浅析化工工艺安全性的探讨

胡鱼良

(江西省赣华安全科技有限公司，江西 南昌 330001)

1 化工工艺设计概念

在化工工艺设计中，一共包含三个主要方面的内容：第一个方面是设备布置、第二个方面是管道布置，第三个方面是工艺流程，这三个方面相互配合，共同发挥作用。

首先需要工艺技术人员绘制工艺流程图，流程图的绘制要求工艺技术人员进行精准计算，图纸绘制将为后续的工作提供相关数据，其中包括设备的控制和仪表的选择，仪表多为自控化仪表，化工工艺设计然后根据图纸的设计完成仪器设备的布置工作，最后一步是布置管道，最终完成全部工作。

化工工艺设计的种类繁多，包括概念设计、基础设计、施工图纸和中试设计。在不同的条件下，采取不同的种类能够达到不同的效果，化工工艺设计具有多种特点，这些特点既有优势，又有不足，这些往往是引发安全隐患的重要因素之一，所以受到人们较多重视。

化工工艺设计存在的安全问题主要有设计资料不全，数据信息精准度不高，化工设备可靠性低等，化工工艺的设备种类丰富，每种设备具有不同的用途，工艺设计量较大，尤其是管道设计问题需要人们引起重视，设计时间较短，化工工艺设计与其他产品设计不同，因为为了占据市场，化工工艺通常是一边开发，一边设计，但是化工工艺的成本较高，一些单位为了节约成本，就不会完全按照施工规程去做，这也会给化工工艺埋下安全隐患。

2 化工工艺设计类别

2.1 概念设计

在化工工艺设计中，最重要的就是概念设计，概念设计就是形象设计，形象设计并不是真实的情景再现，而是一种假象设计，它是模拟设备运行时的状态，反映了整个工业生产的流程，在这一环节中，需要对工艺的生产路线以及状况进行分析。

2.2 中试设计

中试设计并不是在正式设计中的一项工作，而是在试验工作中进行的一项检查工作，检查的内容主要包括工艺线路、产品性能以及设备的可靠性，最终得到准确的工程结果，收集到数据，这一环节需要根据工艺的实际情况来定。

2.3 初步设计

初步设计是项目正式进入设计中的第一个环节，它能够对第一个环节展开优化，分析产品说明书以及工程预算等，对于厂址的选择以及基础设施的建设都需要做好详细的计划，进一步明确建设工作，初步设计要按照工程图纸以及相关审查制度来完成，这样可以为建厂提供良好的环境。

2.4 施工图设计

施工图设计也是化工工艺设计中重要的一环，因为施工图纸的设计与审批要结合多方的共同建议，先要制定出原则，再根据相关要求进行建筑制造，要求施工方法具体化和准确化，争取及时解决工程中出现的问题。

3 化工工艺设计中的安全问题

3.1 化工反应装置方面的安全问题

化工产品中包含有众多化学反应，在发生化学反应的过程中就会出现较多安全问题，引发安全事故，特别是化工设备和装置存在一些不确定因素，具有偶然性。

在进行化工工艺设计时需要精确计算和科学分析，在生成化学反应时，化工工艺设计要考虑反应物的速度和产生的热效率，化工反应需要一定的措施控制，为了控制该效应，需要严格控制进料数量，多采用冷却的办法，减慢加热速度，这样可以减少化工反应。

在实际的运用中，如果温度过高，反应设备将会发生变形，设备爆炸或者崩溃等，从而引发安全事故，所以在发生化学反应时，需要装置安装压力释放器，减轻反应超压对设备设施造成的影响。

3.2 化工工艺路线方面的安全问题

化工工艺设计与其他工艺设计相比，更具有复杂性，因为在一般的工艺设计当中，存在众多设计线路，但是在进行化工工艺设计时，这些线路上的安全问题就成了最大阻碍，化工工艺设计需要尽可能地考虑到这几条线路中的问题，做好防范措施，将危险系数降到最低。

在化工工艺中，线路主要包括生产条件、生产设备以及物料等，为了保证将安全问题降到最小，需要选择危害性极小的物料，无毒无公害，这样可以减少对反应的影响，对于设备的选择，也要尽量选择污染性较小，对环境无影响的设备。

3.3 管道方面的安全问题

化工工艺设计离不开管道设备的输送，因此，对工艺管道的材质及施工安装质量要求严格，而化工产品大多是一些危险物料，诸如易燃、易爆的物料，这些物料通过管道输送，一旦管道材质选材不对，以及跨接质量不过关致使管道上出现孔洞，管道就会发生泄漏，那么危险物料有可能发生火灾爆炸的情况，并可能对环境造成影响，除了影响自然环境以外，对化工生产本身来说，也是一种危害。

所以管道在设计时需要十分注意，要选择密闭性良好的材料，避免造成管道腐蚀泄漏，特别是要注意管道与管道之间的连接处，管道连接处材料的选择与管道尺寸的选择，因为管道连接处是最容易出现泄漏的部位，要多加小心。另外，在管道设计时，需要注意水锤以及一些气液共存的物体堵塞住管道，从而发生危险事故。

4 加强化工工艺设计安全性的措施

4.1 加强对化工工艺路线的安全设计

化工工艺的设计是一整套连续的设计过程，各个环节紧密相连，极具复杂性，如果其中一个环节出现了问题，那么必将影响其他环节，甚至危害整个化工工艺的质量，所以要注意每个环节的控制，所以化工设计路线的安全性设计需要结合化工工艺实际情况而选择，尽量选择危险系数低的路线以及材料、反应方式等。

设计化工线路有多条时，就需要选择一条最适合的线路，设计人员一定要坚持安全设计的理念，选择危险物最少的线路，提高化工工艺线路的可靠性。

4.2 积极改善生产环境

在化工工艺生产中，最大的问题就是化工产品对环境的污染性，这也是一直以来困扰人们的，由于污染源众多，所以需要从多个角度入手进行整治，化工工艺设计时需要提高化学反应的速度以及能源分离的速度，减少能源在此过程中的损耗。

化工设计要与环境相适应、相协调，因此要改善化工环境，引进先进技术和设备进行设计，节约资源能源，多次回收利用污染物，这样就可以做到节约资源。

4.3 化工工艺反应装置的选择

化工工艺设计中包含多个设计，反应条件复杂，由于设计的环节众多，所以需要的各种设备与装置不尽相同，其中包含的化学反应有还原反应、氧化反应、聚合反应和置换反应等。

这些不同的反应具有不同的特点，既可以放出热量，也可以吸收热量，有的反应表现得十分剧烈，有的则很平稳，针对这些不同的反应特点，设计人员需要选择不同的反应装置，以达到适合它们的目的，这样反应就能处于被控制的状态，防止出现因超温或者超压出现的不可控状态，从而产生化学爆炸。

一些极具危险性的化学反应有氯化反应，加氢反应、硝化反应等，这也是国家规定的重点监控的危险化工工艺之一，在进行此种危险化学反应设计时，需要按照相关要求进行设计，根据文件来操作，尤其是关键工艺以及控制方案等，控制方案最好是不要采用新引进的，而是需要采用成熟的，有一定应用基础的。

因为化学反应中会产生一些高温现象，会导致化工工艺中危险事故的发生，所以工程技术人员在进行设计时，需要十分重视安全问题，控制化工工艺安全，对外部环境进行合理安排，将工艺条件与环境相结合，将理论与实践相结合，进一步提高化工工艺的安全生产，促进化工的快速发展。

5 结束语

总之，化工工艺在设计过程中的安全问题不容忽视，这需要人员根据实际情况选择适当的化工仪器设备和控制路线，尽量不污染和危害环境，提高化工工艺设计的应用水平，提升它的安全性，最终促进企业经济效益的增长。