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危險化學(xué)品危險性辨識方法

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危險化學(xué)品危險性辨識方法
 
　　危險是指材料、物品、系統(tǒng)、工藝過程、設(shè)施或工廠對人、財產(chǎn)或環(huán)境具有產(chǎn)生傷害的潛能。危險辨識就是找出可能引發(fā)事故導(dǎo)致不良后果的材料、系統(tǒng)、生產(chǎn)過程或工廠的特征。因此，危險辨識有兩個關(guān)鍵任務(wù)：第一是辨識可能發(fā)生的事故后果；第二為識別可能引發(fā)事故的材料、系統(tǒng)、生產(chǎn)過程或工廠的特征。前者相對來說較容易，并由它確定后者的范圍，所以辨識可能發(fā)生的事故后果是很重要的。
　　事故后果可分為對人的傷害、對環(huán)境的破壞及財產(chǎn)損失三大類。在此基礎(chǔ)上可細(xì)分成各種具體的傷害或破壞類型?？赡馨l(fā)生的事故后果確定后，可進一步辨識可能產(chǎn)生這些后果的材料、系統(tǒng)、過程或工廠的特征。
　　在危險辨識的基礎(chǔ)上，可確定需要進一步評價的危險因素。危險評價的范圍和復(fù)雜程度與辨識危險的數(shù)量和類型以及需要了解問題的深度成正比。
　　常用的危險辨識方法包括分析材料性質(zhì)、生產(chǎn)工藝和條件、生產(chǎn)經(jīng)驗、組織管理措施等，以及制定相互作用矩陣、應(yīng)用危險評價方法等。
 
　　1  分析材料性質(zhì)
 
　　了解生產(chǎn)或使用的材料性質(zhì)是危險辨識的基礎(chǔ)。危險辨識中常用的材料性質(zhì)如表1所示。
 
表1  危險辨識中常用的材料性質(zhì)
 
 
　　初始的危險辨識可通過簡單比較材料性質(zhì)來進行。如對火災(zāi)，只要辨識出易燃和可燃材料，將它們分類為各種火災(zāi)危險源，然后進行詳細(xì)的危險評價工作。
　　通常制造商和供應(yīng)商能提供產(chǎn)品特性、材料安全數(shù)據(jù)表(MSDS)。特殊的行業(yè)集團或協(xié)會也可提供安全處置特殊化學(xué)品的信息。另外，還可以從專業(yè)和行業(yè)組織得到有關(guān)的信息。對某些化學(xué)品的特殊要求在國家、地方的法律法規(guī)中有明確規(guī)定。
　　根據(jù)GBJ 16—87《建筑設(shè)計防水規(guī)范》(97修訂版)，生產(chǎn)中物質(zhì)的火災(zāi)危險性按表2分為5類。

對毒性物質(zhì)可參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5044—85《職業(yè)性接觸毒性危害程度分級》，毒物危害程度分級如表3所示。依據(jù)此分級標(biāo)準(zhǔn)，我國對接觸的56種常見毒物的危害程度分級如表4所示。
 
 
 
 
表4  職業(yè)性接觸毒物危害程度分級及其行業(yè)舉例
 
 
 
　　2  生產(chǎn)工藝和條件
 
　　生產(chǎn)工藝和條件也會產(chǎn)生危險或使生產(chǎn)過程中材料的危險性加劇。例如，水僅就其性質(zhì)來說沒有爆炸危險，然而，如果生產(chǎn)工藝的溫度和壓力超過了水的沸點，那么水的存在就具有蒸汽爆炸的危險。因此，在危險辨識時，僅考慮材料性質(zhì)是不夠的，還必須同時考慮生產(chǎn)條件。
　　分析生產(chǎn)工藝和條件可使有些危險材料免于進一步分析和評價。例如，某材料的閃點高于400℃，而生產(chǎn)是在室溫和常壓下進行的，那就可排除這種材料引發(fā)重大火災(zāi)的可能性。當(dāng)然，在危險辨識時既要考慮正常生產(chǎn)過程，也要考慮生產(chǎn)不正常的情況。
　　在進行危險辨識時，尤其要注意下述石化、化工工藝或設(shè)備的危險性：
 
　　(1)生產(chǎn)或加工有機或無機化學(xué)物品，特別是用于此目的的設(shè)備，如：
　　1)烷基取代、烷(烴)化、烯烴并化作用；
　　2)氨解產(chǎn)生的胺化、氨基化；
　　3)羰基化；
　　4)冷凝、縮合、凝聚；
　　5)脫氫；
　　6)酯化；
　　7)鹵化和鹵素制造；
　　8)氫化、加氫；
　　9)水解；
　　10)氧化；
　　11)聚合；
　　12)磺化；
　　13)脫硫和含硫復(fù)合物的制造、運輸；
　　14)硝化和氮復(fù)合物的制造；
　　15)磷的化合物的制造；
　　16)農(nóng)藥制藥的正規(guī)生產(chǎn)。
 
　　(2)有機和無機化學(xué)物質(zhì)加工或用于特別目的的設(shè)備，如：
　　1)蒸餾；
　　2)萃??；
　　3)溶劑化，媒合；
　　4)混合；
　　5)干燥。
 
　　(3)石油或石油產(chǎn)品的蒸餾、精煉或加工的設(shè)備。
　　(4)焚化或化學(xué)分解全部或部分處理固體或液體物質(zhì)的設(shè)備。
　　(5)生產(chǎn)或加工能源氣體的設(shè)備，例如LPG、LNG、SNL。
　　(6)煤或褐煤的干餾設(shè)備。
　　(7)金屬或非金屬生產(chǎn)設(shè)備(用濕法過程或用電能)。
　　(8)危險物質(zhì)的貯存設(shè)備。
　　此外，還可參考勞動部1995年1月頒布的《炸危險場所的安全規(guī)定》對有關(guān)爆炸危險的工藝條件和場所進行辨識，如表5所示。

3  相互作用矩陣分析法
 
　　相互作用矩陣是一種結(jié)構(gòu)性的危險辨識方法，是辨識各種因素(包括材料、生產(chǎn)條件、能量源等)之間相互影響或反應(yīng)的簡便工具。實際使用時，這種方法通常限制為兩個因素(如圖1所示)。分析時也可加入第三個因素。如圖1中混合物1可以是化學(xué)物C和D的混合物，則圖1可表明混合物CD與化學(xué)物A，混合物CD與污染1的相互作用等。如果多種因素相互作用很重要，且有能力詳細(xì)分析，則可建，2維矩陣來分析。
 
 
圖1 相互作用矩陣
 
　　相互作用矩陣是雙對稱性的，所以只需完成矩陣的一半(圖中沒有陰影的部分)。這是因為化學(xué)物A與B的作用，和B與A的作用相同。
　　相互作用矩陣分析的因素不限于化學(xué)物質(zhì)和圖中所述的因素，以下列出了其他需要分析的因素。通常在矩陣的一個軸上列出另外的因素即可，因為我們僅對這些因素與生產(chǎn)材料的相互作用感興趣，對這些因素之間的相互作用并不感興趣。
　　相互作用矩陣分析常用的其他參數(shù)如下：
　　(1)生產(chǎn)條件，如溫度、壓力、靜電等；
　　(2)環(huán)境條件，如溫度、濕度、粉塵等；
　　(3)結(jié)構(gòu)材料，如碳鋼、不銹鋼、石棉填料等；
　　(4)常用污染物，如空氣、水、銹、鹽、潤滑劑等；
　　(5)生產(chǎn)設(shè)備或區(qū)域中處理其他材料產(chǎn)生的污染；
　　(6)長期和短期接觸對健康的影響；
　　(7)氣味、水毒性等環(huán)境影響；
　　(8)庫存、排放或廢物處理的規(guī)定限值。
　　在構(gòu)造相互作用矩陣時，需分析生產(chǎn)條件。為了分析正常和非正常的生產(chǎn)情況，需要構(gòu)造幾個相互作用矩陣。如果只有一個矩陣，則應(yīng)注意其他生產(chǎn)條件下潛在的危險及相互作用。
　　構(gòu)造相互作用矩陣后，就應(yīng)檢查矩陣中每個相互作用的潛在事故后果，如不了解某個相互作用的事故后果，則需進一步實驗研究。已知的事故類型和嚴(yán)重度可在矩陣中適當(dāng)?shù)奈恢米⒚?有時一個相互作用會產(chǎn)生幾種類型的事故)。將相互作用矩陣分析結(jié)果與需要辨識的潛在事故進行比較，決定是否需要進一步評價。
　　某公司采用高溫下二氯乙烯(EDC)氣相脫除氯化氫生產(chǎn)氯乙烯單體(VCM)的工藝路線，工藝流程簡圖如圖2所示。中間物EDC由乙烯和氯氣直接催化反應(yīng)而得到，并計劃在后期用該裝置生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)。表6列出了有關(guān)原料、中間物、產(chǎn)品的危險性。
 
 
圖2  VCM生產(chǎn)過程簡圖

建立裝置的化學(xué)物質(zhì)相互作用矩陣，橫軸和縱軸列出所有的化學(xué)物質(zhì)，其他一些參數(shù)列在縱軸上。圖3是VCM裝置化學(xué)物質(zhì)的相互作用矩陣?！?#215;”表示存在與物質(zhì)或工藝條件不能相容的問題，注腳對某些問題做了進一步的說明。“?”表示其相容性未知，對這些項目以及其他的一些問題(表7)需做進一步的分析研究。
 
 
圖3  VCM工藝過程化學(xué)物料的相互作用矩陣
1—放出稀釋熱；2—高溫、有氯存在碳鋼被腐蝕；3—高壓下乙烯分解；
4—焦耳湯姆遜作用；5—干的HCl無腐蝕作用，但在有水存在下則有腐蝕作用
 
 
 
　　分析發(fā)現(xiàn)某些三元物系的相容性也很重要，然而在相容性矩陣中只表示了二元物系的不相容問題，也需對這一問題進行分析調(diào)查。
　　危險辨識結(jié)果表明：
　　(1)必須進一步了解乙烯以及與其他物質(zhì)的相容性；
　　(2)必須特別注意氯與烴的相容性，而且在以后的危險分析中要仔細(xì)分析可能發(fā)生的火災(zāi)和爆炸情況。
 
　　4  利用安全評價和分析方法
 
　　許多安全評價和分析方法既可評價風(fēng)險，也可以識別風(fēng)險。如安全檢查表分析、如果－么辦分析、如果－么辦/檢查表分析、危險與可操作性分析、預(yù)先危險分析、故障樹分析、事件樹分析等。
　　安全檢查表分析法提供一個需要回答的問題清單，如表8示。雖然完成完整的安全檢查表是一件冗長乏味的事情，但安全檢查表分析很具吸引力，因為對于特定的企業(yè)或公司，檢查表可通用，并保證分析的一致性。只要分析人員充分使用，安全檢查表可成為危險辨識非常有用的工具。
 
 
 
　　如果－么辦和危險與可操作性分析方法允許分析人員更具創(chuàng)造性地利用其經(jīng)驗。每一種方法探索問題的方式不同，但都要求分析小組提出和回答一系列問題，從而揭示可能產(chǎn)生的、不期望的后果。因此，更有可能發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中獨特的或不期望的危險。然而小組成員必須具有豐富的經(jīng)驗，否則重要的危險可能會被忽略。因此，許多公司將檢查表分析和“頭腦風(fēng)暴”方法相結(jié)合，利用檢查表分析方法的嚴(yán)密性與一致性，而保留“頭腦風(fēng)暴”方法的靈活性和創(chuàng)造性。
　　同樣，其他一些評價方法也能很好地識別風(fēng)險，這里不一一介紹，請參見相關(guān)部分。
　　通常當(dāng)有足夠的信息提供給分析小組開展危險辨識與評價時，僅為了危險辨識的目的而采用這些方法就會顯得效率不高。但當(dāng)信息有限時，如一個新建的生產(chǎn)過程或在新裝置的處于概念設(shè)計階段，只要危險分析人員把研究集中在一定的范圍內(nèi)，安全評價方法也可有效地用來識別危險。如果－怎么辦／安全檢查表分析方法是最為廣泛用來識別危險和評價風(fēng)險的組合方法，但安全檢查表分析方法可與任何方法聯(lián)合使用。
 
　　5  利用經(jīng)驗
 
　　要盡可能地利用企業(yè)自己的經(jīng)驗來完善危險辨識工作，因為發(fā)生過問題就表明存在危險。但危險辨識僅基于企業(yè)(甚至行業(yè))的經(jīng)驗決不會取得滿意的結(jié)果，有許多危險都會被忽視。好的安全生產(chǎn)經(jīng)驗只能表明危險已得到適當(dāng)控制，并不表明危險不存在。僅僅因為某種情況沒有發(fā)生過就認(rèn)為它不會發(fā)生，是一種不正確的認(rèn)識。
　　適當(dāng)?shù)乩媒?jīng)驗，有助于建立用于危險識別活動的生產(chǎn)知識基礎(chǔ)。通常，分析人員總是把一些基本的化學(xué)知識作為識別的出發(fā)點。實驗室的實驗結(jié)果能揭示某種化學(xué)物的基本物理性質(zhì)、毒性和反應(yīng)動力學(xué)特性。試生產(chǎn)過程能了解沒有預(yù)料的反應(yīng)副產(chǎn)品，表明生產(chǎn)條件要加以改變以達到最佳的效果。甚至拆除某個生產(chǎn)裝置也能增加重要的生產(chǎn)經(jīng)驗(對生產(chǎn)有更深的了解)，因為這可揭示在正常操作或裝置關(guān)閉時系統(tǒng)中不明顯或不了解的狀況。
　　如果是識別很成熟的生產(chǎn)過程的危險，分析人員可參考相同規(guī)模企業(yè)的運行經(jīng)驗，哪些地方發(fā)生過泄漏，為什么發(fā)生緊急關(guān)閉情況，什么原因造成非計劃的輸出，回答此類問題能指出在材料性質(zhì)與生產(chǎn)條件時不明顯的危險。
　　如果企業(yè)的經(jīng)驗已文件化，可像其他的資料一樣用于危險辨識。如果這些經(jīng)驗沒有記錄，則需要成立由具有一定知識與經(jīng)驗的人員組成的小組參加危險辨識活動。如果在該小組開展活動之前已開展了其他的危險辨識活動，則效果會更好。然后該小組能簡單地確定他們的經(jīng)驗是否匹配、是否相矛盾，或是否沒有表達從其他途徑收集到的信息，是否能指出在現(xiàn)有系統(tǒng)中觀察到的另外的危險。即使該小組的成員對所分析的化學(xué)品沒有特別的經(jīng)驗，但他們對表示類似危險的相似材料具有使用經(jīng)驗。

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