波检测等技术，对关键设备进行定期检测，评估设备的安全性能。

3.3 人员管理与培训

安全意识培养：加强对化工企业员工的安全意识教育，通过安全培训、安全讲座、事故案例分析等方式，提高员工对化工安全重要性的认识，增强其安全责任感和自我保护意识。

专业技能培训：针对不同岗位的员工，开展相应的专业技能培训，使其掌握正确的操作方法和应急处理技能。新员工入职前需进行严格的岗前培训，考核合格后方可上岗；在岗员工定期参加复训，更新知识和技能，适应生产工艺和设备的变化。

结束语

化学工程中的安全风险评估与防控是一项系统性、综合性的工作，对保障化工行业安全生产至关重要。本论文通过对化学工程安全风险现状、评估方法和防控措施的研究，系统分析了化学工程领域存在的安全风险特点，介绍了常见的安全风险评估方法及其应用，并从工艺设计、设备管理、人员培训、应急响应等方面提出了全面的防控措施。未来，化工企业应持续加强安全风险评估工作，创新评估方法，提高评估的准确性和有效性；同时，严格落实各项防控措施，不断完善安全管理体系。此外，政府部门应加强监管力度，推动化工行业安全标准的完善和执行；科研机构和高校应加强化工安全领域的研究和人才培养，为化工行业的安全发展提供技术和人才支持。通过多方共同努力，切实降低化学工程安全风险，实现化工行业的安全、可持续发展。

参考文献

[1]陈彦彬,黄忻,郑钢勇.基于风险评估高校实验室安全治理研究与实践[J].实验科学与技术, 2025:1.DOI:10.12179/1672-4550.20240433.