化工过程安全与环境风险评估的方法学研究：促进化工企业可持续发展

化工生产如同在 “安全红线” 与 “环境底线” 之间行走的平衡术 —— 反应釜的压力波动可能引发爆炸（安全风险），而泄漏的物料又可能污染土壤和水源（环境风险）；废水处理装置的故障不仅会导致超标排放（环境问题），还可能因腐蚀性物质积累引发设备泄漏（安全隐患）。在绿色发展成为全球共识的今天，化工企业的可持续发展早已超越 “不出安全事故、达标排放” 的基础要求，迈向 “安全可控、环境友好、效益优化” 的综合目标。深入研究安全与环境风险协同评估的方法学，打破 “安全归安全、环保归环保” 的割裂式管理，才能让企业在复杂的风险网络中找到最优解，实现长期稳健发展??

一、安全与环境风险的 “共生关系”：从割裂评估到协同认知

化工过程的特殊性决定了安全风险与环境风险并非孤立存在，而是呈现 “源头相连、后果叠加、防控互通” 的深度耦合特征，这种特征凸显了协同评估的必要性：

风险源头的同源性：同一生产环节可能同时孕育两类风险。例如，输送泵的机械密封磨损既是安全隐患（可能导致易燃介质泄漏引发火灾），也是环境风险（泄漏物可能通过雨水管网渗入地下水）；再如，反应釜的温度失控可能造成超压爆炸（安全事故），同时伴随有毒气体的无组织排放（环境影响）。若分别评估，可能重复投入资源治理同一隐患，却忽视其双重影响。某染料企业曾在评估中发现，其苯胺储罐的呼吸阀故障被安全部门列为 “潜在爆炸风险”，环保部门列为 “VOCs 超标排放风险”，后通过一次阀门升级同时解决了两类问题，成本较分别整改降低 40%。

风险后果的关联性：安全事故往往引发次生环境灾难，环境风险也可能放大安全隐患。2019 年某化工厂的环己烷储罐爆炸事故，不仅造成 10 人死亡，还导致约 30 吨环己烷泄漏，污染了周边 3 个自然村的饮用水源，后续环境修复成本远超事故直接损失；而长期的酸性废水偷排（环境风险）可能腐蚀地下电缆，增加短路引发火灾的概率（安全风险）。这种 “安全 - 环境” 风险的传导链条，要求评估方法能识别后果的扩散路径，而非局限于单一领域。

风险防控的协同性：许多技术措施可同时降低两类风险，形成 “一举两得” 的效益。例如，采用磁力密封替代机械密封（减少介质泄漏），既降低了火灾爆炸风险，又减少了有毒物质排放；建立泄漏检测与修复（LDAR）体系，既能及时发现安全隐患，又能控制污染物无组织排放。协同评估可帮助企业识别这类 “协同防控点”，提高资源投入的性价比。

二、协同评估的方法学框架：从 “两张皮” 到 “一张网”

构建安全与环境风险协同评估的方法学，核心是建立 “风险识别 - 量化耦合 - 防控优化” 的一体化框架，让两类风险在同一体系中得到系统考量：

（一）风险协同识别：绘制 “双风险网络图”

传统识别方法（如安全检查表、环境影响识别清单）多单独列出安全或环境风险，难以体现二者关联。协同识别需构建 “风险关联矩阵”，将生产环节作为节点，用双向箭头标注安全与环境风险的相互影响：

扩展的蝴蝶结分析法（Bowtie-X）：在传统蝴蝶结模型（左侧为事故原因，右侧为后果）基础上，增加 “环境后果分支”。以 “丙烯泄漏” 为顶事件，左侧原因包括 “管道腐蚀”“阀门误操作” 等，右侧安全后果为 “爆炸、人员中毒”，环境后果为 “丙烯挥发导致臭氧破坏、液态泄漏污染土壤”；同时在 “屏障” 部分区分 “安全屏障”（如紧急切断阀）和 “环境屏障”（如防渗围堰），以及 “双重屏障”（如气体检测报警系统，既触发安全联锁又启动废气收集）。某石化企业应用该方法后，发现其罐区的防火堤不仅是安全屏障（阻止火势蔓延），也是环境屏障（拦截泄漏物），进而将防火堤的完整性检查频次从每月 1 次增至每半月 1 次。

生命周期风险映射法：基于产品全生命周期（原料获取 - 生产 - 储运 - 废弃），在每个阶段标注 “安全敏感点” 和 “环境敏感点” 及其关联。例如，“原料储运阶段” 的槽车运输环节，安全敏感点为 “碰撞导致罐体破裂”，环境敏感点为 “泄漏物污染农田”，二者通过 “介质性质” 关联（如运输的环氧乙烷既是极易燃气体，也是有毒污染物）。这种方法特别适用于新能源化工等新兴领域，帮助企业在技术路线选择阶段就识别全链条的双重风险。

（二）风险量化耦合：建立 “综合风险指数”

量化是风险排序和决策的基础，但安全风险（如死亡概率、事故经济损失）与环境风险（如污染面积、生态修复成本）的度量单位不同，需通过 “当量转换” 或 “多维度加权” 实现耦合：

双维度风险矩阵：在传统安全风险矩阵（可能性 × 安全后果）的基础上，增加环境后果维度，形成三维评估模型。例如，某风险事件的 “安全等级” 为高（可能导致 1-2 人死亡）、“环境等级” 为中（可能污染 1-10 平方公里土壤），通过预设权重（如安全占 60%、环境占 40%）计算综合等级。企业可根据所处区域调整权重：位于生态保护区的企业可提高环境权重，位于工业区的企业可保持安全权重优先。某煤化工企业应用该模型后，将 “煤焦油储罐区” 的综合风险等级从 “中” 上调至 “高”（因周边 5 公里内有饮用水源地，环境后果权重提高），推动了储罐防渗改造和应急池扩建。

风险成本当量法：将两类风险统一折算为 “经济成本” 进行比较。例如，将 “1 人死亡” 的安全风险当量设定为某一基准值（如依据国家统计局公布的 “生命价值统计”），将 “1 吨 COD 超标排放” 的环境风险当量设定为区域环境修复成本（如某地区为 2 万元 / 吨），通过成本总和排序风险优先级。这种方法便于非专业管理者理解，但需注意当量系数的本地化调整（如不同地区的环境修复成本差异可达 3-5 倍）。

（三）防控措施优化：追求 “协同效益最大化”

基于协同评估结果制定的防控方案，需优先选择 “安全与环境效益双提升” 的措施，避免 “顾此失彼”：

工艺优化类措施：通过改变反应路径、原料或设备，从源头减少风险源。例如，某企业将 “光气法生产异氰酸酯” 改为 “非光气法”，彻底消除了剧毒光气泄漏的安全风险，同时减少了含氯废水排放；采用微通道反应器替代传统反应釜，因持液量减少 80% 降低了爆炸风险，又因传热效率提高减少了能源消耗（间接降低碳排放）。这类措施需结合工艺可行性分析，可通过 “生命周期成本 - 效益分析” 评估改造价值。

设备升级类措施：通过技术改造增强设备的双重防护能力。安装带在线监测功能的机械密封（实时监测泄漏量），既避免泄漏引发的安全事故，又为环保排放核算提供数据；将普通安全阀更换为 “爆破片 + 安全阀” 组合，既提高超压保护的可靠性（安全），又减少因安全阀频繁起跳导致的介质排放（环境）。某精细化工企业的实践显示，这类措施可使安全隐患整改率提升 35%，同时污染物排放降低 20%。

管理强化类措施：建立 “安全 - 环保” 协同管理机制。例如，将 LDAR（泄漏检测与修复）数据同时用于安全隐患排查和环保排放核算；制定联合应急预案，明确某一事故（如储罐泄漏）的安全处置步骤（灭火、疏散）和环境处置步骤（围堵、吸附、废水收集）；开展跨专业培训，让操作工既掌握应急停炉的安全操作，又了解如何避免停炉过程中的污染物超标排放。

三、方法学落地的 “三大支柱”：从理论到实践的跨越

安全与环境风险协同评估的方法学要真正发挥作用，需突破 “数据孤岛、专业壁垒、机制缺失” 的现实障碍，构建坚实的支撑体系：

数据融合支柱：打破企业内部 “安全数据库”（如事故统计、设备失效记录）与 “环境数据库”（如排放监测、土壤检测数据）的割裂状态，建立统一的风险数据平台。例如，将 DCS 系统的工艺参数（温度、压力）与在线 VOCs 监测数据关联，分析 “参数异常→泄漏→排放超标” 的规律；整合近 5 年的安全事故与环境事件，挖掘二者的相关性（如某类泵的故障是否更易导致环境超标）。某化工园区通过工业互联网平台实现数据融合后，风险识别的及时性提升 50%，误报率降低 30%。

能力建设支柱：培养 “双料人才” 队伍 —— 既懂安全风险评估（如 FTA、LOPA），又熟悉环境影响评价（如 EIA、生态风险评估）。通过 “交叉任职”（安全工程师参与环保项目，环保专员参与 HAZOP 分析）、“联合演练”（同时模拟安全事故和环境应急）等方式打破专业隔阂；开发简化版协同评估工具（如可视化风险关联矩阵），降低一线员工的应用门槛。

机制保障支柱：建立 “安全 - 环保” 协同决策机制。成立跨部门的风险评估委员会，由生产、安全、环保、技术部门共同审定评估结果和防控方案；将综合风险等级纳入企业绩效考核，对同时降低安全隐患和环境影响的团队给予额外奖励；每季度开展 “风险回头看”，评估防控措施对两类风险的实际效果，动态调整策略。某央企化工分公司通过该机制，将综合风险评估结果与投资决策挂钩，近三年安全环保类技改项目的投入产出比提升 25%。

化工企业的可持续发展，从来不是在 “绝对安全” 与 “零排放” 的理想状态中寻找答案，而是在复杂的风险权衡中找到最优解。安全与环境风险协同评估的方法学，正是这种权衡的 “导航系统”—— 它让企业看清风险的全貌，避免 “按下葫芦浮起瓢”；它引导资源投向最关键的环节，用最小投入实现最大防控效果；它最终推动企业从 “被动合规” 转向 “主动优化”，在保障生产安全的同时提升环境竞争力。当协同评估成为化工企业的管理常态，绿色、安全、高效的可持续发展之路才能越走越宽