化工工艺设计风险防范措施探讨

樊吉霞

摘 要：当前，我国化工行业发展速度极为迅猛，化工安全识别与控制越来越健全，然而对于化工行业安全识别还缺乏统一识别控制的方法。化工行业存在着一定的危险性，因此，在化工设计中对安全危险进行识别，从而有效控制安全危险，为化工企业的正常安全运行提供保障。因此，加强对化工设计危险因素的分析，提出有针对性的应对措施，为化工企业的安全生产提供保障。

关键词：化工工艺设计;风险;防范措施

化工工艺生产运行安全可靠性直接关系到化工产品生产效率，也关乎到化工生产人员的安全。所以化工企业务必要提升化工工艺的安全系数，企业可以从工艺设计方面入手，规避工艺应用中的风险，消除安全隐患，使化工工艺应用更加安全。化工工艺风险影响因素不止一种，设计人员还要基于化工工艺设计要求，提出工艺设计风险防范措施，使所有的工艺风险都被消除，不会有造成安全事故的机会。

1 完善工艺设计基础资料

在化工项目研发过程中，只经过小试验得出的数据和资料是缺乏真实性、完整性和有效性的，因为此项目未经过中试装置的检验与修正，若其项目直接应用于化工企业生产，可能存在较大的偏差和危险性。因此，只经过小型试验的科研项目不能直接投入化工实际生产。小型试验过程中，因其试验容器较小，有时不考虑传质传热问题或对其反应影响较小，而在实际工业化生产应用时，其产生的影响或危害较大，从而在设计阶段忽略了其工艺流程的稳定性和安全性。小型试验只是侧重于研究反应机理、催化剂的选择性等问题，其试验与实际生产存在较大偏差，要想此研究项目投用于工業生产，必须经过中型试验装置的检验和修正，以获得较完整的工艺设计数据，完善工艺基础设计资料，再正式投入工业化生产。

2 化学反应装置

化学反应装置是各种原材料发生化学反应的场所，该装置安全可靠性直接关系到整个工艺流程的安全性，所以还要做好该装置设计选择工作。在选型时，应结合实际生产要求和安全要求，选择安全系数较高的装置，并做好装置检查工作，使其性能满足化工工艺生产要求，使其在应用中能应对整个反应过程的流速压力、腐蚀问题及反应特性等，如此其才会对化学反应起到控制作用，使化学反应不再剧烈。化学反应装置材料很重要，其不仅要便于加工制作，还要具备高性能和高质量。在装置设计中，设计人员需要重新优化设计进料口，使其能控制进料量，使内部化工原料反应速度得到控制，使整个生产流程的安全可靠性得到保证。

3 危险物料安全控制措施

设置紧急备用电源，电源进线设双回路，每回路50%备用。当一回路发生故障时，另一回路能承担全部负荷。当二路电源进线全部故障时，通讯系统、火灾报警系统、高低压开关柜的操作电源均设有直流电源，以供停电后1h使用。仪表电源设置不间断电源系统（UPS），控制系统及所有现场仪表均经UPS供电，以确保工艺装置安全运行及故障状态的安全停车，UPS供电容量为20kVA，停电后蓄电池供电时间≥30min。为保证装置和重要的工艺设备、大型机组及生产、管理人员的安全，装置设置一套独立的高可靠性紧急停车安全联锁保护系统（ESD）。ESD系统与DCS系统独立，ESD系统实现与DCS系统的通讯，ESD系统设工程师站，ESD系统选型及配置充分考虑系统的冗余结构，即确保系统的冗余、容错性能的可靠性及技术的先进性，系统的可扩展性和系统的可用性，ESD系统发生故障时被控制过程能够作到安全停车，所有自动联锁保护系统均独立设置。装置区在有易燃、易爆及有毒气体存在的危险场所，根据装置泄漏源的分布情况，设置可靠的可燃气体及有毒气体检测报警系统，检测点分布在装置内，除在仪表盘二次表上显示报警外将信号送至DCS报警，具体分布和数量见可燃、有毒气体浓度报警仪分布图，且可燃气体和有毒气体监测系统与DCS系统独立，一旦有情况发生可直接向中央控制室报警。装置内部分设备设置氮气管线，发生火灾等情况，可紧急开启氮气管线阀门，通入惰性气体氮气，降低设备内可燃气体浓度。

4 管道安全设计

在针对管道运输期间会发生的一切安全事故问题，应该从管道材料的选择上进行合理的管道设计。在实际设计中，为了规避泄漏事故的发生，应从管道振动、布置及应力等多方面来进行具体设计、分析，针对整个化学工艺流程有一个详细的认知，明确掌握具体工艺流程中管道系统自身所发挥出的作用，对于其介质物化属性、实际操作环境及具体对于管道的实际腐蚀情况等工艺流程方面的具体标准要详细了解，以此从上述多个条件要求中选择出最适宜的管道及阀门材质：管道的选择可以从其管径、等级和材质上进行全面考量，尽量防止管道连接处发生泄漏的现象。在针对易燃介质的管道进行设计时，需要减少拐弯次数，可以选择带有内壁光滑，且弯曲半径大的弯头进行拐弯。同时，在进行室内架空及埋地敷设管道时，需要将管道接地处置;阀门的材质选择上，可以选择法兰结构的阀门，并且必须是密封面型式的，以此来有效避免管道出现振动的危险问题发生。

5 结语

化工工艺设计在化工企业中是非常关键的，好的设计流程是以安全为主，把安全隐患消除在萌芽状态，提高化工工艺品的质量和效益。

参考文献：

[1]石东煜.化工工艺设计风险防范措施研究[J].化工设计通讯，2017，43（10）：151+154.

[2]井发启.化工工艺设计中风险防范措施探讨[J].化学工程与装备，2017（12）：65-66.