程硕，阳富强
(福州大学 环境与安全工程学院，福建 福州 350116)
化工行业是我国国民经济的基础和支柱产业，据相关资料[1]显示，截至2020年末，我国化工企业数量多达22 973家，全年总利润达4 279.2亿元。随着我国化工行业快速发展，危化品事故也层出不穷。因此，党和国家高度重视危化品安全生产工作，作出一系列针对危化品安全风险防控的决策部署[2]。
危化品事故因其发生频繁、后果严重等特点已成为安全生产领域的一个重要问题，我国众多学者对此进行了不同方面的研究。例如曹建等[3]研究不同类别危化品和公路等级对应急救援耗时的影响；
廖婵娟等[4]以危化品泄漏事故为主体，统计分析2 636起事故的特点和规律，并提出预防对策；
韦婷艳等[5]统计分析危化品事故中较大以上事故，得出事故数量与伤亡人数呈正相关等结论。当前研究多是侧重某一事故类型进行统计分析，而对整体危化品事故情况的统计存在诸如时间跨度较小、或是事故数据样本较少、统计时间较早等不足之处，并且很少探究事故类型与不同季节的关联性。
我国于2011年先后发布了《危险化学品安全管理条例》等法规，使危化品安全管理工作进入了新时期。为研究新时期下我国危化品事故的各方面特点以及补充当前研究中的不足，本文以化学品事故信息网公开的事故数据信息为基础，对2011～2020年间发生的危化品事故数据样本进行统计分析，从事故发生的时间、地域等角度出发分析其存在的特点和规律，并运用灰色关联分析法研究事故类型与不同季节间的相关性，为针对性地开展危化品安全管理工作提供依据。
1.1 危险化学品事故总体概况统计分析
由图1可知，2011～2020年共发生危化品事故 14 087 起，总体趋势为先增加后减小，基本符合安全库兹涅茨曲线[6]。2011年的事故数处于最低值，仅为35起。虽然2012年有所增长，但幅度较小，究其原因与当时《危险化学品安全管理条例》刚发布有关，说明国家相关法律法规的出台对减少危化品事故起到了关键作用。十二五计划后我国石化行业开始转型并快速发展，而当时危化品监管水平和事故预防能力无法与化工行业的发展速度相匹配，造成了化工企业规模扩大，危化品数量增多的同时也导致事故频发的局面[7]。因此，2012～2015年的事故数呈快速增长趋势，于2015年达到峰值。其中，天津港爆炸事故造成的惨重后果，引起全国人民高度关注。2016年是我国十三五规划的第1年，党和国家针对危化品的重大风险采取了一系列防控措施，以期减少事故发生。因此2016年以后危险化学品事故局面开始好转，2016～2020年事故数开始呈现逐年递减的趋势，在2020年回落到1 349起。
图1 2011～2020年我国危险化学品事故总体情况Fig.1 Overall situation of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020
1.2 危险化学品事故月份分布统计分析
由图2可知，各月份事故发生数量具有波动性，平均每月发生1 173.9起危化品事故。2月份是一整年中发生事故最少的月份。2～7月份的事故数量逐月升高，7月份达到峰值1 472起，7～10月份出现回落的局面，10～12月份又开始升高。其中 6～8月份是危化品事故的高发月份，约占事故总数的30.1%。一方面是因为6～8月份是一年中的夏季，平均温度最高，而危险化学品中大多数是易燃易爆的物质，高温易对其产生影响。另一方面，夏季容易使人感到困倦、疲劳，无法集中注意力，在工作中出现操作失误等不安全行为，导致事故发生。11～1月份也是危化品事故频发的时间段，因为冬季常有雨雪冰冻等恶劣天气，不仅对化工生产设备、装置的安全运行造成威胁，也会影响到操作人员的工作状态。此外，岁末年初的赶工期、抢进度等情况易造成安全管理滑坡、风险隐患叠加。自然灾害频发也增加了危化品储存和运输的难度。
图2 2011～2020年我国危险化学品事故月份分布情况Fig.2 Monthly distribution of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020
1.3 危险化学品事故地域分布统计分析
我国在2011～2020年中危化品事故地域分布的统计数据，总共包含34个地区，其中危化品事故数量前五的省份依次为江苏(1 520起)、山东(1 199起)、广东(1 001起)、浙江(960起)、湖北(814起)，约占事故总数的39%。前四个省份均位于交通和经济发达的沿海地区，也是我国化工园区的主要集中地，因此化工产业规模大、数量多。根据相关组织对全国化工园区统计分析得出的 “2021化工园区竞争力30强”中有22个位于上述四个省份[8]。由于这些省份化工企业规模大、生产活动频繁，导致发生危化品事故的概率也比其他地区高，所以应是危化品安全管理工作开展的重点关注地区。事故发生数量最后五位分别是宁夏(119起)、青海(74起)、香港(21起)、西藏(7起)、澳门(3起)，约占事故总数的1.6%。宁夏、青海、西藏地处我国西北部，由于经济和地域条件限制使这些地区的化工产业发展状况落后于其他地区，所以分布在这些区域的化工产业数量明显减少。香港和澳门虽位于我国南方，但是因为土地面积小以及一些政策原因，化工产业总体规模相对较小，事故数量也处于较低水平。
总体来说，化工产业的分布以及危化品事故发生频率与该地区的经济、资源等因素相关。事故多发于经济发达、交通便利的地区，尤其是我国的东南沿海城市。而经济、交通条件均相对落后的西北地区则因化工产业分布少，事故数量也随之减少。
1.4 危险化学品事故等级分布统计分析
按照我国的生产安全事故等级对这些发生的危险化学品事故进行分类，得到的结果见图3。从中可以了解到2011～2020年这10年间的危化品事故中一般事故的数量最多，所占比例高达97.8%。特别重大事故数量虽最少，但一经发生，后果将不堪设想，如2019年江苏响水爆炸事故，2015年天津港爆炸事故和2014年昆山工厂铝粉尘爆炸事故，这些事故的后果之严重、影响之深远有目共睹。为防止一般事故的发生或是演变为更重大的事故，必须采取有效措施来消除或减少危险化学品在各环节中潜在的安全隐患。
图3 2011～2020年我国危险化学品事故等级分布情况Fig.3 Grade distribution of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020
1.5 危险化学品事故类型分布统计分析
危化品事故类型可归为火灾、爆炸、泄漏、中毒和其他(井喷、放射、灼烫等)。按照这五种事故类型对所收集的数据进行分类，得出的结果见图4。从中可知，火灾、爆炸、泄漏、中毒和其他事故的数量分别约占总数的21.1%，22.0%，42.6%，12.5%和1.8%。从数量来说，泄漏事故所占的比例最大，中毒事故所占的比例最少(除其他之外)，这与危化品的理化性质和工艺流程有关。据相关统计，造成伤亡人数较高的多为爆炸和中毒事故[9]，这两种事故发生后破坏性强、扩散速度快，难以给人足够的反应和逃生时间，也给救援行动造成很大难度。
图4 2011～2020年我国危险化学品事故类型分布情况Fig.4 Distribution of types of hazardous chemical accidents in China from 2011 to 2020
1.6 危险化学品事故板块分布统计分析
危化品事故板块可分为储存与管输、交通运输、化工生产、燃气使用以及其他五个方面，将数据归类得到统计结果见图5，可知事故高发于储存与管输和交通运输环节，分别占比55%和21%。危化品在生产、使用、处理等过程中都会涉及储存和运输环节，据统计，我国每年的危化品道路运输量都在增长，占年度运输总量的30%以上。在运输和储存的过程中存在诸多风险，易对人员和财产造成威胁。因此，控制和消除危化品储存和运输过程中的危险因素，有利于降低危化品事故发生的概率和频率。
图5 2011～2020年我国危险化学品事故板块分布情况Fig.5 Distribution of hazardous chemical accident modules in China from 2011 to 2020
由统计可知，危化品事故易发于夏冬两季，但不同季节与事故类型间的关联性还有待探究，因此拟根据所统计数据，运用灰色关联分析法来研究事故类型与季节的相关性，让危化品安全管理工作能够具有针对性，提高工作效率。
2.1 灰色关联分析法
灰色关联分析法是根据不同因素间发展趋势的相似或相异程度来衡量因素间关联程度的一种方法，因素间的关联程度称为“灰色关联度”。具体使用步骤如下[10]。
(1)确定数据样本中的参考序列和比较序列。设参考标准有j个，评价因子t个，样品总数i个，则参考序列记为xi(t)，比较序列记为yj(t)(i=1，2，…，n；
j=1，2，3，…，n；
t=1，2，3，…，k)。其中，xi(t)指第i个样品中第t项评价因子的值；
yj(t)指第j级参考标准中第t项评价因子的值。
(2)对原始数据进行无量纲化处理。因事故数据具有无规律性等特点，故采用均值化法对其进行处理，减少因无规律而产生的不稳定影响，使其具有可比性。
均值化法处理公式如下。
(1)
(2)
(3)计算序列绝对差值Δij(t)、两级最小、最大差值Δmin、Δmax，公式如下。
(3)
(4)
(5)
(4)计算关联系数，即第i个比较序列和第j级参考序列所对应的第t个指标的差值，公式如下：
(6)
式中，ξij(t)为xi对yi的关联系数；
ρ指分辨系数，通常取0.5。
(5)计算关联度，其表示因素间的关联程度。
(7)
2.2 危化品事故类型与季节关联程度计算
按照气象划分法将12个月份分为春季(3～5月)、夏季(6～8月)、秋季(9～11月)和冬季(12～2月)，事故类型分为火灾、爆炸、泄漏、中毒和其他(井喷、放射、灼烫等)五类，将2011～2020年10年间的数据平均分为五个时间段进行统计，以此来研究不同季节气候与危化品事故类型的关联程度，统计结果见表1。
表1 2011～2020年危化品事故类型与季节统计Table 1 Types and seasonal statistics of hazardous chemical accidents from 2011 to 2020
将季节作为参考样本序列，以事故类型作为比较样本序列，运用灰色关联分析法的公式计算出相应的关联系数和关联度，具体计算过程如下。
使用表1中的前6行作为原始数据，以春季作为参考序列，影响因素(y1，y2，y3，y4，y5)作为比较序列，运用公式(1)和(2)对原始数据进行无量纲化处理，结果见表2。
表2 原始数据无量纲化处理结果Table 2 Dimensionless treatment results
利用公式(3)计算序列绝对差值，结果见表3，并用公式(4)和(5)计算最小差值和最大差值，分别为：Δmin=0.004 4，Δmax=0.737 5。
表3 序列绝对差值计算结果Table 3 Sequence absolute difference
运用公式(6)计算表3数据的关联系数(ξij)，结果见表4。
表4 序列关联系数计算结果Table 4 Calculation result of relational coefficient
根据表4所得结果利用公式(7)计算最后的关联度(βij)，结果见表5。
表5 序列关联度计算结果Table 5 Calculation result of relational degree
由表5可知，关联度排序为：β1>β2>β3>β4>β5，即春季与各种事故类型之间的关联度大小排序为：火灾>爆炸>泄漏>中毒>其他。同理可得其他结论：
夏季与各种事故类型之间的关联度大小排序为：爆炸>泄漏>火灾>中毒>其他。
秋季与各种事故类型之间的关联度大小排序为：爆炸>泄漏>火灾>中毒>其他。
冬季与各种事故类型之间的关联度大小排序为：火灾>爆炸>泄漏>中毒>其他。
由上述结论可知，春冬两季最应提防火灾事故的发生，尤其是岁末年初更是火灾事故易发多发期。夏秋两季应加强对爆炸事故的严防工作。全球变暖造成近些年来夏季持续时间延长，秋季缩短，尤其是华东等地区尤为明显[11]，加之华东沿海地区又是化工园区的集中地，持续的高温等极端气候会更容易导致危化品爆炸事故的发生。
综合上述的统计分析，拟针对分析的每一部分提出相应的对策和措施，以期达到减少或消除危险化学品在生产、储存、运输、处置等环节中存在的危险因素，降低事故发生概率，保障危化品从业者的安全。主要对策和措施如下。
(1)完善和增加我国危化品安全生产管理的法律法规。从上述分析中可以得出，相关法律法规的出台和更新能够对危化品事故起到一定的控制作用，与此同时政府有关部门要实时跟进监督检查工作，确保其具有可持续性，发挥出最大效果。
(2)加强危险化学品企业在夏季和冬季的安全管理工作。适当增加夏冬两季安全检查工作的频率，提高安全经费投入的比例。夏季常伴高温、暴雨、台风等极端天气，冬季则有雨雪灾害、道路结冰等不利因素，这些都大幅增加了危险化学品安全生产工作的难度。相关企业和部门要密切关注掌握暴雨、台风等气象预报和洪水、地震等灾害预警信息。雷电天气应加强如防雷、避雷等设备设施的检查维护，确保其完好无损；
高温天气应加强对循环冷却水、降温喷淋、消防给水等降温、应急保障系统设备设施的可靠性检查，严防自然灾害引发安全事故，确保安全生产正常进行。还应特别关注极端天气对操作人员身心的影响，减少因极端天气造成人员误操作等情况发生，如尽可能避免人员在室外高温环境下作业。针对春冬两季的火灾事故和夏秋两季的爆炸事故要做好重点防范工作，检查和维护好各类防火防爆设备设施，确保其具有高安全性、可靠性。
(3)重点关注事故高发地区的危险化学品隐患排查治理工作。由上文可知，江苏、山东、广东、浙江、湖北是事故数量排名前五的省份，也是化工产业发达的地区，其中山东省还被誉为石化行业的第一大省。相关部门应针对这些省份重点推进危化品安全隐患的排查治理工作，全面摸清危化品企业的基本情况，并对其开展安全专项整治。整治工作要具有全面性、具体性，涉及危化品生产、经营、储存、使用、运输、处置等企业，按照“政府组织、部门指导、企业负责”的原则开展[12]。提高有关部门间的信息交流效率和协调联动能力，做到检查无死角、无漏网。对发现的隐患要制成清单，相关企业按清单进行整改验收。重点把握关注这些省份的危化品安全管理工作，提高事故预防预警能力，可以有效减少事故发生。
(4)提高危化品企业内部的安全管理能力。危化品事故中绝大多数都是一般事故，为防止一般事故发生或是演变为更重大的事故，首先应提高企业自身的安全管理能力，建设好基于风险分级管控和隐患排查治理的双重预防机制[13]。可运用PDCA循环[14]构建危化品企业安全管理模式。安全管理工作领导小组制定安全管理计划(Plan)后由相关人员严格实施(Do)，检查人员根据要求对执行过程开展有效的监督检查(Check)，最后对检查出的安全隐患及时纠正整改(Act)。整个循环过程周而复始地进行，使危化品企业整体的安全管理水平呈阶梯式上升。
(5)进一步强化落实安全生产责任制，提高危险化学品事故应急处置能力。针对生产过程中的重大风险、主要环节、关键部位等提前开展隐患排查治理，及时消除明显和潜在的安全隐患；
及时检查和维护设备设施，提高其可靠性，确保安全生产的顺利进行。由上文统计可知，泄漏事故发生频率最高，不仅会造成人员伤亡、财产损失、污染环境，还可能进一步引发爆炸、火灾等二次事故，形成多米诺效应[15]，因此应加强以泄漏为代表的事故应急处置能力，根据不同类型危化品的泄漏事故采用诸如稀释、输转倒罐、覆盖、吸附等相应方法[16]，减小事故带来的损失。
(6)解决危险化学品在储存和运输中存在的问题。危化品储存和运输环节是事故高发环节，加强危化品储存管理，对于不同种类的危化品采取相应的储存措施。如对于易燃易爆的危化品，必须储存在阴凉、通风和干燥的环境中，严格控制温湿度；
对于易于水发生反应的化学物质，应做好防水防潮处理；
气瓶的管理要严格遵守相关规定，分类分区存放，防止高温暴晒等情况，并采取防倾倒措施。运输危化品的车辆要做好定期检查和维护工作，禁止使用不符合条件的车辆运输危化品；
加强运送人员的教育培训，提高准入门槛；
科学规划危化品运输网络[17]；
加强危化品运输车辆的监管监控，完善事故应急救援体系，组织一批专业的应急处置队伍，提高危化品运输事故的应急救援能力。
通过对收集的2011～2020年间我国危险化学品事故信息进行统计，从事故发生的年份、月份、地域、等级、类型、板块这几个方面分析其中的原因和规律，并运用灰色关联分析法对事故类型和季节间的关联性进行了计算分析，最后针对事故规律和特点提出了针对性的对策和措施，所得结果如下。
(1)我国在2011～2020年间共发生危化品事故14 087起，总体趋势为：2011～2012年增长幅度较小，2012～2015年开始快速增长，并在2015年达到峰值2 292起，随后几年则开始出现递减趋势，最终在2020年回落到1 349起。
(2)危化品事故高发月份为6～8月份和11～1月份，且通过灰色关联分析法可知，春冬两季与火灾事故关联性最大，夏秋两季与爆炸事故关联度最高，其原因主要和高温等极端气候以及台风、雨雪等自然灾害密切相关，也离不开这些因素对人工作状态的影响。相关企业和部门应针对这一事故高发特点对危化品进行季节性的管控，做好事故预防工作。
(3)化工产业的分布以及危化品事故发生频率与该地区的经济、资源等因素相关。江苏、山东、广东、浙江和湖北五个省份因其产业布局原因，化工行业发达，是危化品事故的多发地区。重点把握好这些省份的危化品安全管理工作，加强防范意识，提高事故预防能力，不仅能减少事故发生，还能进一步推动化工产业的蓬勃发展。
(4)危化品事故类型以泄漏、爆炸、火灾、中毒四类为主，其中泄漏事故所占比例最大(42.6%)，并且还可能进一步演化为火灾、爆炸等二次事故，故要做好事前预防和事后应急处置工作，将事故影响降至最低；
危化品事故易发于储存和运输环节，共同占比约为76%，做好这两个环节的安全管理工作，能大幅减少事故发生。