基于化工工艺设计中的安全问题及处理措施分析

（中国石油大学（华东）山东 266580）

目前我国化工企业数量随着社会经济发展不断增加，同时上升的还有化工企业的安全事故数量，这在一定程度上不仅影响了企业经济效益，还给社会带来了较大损失[1]。对于现阶段的化工企业来说，在生产过程中首先需要解决的就是控制安全事故，最大限度上降低安全事故发生几率。而在化工生产过程中，化工工业设计是重要组成部分，只有充分保证了化工工艺设计安全性，才能有效提高化工生产经营的安全性。

1.化工工艺设计概述

(1)化工工艺设计基本内容

通过工艺计算数据对工艺流程图进行详细绘制，是我国化工工艺设计的主要工作内容，其主要涉及到三个方面的内容，即设备布置、工艺流程、管道布置等。在设备布置中，需要通过相应参数有效设定工艺控制参数，合理选择设备类型，确保设备布置工作内容的完善性，同时也是为顺利开展生产工作提供一定保障[2]。管道布置需要在设备布置工作完成后进行，通过已设计好的图纸合理规划和设计管道，确保管道能有效衔接可使用的设备，在各环节之间加强连接性，进而促进工作效率提高。一般在实际中，无论是化工工艺设计，还是化工生产，其操作工序都具有一定的繁琐性，因此在实际工作中，就需要相关人员合理规划操作流程。在这个操作流程中，首先需要提纯生产使用的原材料；其次，以操作安全为核心进行化学反应设计工作，在该设计工作中，要以原材料性质、转化设备特征等为基础，确保其合理性；最后则是合理加工、筛选半成品，并进行包装设计工作，确保出厂的产品，无论是在规格上，还是安全性方面都符合标准要求。

(2)化工工艺设计基本特征

在化工生产中，化工工艺设计和其他流程相比，更具有特殊性和危险性，主要因化工工艺设计更需要花费大量时间，且工作量更大，同时化工物料管道存在一定的复杂性[3]。另一方面，由于需要在市场中尽早投入化工产品，因此一般在化工企业中，都是同时进行工艺设计与开发，虽然该方式在一定程度上缩短了化工产品建设周期，但却带来了较大的安全隐患，所以化工工艺设计更具有较高的危险性。此外，化工工艺设计还具有较为复杂的专业性，因该方面工作需要涉及多方面专业技术，所以在设计过程中需要大量具有高专业素质的技术人员。

2.基于化工工艺设计中的安全问题分析

(1)化工生产原料中存在的安全问题

从本质上来说，既是化工生产，就必然会涉及到化学反应和物理反应，而在这个反应过程中所需要的原料，一般都会具有危险特性，如易燃、易爆、有毒、有害等；而在化工生产的过程中，不同程度的加热、加压都会导致原料不稳定性增加[4]。若原料存在过多杂质，这些杂质也会参与到化学反应中，对主反应路线造成影响。此外，原料在储存过程中也会发生一系列的安全问题，如储存条件不当，就会因泄露或者变质引发更重大的事故，如火灾、中毒以及环境污染等。

(2)化工生产设备中存在的安全问题

在化工日常生产运行中，有一个会承受一定压力和温度的基本装置，即生产设备和输送管道，在高温高压等极端条件下，设备材质很容易发生变形，其固有特性受到一定程度降低。另一方面，在化工生产中，有些原料本身具有的腐蚀性也会影响管道、设备，设备管道在长期冲刷以及承压下，易出现破损、泄露等，不仅会威胁工作人员的身体健康，还会对环境造成严重污染[5]。在化工生产过程中，化工设备作为原料加工的载体，具有重要价值，若化工设备在选材以及设计上和要求不符，或是在使用过程中没有做好一定的维护保养措施，就会降低设备安全性，埋下安全隐患。

(3)化工反应装置中存在的安全问题

物料间的化学反应是整个化工生产中的重点，而在化学反应中通常会产生大量气体以及热量，在这个反应过程中，最重要的就是确保反应装置必须具有合理以及科学性，如果反应装置不满足要求，就会留下安全隐患，因此在计算和分析反应装置设计时，必须要确保具有科学性以及严谨性。通常来说，在化学反应中，其反应速度和热效应是化工工艺设计基础，这就需要有效控制物料反应过程，才能保证可以顺利进行化工生产，一般生产过程中主要就是有效控制物料添加速度以及温度等[6]。此外，在生产过程中还需要重视反应釜内的变化，因为压力和高温很容易导致其发生形变，存在较大的危险性，所以要提供配套的泄压装置，安装在反应釜上，以此促进反应釜安全性、稳定性提高。

3.化工工艺设计安全问题处理措施分析

(1)加强化工原料生产管理

通常来说，在不同的生产阶段，化工工艺产品都具有不同的化学性质，只有对化工工艺产品有全面了解，包括在不同阶段中的物料以及化学性质差异，才能真正加强化工原料生产管理。了解了化工工艺产品在不同阶段下的物料性质，不仅能根据物料性质制定针对性措施，稳定物料性质，还能根据物料经物理以及化学反应后产生的有毒有害物质特性，采取针对性保护措施，降低安全事故发生可能性。另一方面，对化工物料性质充分了解，还能确保在存储过程中不会发生安全事故，有效做好安全防护设施，提高存储安全性。

(2)加强化工设备安全控制

要想确保化工工艺设备的安全控制，首先就需要工作人员对其全面了解，包括化工工艺设备规格、承受温度、压力等条件下的阈值[7]。一般来说，根据设备的具体参数，工作人员需多次试验、计算、研究后才能得出这些数值，只有确保数值正确，才能保证化工工艺设备符合生产要求。另一方面，为了避免操作出现失误，还需要相关工作人员对设备工艺机理进行学习，防止出现难以辨认防护其他化学品的问题。最后加强化工设备安全控制的主要措施就是对其进行优化升级，同时配套压力仪表、温度计、超压报警等监测以及控制装置，这些装置能进一步为化工设备提供安全保障，进而确保能安全运行化工工艺设计工作。

(3)加强化工反应装置中的安全控制

相关工作人员在化工工艺设计中，需要强化化工反应装置的安全控制，才能有效减少安全隐患，而在其安全控制中，必须要进行综合考虑，结合多方面因素，包括反应温度、压力以及反应速率等等。既是化工反应装置，首先就需要有可防止爆裂的高强度，其次是需要有可防止介质泄露的良好密封性，避免大量泄露介质，才能有效防止发生火灾、毒气泄露等此类重大安全事故[8]。在化工工艺设计中，必须要确保反应装置具有严密可靠的高压密封结构，这样才能保证其在温度和压力波动影响下，还能严密不漏；同时有效防止容器产生超压，进而在过度变形下受到损坏。另一方面，在化学反应过程中，化工反应装置还需要重视能量转化和热效应，避免装置中的温度、压力等因素在激烈的化学反应下加快速度，进而发生安全事故。最后，则是要重视化学反应装置所处的周围环境，确保其周围环境能满足防爆要求。

(4)加强化工工艺路线的合理控制

一般来说，在实际中，往往需要众多工艺路线构成整个化工工艺设计，每条线路都具有不可或缺的重要作用，因此要想保证化工工艺设计的安全性，就需要在多条线路中选择最具有安全和稳定性的设计线路，以此减少化工工艺设计中的安全隐患。通常材料、设备以及生产条件等因素都会影响化工生产，因此相关人员可以分析和衡量这些因素，优先选择危害最低或者无危险性的原料，对生产工艺进行优化，降低生产过程中可能带来的高压或高温影响。同时，在化工生产过程中，还需要重视环境污染问题，因此在进行化工工艺设计时，还需要配置相应的污染处理设施，尽最大可能减少污染。

4.结语

由上可得，从目前来看，我国化工工业中的工艺设计尚不完善，还存在较多的安全问题，这就需要相关化工企业充分重视化工工艺设计，在对其进行深入了解后采取针对性措施，有效减少安全隐患，避免发生安全事故。在具体措施中，可从化工原料、化工设备、化工反应装置以及工艺路线选择等多方面进行考虑以及综合分析，如加强原料安全生产管理，重视化工设备的安全控制，合理选择工艺路线等，通过有效地针对性措施，不仅能减少安全问题发生的几率，降低风险，还能提高我国化工生产的安全性。