闡述化工工藝安全設計中的危險識別與控制

摘要：化工工藝的進行存在著嚴重的危險性，由于使用的材料均為化學材料，如果不能夠建立正確、合理的化工工藝設計實施識別與控制的安全規章制度，就有可能在化工工藝的使用過程中造成不必要危險的發生，所以通過對化工工藝的研究，本文將對化工工藝安全設計中的危險識別與控制進行研究。

關鍵詞：化工工藝；安全設計；危險識別

1.化工工藝的概念

化工工藝是指：把原材料經過化學反應，轉變成產品的方法以及過程，它包括完成這一變化的全部措施。其生產過程一般可分為以下三個步驟：原材料的處理，為了使原料符合進行化學反應所要求的狀態和規格，根據具體情況，不同的原料需要經過凈化、提濃、混合、乳化或粉碎（對固體原料）等多種不同的預處理；進行化學反應，這是生產的關鍵步驟。經過預處理的原料，在一定的溫度、壓力等條件下進行反應，以達到所要求的反應轉化率和收率；對產品進行精致，將由化學反應得到的混合物進行分離，除去副產物或雜質，再經過萃取、提純等手段進行凈化，以獲得符合組成規格的產品。

2.化工工藝設計的特點

2.1設計基礎資料不完整

設計基礎資料一般由科研單位根據已有試驗數據及有關資料編制而成。由于沒有經過工業化生產的檢驗和完善，其數據的可靠性和完整性都不如常規裝置。

2.2工藝流獨特

由于化工裝置工藝流程一般較獨特，包括的設備種類繁多、規格特殊，設備的功能化無論是對非標設備的設計，還是對定型設備的選用都提出了特殊要求。

2.3工作量大

具有總體投資大、設備多、管道多，且處理的物料都較特殊。其管道設計也要作特殊考慮。

2.4設計周期短

為了盡快占領市場、縮短建設周期，化工工藝設計往往要打破正常的設計周期，邊開發邊設計，邊建設邊更改設計的現象較普遍。

2.5規模大小不一

一般情況裝置的規模有大有小。為節約投資，某些設計不可能完全按照規范規定去做，但有時為了測得所需的工程數據或獲得一定的產量，往往也需要較大的規模。

化工工藝設計的以上特點，造成潛在事故隱患有增大的趨勢。因此，化工工藝設計的危險識別和控制就顯得尤為重要并越來越為人們所重視。

3.化工工藝設計中危險識別與控制的必要性

危險識別與控制，就是對項目生產工藝的全過程、配套公輔設施的生產過程、使用和產出的物質、主要設備和操作條件進行解剖和分析，并摸清危險因素和有害因素產生的方式、種類、位置及其產生的原因，然后提出合理可行的消除、預防或降低裝置危險性、提高裝置安全運行的對策及建議。在進行化工工藝的設計過程中，設計人員必須本著“本質安全設計”的原則和精神來進行設計，并將這一原則和精神從頭到尾貫穿于整個設計之中。這是建設社會主義和諧社會“以人為本”的要求，也是安全生產的要求。人是社會的主體，安全的主體，因此所有的化工工藝設計必須首先考慮人這一主體性因素。

其次，化工工業不同于一般的工業生產，絕大多數化工工程在其生產過程中都會使用到可燃性、腐蝕性或有毒性的物質，而且化學工業的操作條件一般要求高溫或高壓，有時還會涉及到高危的反應，這些危險因素導致了化工工程中安全問題的復雜性。因而在化工工程的設計階段必全面考慮各個可能導致不安全的因素，從源頭上給予解決，只有這樣才能真正防患于未然。

第三，化工工藝設計是化工得以高效、安全生產的重要前提條件，只有打下堅實的安全條件才能使整個生產順利運行和完成。因此，在化工工藝設計中設計者不僅僅要正確、嚴謹的執行政府法規和標準規范，而且與之相關的所有化工工業人員都要加強工藝設計生產過程中的安全性工作。這就要求他們不僅符合現行的法規、標準，還要按照有針對性、可操作性以及經濟合理性原則，將各細節做到活靈活現自如運用，來實現化工生產的安全高效運行。真正從設計和工藝上考慮采取安全防護措施，從而使危險因素不致發展成事故。

由此可見，徹底掌握化工工藝設計中的安全隱患與危險識別，對設計中存在的漏洞和不足及時加以改進，切實做到從根本預防和控制危險事故的發生，才能實現高效的安全生產的目的，更好地促進社會主義經濟的發展。

4.化工工藝設計中安全危險的識別與控制

4.1工藝物料方面

生產中的原材料、半成品、中間產品、副產品以及貯運中的物料分別以氣、液、固態存在，它們在不同的狀態下分別具有相對應的物理、化學性質及危險危害特性。因此，了解并掌握這些危險特性是進行危險辯識、分析、評價的基礎。物質危險的辯識應從其理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進行分析和辯識。

4.2工藝路線方面

一種反應往往有好幾條工藝路線，需要考慮的是采用哪條路線更能消除或減少危險物質的量。盡量使用無害的、低危險性物斟取代有害的、高危險性物料。盡量緩和過程條件苛刻度，如采用催化劑或更好的催化蠢畸，稀釋危險性物料以緩解反應的劇烈程度，盡量采用新設備、新技術，取消或縮小中問貯罐以減少危險介質藏量。盡量減少生產廢料，過程用原料、助劑等是否可回收循環使用或綜合利用。做到物盡其用，減少對環境的污染。

4.3化學反應裝置方面

化學反應是整個產品生產的核心，一般通過反應才能得到所需的產物，同時反應也帶來了許多危險性因素。反應器的種類很多，按照反應器進出物料的狀況，可分為間歇式與連續式兩類.按照物料的流程則可分為單程與循環兩丈類。從反應器的結構形式來分，可以分成釜式、管式、塔式、固定床、流化床等多種反應器形式，它們適用于不同的化學反應，應根據物系反應機理來選擇。反應裝置的特性是由構成裝置的設備特性和組成裝置的工藝流程所決定的。工藝特性和工藝設備特性之間有著密切的關系。在設備選型時，要認真地研究工藝的適應性、安全性問題，應根據工藝總的操作范圍和操作特性之間的關暴，通過對各設備的分析來確定設備的型式。

設備使用的材抖應考慮工藝流體、流速、溫度壓、力以廈漉體反應特性翱腐蝕特性等各種因素，選擇滿足耐腐蝕性，滿足強度要求以及可加工性，特別是可焊性、機械加工性的材料。同時需要注意的是雜質也可能影響化學反應的溫度，從而引發異常的反應速度，致使反應不穩定并產生危險，有蝗污染甚至會起到同催化劑一樣的作用，引起不需要的反應。因此。一些測溫測壓、同樣會接觸物料的管件材質也應慎重選用。

4.4管道方面

管道輸送的物料常具有易燃、易爆、腐蝕性和毒性等特點，各種有毒有害的介質通過跑、冒、滴、漏等方式泄漏出來，不僅影響裝置正常運行，而且是對安全生產造成了一定的隱患。在管道設計時，應對任何可能發生的泄漏進行研究，從材質選擇、管道布置、振動和應力分析等多方面進行詳細設計，避免泄漏的發生。

管道設計人員應該首先了解整個工藝流程，明確管道系統在工藝流程中的作用，以及操作條件、介質物化特性、腐蝕情況及工藝方面的特殊要求等，結合實際的使用經驗選擇管道和閥門的材質、法蘭的結構和密封面型式，合理布置管道。管道布置設計必須符合管道儀表流程圖（PID）的設計要求，并應做到安全可靠、經濟合理、滿足施工、操作、維修等方面的要求。同時，管道布置必須遵守安全及環保的法規，對防火、防爆、安全防護、環保要求等條件進行檢查，以便管道布置能滿足安全生產的要求。

5.結語

在目前的化工設計中，強調工藝的本質安全已經成為設計的主體，對化工工藝發生安全事故的潛在原因要徹底進行研究。也就是說要用設計來消除或控制危險發生。如何識別與控制化工工藝設計中的安全與危險控制，本文做了簡便的一番淺析供大家參考。

參考文獻：

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[2]王紅林，陳礪化工設計簡明手冊[M].華南理工大學出版社，2010.