化工工艺安全设计中的危险因素及消除途径

张洪鹏

摘 要：近些年，我国经济发展的十分迅速，化工企业为我国发展做出了很大贡献。随着化学工厂的经营规模和经营业务范围的扩大，国家和企业自身对生产经营的规范性和生产环节的安全性的要求越来越高，而近几年化工企业安全事故的频繁发生也将公众的目光聚焦在了化工工艺安全上。化工工艺安全设计作为保障化工企业生产与经营安全的重要一环，解决化工工艺设计的安全问题迫在眉睫。本文主要对化工工艺安全设计中的危险因素进行分析，探寻消除危险的途径和解决方法。

关键词：化工工艺;安全设计;危险因素;消除途径

在化工工艺的运作流程中，最为重要的一个步骤便是对于工艺的设计。化工工艺设计直接关系着化工生产过程中的整体性与技艺性，具有着重要的意义。因此，在进行化工工艺设计的过程中，要将关注点置于如何优化化工生产模式的同时，还需要处理好化工工艺设计中的安全问题，并最好相关预防与处理措施是化工工艺领域的重中之重，只有保障了化工工艺设计的安全问题，才能不断推动该领域的良性发展。

1 化工工艺设计概述

化工生产过程是对化工原料进行预处理（比如溶解、pH调节、升（降）温、升压）后进行化学反应得到想要的产物，再经过提纯净化（比如脱色、过滤、离子交换、蒸发等）、蒸馏分离、产品精制（比如结晶、离心分离、干燥等）等工序得到最终产品的过程。化工工艺设计工作的主要内容是将上述化学反应及一系列单元操作过程进行设备选型及管道设计，使之成为一整套化工装置。通常状况，化工工艺设计按阶段分为初步设计及施工图设计。初步设计的主要目的是确定各工序的工艺参数及设备选型，施工图设计是确定装置的详细布置及管道设计。

2 化工工艺安全设计中存在的危险要素

在部分化工企业安全生产运行阶段，安全生产周期不能满足具体标准要求，是诱发危险问题的关键因素。规范化来说，化工工艺设计中要提高设计严谨性与科学性，要求技术人员掌控施工流程规范化，从全局出发，做好细节部分处理，采取针对性实验对比，确保无误之后应用。但是在具体操作阶段，有部分研发人员急于将各项工艺设计方案投入到应用中，部分工艺应用周期不足将会诱发较多安全事故，产出的多数产品合格性不足，会诱发较为严重的安全问题。化工行业发展中受到化工生产自身各项条件限制，由于多数化学物质受到多项要素综合影响，将会产生相应的化学反应，在生产阶段要注重分析环境问题变化现状。多数产品中都携带有较强的氧化作用以及腐蚀性，还有部分物品具于易燃易爆性，其中某个环节产生问题，都会诱发较大危险。在完整的化工生产阶段，有部分基础学科设定不完善，也是诱发安全问题的重要原因。多数化工工艺应用对技术人员专业性要求较高，诸多技术人员在生产活动参与中，要依照实验要点进行探究。化工工艺完整运行要通过实验数据作为最基础的理论数据，这样能保障完整操作流程安全性更高。但是从当前实际发展现状中能得出，化工工艺选取与应用中，缺乏完善的管理体制进行约束，导致工艺设计以及各类化工材料编制中，科学性不足，实验参数整体误差值较高，容易诱发安全事故。

3 化工工艺安全设计的控制策略

3.1 提高员工的整体综合素质

为了使化学工艺工作能够顺利的进行，对提高基层保障工作极其有必要。提高基层设置的稳定性和可靠性，要加强相关安全方面的知识培训，对化学流程的工作性认识有重要的作用。化学工艺的良好发展需要员工有较高的安全意识和自我保护意识，所以必须加强对相关人员的专业知识培训。专业人员对所有员工要进行定期知识培训和必要的知识结构的讲解，对化学工艺的稳定发展有重要的作用。

3.2 工厂选址安全问题

在化工场地选取中，要远离闹市区域，将厂区建立在人烟稀少区域。在各类厂房之间，要保持最合适的安全距离。在厂房选取中，要与区域环境要素充分融合，对环境风向问题深入探究，将工厂建设在下风区域位置。对工厂构筑物以及高层建筑物等要素进行控制，保持最佳的安全距离，防止对周边建筑设施产生较大负面影响。其次，还要设定各类废物回收站，比如對化工废液采取科学化处理之后进行排放。对化工生产出入口重点管理，非工作人员禁止入内。如果化工厂建设区域周边存在有毒气体排放工厂，要注意将化工厂建设在上风侧区域。

3.3 防泄漏管线配置设计

做好防泄漏管线配置设计，是化工安全设计中安全危险识别与控制的关键措施。化学材料的泄露，会带来严重的损失，还会威胁到工作人员的人身生命安全。相关人员在进行防泄漏管线配置时，应注意严格按照国家规定的有关标准。首先，相关人员应对管道线路的防泄漏进行合理的设计，减少可能其在实际使用过程中的安全隐患。例如，相关人员需要减少管道线路的分支，避免增加管道管理的负担，同时应减少死角的数量。此外，相关人员还应优化小口径的管道，要用大排放管口代替小排放管口，以此提高运行效率。其次，要结合管道材质属性、本企业所使用的化学材料属性的实际情况，优化管线道路的配置设计。还要尽可能减少法兰盘数量，配备合适的阀式取样点插头。最后，要对管道进行检验，确保管道发挥有效的支撑作用。此外，还要注意化学原料的储存管理、运输管理，严格分类，保证其安全性。

3.4 化工反应装备的安全选型和控制

①首先，化工工艺设计应根据不同的化工反应机理，选择最适合的反应器类型和规格，并从适应性、操作便利性、设备运转安全可靠性、维护简便性等方面综合考虑。同时，从反应装置的材质上来看，应尽量选择耐腐蚀、结构强度高且容易加工的材料;②从反应装备的反应控制条件、装备内部构造、化工生产安全特性等方面来优化和调整化工工艺设计安全方案。比如，合理的控制化工反应温度和压力，并确保控制进料量和加热速度;③化工反应装置作为整个化工生产的核心，其本身必将面临诸多的危险性因素和巨大的破坏性，因此，这就要求化工工艺设计人员应当在反应器的设计和选型上考虑到最严重的安全事故因素以及可控制性，尽量设计相应的降低其反应速度的安全保障方案和配套设施，同时制定相应的安全紧急预案，尽可能降低反应器发生安全问题的概率，从而确保企业人员安全和财产安全。

3.5 合理的对化学污染进行排放

在化学工艺持续排放污水的情况下，为了回收污水的热量需要设置连续下水槽或污水热交换器。工业化学设备自动排放装置的设置可以合理控制污水的排放率，污水的排放应根据化学原料中溶解的固体含量确定。我国的化学工艺产业发展时间滞后，虽然其在改革开放后获得较大的发展，我国也逐渐重视勘探的工作，但是科技研究成果相对不足，导致其严重制约了化学工作的进行。对于化学中很多新技术不能准确的进行，所以在施工时安全性得不到保障，无法满足人们的安全性，对于市场的需要得不到相应的补给。

3.6 工艺设计安全校对

工艺设计的安全校对，是化工安全设计中安全危险识别与控制的重要措施。化工产品的生产需要使用相应的生产设备，确保其在生产过程中的有效性、安全性。此外，由于一些化学材料具有不稳定性，所以，必须要进行工艺设计安全校对，提升生产安全系数。首先，相关人员必须要反复检验化学材料的安全反应，辨别材料的毒性和潜在危险，对其发生反应的条件进行判定，以及长期使用过程中可能存在的问题，提前做好相应的应急解决预案，降低安全风险。其次，相关人员应具备全局观，立足整体进行考量，建立企业开发、生产的总框架。相关人员应充分考虑化工产品整体生产流程、企业生产规模、企业人员情况等方面因素，做好安全管理防范措施，确保整体工作高效有序进行。最后，相关人员要考虑到操作过程中可能存在的操作不当问题，对其进行预防、解决。

4 结语

总之，化工工艺设计是一项长期、复杂、专业性极强的系统性工程，在设计过程中，不仅要考虑其设计方案的科学性、合理性，而且还必须结合实际情况因地制宜的制定相关设计方案，并对具体细节进行调整和优化。

参考文献：

[1]罗志文.化工工艺安全设计中的影响因素及对策研究[J].化工设计通讯，2018，44（6）：99-100.

[2]李向涛.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（16）：189-190.