安全设计诊断是保障化工企业安全生产的有力抓手
石油化工和煤化工生产过程具有装置大型化、过程连续化,工艺过程复杂、工艺条件苛刻,工艺物料潜在危险特性等特点,导致发生事故的种类、可能性、影响范围和严重程度增加;精细化工产品大多属于技术新、垄断性强、品种替换快、技术专一性强、工艺精细、分离提纯精密、技术密集度高、相对生产数量小、附加值高且具有功能性和专用性的特殊化学制品。精细化工生产领域存在的问题主要体现在对化学反应特性认识不足、自动控制系统和安全联锁系统不完善和操作不规范。随着生产装置规模的大型化和操作条件的愈加苛刻(主要表现为压力高、温度高、易燃易爆和有毒介质储存量大),一旦发生火灾爆炸事故,其波及范围广,伤害后果严重。鉴于此,对化工生产、储存装置开展安全设计诊断,全面查找设计中的漏项,制定有针对性的整改方案,显得尤为重要。
一、安全设计诊断提出的背景
一些化工企业,尤其一些中小型化工企业早期建设的化工装置,由于没有设计或未经过具备相应设计资质的设计单位进行设计,导致工艺装备存在较多缺陷或安全隐患,生产安全事故多发。主要是生产工艺流程或设备设施、自动化控制水平不能满足安全生产的要求,主要设备、管道、管件选型不符合相关标准要求,装置布局不合理,设备设施或建构筑物间防火间距不足,安全风险较大。所以,对这些化工装置开展安全设计诊断,是全面排查这类装置存在的安全隐患,提高化工装置本质安全水平,防止事故发生的重要措施[1]。
2012年6月,国家安全监管总局、国家发展改革委、工业和信息化部、住房和城乡建设部联合下发了《关于开展提升危险化学品领域本质安全水平专项行动的通知》(安监总管三〔2012〕87号),要求对未经正规设计的在役化工装置进行安全设计诊断,全面消除安全设计隐患。2018年5月10日,应急管理部发布了《关于印发危险化学品生产储存企业安全风险评估诊断分级指南(试行)的通知》(应急〔2018〕19号),明确要求开展安全设计诊断的主要对象是涉及“两重点一重大”、硝化物、剧毒化学品等化工和危险化学品生产企业,主要工作是复核在役化工装置的安全设计合规性[2]。
2019年,江苏天嘉宜公司“3·21事故”发生以后,各地加强了对化工企业的整治,部分化工园区长期停产排查整改隐患,在漫长的等待过程中,部分企业开始向外地转移。应急管理部组织有关方面进行了专题调研发现,当前危化品企业产业转移的主要特点是:以江苏、浙江等省份为重点的东部沿海地区,其危险化学品企业正加速向中西部和东北地区转移。产业转移的同时,风险也在随之转移。部分承接地区近年来事故多发,如2022年5月21日,西部某园区的两家企业分别在上午和下午各发生一起事故,导致4人死亡。6月16日,某企业污水处理车间在试生产期间发生爆炸事故,导致6人死亡。2021年至2023年期间正是转移项目集中投产期,重大风险加速集聚。为此,2021年11月13日,国务院安委办印发了《危险化学品产业转移项目和化工园区安全风险防控专项整治工作方案》(以下简称《方案》),对涉及全国20个省市自治区和新疆生产建设兵团的50个化工产业转移重点县(园区)开展为期一年的产业转移专项整治。《方案》要求,2022年底前转移项目安全设计诊断完成率要达到100%,并要求将本地非转移化工项目纳入整治范围,与转移项目一并开展专项整治。
二、安全设计诊断的重要性和必要性
安全设计诊断工作要对装置(设施)布局、工艺技术及流程、主要设备和管道、自动化控制、公用工程等进行设计复查审核,全面查找由于设计不到位或建设过程中的私自变更产生的隐患,并及时整改治理,保障安全生产条件。因此,企业通过这样一个系统完整而且全面的安全设计诊断的过程,便可以查找出许多其在最初设计就存在的不足之处。只要知道自身的问题所在,便可以通过分析所发现的存在的问题,来提出相应的改进措施。把发生事故的可能性降到最低,最大限度地把危险遏止于源头。除了能大大降低发生事故的可能性,合理的安全设计,还可以有效降低事故发生造成的危害,对化工企业的安全设计进行诊断,确保设计符合国家的标准,符合本质安全的原理,是保证安全生产事故不会发生的必要前提。化工企业的安全设计诊断,不仅能发现现役的化工设备在安全设计存在的隐患,对于新建项目更是拥有巨大的意义,因为设计阶段仅仅存在于“图纸”之上,所以在新建装置上,实施设计诊断达到本质安全是比较简单的和比较经济的。综上所述,对化工企业实施安全设计诊断是化工企业安全生产的重要保障,也是降低化工企业安全事故危害的重要途径,其重要性不言而喻。
根据本质安全化原理,我们可以看出依靠自身的安全设计来降低事故发生的可能性是行之有效的。但是,并不是所有的安全设计都是合理的,有的即使设计时合理,但是由于生产技术的创新和发展,可能目前已经有更好的设计可以取代。因此,开展在役化工装置(设施)安全设计诊断工作,重点针对涉及“两重点一重大”化工和危险化学品企业的安全薄弱环节,重点整治“规模小、管理乱、基础差、风险高”的企业,对已建成和在建的化工企业的安全设计进行全面诊断,对不合理、不完善的设计提出合理的改进建议,及时发现并消除重大隐患,不断提升化工装置(设施)本质安全整体水平显得尤为重要。
三、安全设计诊断的形式与内容
按照《方案》要求,省级应急管理部门统筹组织具有工程设计综合甲级资质或化工石化医药行业甲级资质的设计单位,由设区的市级应急管理部门实施,对转移项目开展安全设计诊断,形成安全设计诊断报告,并督促企业落实整改。为此,有关部门组织设计单位开展了安全设计诊断专项培训,并于2022年7月15日印发了《关于印发危险化学品项目设计诊断报告模板的函》,进一步明确了设计诊断的内容:
(1)总图设计复核。主要对转移项目设计单位资质、安全设施设计专篇进行复核,对总平面布置、设计变更及实际建设情况与设计是否一致等进行复核。
(2)工艺设计诊断。主要对工艺安全可靠性论证、危险与可操作性(HAZOP)分析、反应安全风险评估、重点监管的危险化工工艺控制措施等进行诊断。
(3)设备及管道复核。主要对特种设备设计、制造和安装,其他非标设备、管道、管件的设计、选材、安装等进行合规性复核。
(4)自动化控制系统复核。主要对可燃及有毒气体检测和报警设施的设计、选型、安装,重大危险源温度、压力、液位、流量等信息采集监测设施的设计、安装,自动控制系统的设置、装备,危险物料安全泄放系统的设计、选型、安装等进行合规性复核。
(5)公用及辅助工程复核。主要对消防设施、控制室、供配电、管廊等公用及辅助工程的设计、建设,危险化学品储存场所、设施的设计、建设等进行合规性复核。
笔者认为,安全设计诊断重点应侧重于工艺技术来源、工艺安全可靠性论证及精细化工反应安全风险评估结果应用情况等涉及化工过程本质安全化方面的内容,还要重点对不按设计文件施工、私自变更等问题进行诊断。安全设计诊断还应以现行国家标准、规范、规章等相关文件为依据,对淘汰落后工艺技术和设备的使用情况进行诊断,尤其是对于在役装置的诊断,重点要复核未按照设计文件施工的问题。针对问题提出有针对性地改进措施,削减安全风险。
四、全设计诊断存在的问题与整改建议
4.1 安全设计诊断存在的问题
笔者作为化工产业转移重点县(园区)专家指导服务协调组成员去过多个园区的不同企业,通过调研发现,安全设计诊断还存在较多问题,主要表现在:
4.1.1 对安全设计诊断认识不到位
企业不重视设计诊断工作,仍存在侥幸心理和走过场心态,只为应付各级应急部门检查,没有意识到设计诊断工作是消除设计不规范、消除随意变更风险的重要举措;没有认识到安全设计诊断的主要目的是消除存量风险,诊断出建设项目在设计上的不合规、在项目建设时未落实设计要求、在竣工验收后私搭乱建或随意变更等方面存在的问题,以及三年行动任务、精细化工企业专项整治“四个清零”和高危细分领域专项整治所提出的本质安全提升的要求落实情况等,通过系统的诊断发现不足,通过企业完善设计、整改提升而消除存量风险,提升本质安全水平。部分企业对设计诊断报告中的建议措施不重视,整改力度不够,如某园区40多家企业通过设计诊断发现2000多项问题,一年后对整改情况进行核查,发现整改率不足80%。
4.1.2 设计诊断单位未找准切入点
通过对几十家企业安全设计诊断报告的复核结果来看,设计单位在安全设计诊断工作上未把握住重点,投入力量不足。主要体现在:
(1)部分设计单位忽视对现场的勘察,“纸上谈兵”,对照图纸找问题,忽视对企业现场总图布局、工艺本质安全、设备和管道与设计的一致性、自动化控制措施的设置、消防设施配备、化学品储存管理等问题的排查,对企业未落实设计、私搭乱建、随意变更、自动化水平低、工艺危害评估有缺失等方面的排查不到位,尤其是部分设计单位专业人员缺少现场经验,致使诊断后企业还存在较多的问题[3]。
(2)安全设计诊断力量配备不足,照抄照搬《安全设施设计专篇》中的内容。笔者通过调研发现,大部分设计诊断单位专业力量配备不足,都是5~6个人甚至2~3个人在企业现场工作一天时间,包括查阅资料和踏勘现场,然后就按照企业提供的设计资料开始编制诊断报告,最终出版的设计诊断报告中无各专业具体的诊断过程,仅有笼统的结论,有的企业的诊断报告中专业不全,缺少管道、建筑、消防等专业的诊断内容及诊断结论。
4.1.3 设计诊断质量总体较低
通过对产业转移重点县多个园区不同企业的调研发现,设计诊断报告质量总体较低。主要体现在:
(1)诊断内容有漏项。如某新材料公司的安全设计诊断报告书中缺少精细化工企业反应风险评估结果运用情况、总图、建筑等专业的具体诊断过程等内容,无诊断结论和问题清单。缺少对消防水源及泵房、消防用水量、消防给水管道及消火栓、消防水炮、水喷淋和水喷雾、泡沫灭火系统、灭火器设置、液化烃罐区消防冷却水系统、建筑物内消防、火灾报警系统等消防设施的诊断内容,与应急管理部《关于印发危险化学品项目设计诊断报告模板的函》中的要求的相关内容还有较大差距。
(2)未诊断出明显的设计缺陷。部分设计诊断由于专业人员配备不足、现场核查不认真不全面或者是时间短等原因,对于明显的设计问题出现诊断漏项。某新材料科技有限公司的诊断报告中,未对反应装置安全措施情况逐套装置进行。如:“本项目采用DCS控制系统,设置了压力、温度、流量、液位等工艺参数的检测、报警仪表及控制阀门,并在DCS中显示、调节、记录、报警及控制;装置内主要机泵、设备的运行状态也在DCS上进行显示,实现集中控制,按照DCS组态程序实现自动化控制生产”,未对照《首批重点监管的危险化工工艺目录》《首批重点监管的危险化工工艺安全控制要求、重点监控参数及推荐的控制方案》要求,对不同装置的不同重点监控参数和安全控制措施的符合性逐项开展对比诊断。报告中对硝化反应自动化控制系统设置情况检查结论为“已按要求设置控制系统”,但实际现场硝化反应未实现自动化控制。某企业专为仓库自动灭火而设置的消防泡沫罐却布置在仓库内部,设计诊断中均未提出问题。
(3)诊断结论与实际不符。诊断结论的符合性是基础,而部分设计单位现场勘察不深入,报告编制不严谨,致使报告存在与现场不一致的现象较多。如某新材料公司生产过程涉及氢气、氧气,诊断报告中的结论为“本项目不涉及可燃气体直接排放大气”“本项目不涉及氧气管道”,未对企业涉及氢气的高点排放的符合性和氧化工艺中涉及的氧气管道符合性进行评估。又如某氢能源有限公司涉及重点监管危险化学品氢气,诊断结论为“该项目不涉及两重点一重大”,未诊断出氢气为重点监管危险化学品。还有的诊断报告照抄照搬,抄袭别的企业的报告内容,张冠李戴现象突出。如某精细化工企业的诊断报告中描述“该企业对涉及的氯化反应开展了精细化工反应风险评估,按照评估结论建议设置了自动化控制系统”,实际该企业不涉及氯化反应,也未开展精细化工反应风险评估。
(4)未对诊断出来的问题提出整改意见。对于诊断发现的问题,诊断报告应对问题如何整改提出整改建议措施,但部分诊断报告只有问题清单,缺少整改建议。如某新材料有限公司可燃液体储罐与防火堤距离不符合规范要求,诊断已发现,但未提出具体的整改建议,不能对企业的整改措施提供指导性的意见。
(5)回避重大缺陷或采用模糊诊断结论。部分企业对于设计上、设备设施存在的不合规问题缺少整改动力,总想蒙混过关。而有的设计单位或是因为能力低发现不了问题,或是碍于企业的情面而不提实质性问题,但又想规避责任,便采取了回避或模糊的处理方式。尤其由企业自行选择原设计单位进行的诊断,明显存在走形式现象,重大设计缺陷往往一带而过。如某园区企业的安全诊断,平均每家企业仅提出不足4条问题,诊断深度差距较大。对某重点县5家由企业自行开展过设计诊断的建设项目进行核查,安全设计方面问题仍高达140余项,其中总图布局不合理、防火间距不够、装置自动化控制水平低、爆炸危险区域使用非防爆电气设备等突出问题,都没有在诊断中提出[4]。有的诊断报告中提出的问题和实际给企业的问题“两本账”“两张皮”。
4.2 提高安全设计诊断效果的建议
4.2.1 提高思想认识和政治站位
各级应急管理部门、企业和设计单位要提高思想认识和政治站位,从全国安全生产总体要求的高度做好安全设计诊断工作。企业和设计单位都应高度重视安全设计诊断工作,对此必须有高度的认知。设计单位对企业安全设计存在的问题严格把关,深入现场发现问题、提出问题,严格按照“模板”要求编制安全设计诊断报告,并针对问题给出明确的整改建议。
4.2.2 化工企业要做好安全设计诊断各项工作
(1)企业要委托具有行业甲级资质或综合甲级资质的设计单位,对企业总平面图布置、工艺技术安全可靠性、设备设施完好性、生产装置储存设施及建构筑物设计和建设合规性、公用工程系统配套合理性等各方面开展全方位的设计诊断。
(2)企业要组织好各专业人员、各层管理人员配合设计单位对设计合规性、现场设备设施的完整性等全面开展诊断,尤其是建设中有变更的、设备设施有变更的、工艺有变更的、自动化控制进行提升的,更要与诊断专家进行深入的交流。
(3)企业要重视诊断结论,对诊断提出的问题,能整改的通过变更进行整改;涉及到设计缺陷或需进行设计变更的,则要委托设计单位开展设计后进行整改。
4.2.3 各级应急管理部门要要做好安全设计诊断的监督管理
省级应急管理部门要按照《方案》的要求,在设计单位选择方面真正做好统筹,并对各地区诊断工作情况进行抽查复核,各设区市应急管理部门要认真组织设计单位对项目实施安全设计诊断,避免将设计诊断交于企业自行开展。对于已开展安全设计诊断的企业,各级监管部门应组织专家团队对设计诊断报告进行复核,督促落实问题整改。
五、结束语
安全生产主体责任在企业。进一步提升危险化学品项目本质安全水平和安全风险管控能力,有效防范化解重大安全风险,合格的安全设计诊断是企业保持安全生产的必要条件和坚定基石,是消除在役生产装置和储存设施现有风险的有效手段之一,是化工企业安全生产的保障和有力抓手,应予以充分重视。