(深度報道)“工業(yè)味精”為何少了安全味兒?
業(yè)內常把有機硅比作“工業(yè)味精”,因其與其他材料合成后,性能增強效果喜人“,炒菜時都加一點”,錦上添花。
說起有機硅,很多人感到陌生。但你可能想不到,從軍工產業(yè)到隱形眼鏡,無論是大國重器還是百姓生活,都能嘗到這“工業(yè)味精”的味道。
然而“,工業(yè)味精”的安全味略顯寡淡。近期,應急管理部組織中國化學品安全協(xié)會和中國氟硅有機材料工業(yè)協(xié)會、硅產業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟,抽調24名行業(yè)骨干和專家,對全國9個省份21家有機硅企業(yè)開展專家指導服務,共查出各類安全隱患問題730項,其中重大隱患10項,要求2家企業(yè)停產整改,其余19家企業(yè)限期整改。
指導服務組發(fā)現(xiàn),有機硅企業(yè)普遍存在安全隱患,安全管理頻現(xiàn)低級錯誤。究其根本,國內有機硅企業(yè)工藝落后,本質安全水平低,行業(yè)“量大質低”特點顯著,且目前準入門檻對技術、安全方面要求不高,行業(yè)發(fā)展存在明顯“瘸腿”現(xiàn)象,安全狀況令人擔憂。
對跑冒滴漏習以為常 發(fā)展速度與管理水平不匹配
?現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的隱患問題讓專家們大跌眼鏡,首先遭受極大沖擊的就是專家們的鼻子……
有機硅是一種新型高分子材料,因其性能優(yōu)異、產品多樣、不依賴化石資源等特點,近年來得以快速發(fā)展和廣泛應用。目前,我國有機硅年產量約330萬噸,占世界產量的60%。
此次指導服務對正在運行的16家上游有機硅單體生產企業(yè)實現(xiàn)了全覆蓋,此外還包括5家行業(yè)內規(guī)模較大、產品種類較多的功能性硅烷重點企業(yè)。
現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)的隱患問題讓專家們大跌眼鏡,首先遭受極大沖擊的就是專家們的鼻子。指導服務組來到浙江一家有機硅生產企業(yè),該企業(yè)一處合成尾氣吸收裝置存在嚴重跑冒滴漏現(xiàn)象,作業(yè)場所異味刺鼻?!澳俏兜捞珕苋肆耍豢诰透杏X非常憋悶。”
專家回憶道,廢氣中含酸性氣體,長時間待在這種環(huán)境,呼吸道會受到嚴重刺激,連企業(yè)陪檢人員也直呼味道太大,受不了。而且,由于泄漏,該裝置控制柜內引壓管、儀表等設備銹蝕也非常嚴重。
“造成異味和銹蝕的主要原因就是泄漏,21家企業(yè)均存在跑冒滴漏問題,其中61%的企業(yè)防腐蝕管理問題突出?!睂<艺f。
“有機硅生產過程涉及氯化氫,設備腐蝕和跑冒滴漏風險較高,國內有機硅單體生產企業(yè)多數(shù)裝置已運行10年以上,存在老化問題。但即便如此,如果正常進行防腐除銹,設備管線不至于老化成現(xiàn)在這樣?!睂<艺f,“除去材質本身差異外,管理落后、意識淡薄是根本原因?!?/p>
正如這名專家所說,在市場形勢好時,企業(yè)不愿停下來進行防腐除銹,而對運行設備進行防腐除銹會帶來現(xiàn)場特殊作業(yè)風險;在市場進入低迷周期時,企業(yè)生產經營困難,對防腐除銹所需資金投入不足,從而造成了有機硅企業(yè)現(xiàn)場腐蝕嚴重的問題。更可怕的是,多數(shù)企業(yè)安全意識淡薄,對跑冒滴漏問題早已習以為常,行業(yè)安全現(xiàn)狀實在令人擔憂。
中國硅產業(yè)發(fā)展白皮書顯示,截至去年底,中國有擬在建有機硅單體產能700萬噸/年。預計未來5年,隨著國內有機硅新建產能陸續(xù)釋放,中國有機硅單體產量將保持高速增長。
“短短十幾年間,行業(yè)發(fā)展非常迅速,不少企業(yè)都在增產擴容,但現(xiàn)有發(fā)展速度與工藝技術、安全管理水平高度不匹配,絕不能讓有機硅發(fā)展瘸了腿。”指導服務組建議,各企業(yè)應按照《加強化工企業(yè)泄漏管理的指導意見》相關要求,從源頭上預防和控制泄漏,開展化工設備逸散性泄漏檢測及維修,加大投入,提高標準,對銹蝕設備設施進行除銹防腐,防止事故的發(fā)生。
副產物管理無序 缺少產品標準和有效監(jiān)管
?有機硅單體合成生產過程中留下的“固液混合湯”有易燃易爆危險,然而有些企業(yè)不具備處置能力,這些物質可能直接流入市場。
如果說異味、銹蝕等問題尚屬直觀問題,那么,潛藏在工藝流程中的風險則讓人聞之驚心,最應引起重視的是有機硅生產過程中產生的漿渣、高沸物管理混亂。該問題可能導致企業(yè)風險外溢。
2020年11月9日,中天東方氟硅材料有限公司發(fā)生火災事故。該起事故雖未造成人員傷亡,但過火面積達9820平方米,直接經濟損失498.9萬元,社會影響非常惡劣。經事故調查組認定,該起事故禍起高沸物——因噸桶底閥滲漏,桶內高沸物泄漏至地面,由于作業(yè)人員處置不當,最終形成流淌火,導致火災事故擴大。
專家告訴記者,有機硅單體生產過程中會產生較多副產物,其中最難處理的是有機硅漿渣。通俗一點說,漿渣是在有機硅單體合成生產過程中,通過濕法除塵、高溫閃蒸后留下的“固液混合湯”,固態(tài)物質即硅、銅、碳等粉狀固體,而高沸物就是含有幾十種復雜組分的“湯”。
“這些物質大多是易燃易爆危險品,另外,漿渣在處置、儲存過程中還有自燃、中毒的風險?!睂<腋嬖V記者,有些有機硅單體企業(yè)根本不具備處置能力,產生的這些物質可能直接流入市場。此次指導服務發(fā)現(xiàn),有機硅單體企業(yè)均未對高沸物、漿渣等開展風險評估工作,而且,多數(shù)企業(yè)現(xiàn)場未看到存放這些物質,與企業(yè)生產實際不符。它們去哪了?專家們不得而知。
山東一家企業(yè)沒有高沸物綜合利用裝置,便將高沸物作出售;其他省份的6家企業(yè)無高沸物處置設施,將產生的高沸物外售,或轉移處置。
“目前若轉移處置,所需費用每噸要幾千元,所以非法傾倒案件并不鮮見。”專家說,大部分企業(yè)未針對這些物質設置規(guī)范的固定儲罐,多數(shù)采用移動罐、回收桶進行包裝、貯存,風險較大。
專家告訴記者,當前國內沒有成熟的處置工藝,部分企業(yè)依靠水解將其失活鈍化后再進行進一步處置,而水解處置環(huán)節(jié),比如,漿渣固液分離、漿渣扒渣等作業(yè)過程需要人工操作。
“扒渣水解車間現(xiàn)場作業(yè)條件非常惡劣,工人需要佩戴防護面罩等通過漿渣罐人孔進行扒渣作業(yè)。漿渣中含有易自燃的銅催化劑,若安全措施不到位,容易發(fā)生自燃閃爆?!睂<艺f,在浙江一家企業(yè)指導服務時,發(fā)現(xiàn)該企業(yè)在人工扒渣作業(yè)過程中,未設置氮氣保護裝置,一旦漿渣發(fā)生自燃,工人將面臨燒傷危險。
針對副產物管理無序的問題,指導服務組建議,從源頭上減量,降低貯存、處置風險,通過密閉操作、機械化等措施改善處置過程作業(yè)條件,降低作業(yè)風險。各有機硅企業(yè)要組織對原輔料開展風險評估,并針對結果完善安全措施,制定有針對性的應急預案。組織相關部門或行業(yè)協(xié)會制定產品標準,對這些物質進行物理危險性鑒定和分類,將屬于?;返募{入安全生產許可范圍,對企業(yè)生產、銷售、使用副產物行為進行有效監(jiān)管。
安全管理頻現(xiàn)低級錯誤 風險分析淪為形式
?國內對于機構開展HAZOP分析沒有資質要求,誰出的價格低,企業(yè)就找誰做。外資機構出一張PAD圖的報價近萬元,國內許多機構出價僅為幾百元,往往還會出現(xiàn)多家機構搶生意的局面。
此次指導服務發(fā)現(xiàn),仍有部分企業(yè)存在重大安全隱患,且有些企業(yè)頻現(xiàn)低級錯誤。
浙江一家企業(yè)多處爆炸危險場所未按國家標準安裝使用防爆電氣設備,這家企業(yè)和另一家河北企業(yè)生產現(xiàn)場多處未按標準要求設置可燃氣體檢測報警器;江蘇一家企業(yè)備用苯儲罐爆破片前切斷閥處于關閉狀態(tài),安全裝置淪為擺設;江西一家企業(yè)甲類倉庫存放約78噸甲醇、乙醇,與安全設施設計專篇和安全現(xiàn)狀評價報告列出的儲存危化品不一致,超品種儲存置危險于不顧……
專家檢查一圈下來不禁感嘆:“企業(yè)若想發(fā)現(xiàn)重大隱患并不難,不需要太高的技術含量,但視而不見、聽而不聞,說明企業(yè)沒有真正重視安全。”
低級錯誤還存在于企業(yè)的危險與可操作性(HAZOP)分析與安全評價報告中。據(jù)指導服務組稱,接受指導服務的企業(yè)中,有9家企業(yè)委托第三方對現(xiàn)有裝置進行HAZOP分析,但報告質量堪憂,而多數(shù)企業(yè)對HAZOP報告的內容根本沒有看,屬于“為做而做”。安全評價報告中普遍存在低級的常識性錯誤,有些甚至與實際不符。第三方做完安全評價后,企業(yè)未進行檢查與應用,風險分析流于形式。
“國內對于機構開展HAZOP分析沒有資質要求,所以通常是誰出的價格低,企業(yè)就找誰做。”專家無奈地說,就PAD圖(HAZOP問題分析圖)來說,外資機構出一張圖的報價近萬元,國內許多機構出價僅為幾百元,而且往往還會出現(xiàn)多家機構搶生意的局面。
專家告訴記者,有機硅生產工藝流程復雜、技術含量高,本次指導服務的21家企業(yè)生產經營均涉及“兩重點一重大”,而HAZOP分析純屬走形式,企業(yè)“心真大”。
企業(yè)的“心大”還體現(xiàn)在隱患自查不細致、不深入,自改自糾力度不足上。指導服務組發(fā)現(xiàn),企業(yè)自查隱患總數(shù)為812項,僅為專家指導服務檢查發(fā)現(xiàn)問題數(shù)量的67%。
此外,多數(shù)有機硅企業(yè)對安全生產專項整治三年行動中的“兩張清單”重視程度不夠,未對隱患清單和制度清單進行評估和培訓,員工對本企業(yè)隱患問題清單不了解。
專家在現(xiàn)場問詢發(fā)現(xiàn),有8家企業(yè)的一線員工對涉及本崗位的問題隱患清單和管控措施不了解。
針對以上問題,指導服務組建議,企業(yè)應認真做好風險識別與評估,開展全員、全方位的隱患排查,舉一反三,特別是針對重大隱患,要立即投入資源整改,不能立即整改的要制定完善整改方案。同時,企業(yè)應采取激勵措施,發(fā)動員工參加風險辨識評估和隱患排查治理,辨識出易忽視的風險,消除隱患排查死角,發(fā)現(xiàn)一項、解決一項,建立制度、規(guī)范程序,從而達到管控風險、消除隱患的目的。
摒棄“攤大餅”式發(fā)展邏輯 提升本質安全水平
?國內有機硅單體企業(yè)反應過程中產生的副產物約是國外企業(yè)的10倍。布局設計方面,我國多采用“拼湊型”,企業(yè)占地面積大,管線距離長,危險單元布局分散,基本處處都有風險點。
“工業(yè)味精”為何少了安全味兒?為解開這個疑問,記者采訪多名專家,了解到重重問題都指向工藝技術水平落后,以及“追求數(shù)量、不追求質量”的深層次原因。
“舉例來說,工業(yè)‘三廢’是衡量技術水平高低的硬指標?!龔U’產生量越低,說明反應效率更高、工藝更加完善?!睂<腋嬖V記者,一條相同產量的生產線,國外企業(yè)的“三廢”產生只有國內企業(yè)的五分之一到四分之一。
同時,副產物安全管理難題也受制于工藝、裝備水平的落后。專家告訴記者,國內有機硅單體企業(yè)反應過程中產生的副產物約是國外企業(yè)的10倍,先不說如何處理,單是如此巨大的儲存量,就代表著巨大風險。
專家表示,國內有機硅單體企業(yè)工藝、裝備、管理水平與外資企業(yè)差距明顯,而且該行業(yè)技術壁壘非常強,要想追趕上這個差距還需很長一段時間?!氨热?,外資企業(yè)早已看不到人工扒渣作業(yè)了。一來他們產生的漿渣量很少,二來通過特殊工藝處理,不需要人工操作,通過自動化排出,運輸至戶外堆場鈍化,風險非常低?!辈罹噙€體現(xiàn)在廠區(qū)布局設計、工藝水平等方面,多種因素疊加導致企業(yè)本質安全水平不高。
“較理想的布局設計是‘緊湊型’,即危險環(huán)節(jié)盡量集中,縮短危險物料運輸管線,減少風險區(qū)域,但這些對工藝設計的要求較高。”專家告訴記者,我國多采用模塊化工藝設計,相當于“拼湊型”,企業(yè)占地面積大,管線距離長,危險單元布局分散,大小中間罐區(qū)星羅棋布,基本處處都有風險點。
數(shù)據(jù)更加直觀。例如,一家產能45萬噸的國外企業(yè),占地200畝,員工僅300人。我國產能20萬噸的企業(yè),占地約700畝,員工達到1300人。甚至有一家產能50萬噸的企業(yè),占地達到了4000畝。
“搶份額、‘攤大餅’式的發(fā)展邏輯顯然是行不通的。安全水平的提高離不開工藝的進步、設計的完善,國內企業(yè)頻繁技改和變更數(shù)量多,根源仍在工藝水平落后、設計存在先天缺陷。”專家說,雖然我國有機硅產量大,但產品競爭力不強,而且行業(yè)準入門檻僅限于產能規(guī)模,對技術、安全方面要求不高,造成行業(yè)發(fā)展存在明顯“瘸腿”。因此,專家建議提高行業(yè)準入門檻,加快制定出臺相關安全管理規(guī)范。
同時,指導服務組針對重大風險點,建議企業(yè)從產能控制、本質安全設計、過程裝備、工藝路線、副產物處置等方面建立“負面清單”,適時修訂淘汰落后的工藝和設備目錄;研究推廣先進的工藝技術、副產物安全處置技術和先進裝備,最大限度地將副產物進行內部處置和利用,促進行業(yè)本質安全水平提升。
此外,中國有機硅行業(yè)“十四五”規(guī)劃為行業(yè)走出“量大質低”的發(fā)展困境指明了方向——積極推廣新技術、新工藝,降低原料和能源消耗,提升資源綜合利用水平;加大下游中高端產品的研發(fā)力度,提高產品的技術含量和附加值,向技術密集型和質量效益型轉變。
規(guī)劃設計階段就要重點考慮副產物問題
■白洪強
近年來,副產物和“三廢”成為有機硅行業(yè)生產安全事故的高頻詞。從安全管理的角度,應重點關注三類副產物:一是合成環(huán)節(jié)的固渣,其主成分是含有大量催化劑的殘余硅粉,通常帶有反應活性且存在放熱、升溫現(xiàn)象;二是硅氫結構的副產物,如甲基氫二氯硅烷,該類產物性質活潑且產生量較大;三是高沸物,其通常含有約40種不同性質的副產物,且夾帶有活性固體顆粒,其危險屬性和物化性質會隨成分變化而變化。即便是其他常規(guī)的有機氯硅烷副產物,由于特殊的物化性質,一旦起火,使用常規(guī)滅火手段也很難撲滅,容易造成惡劣的社會影響,也不能掉以輕心。
如何有效降低有機硅副產物和“三廢”帶來的安全風險?筆者認為,首先,源頭減量是最好的處理方式。其他處置方式都會產生成本和風險;其次,分門別類、科學分析。對風險較高、產量較大的副產物采取有針對性的防范措施;最后,做好科學分離和轉化。科學分離是有效利用、變廢為寶的前提,近年來國內在這方面有明顯進步,但仍有很大潛力可挖。
還要認識到,副產物和“三廢”不僅是安全問題,更是一個經濟問題。雖然經過數(shù)十年的發(fā)展,但在單體合成和副產物轉化等環(huán)節(jié),我國與國際領先水平之間仍存在代際的差距。如果國內企業(yè)能進一步壓減副產物和“三廢”,則主產物的物耗成本以及企業(yè)的安全、環(huán)保成本將得到大幅下降。
我國有機硅單體行業(yè)正處于新一輪產能擴張和技術提升的關鍵時期。未來5年至10年,我國有機硅單體產能有望提升至現(xiàn)有水平的2倍至3倍。新建項目規(guī)模更大、投入更高,希望企業(yè)在規(guī)劃設計階段將壓減有機硅副產物和“三廢”作為重要課題重點考慮,為企業(yè)自身和行業(yè)未來的長遠健康發(fā)展打下堅實基礎。(作者系全國硅產業(yè)綠色發(fā)展戰(zhàn)略聯(lián)盟秘書長)
杜絕防腐蝕管理“破窗效應”
■王 路
因有機硅單體生產過程涉及腐蝕性較強的鹽酸、硫酸、氯化氫和氯硅烷單體,防腐蝕管理存在“先天性缺陷”。多數(shù)從業(yè)人員從思想上認為設備設施腐蝕問題難以解決,降低了現(xiàn)場防腐蝕管理標準,形成防腐蝕管理的“破窗效應”。
筆者在浙江某有機硅單體生產企業(yè)發(fā)現(xiàn),一條介質為低沸點氯硅烷的壓力管道外銹蝕嚴重,潛在泄漏風險較高;河北某有機硅單體生產企業(yè)室內水解反應釜處于敞口運行狀態(tài),酸性氣體向外逸散、泄漏,造成周邊設備設施腐蝕。對于以上問題,企業(yè)崗位巡檢人員、各層級管理人員都習以為常,并未引起重視,也沒有及時從根本上解決和處理。
除了安全意識淡薄之外,企業(yè)安全投入不足、不能正確權衡生產與安全的關系也是造成有機硅企業(yè)防腐蝕管理問題的重要因素。有機硅行業(yè)快速發(fā)展的十幾年來,市場長時間處于低迷周期內,企業(yè)生產經營困難,對防腐除銹所需資金投入不足,造成有機硅企業(yè)現(xiàn)場腐蝕嚴重的問題。近年來,有機硅市場形勢變好,企業(yè)又不愿意停車進行防腐除銹,又擔心在運行過程中進行防腐除銹帶來現(xiàn)場特殊作業(yè)風險,導致現(xiàn)場設備設施腐蝕問題得不到有效解決。
筆者認為,要從根本上解決有機硅單體生產過程中的腐蝕問題,首先,要從思想上改變防腐蝕管理難的觀念,全員樹立“泄漏就是事故”的理念,及時發(fā)現(xiàn)并處理每一處跑冒滴漏、低老壞舊的問題,從根本上防止腐蝕問題擴大化。其次,要加大投入,提高防腐蝕、防泄漏管理標準。在現(xiàn)場作業(yè)風險可控的情況下及時修復、更換腐蝕的設備設施,對腐蝕性較強的設備或管道選擇耐腐蝕性的鈦基、鎳基材料等,消除泄漏、腐蝕帶來的風險。再其次,按照《加強化工企業(yè)泄漏管理的指導意見》相關要求,開展化工設備逸散性泄漏檢測及維修,提升設備設施完好性,從源頭上解決腐蝕性介質泄漏的問題。(作者系中國化學品安全協(xié)會工程師)
應重視本質安全“配套”發(fā)展
■朱永和
筆者發(fā)現(xiàn),多數(shù)企業(yè)為了更好地發(fā)展,愿意下大力氣通過技改實現(xiàn)產能增加,但由于部分配套設備現(xiàn)場更換存在較大困難,導致這些設備滿負荷運行,風險較高。
此外,在此次指導服務的企業(yè)中,筆者發(fā)現(xiàn)部分企業(yè)HAZOP分析流于形式,第三方機構出具的報告僅僅是為了應付檢查,報告中低級錯誤較多,并未被公司專業(yè)人員有效利用。比如,復雜的變更流程僅僅有一頁紙,而未在技術層面進行充分論證和安全風險分析。
綜上所示,有機硅行業(yè)的本質安全水平并沒有與行業(yè)發(fā)展的速度相匹配。筆者認為,可從以下幾個方面加力。
新建項目方面,當設計院拿到工藝包后,應進行HAZOP分析,以指導詳細設計。在設計施工圖完成后還應由設計院或第三方機構對施工圖重新進行HAZOP分析,檢查施工圖設計中是否還存在不可接受的高風險。兩次HAZOP分析的目的不同,不能圖省事歸于一體。
擴產技改項目方面,技改設計必須進行全流程的過程模擬,確保不會因為流量增加導致系統(tǒng)內局部區(qū)域超壓運行,還要保證原設計的安全泄放裝置與現(xiàn)有工況相匹配;對框架進行結構荷載核算,保證技改后基礎與結構可以承受新增加的動靜荷載。
工藝設備變更方面,應明確界定重大變更與一般變更,并確認哪些變更必須經過詳細設計,哪些重大變更必須經過HAZOP分析等。
此外,企業(yè)應根據(jù)運行情況及時進行停車檢修,避免較長時間“帶病運行”。
(作者系山東東岳有機硅材料股份有限公司高級工程師)