化工工艺安全设计中危险识别和控制

尚冬梅　刘乃明　何鑫　刘思乐　李德豹

摘   要：近年来，我国化工行业的发展十分迅速，作为我国经济体制中重要的行业类型，由于行业的特殊性质，化工安全生产是行业管理中的重点内容。想要实现化工安全生产，就一定要做好化工工艺的安全设计，化工安全事故的发生往往和化工工艺的安全设计有密切的联系，针对化工工艺安全设计中的危险识别和控制进行分析，希望能對化工工艺的安全设计提供帮助。

关键词：化工工艺;安全设计;危险识别;危险控制

在化工行业的发展中，化工工艺的安全设计至关重要，是保证化工安全生产的前提和基础。但在实际的化工生产中，仍常有安全事故发生，这不仅对化工企业的稳定发展造成影响，甚至对人们的安全以及环境等造成危害。因此，需要做好化工工艺设计中的安全识别，并积极采取有效的措施对危险进行控制，对保证化工企业长期、稳定发展具有重要的意义。

1    化工工艺设计的相关介绍

所谓化工工艺，主要是将一些化工原材料通过相应化学方法的处理变为所需产品的过程，一般包括对原材料的处理、化学反应的进行和产品的形成等。而化工工艺的设计主要就是对化工产品生产的过程进行设计，保证其能够高质、高效、安全地完成产品的生产。化工工艺的设计水平对化工生产的质量与效率有着直接的影响，因此，是化工企业安全管理的重点内容。在化工工艺的设计中，涉及的内容也十分复杂，要对化工的管道、管道的阀门和相关的仪器等进行考虑，同时，还需要对化工材料以及化工的流程反应等进行分析，避免化工生产中由于反应而造成的安全事故[1]。

2    化工工艺安全设计中危险识别和控制的意义

由于化工生产过程的复杂性，往往会存在一些危险因素，如生产易燃和易爆、对温度和压力等参数具有严格要求、生产安全风险较大的产品，这些情况通常会导致化工生产的安全问题更加复杂。而通过在化工工艺的安全设计过程中对其存在的危险进行识别与控制，就能够从源头和初始阶段对化工生产过程中可能存在的危险和安全事故进行预防和解决，保证化工生产能够高效进行。同时，在化工工艺的安全设计过程中进行危险识别与控制操作，能够有效地保障化工生产环境的安全，为化工生产管理人员提供良好的工作条件，而人身安全是化工生产和行业发展中需要重视的第一原则，安全设计中的危险识别与控制就是以人为本的体现[2]。另外，通过在化工工艺的安全设计过程中进行危险识别与控制，能够降低化工生产的事故率，促进化工材料和资源的合理利用，对提升化工企业经济效益以及促进企业可持续性发展具有重要的意义。

3    化工工艺安全设计中的危险识别

3.1  化工物料

在进行化工生产中，往往涉及各种各样的物料，如化工原材料、生产主要产物、反应副产物和材料成品等，这些物料不仅类型不同，且可能存在方式也不同，即使同一类型的物质，在不同的条件下也会呈现不同的化学性质。如果在化工工艺的设计中，相关人员没有对化工物料进行全面和综合的分析，就会对物料的性质缺乏管理和掌控。在一定的环境条件中，一些物料可能会产生有害的物质，导致生产环境恶劣，给生产管理人员的人身安全带来危险。另外，还可能会存在几种物料相互反应的情况，这不仅对物料性能和产品需求造成影响，还会存在化工生产安全隐患[3]。

3.2  化工设备

在化工生产中，化学反应类型是十分复杂的，且这些不同反应还要借助不同的反应装置提供良好的反应条件，因此，在进行化工工艺设计中就需要做好化工设备的合理选择，从而保证化学反应具有良好安全性。而如果在化工工艺的设计中，没有对化学的反应性质做好全面的考虑，没有对反应的装置材质进行合理的选择，就可能会导致化学生产中化学设备不能够满足生产要求而存在安全风险。另外，由于化工生产中反应类型不同，往往对反应的装置结构要求也不同，若装置结构选择不合理，就可能会导致危险的发生，如高压条件反应下选择低压容器，设备的结构就不能够满足生产反应的要求。

3.3  化工管道

在化工工艺的设计中，化工管道的布置是重要内容。化工管道是化工工艺连接的通道，往往需要进行大量化工物料的运输，且由于这些物料性质不同，对化工管道的性能要求也比较高，而如果在化工管道的设计中，没有对管道性能进行全面的分析和选择，就可能会在后期的使用中出现功能问题。如管道因性能的不足受到化工物料的腐蚀而损坏，就会导致化工物料的泄漏，这些化工物料就可能会进一步地造成破坏，甚至对管理人员人身安全造成影响。管道结构布置得不合理，过多地存在弯曲和拼接，可能会导致严密性存在问题，从而造成物料的泄漏或者物料反应条件的破坏[4]。

3.4  化工线路

在化工工艺的设计中，对化工线路的设计是需要十分明确的。化工工艺内往往存在多条线路，而不同的化工线路所引导的化学反应也不同，因为不同线路具有不同的反应条件，对线路的设计要求也比较严格。在进行化工线路的设计中，需要对众多的环节进行考虑，如不同化工反应条件的设立、化工反应后生成杂物的处理等，这些也是设计中的重点和难点。但由于每条线路的设计都需要有安全性论证，且化工生产的路线过程也较为复杂，设计中就会存在线路问题，就会对生产的连续性造成影响，进而可能引发安全事故。

4    化工工艺安全设计中的危险控制

4.1  对工艺设计方案的安全分析

在化工工艺的安全设计中，想要保证其具有良好的安全设计效果，首先就需要对设计方案的安全隐患进行控制。化工工艺的安全设计主要是保证化工生产能够高效进行，但由于化工生产的过程复杂，涉及的工艺和内容也很多，工艺技术性要求也非常高，为了保证工艺设计方案具有良好的安全性，就需要相关人员根据化工生产实际的活动情况来对各个生产环节进行全面的分析，对化工生产中存在的安全威胁实现全面的掌握，进而进行工艺设计方案的制定，保证设计方案的合理性和安全性。同时，还需要不断地对工艺设计方案进行优化设计，对工艺流程进行模拟和实验验证等，从而对低效过程以及存在安全风险的部分进行改善，并提高工艺设计方案的科学性和安全性[5]。

4.2  对化工设备进行合理设计

在化工工艺中需要使用大量的化工设备，化工生产和反应都需要化工设备的支持。化工材料往往都是需要在化学的反应装置中进行，通过化学的反应器来提供反应条件，从而實现物质的转化，为了避免此过程存在安全问题，在进行化工工艺的设计中，就需要合理选择反应装置，对安全风险进行有效的规避。如在化工生产中可能涉及的反应会产生大量热量，则在对化学反应装置进行设计时，就需要尽可能地选用具备良好耐热性的装置，且还需要具备完善的散热系统，从而为其提供良好的反应条件，避免热量的集聚影响反应过程，甚至造成爆炸。另外，在化学反应的装置设计中，还需要注意化工设备应具备良好的密封性，保证反应中产生的有毒气体以及物质不会发生泄漏，从而实现化工产品的安全生产。

4.3  做好对化工工艺的物料选择

在化工工艺的设计中，做好对化工物料的合理选择，可以从根本上对化工工艺的设计风险进行控制。在实际的化工生产中，需要使用大量复杂的化工物料，往往同一类型的产品所需要反应的条件有所不同，对化工物料的使用也存在不同，因此，在进行化工工艺设计时，想要保证化工生产满足预期效果，就需要相关设计人员根据实际情况，对化工物料进行合理的选择。在选择化工物料时，首先，需要对化工物料性质、生产中所需条件和物料本身危险性进行综合的了解和分析，从而对物料在化工生产使用中可能存在的安全问题进行把握。其次，还要和化工装置以及生产的条件等进行结合，对化工物料在反应中的稳定性以及所产生物质毒性等进行综合性评估，并尽可能地从中选用低能耗、低毒性和性质稳定的化工物料类型，降低化工工艺的设计安全风险，保证化工工艺具有良好安全性[6]。

4.4  做好化工管道和阀门的安全设计

在化工工艺的设计中，化工管道和阀门是设计中的重点部分。在进行化工生产中，往往需要使用大量性质不同的物料，同时还可能会产生一定的易爆、易燃和具有腐蚀性的物质，这些物料和物质都需要借助管道进行传输，进而进入下一个反应流程，参与化学反应。为了避免这些物料和物质在传输中出现泄漏情况，一定要做好管道和阀门的质量与性能保障，要对化工生产的实际情况以及化工生产的条件进行充分考虑，并根据化工生产的产物实际性质进行综合分析从而进行合理性设计。在设计中要选择合适的管道材质，并对管道进行合理布设，对管道的应力分布进行分析，保证其满足使用要求，同时，还要对管道泄漏的部位进行有效预测，根据预测的结果提前加强管道设计防护，为化工的安全生产提供良好的条件。如在管道设计中，若管道进行易燃物料的运输，要保障管道的密封性，且管道要避免发生转弯，通过直线设计来避免物料堆积，如果一定要弯曲，须控制好管道的弯头曲径，同时，还要使管道的材质具备良好稳定性，管道内壁也要光滑，防止由于管道自身原因而出现摩擦，引燃内部物料。在进行阀门的设计中，要做好其调节能力的设计，对介质流量的大小进行充分的考虑，保证化工生产具有协调性和匹配性的压力，同时，要严格按照设计规范做好阀门的压密性实验，避免存在泄漏情况。

5    结语

由于化工生产的特殊性，在化工工艺的安全设计中还存在诸多的危险因素，这就需要在设计中做好对危险的识别，并采取有效的措施进行危险控制。这也是化工工艺设计中需要重点关注的内容。

[参考文献]

[1]梁菁华.分析化工工艺安全设计中危险识别和控制[J].化工管理，2016（27）：142.

[2]王建飞.化工工艺安全设计中危险识别和控制研究[J].化工设计通讯，2017，43（3）：85.

[3]魏  平.化工工艺安全设计中危险识别和控制[J].化工管理，2016（33）：172.

[4]冯长忠.关于化工工艺安全设计中危险识别和控制研究[J].化工管理，2016（22）：133.

[5]杨志平，杨  杰.化工工艺安全设计中危险识别和控制[J].工程技术：引文版，2016（8）：275.

[6]许少华，德泊亭.浅谈化工工艺设计中安全管理危险的识别及其控制[J].化工管理，2016（29）：64.