有效监控 转“危”为“安”

　　危险化学品的安全问题一直是世界各国十分关注的问题。尤其是危险化学品重大危险源，一旦发生火灾、爆炸或泄漏等事故，极易造成大量人员伤亡、巨额财产损失和严重环境破坏。

　　从国外看，1974年英国弗利克斯伯勒镇发生环己烷蒸汽云爆炸事故，造成28人死亡，89人受伤，损失近3亿美元;1984年墨西哥城液化石油气爆炸事故，造成650人死亡，数千人受伤;同年，印度帕尔市杀虫剂厂发生甲基异氰酸盐爆炸泄漏事故，导致3150人死亡，20多万人中毒，15万人接受治疗，150 余万人受到影响。

　　从国内看，2003年重庆开县发生井喷事故，造成234人死亡; 2005年京沪高速公路液氯泄漏事故造成29人死亡，上万名村民疏散转移;同年，中石油吉林石化公司双苯厂苯胺装置发生燃爆事故造成8人死亡，60人受伤， 1万多人疏散，松花江水体遭严重污染;2008年广西河池维尼纶厂有机车间爆炸，造成20人死亡，61人受伤……

　　随着我国经济持续快速发展，工业化、城镇化进程不断推进，危险化学品生产和储存规模急剧增加，高能量、高毒性的化工装置及储存设施趋于大型化，构成重大危险源的数量也与日俱增，事故风险不断加大。1997年，原劳动部在北京、上海、天津、青岛、深圳和成都等6城市进行了重大危险源普查试点工作，共普查出重大危险源1万个，其中90%以上与危险化学品有关。截至2006年，全国累计登记注册的重大危险源就有10余万处。危险化学品重特大事故，不仅造成了巨大的人员伤亡和财产损失，还严重危及了社会和环境安全，已经成为制约我国社会经济发展与和谐社会建设的重要因素。

　　面对危险化学品重大危险源安全生产的严峻形势和国家有关法律、法规的要求，在国家科学技术部和国家安全生产监督管理总局的大力支持下，2006年11月，国家“十一五”科技支撑计划课题“重大危险源监控与监管关键技术及装备研发”在中国安科院正式启动。

研究过程

　　重大危险源监控与监管关键技术及装备研发课题，主要针对危险化学品生产、存储等过程中存在的安全规划缺乏、安全监控和监管技术装备落后、本质安全化程度低等突出问题，对区域定量风险评价与安全规划、智能安全监控、网络化安全监管、功能安全保障技术和阻隔防爆安全技术等方面的技术开展了研究。

　　在化学工业园区定量风险评价与安全规划技术研究方面，重大危险源监控与监管关键技术及装备研发课题组研究开发了典型设备的泄漏概率数据库，建立了泄漏概率修正模型及系数确定方法;研究提出了基于“分区”与“优化”思想的化工园区安全规划的基本框架，提出了以“区域定量风险评价—安全功能区划分—个人风险决策—社会风险决策—土地使用安全优化决策”等为主线的化工园区安全规划程序;研究建立了基于“潜在生命损失—经济收益”的化工园区土地使用安全优化的基本技术框架，建立了规划优化模型;研究提出了化学工业园区应急能力概念模型，建立了化学工业园区应急能力评价指标体系，提出了应急能力评估方法和程序;提出了化工园区脆弱性概念、分类和评价方法，建立了脆弱性评价的指标体系，提出了化工园区危险源和应急响应的四级分级方法。

　　在重大危险源智能安全监控技术与装备研发方面，课题组提出了表征生产事故的监控参数和报警分级设置的技术方法，研究设计了安全监控系统的冗余设置方法，提出了安全总线在信息级和结构上安全防范技术方法;研究了重大危险源图形化实时监测、事故组态及优化控制技术，开发了基于HAZOP分析的原油集输站智能监控预警专家系统，开发了分馏塔监控预警专家系统;研究建立了危险化学品重大危险源事故追忆系统的设计方法和系统;提出了嵌入式安全监控系统软硬件架构和功能设计的原则与方法，开发了集成重大危险源安全状态信息采集、存储、处理与通信等功能于一体的监控终端与移动式便携巡检仪;建立了重大危险源管控一体化系统数据共享与交换体系和技术;提出了实时分层安全监控的重大危险源安全系统总体架构, 开发了原油开采集输、烟花爆竹仓库、加油站等典型安全监控预警系统。

　　在重大危险源网络化监管技术及系统研发方面，课题组研究提出了重大危险源网络化监管系统的建设原则和总体结构;建立了安全监管和应急救援业务的概念模型;针对安全监控系统与监管系统可能遇到的自然灾害或意外事故、计算机病毒、信息丢失等威胁，研究提出了硬件设备安全、网络通信安全、操作系统安全、数据库安全、应用安全、使用管理安全等安全保障技术与措施;针对国家重大危险源监管的实际工作需求，以重大危险源信息采集与分析为主线，研发了基于地理信息系统的重大危险源网络化监管信息系统，其中包括重大危险源动态监管子系统、重大危险源监测预警子系统、应急管理与救援子系统、异构数据采集与交换子系统4个子系统。

　　在重大危险源监控系统的功能安全保障技术研究方面，课题组通过对国内外风险分级技术与方法调查研究，提出了一套适用于安全监控系统功能安全的石油化工装置定性和定量两种风险分级方法;研究并建立了功能安全行为状态的模型，提出了采用该模型定量计算安全系统性能指标的方法，以及在计算量与计算精度之间的优化求解方法;研究并提出了安全仪表系统的自动建模新方法，为安全仪表系统评估中共因失效分析提出了解决方案;提出了一种基于风险后果和频率进行安全完整性水平分配的定量方法;设计并开发了适用于功能安全管理与分析的安全设备可靠性数据库及其接口;针对过程行业的应用需要，设计并开发了具有自主知识产权的、用于功能安全设计与分析的功能安全管理系统软件。

　　在油品储运装置阻隔防爆安全技术及装备研发方面，课题组研究建立了化工工艺过程的本质安全定量评价指标体系和量化指标确定方法，开发了相应的评价程序。基于化工工艺过程本质安全评价技术，建立了油品储运装置的本质安全定量评价指标体系，提出了油品储运装置的本质安全评价方法，并对典型油品储运装置进行了本质安全评价。基于材料导热性能、机械性能及与介质兼容性等指标，改进了阻隔防爆材料加工工艺，研发了分别适用于普通汽油、甲醇汽油、航空煤油的铝合金、铜合金、钛合金3种新型阻隔防爆材料;研制出一套集阻隔防爆地上储罐、卸油泵、加油机、自动灭火器于一体的新型阻隔防爆装置。

　　2009年，重大危险源监控与监管关键技术及装备研发项目相关技术成果被评为该年度中国职业安全健康协会科学技术一等奖。

成果应用

　　课题研发的重大危险源定量风险评价与安全规划技术及相关软件系统，目前已在浙江杭州湾上虞工业园区管委会、广州市南沙(小虎)化工区应急响应中心等地方政府及企业进行了示范应用。从内蒙古三联化工股份有限公司和广西广维化工股份有限公司示范应用的情况看，通过对企业安全现状定量风险分析，项目组提出了满足风险可接受条件下的改进措施，避免了单个企业因停产造成的每日约50万~60万元的损失。通过广州市南沙(小虎)化工区区域风险—收益的安全规划优化分析的应用来看，项目研发的方法及软件可有效指导化工区优先引入高附加值的生产型企业，减少风险大、收益低的项目，提高土地利用的安全度和收益率，可为单个化工区的发展带来数以千万计的效益。

　　重大危险源智能安全监控技术及基于地理信息系统的重大危险源安全监控预警软硬件系统，目前也已经在中国石油化工、湖南高速公司等单位的油气场站、加油站等场所进行成功的示范应用，提高了油气场站、加油站等的安全监控与管理水平，降低了重特大事故风险，大幅减少因生产安全事故造成的损失。

　　基于地理信息系统的重大危险源网络化监管系统，目前已在新疆维吾尔自治区、江苏省南京市、山东省威海市、青岛市以及黄岛石化区安全生产监督管理局等地方政府获得了应用。在示范工程中，系统兼顾重大危险源监管、监控、应急救援等多方面安全生产工作的实际需要，既作为安全生产监管部门实施日常安全生产监管、监控的网络平台，又为政府进行事故救援提供辅助决策支持，为地方安全生产监管部门和企业建立安全生产长效机制提供了技术支持。

　　课题研发的新型阻隔防爆材料及阻隔防爆橇装式加储油装置已成功应用于中国石化、中国石油、北京公共交等企事业单位，有效地预防加油站、运油车等油品储运装置发生火灾、爆炸等事故，抑制油气的挥发，避免油气对环境造成污染。

　　此外，课题研发的功能安全管理系统平台，为安全仪表系统的分析、设计、运行和验收等过程提供了实用工具，对于普通居民用户安全使用电气、电子、可编程电子系统和减少生产事故发生具有重要意义。

发展前景

　　随着我国经济高速发展和城市化进程的加快，安全生产和重大事故预防已成为全社会普遍关注的重要议题。我国重大危险源安全监控监管和规划问题日益突出，因监管失控或规划不当造成的重大事故频繁发生。本项目的研究成果，为进行重大危险源安全监控和安全规划提供了技术方法，所研究提出的重大危险源区域定量风险评价技术和方法，可有效预防项目由于在化工园区选址和平面布局、工业区安全规划等方面存在问题引发的多米诺事故;所研发的重大危险源动态监管、监测预警与应急救援软硬件系统，可提高重大危险源监控水平和应急救援能力。项目研究成果的推广应用，促进了我国安全生产领域重大危险源监控制度的形成，对有效预防重大事故的发生、减少事故损失，建立安全生产长效机制，切实把安全生产工作的重点转移到“预防为主”上具有重要意义，具有显著的经济效益和社会效益。

　　编辑 杨 璇