化工工艺设备本质安全程度评价模式研究

轩烨

摘要：化工企业往往有一些工业意外是由化学原料的特点带来的。化工设备和安全设备的设计是减少化学事故的重要手段，固有的安全性已作为一种有效的设计方法。“安全”是一个模糊的概念，“安全”和“不安全”之间没有明确的界限。固有的安全性只是一种理想的状态，所以这个问题只是“程度问题”。

关键词：化工；工艺；本质安全；设备

21世纪是中国飞速发展的世纪，我国在建设社会主义道路上取得了长足的进展，在新型产业不断完善发展的同时，我国的传统产业也在不断的进行现代化、智能化的转型，尤其是对于化工产业来说，经常涉及到容易爆炸和腐蚀的原料物品，如何在化工产业生产的过程中有效的控制潜在的威胁，做到合理安全高效的生产是目前化工企业在激烈的行业竞争中所面临的重要问题。

1传统的安全设计

事故后补式方法分为三个阶段：一是以法制法规规范为首要要求；二是以有关标准或操作规范；三是总结经验制定企业标准以及制定安全措施。化工工艺设备的安全设计，以科学性数据统计分析为基础，以科学统计以及数学模型来分析化工设备的危害性，同时结合过往发生过的事故来验证统计分析的结果。传统的化工工业安全设计本着保证安全生产原则，在化工设备上，生产与安全相结合，全面考虑安全设计可行性。满足以下条件：（1）对化工设备装置的危险性进行原料、过程化全面的数据分析，检验设备操作规范，确定化工设备开发工艺，并设置相关安全装置。（2）能有效地控制危害性强的事故（如火灾或者爆炸）的发生。分析原料中可能存在的危险性和危害性，分析原料成品中是否存在易燃易爆的危害性物质存在，并对产生火灾后要做的安全防范操作进行设计。（3）有效地控制原料间相互产生的化学反应，对有毒物质的扩散性进行分析，对于潜在的危险进行一一排查。

2化工工艺设备本质安全评价模式指标体系的建立

任何评价体系的建立都是基于逻辑的以及科学的定量定性分析，化工企业在生产过程中的安全评价模式的建立也不例外。所以应当针对目前化工企业生产过程中的关键安全因素进行总结，进而抽象出影响安全系数的计算参数。在化工企业的日常生产过程中使用最多的就是与生产相关的化工设备，这些设备在设计之初就考虑了在使用过程中的安全保證措施，一般情况下是采用科学实验的方式对工业设备的常用参数进行检测，并且将实验的条件按照在最不利的使用条件下，进行反复的测试，收集设备发生危险的临界使用数据，在此基础上不断地进行实验以提升设备的安全系数。这种通过实验数据建立数学模型的方式与化工工艺设备的日常使用息息相关，可以将这种关系总结为本质安全程度的评价体系。具体来讲是从本质安全的角度出发：从化工原料、工艺条件和设备两个方面出发分别考虑反应危险、原料危险、工艺反应危险、设备本质安全等四个角度进行定性、定量评价。在具体输入参数的过程中可以将抽象的影响因素划分为以下几个类型：a、库存量与反应量；b、材料的闪点、爆炸危险度、毒性、反应相互作用；c、弱化与缓和——温度控制；d、降低操作压力——优化装置结构和类型、操作温度、控制压力、预防腐蚀、控制火焰传播速度、控制放热反应等；e、简化装置结构和类型。

3本质安全程度评价模型

大多数的工业事故的化学后果是火灾，爆炸蔓延，有毒。化工工业事故分析是复杂的，从本质上消除事故危险源是防止化工工业事故的发生的重要条件。化工工艺和设备的设计是一个复杂的设计过程，工业生产中使用的容器设备类型多种多样。对于所使用容器设备按功能用途的不同决定其使用范围也有所不同，该类型容器所能承受的物理压力也大有不同，使用过程中的安全特性也不尽相同。从各种容器的加工制造方面来看，球形容器的操作及安装都具有一定的困难。特别是它的接口开}；司，焊接工作量大，焊接质量和探伤要求也相对提高。容器采用球形容器比圆柱形容器节约原材料，而且作为介质，主要用于传热的容器，既不便于在内部安装附件装置，也尽量避免内部相互作用介质的相对流动。风险程度的化工过程设备本质安全程度的模糊关系的风险分析，可以利用工艺条件、安全设备的性质和自然之间物质安全性。化工工艺设备本质安全模糊系统为：如果（“化工原料本质安全”为真）且（“工艺条件及设备本质安全”也为真），那么（“化工工艺设备总体本质安全”为真）。

4化工工业设计中的安全控制探究

4.1控制化工物料性质

化工物料在化工工艺的不同阶段，有不同的物理状态，因此，这就需要化工工业人员对各种化工物料充分了解，了解每一种化学原料的危险性及相应解决方案，避免出现因物料造成的安全事故，排除影响化工工艺流程的潜在隐患。

4.2改善生产环境

随着我国化工实业的高速发展，其中的污染问题也随着严重，如何解决化工污染问题，如何对污染源进行有效控制变得尤为重要。想要有效解决污染问题就需要对化工装置进行技术更新，减少污染物排放，对残渣进行再利用，减少污染物的排放，对污染源进行有效控制，实现效率与环境保护的双丰收。

4.3优化工艺路线

不同的工艺设计会涉及到不同的工艺路线，在工艺路线的选择上应权衡多方面因素，选择最优方案，对物料、生产条件、设计等各个环节进行方面多分析，尽可能采用自动化控制系统，减少作业场所的人员数量，综合考虑，制定最优方案，减少污染物的排放，减少对环境污染的前提下，使经济效益达到最大化，保证化工事业的有效发展。

5展望

安全和危险是一对矛盾体，在实际生产的过程中除了需要具有有效的安全程度评价模式外，还应当注意以下两点事项：第一，在进行具体的设备安全措施设计之前，要详细的了解使用方（也即化工企业）的生产原料性质，对较为危险的原料进行分类评级，并且应当结合原来在实际生产过程中的工艺流程进行分别测试，充分收集原始数据；第二，化工设备的具体安全设计应当针对企业使用过程中经常遇见的危险事故做出针对性的控制措施，并且要针对生产过程中化学物品的反应方式对易燃、易爆或有毒化学物质进行有效防范；最后，在实际的生产过程中化工企业还应当针对事故发生后的相关情况制定急救措施。所以希望通过本文对于化工企业在生产过程中工艺设备的本质安全评价分析，为厂区建立稳定安全的生产环境提供一份帮助。

6结语

在化学工艺设计的过程中，化工工艺是最重要的一个环节，而安全设计更是整个产业链安全、快速发展的核心要求，在设计工作中应遵守国家的相关标准和规范，时刻将安全问题贯穿其中，对工艺路线进行综合考虑，精心设计，合理利用化工设备，杜绝安全事故的发生，创造一个安全的生产环境，防患于未然。

参考文献：

[1]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题.化学工程与装备.2011.08期.

[2]芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解决途径探究.现代工业经济和信息化.2015.01期.

（作者单位：天津普莱化工技术有限公司）