化工工藝設計風險的防范策略研究

張 軍 許宏偉 蘇 欣

（沈陽理工大學 遼寧 沈陽 110159）

化工工藝設計風險的防范策略研究

張 軍 許宏偉 蘇 欣

（沈陽理工大學 遼寧 沈陽 110159）

化工行業的特點決定了化工工藝設計過程中存在許多潛在風險，影響化工生產順利進行，并給生產工作人員人身安全造成威脅。對化工工藝設計現狀進行分析，結合化工工藝設計的特點，提出防范化工工藝設計風險的策略，保證人員和生產安全。

化工工藝；風險；風險防范策略

0.引言

近年來我國化工行業迅猛發展，并取得許多成就。化工工藝是化工生產的重要環節，它是化工生產順利進行的保障，完善化工工藝設計有助于促進提高化工生產效率和生產安全性。但是基于化工行業自身的特點，化工工藝設計過程中也存在許多風險因素，導致化工生產過程中頻發安全事故[1]。和普通生產事故相比，化工生產事故造成的危害更大、更持久，產生的社會負面影響也更大。因此，必須加強化工工藝設計中的風險控制，積極采取有效措施防范風險，避免安全事故發生。

1.化工工藝設計中風險識別及控制現狀研究

一般而言，化工工藝設計中的潛在風險識別是一項系統的工程，需要經過多個環節工作相互配合。

一是化工設備的風險識別及控制。化工工藝設計過程中，化工設備是基礎條件，也是工藝設計前需要首先考慮的因素。主要原因在于化工生產原材料多為高腐蝕、易燃、毒性等材料，化工生產各個環節都存在安全隱患。當前關于化工設備危險識別控制的研究較多，并且智能化危險識別系統已經用于化工設備風險識別及控制，智能化識別控制系統具有直觀性特點，可以直觀描述和反映設備的風險，智能化識別系統在發達國家得到廣泛應用[2]。

二是安全防護措施的安全性。識別化工工藝設計過程中的潛在風險不僅需要對基礎條件進行鑒別，還需要檢驗安全防護設施的安全性。主要原因在于化工生產環境與傳統生產環境不同，化工生產環境多為高溫高壓環境，化工生產過程中必須采取有效的防護保護化工生產環境，也對工作人員起到防護作用[3]。目前安全措施防護主要體現在安全標志，例如在重點區域貼上標志物，警示工作人員。例如在排水閥、隔離帶設備、通風口等區域。

三是逆向工程設計風險。逆向工程一種產品設計技術再現過程，該工程已在新產品開發中廣泛應用。逆向工程的諸多優點使其在化工工藝設計的多個環節也有許多應用，如設計、仿制和質量分析環節。在生存和發展期，逆向工程不僅可以縮短產品研發時間，提升產品更新速度，還能降低企業研發成本，加快新產品設計開發。但是逆向工程也容易帶來生產風險，還能引發法律糾紛，因而安全風險控制也需要重視逆向工程風險控制。

四是能源化工工藝設計風險控制。隨著技術提升和新能源興起，能源在化工工藝設計中的作用不斷提升。尤其是能源技術的使用，新能源及可再生能源開發利用在化工工藝中的比例越來越高，化工工藝生產技術呈多樣化趨勢發展，也給化工工藝設計增加了風險和挑戰。

2.加強化工工藝設計風險防范的策略

基于化工生產的特點，化工工藝設計中必然存在許多潛在風險，風險是指為生產過程中可能出現的不確定性情況整個事件造成損失的不安全要件。化工工藝設計的風險識別及控制是對化工生產各個環節的主要設備、操作條件的分析，查明主要設備和操作條件存在潛在風險的類型、原因，剔除有害因素或危險因素，或采取其它措施應對有害因素和危險因素，消除或減少風險的危害，提高化工生產的安全性，保證人員、財產安全，保障化工生產順利進行。

2.1 加強化工材料甄別，根據化工材料選擇工藝路線

化學設計過程中，需要首先考慮化工材料選擇問題，化工工藝設計也需要充分重視化工工藝物料選擇問題。鑒別化工工藝物料材性能時，可從物料的理化性質、穩定性、反應活性、燃燒和爆炸特性、毒副作用等方面分析，根據以上特性評價化工工藝物料的性能。此外，還需要重視工藝路線選擇[4]。工藝路線選擇與化工物料的性能有關，因而工藝路線選擇時應參考化工工藝物料的特性，以最小化降低危險因素的物質量作為參照標準。

2.2 合理設計化學反應裝置

化學反應在化學生產中發揮了重要作用，原材料經過化學反應工序可獲得所需產物，但是原材料的化學反應過程也存在危險因素，化學反應過程也必然存在安全風險。因此，產品生產期那需要對充分分析化學反應過程存在的安全風險，在通過反應器設計和選型過程規避風險，做好充足準備。即考慮化學反應過程可能發生的事故，再采取預防措施。例如原材料在化學反應程序中產生大量熱量，反應器設計及選型過程需要考慮排熱和散熱問題。基于對安全的考慮，反應器不僅需的具備一定的強度，預防爆裂，還需要具備高度密封性，預防有害物質泄漏，防止發生中毒問題。對于高壓密封結構設備，需要設置利壓力釋放裝置，保障設備安全。

2.3 完善管道閥門設計

化工生產過程工藝存在各類管道和閥門，化工生產環節形成大量易燃、易爆、高腐蝕性和毒性等特殊物質，這些物質對管道及閥門的質量和性能有更高要求。因而管道及閥門問題也是風險高發區域，設計過程也需要重視管道及閥門設計。管道及閥門設計過程中需要結合化工生產產物的特性科學設計，如根據化學生產產物的特性，從管道材質、布設方式、環境振動、應力分布等方面進行分析，預判可能發生泄漏的部位，再進行針對性改進設計。數據管道在生產工藝中的操作條件、介質性質和工藝要求[5]。如若管道運輸易燃物料，管道設計盡量采用直線設計，避免管道拐彎，或使用內壁光滑、曲徑大的彎頭。對于架空敷設管道，必須做好接地設計。閥門是調節介質流量或壓力物質，閥門調節能力與介質流量、壓力的匹配程度與否也容易引發安全施工。因此，閥門設計也需要參照管道設計方法，根據介質流量、壓力特點合理設計閥門。

2.4 完善園區整體規劃，加強現代化管理

化工工藝設計的風險因素不僅包括技術方面，也包括管理方面，因而也需要從管理層面入手，通過強化管理規避風險。園區規劃是影響化工工藝設計的重要因素，目前我國化工工業園區規劃、設計及監督環節存在許多問題和不足，園區整體規劃設計缺少有效的監督及危機管理制度、系統，及時部分化工園區整體規劃存在監督和危機管理機制，監督及危機管理機制之間缺少聯系性，無法形成統一整體。因此，園區整體規劃有必要建立統一的監督和危機管理系統，創造完整的安全生產監管模式區域標準，形成以政府為主導，以社會組織和企業為主體的管理系統。建立可視化的安全生產整體解決方案，提升解決方案的網絡化水平，將被動管理向主動管理轉變，形成三維的安全試生產系統，提升化學工業現代化管理水平[6]。

3.結語

總而言之，化工工藝設計作為護化工生產質量的重要保障，化工工藝設計過程必須重視風險因素識別及工資，在嚴格遵循法律法規的前提下分析肯化工工藝設計風險因素，及時發現問題及缺陷，保證技術路線的安全性，才能控制并預防安全事故，保證生產安全。

[1]芮國芬. 化工工藝安全設計中的危險因素以及解除途徑探索[J]. 現代工業經濟和信息化,2015,01:40-41+99.

[2]應訥江. 化工工藝設計風險的防范策略研究[J]. 山東工業技術,2015,06:271.

[3]王景. 化工工藝設計中的安全風險及控制策略[J]. 化工管理,2016,16:124.

[4]趙英杰. 化工工藝設計中安全危險的判斷及對策分析[J]. 山東化工,2014,02:129+135.

[5]朱曉東. 淺析化工工藝設計中安全危險的識別與控制[J]. 化學工程與裝備,2011,05:176-177.

[6]趙強. 淺談對化工工藝設計中危險因素控制的思考[J]. 化工管理,2013,22:233-234.

TU7

B

1007-6344（2016）07-0103-01

張軍(1992.08--)男，貴州省遵義市人，本科學歷，專業：化學工程與工藝。

許宏偉(1994.08--)男，遼寧省丹東市人，本科學歷，專業：化學工程與工藝。

蘇欣（1995.09--）男，遼寧省葫蘆島市人，本科學歷，專業：機械設計制造及其自動化。