化工工艺设计中安全危险的识别与控制分析

卢艳芳，林海波(.内蒙古佳瑞米精细化工有限公司，内蒙古 阿拉善 750336; .中盐内蒙古化工股份有限公司，内蒙古 阿拉善 750336)

0 引言

化工工艺的安全设计是化工工业实现安全生产的重要基础，而化工工艺在设计中存在着多种风险因素。相关部门应加强对这些风险因素的辨别力度，明确其性质、特征及危害性等，有针对性地推行控制方法，减少或规避安全事故，使化工流程运行的安全性得到更大保障。为达成以上目标，应对化工工艺的安全设计提出更严格的要求，严格遵守现行的国家标准，相关人员要与时俱进掌握识别化工工艺设计危险因素的技术方法，持续提升化工生产技术水平，在化工生产安全管理实践中创造出更大的成效。

1 化工工艺的介绍

化工工艺可以将其简单地理解成通过一系列的化学反应加工原材料，最后使其转变成化工产品的过程，大体上由原料的处置、不同物料之间的作用反应、产品精制三个环节。为规避以上生产实践中出现安全隐患问题，相关人员就要做到全面了解，彻查可能存在的安全隐患因素，整理相应的资料，编制预处理方案，进而更加有效地应对生产安全问题，力争将安全事故造成的损失降到最低，最后确保相应的化工工艺能安全、稳定运行，风险处于可控范围[1]。通常而言，化工工艺的安全设计实践中加大了对既有工艺条件、生产线路等的检查力度，严格执行从物料净化至混合等多个工序，实现初步的处置与转化。

在化学反应中，要掌握反应原理、特征及流程等，严控超压或超温等不良情况，否则会对现场人员生命安全构成严重威胁，使企业承受巨大的经济损失。需要在密封环境下制作产品，若在执行以上工序时客观因素产生一定干扰、影响，则很可能造成产品有毒害性。故而，做好化工工艺危险因素的识别、管理控制工作具有很大现实意义。

2 化工工艺设计中常见的危险因素及识别、控制方法

2.1 生产原材料

化工生产中很多材料是有毒或者易燃易爆的，还可能存在着部分放射性物质。所以生产现场若不能对其加以有效控制，则会增加相关安全事故发生的风险。化工反应过程中，伴随温度、压力等的变化，原材料、半成品、中间商品等物料的状态也会持续发生气态、液体或固态的相变，其对工艺条件提出更严格的要求。现场生产时，严控部分设备发生跑、冒、滴、漏等情况，防控有部分原料泄漏而引起火灾爆炸事故或和人体触及损害其健康。化工生产结束后排放出的尾气也可能是有毒的，不仅可能会损害人体健康，还可能引起严重的环境污染问题。为此，要整体分析、辨识与测评化工原材料的性质，包括理化性能、稳定性、反应活性等，据此编制科学的危险等级控制标准[2]。对于爆炸危险区内仪表及控制装置，要选用等级较高的防爆材料，而火灾危险区域的仪表线缆材料应具备非燃性或阻燃性。全程监测化工生产中生成的危险气体，在仪表室内集中管理仪表配管、配线等材料，科学设计化工仪表装置，确保发现危险事件能快速起到良好的监督作用。

2.2 生产流程

在生产制造化工产品时，其涉及的过程繁琐复杂，且还有一定的连续性。现代化工业发展中强调实现自动化控制。这样将不同流程的自动化控制有机结合，确保化工工艺生产活动的顺畅度与安全性，是当前业内人员不断探究的重要课题之一。为此要加强对不同线路的技术可行性及经济适用性的专项分析、评估，尽可能地投用无害原材料及高活性催化剂，尝试引进新设备、新技术，减少废弃物料的生成量。

2.3 生产设备

设备是化工工艺设计的重要内容之一，因为生产的化工产品类型、使用用途有差异，故而配置的设备在性能、外形、容量等指标上也有区别。特别是有反应工况、物质形态转变的设备，其对耐高温性、耐高压性提出更高的要求，故而在化工工艺设计时，要充分考虑设备的结构、材质及配套的安全技术手段等，最大限度地确保化工设备运作安全性。做好设备定期检修工作，在具体设计时，要兼顾设备外部既有的检修条件及停工时内部深度检修的周期限制。

2.4 化学反应条件

从宏观上分析，化工生产活动是由数个化学反应构成的，一些反应进行的极快，可能会释放出很多热量，现场实时控制难度很大。受实际生产空间的制约，反应器运作稳定，操作区偏小，故而应有针对性地改进化工生产过程。比如适度减少进料量，调控物料加热速度等，推行多段反应方式，增设外循环冷却装置提高冷却能力，以实现对化学反应的整体控制。

2.5 化工管道

在国内化工行业中，管道的作用运输具有易燃、易爆、腐蚀性强的物料。若管道安全危险防控不严格，部分有毒、有害物质泄漏，不仅会扰乱管道正常生产运行过程，还可能引起大范围的环境污染问题。故而在设计化工管道时，要综合分析泄漏问题的成因，从材料购置、管道部署、振动及应力研究等诸多方面改进相应的控制方案，将管道运行时泄漏问题的发生率降到最低。身为化工管道设计人员，要对化工生产全程技术要求有全面了解，明确管道系统发挥的重要作用，综合管道在操作条件、输送介质理化性质、腐蚀状况等诸多方面提出的要求，采用适宜的阀门材质、法兰结构与密封面。严格依照管道仪表流程图设计布置管道，为后期装置安装及运维管理等创造便利条件。布置管道时还需积极向环保及安全部门咨询法律法规，进一步确保化工管道运行过程的安全性。

2.6 安全防护设施

化工产品生产时需要有很多设备的参与、辅助，在主客观因素的影响下一些设备可能会出现超温或超压等状况。故而，应在认真落实化工安全防护工作中，结合实际生产需求增设安全阀、放泄阀及通风管道等压力控制装置；报警系统、连锁合用的自动或手动控制装置等均是常用的紧急控制设备。针对关键生产流程或危险系数较大的过程，要配合应用控制性能更高的全自动化控制系统和程序控制装置，连锁或联动机构等。在具体使用时要重视分析检查、维修工作的安全性，重视生产中可能滋生出的各种问题，比如检修时阀门与管道局部连接断开、防烫及通风等设施防噪性能下降等。

3 提升化工工艺设计中危险因素控制水平的措施

3.1 重视对化工工艺专业设计人才的培养

为了能更有效地管控化工工艺设计中的危险因素，加强设计人才的培养是重要举措之一，借此方式帮助他们掌握更多的理论知识，提升实际操作能力，增强危险因素的识别及控制能力。为此，化工企业应定期组织设计人员参与培训活动，为他们提供高校进修、外出学习等机会，帮助他们持续学习新理念、新知识，最大限度地提升自身的专业素养与整体能力，对相应的化工生产流程及设备等有全面了解，及时采集相关数据，建立相应的化工生产资料体系，为后期相应工作推进提供可靠参照，快速、精准地辨识出化工工艺内存在的各种危险因素，通过编制及实施相应控制方案进行规避，逐渐实现化工工艺的安全设计。

3.2 加大化工工艺操作的监管力度

化工生产过程中很容易发生安全事故，造成人员伤残情况，折损化工企业的社会形象，使其承受巨大的经济损失。只有加大化工生产流程的管理控制，明确要求技术人员严格按照设计规程操作工艺物料、路线及反应设备等，才能确保化工生产活动规范、安全推进，将毒害产物对现场人员身体健康带来的损害降到最低。首先，技术人员要精准辨识工艺物料的理化性质，以此为据准确选出相应的运输管道和工艺路线。其次，若涉及电气操作控制环节，则要预测火灾、爆炸事故的发生率，编制相应的控制及预处理方案。再者，技术人员要结合生产实况编写技术指导书及现场监督责任书，详细阐释化工生产实践中物质的耗损与产出，指出化工安全生产要满足的基本操作条件。最后，主管人员要加大生产现场的监查力度，持续提升技术人员的安全意识及质量责任意识。

3.3 提升化工生产技术水平

化工生产水平是影响化工设计中危险因素识别及控制效果的主要因素。所以，应持续完善化工生产技术体系，提升技术应用的先进性与成熟度，这样方能提升现场生产效率，协助化工企业创造出更多的经济利润。将安全生产理念融合至化工技术应用实践中，加大实现安全生产必要性的宣传力度，全面增强技术人员的安全意识，规范操作。严控化工生产中使用的设备、试剂及药品质量，确保其和现行安全生产标准相吻合。

3.4 完善反应装置及有关设备

这种办法的实施，有助于提升化工装置的使用性能，增加设备技术的成熟度，以上是实现化工工艺安全设计的重要基础。首先，分析不同工艺物料的理化性质，为其配置应用不同的化学反应设备。其次，做好化工设备的研究和升级工作，结合化工现场生产需求有针对性地完善反应装置的使用性能。最后，指派专人加强化工反应条件的控制，借此方式将反应装置及有关设备的功能作用发挥到最大化。

4 结语

总之，为了能使化工工艺实施过程中创造出更多的效益，就应从思想上认识到实现化工工艺安全设计的必要性。当下因缺乏完善的设计基础资料、不同工序设计规模不等，造成化工工艺设计中存在着各种危险因素。应重视对这些危险因素的辨别，加强工艺生产流程、设备等方面的管理力度，加大相关专业人员的培养，提升工艺生产技术水平等，逐渐建立完善的化工工艺安全管理体系，最大限度地提升自身的化工工艺设计质量，将不安全事件发生率降到最低，为我国化工产业健康、长久发展保驾护航。