化工工藝設備本質安全程度評價模式研究

軒燁

摘要：化工企業(yè)往往有一些工業(yè)意外是由化學原料的特點帶來的?；ぴO備和安全設備的設計是減少化學事故的重要手段，固有的安全性已作為一種有效的設計方法。“安全”是一個模糊的概念，“安全”和“不安全”之間沒有明確的界限。固有的安全性只是一種理想的狀態(tài)，所以這個問題只是“程度問題”。

關鍵詞：化工；工藝；本質安全；設備

21世紀是中國飛速發(fā)展的世紀，我國在建設社會主義道路上取得了長足的進展，在新型產(chǎn)業(yè)不斷完善發(fā)展的同時，我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也在不斷的進行現(xiàn)代化、智能化的轉型，尤其是對于化工產(chǎn)業(yè)來說，經(jīng)常涉及到容易爆炸和腐蝕的原料物品，如何在化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的過程中有效的控制潛在的威脅，做到合理安全高效的生產(chǎn)是目前化工企業(yè)在激烈的行業(yè)競爭中所面臨的重要問題。

1傳統(tǒng)的安全設計

事故后補式方法分為三個階段：一是以法制法規(guī)規(guī)范為首要要求；二是以有關標準或操作規(guī)范；三是總結經(jīng)驗制定企業(yè)標準以及制定安全措施。化工工藝設備的安全設計，以科學性數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析為基礎，以科學統(tǒng)計以及數(shù)學模型來分析化工設備的危害性，同時結合過往發(fā)生過的事故來驗證統(tǒng)計分析的結果。傳統(tǒng)的化工工業(yè)安全設計本著保證安全生產(chǎn)原則，在化工設備上，生產(chǎn)與安全相結合，全面考慮安全設計可行性。滿足以下條件：（1）對化工設備裝置的危險性進行原料、過程化全面的數(shù)據(jù)分析，檢驗設備操作規(guī)范，確定化工設備開發(fā)工藝，并設置相關安全裝置。（2）能有效地控制危害性強的事故（如火災或者爆炸）的發(fā)生。分析原料中可能存在的危險性和危害性，分析原料成品中是否存在易燃易爆的危害性物質存在，并對產(chǎn)生火災后要做的安全防范操作進行設計。（3）有效地控制原料間相互產(chǎn)生的化學反應，對有毒物質的擴散性進行分析，對于潛在的危險進行一一排查。

2化工工藝設備本質安全評價模式指標體系的建立

任何評價體系的建立都是基于邏輯的以及科學的定量定性分析，化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中的安全評價模式的建立也不例外。所以應當針對目前化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的關鍵安全因素進行總結，進而抽象出影響安全系數(shù)的計算參數(shù)。在化工企業(yè)的日常生產(chǎn)過程中使用最多的就是與生產(chǎn)相關的化工設備，這些設備在設計之初就考慮了在使用過程中的安全保證措施，一般情況下是采用科學實驗的方式對工業(yè)設備的常用參數(shù)進行檢測，并且將實驗的條件按照在最不利的使用條件下，進行反復的測試，收集設備發(fā)生危險的臨界使用數(shù)據(jù)，在此基礎上不斷地進行實驗以提升設備的安全系數(shù)。這種通過實驗數(shù)據(jù)建立數(shù)學模型的方式與化工工藝設備的日常使用息息相關，可以將這種關系總結為本質安全程度的評價體系。具體來講是從本質安全的角度出發(fā)：從化工原料、工藝條件和設備兩個方面出發(fā)分別考慮反應危險、原料危險、工藝反應危險、設備本質安全等四個角度進行定性、定量評價。在具體輸入?yún)?shù)的過程中可以將抽象的影響因素劃分為以下幾個類型：a、庫存量與反應量；b、材料的閃點、爆炸危險度、毒性、反應相互作用；c、弱化與緩和——溫度控制；d、降低操作壓力——優(yōu)化裝置結構和類型、操作溫度、控制壓力、預防腐蝕、控制火焰?zhèn)鞑ニ俣?、控制放熱反應等；e、簡化裝置結構和類型。

3本質安全程度評價模型

大多數(shù)的工業(yè)事故的化學后果是火災，爆炸蔓延，有毒。化工工業(yè)事故分析是復雜的，從本質上消除事故危險源是防止化工工業(yè)事故的發(fā)生的重要條件。化工工藝和設備的設計是一個復雜的設計過程，工業(yè)生產(chǎn)中使用的容器設備類型多種多樣。對于所使用容器設備按功能用途的不同決定其使用范圍也有所不同，該類型容器所能承受的物理壓力也大有不同，使用過程中的安全特性也不盡相同。從各種容器的加工制造方面來看，球形容器的操作及安裝都具有一定的困難。特別是它的接口開}；司，焊接工作量大，焊接質量和探傷要求也相對提高。容器采用球形容器比圓柱形容器節(jié)約原材料，而且作為介質，主要用于傳熱的容器，既不便于在內(nèi)部安裝附件裝置，也盡量避免內(nèi)部相互作用介質的相對流動。風險程度的化工過程設備本質安全程度的模糊關系的風險分析，可以利用工藝條件、安全設備的性質和自然之間物質安全性?；すに囋O備本質安全模糊系統(tǒng)為：如果（“化工原料本質安全”為真）且（“工藝條件及設備本質安全”也為真），那么（“化工工藝設備總體本質安全”為真）。

4化工工業(yè)設計中的安全控制探究

4.1控制化工物料性質

化工物料在化工工藝的不同階段，有不同的物理狀態(tài)，因此，這就需要化工工業(yè)人員對各種化工物料充分了解，了解每一種化學原料的危險性及相應解決方案，避免出現(xiàn)因物料造成的安全事故，排除影響化工工藝流程的潛在隱患。

4.2改善生產(chǎn)環(huán)境

隨著我國化工實業(yè)的高速發(fā)展，其中的污染問題也隨著嚴重，如何解決化工污染問題，如何對污染源進行有效控制變得尤為重要。想要有效解決污染問題就需要對化工裝置進行技術更新，減少污染物排放，對殘渣進行再利用，減少污染物的排放，對污染源進行有效控制，實現(xiàn)效率與環(huán)境保護的雙豐收。

4.3優(yōu)化工藝路線

不同的工藝設計會涉及到不同的工藝路線，在工藝路線的選擇上應權衡多方面因素，選擇最優(yōu)方案，對物料、生產(chǎn)條件、設計等各個環(huán)節(jié)進行方面多分析，盡可能采用自動化控制系統(tǒng)，減少作業(yè)場所的人員數(shù)量，綜合考慮，制定最優(yōu)方案，減少污染物的排放，減少對環(huán)境污染的前提下，使經(jīng)濟效益達到最大化，保證化工事業(yè)的有效發(fā)展。

5展望

安全和危險是一對矛盾體，在實際生產(chǎn)的過程中除了需要具有有效的安全程度評價模式外，還應當注意以下兩點事項：第一，在進行具體的設備安全措施設計之前，要詳細的了解使用方（也即化工企業(yè)）的生產(chǎn)原料性質，對較為危險的原料進行分類評級，并且應當結合原來在實際生產(chǎn)過程中的工藝流程進行分別測試，充分收集原始數(shù)據(jù)；第二，化工設備的具體安全設計應當針對企業(yè)使用過程中經(jīng)常遇見的危險事故做出針對性的控制措施，并且要針對生產(chǎn)過程中化學物品的反應方式對易燃、易爆或有毒化學物質進行有效防范；最后，在實際的生產(chǎn)過程中化工企業(yè)還應當針對事故發(fā)生后的相關情況制定急救措施。所以希望通過本文對于化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中工藝設備的本質安全評價分析，為廠區(qū)建立穩(wěn)定安全的生產(chǎn)環(huán)境提供一份幫助。

6結語

在化學工藝設計的過程中，化工工藝是最重要的一個環(huán)節(jié)，而安全設計更是整個產(chǎn)業(yè)鏈安全、快速發(fā)展的核心要求，在設計工作中應遵守國家的相關標準和規(guī)范，時刻將安全問題貫穿其中，對工藝路線進行綜合考慮，精心設計，合理利用化工設備，杜絕安全事故的發(fā)生，創(chuàng)造一個安全的生產(chǎn)環(huán)境，防患于未然。

參考文獻：

[1]朱曉東.淺析化工工藝設計中安全危險的問題.化學工程與裝備.2011.08期.

[2]芮國芬.化工工藝安全設計中的危險因素以及解決途徑探究.現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化.2015.01期.

（作者單位：天津普萊化工技術有限公司）