孫凌云 段紹書
(中昊晨光化工研究院有限公司,四川 自貢643201)
眾所周知,化工產業是危險系數較高的行業,涉及到很多有毒物質的研發和制造,給從業人員生命安全造成了一定的影響。因此,化工工藝中的安全設計是化工產業中至關重要的工作環節。企業的設計師在進行安全系統的設計時,要充分考慮到各方面的影響因素,使得安全設計能夠真正起到識別和控制危險的作用,從而保障從業人員的生命安全。
化工工藝設計一種根據化學反應的物料、工藝流程以及反應條件來設計化工廠的安全設備、工藝管道以及自動化儀表等產品的設計方法。一般來說,企業的設計師在進行化工工藝的安全設計時,要根據產品的工藝需求,遵循一定的設計原則,選擇恰當的設計方法來進行設計。當然,在設計之前,設計師要充分了解所設計產品的特點及性能,特別是對那些容易引發安全事故的產品,要對產品材料做嚴格的安全檢驗,避免因為產品材料問題導致危險事故發生的現象。就目前的調查情況來看,化工廠工藝安全設計中主要存在下面幾種問題。數據資料審核不過關,很多的企業在進行工藝設計時,都是采用現有的數據資料,這些資料往往缺乏科學合理的試驗論證,不具備較高的可信度。設計者往往是根據這些資料以及自身經驗來進行設計,這樣的設計埋下了危險的種子,在產品投入使用后很容易在生產中引發安全事故。工藝設計工作量大,一般來說,化工廠工業生產的工藝流程都很復雜,涉及到很多大型設備之間的相互配合使用。基于這些原因,工藝設計中的要求較多,設計師的工作量也相對較大。高強度的工作量下設計者很容易出現失誤。化工產品有危險性,化工廠中的產品復雜多樣,其中不乏有腐蝕性甚至毒性較強的產品存在,這些產品在生產過程中不僅對生產設備有很強的破壞作用,也會嚴重威脅到工人的生命安全。因此,設計者在對化工產品進行設計時,要充分考慮這些特殊的化學物質在生產、運輸中涉及到的安全問題,做好必要安全防范措施,使得企業的工業生產順利進行。
化工廠的工藝生產中,生產原材料物質復雜多樣,很多物質的生產都存在較高的危險性。事實上,很多化工生產原料都具有易燃、易爆的特性,加上化工廠也存在高溫、高壓的生產條件。一旦安全措施做得不到位,就容易導致火災、爆炸等事故發生,這些事故的發生會讓化工廠遭受巨大的經濟損失,也會給社會造成惡劣的影響。另外,化工廠生產的半成品、成品可能以不同的形式存在,這些物質在外界環境改變后容易發生化學反應,這些反應極有可能產生危險系數較高的化學物質。因此,相關從業人員要能清晰辨認危險的化學物質,掌握它們的物理、化學性質以及相關的防范措施。做好這些產品的保管、運輸工作,把生產中的危險降到最低。
化工生產路線具有工藝過程復雜、生產連續性強等特點。一旦某一生產設備發生故障,都將導致整個工業生產中斷。若不及時處理,甚至引發安全事故,使得企業蒙受經濟損失。另外,企業在對生產設備進行檢修時,容易出現操作失誤導致設備故障破裂。例如出現生產管道破裂造成產品泄露,這種情況下,若工廠正在生產具有毒性的化學物質,管道破裂后,介質泄漏到大氣或者河流中,會導致工廠周圍居民中毒的事故發生。當然,化工廠一般都有多條工藝生產路線,設計者要清楚每一條路線中涉及到的危險物質使用情況。在設計中,遵循不使用或者少使用危險物的原則,盡量在工藝設計中多使用無毒無害、危險性低的物料,減小對環境污染的同時降低安全事故發生的幾率。
化工廠的在生產化工產品的過程中,化學反應是至關重要的環節,其直接決定著化工產品質量的好壞。因此,化學反應裝置的選擇和使用也是應該引起重視的。如果反應裝置選型或者操作不當,很容易引發安全事故。在設計反應裝置之前,設計者要考慮生產中所有可能造成安全事故的影響因素,并提出相應的解決方案給化工廠,方便化工廠在設備運行發生事故后在最短的時間內解決問題,減少企業的經濟損失。化工企業在進行設備選型時,要充分考慮工藝的適應性、安全性等問題,要根據工藝的操作范圍以及產品的特性進行設備選擇。選用的設備要有較強的耐腐蝕性,對設備的強度也要做特殊要求。另外,化學反應原料中難免有雜質出現,雜質可能導致反應速度降低或者反應不穩定。這些情況的發生都很可能引發安全事故。因此,設備在設計時要考慮到不同雜質對設備的影響。若選用的設備是高壓容器,則要有較好的防爆配置,保證設備的安全運行。
在化工業的生產中,無論生產的產品是液態還是氣態,都需要用到管道進行輸送工作。由于化工業的產品大多具有強酸性或者強堿性,有些物質還具有易燃,易爆的特性。這些物質的輸送一旦發生泄漏,除了會污染環境之外,還有可能導致火災,爆炸、中毒等惡性事件的發生。對工廠的相關從業人員和工廠周圍的居民的生命安全都有一定的威脅。因此,輸送這些物質的管道設計相當重要,設計者要根據工廠輸送物質的特性選擇管道的材料,設計時明確管道系統在工藝流程中的作用,確保設計的管道符合產業要求。
在化工產業進行生產的過程中,在對工藝流程中可能出現的安全因素進行有效識別的同時,還要采取適當的措施對這些危險因素進行控制,把生產中的危險系數降到最低。對于危險因素的控制,首先要提高企業的管理水平,企業的管理者要定期接受專業的培訓,對自身企業生產工藝中可能存在的安全隱患做深入的研究,做好員工的思想教育工作,使得企業從業人員在進行產品生產時有較高的安全意識。隨時保持警惕,從而進一步保障生產安全。
化工企業建立一個完善的工藝安全設計監督管理單位也能起到很好的控制危險因素的作用。管理單位可以根據企業的實際情況制定一套設計原則,并監督設計師在進行相關產品的設計時嚴格按照制定的原則進行。當然,制定的原則要經過科學合理的實驗論證,保證設計的可行性,這樣一來,設計者就能有效控制工藝流程中涉及到的危險因素。
相關部門要定期對化工企業進行檢查,對企業生產的產品進行抽樣調查,確保產品的質量符合國家相關標準。還要不定期派遣工作小組到企業的生產線進行視察,對企業的生產原料、工藝流程以及生產技術等方面進行仔細檢查,督促企業排除生產各環節中的安全隱患,確保化工產品的生產安全、有序進行。
綜上所述,化工廠的工業生產中存在著很多潛在危險。因此,企業在進行化工工藝安全的設計時要綜合考慮工藝物料、工藝路線、工藝設備以及管道中可能引發安全事故的各種危險因素,做好有效的防范措施。在確保化工廠的工業生產順利進行的同時保障工人的生命安全。
[1]高金吉,王峰,張雪,等.化工生產人工誤操作危險與可操作性分析研究[J].中國工程科學,2008(08):11-23.
[2]陶剛,張禮明.苯法馬來酸酐生產危險分析及安全控制技術[J].工業安全與環保,2007(08):34-45.
[3]崔克清,張禮敬,陶剛.化工安全設計[M].北京:化學工業出版社,2010:230-235.