分析化工安全設計中的危險因素及應對措施

伍燕碧

（萬華化學集團股份有限公司，山東 煙臺 264000）

關鍵字：化工安全技術；危險因素；應對措施

化工安全技術設計中應當對安全進行重新定義，安全一方面包括化工工作人員的安全，另一方面也應考慮化工產品的安全，即在化工安全設計中既要保護化工工作人員，也要保證化工產品的精度與純度。而在化工安全設計中，最難平衡的點就在于兩者安全的取舍。在此之外，反應裝置的設計工藝也阻礙著化工安全發展，若想化工業能保持強有力的生命力，其安全保障應當放于發展戰略的首要地位。綜上，本文將從化工安全設計中潛藏的危險因素出發，展開對應措施的探討。

1 化工安全設計中的危險因素

1.1 化工原料的危險性

化工原料種類豐富，在各大領域皆有應用，但值得注意的是，要注意區分化工原料及化工產品。化工成品和化工原料雖具有一定互通性，但將其放置于同一個化學反應式中，化工原料則是反應物，而化工產品則為生成物[1]?；ぎa品其安全性要求更高，在化工制造業中會更受關注，化工原料在化工業中則更重視其經濟性，因而便忽略了其安全性。部分化工原料本身具有易燃及易爆炸或是腐蝕性，如氫氣是化工業常用原料，但不純的氫氣則很容易發生爆炸。部分化工原料本身具有毒性，如腈類化合物，其在醫學、鋼鐵制造業等各方面皆有涉及。因此化工安全設計中化工原料的危險性應當充分了解。

1.2 化工工藝反應的不確定性

化工安全設計以化工工藝為基礎，而化工工藝的設計要求嚴謹及精確性，如化工原料用量未得到精準控制或是未達到化工工藝所設計的反應環境，則有可能引發副反應從而影響化工產品濃度及純度致使化工產品無法達到工業標準，并且因反應中的副反應存在發生爆炸事故的可能性[2]。以硫酸制造為例，硫酸制造工藝核心包括原料選取、工藝選擇、三氧化硫制取。硫磺作為制作硫酸常用原料，而硫磺蘊藏環境中同時含有硫化氫及烴類物質，而硫化氫在一定濃度下會發生爆炸，從而引發事故。此外在溶硫過程中，硫會被空氣氧化生產酸，如酸度過高則會腐蝕制酸設備。因而在進行化工安全設計中，應考慮化工工藝反應的副反應的危害。

1.3 化工反應裝置的安全隱患

以煤氣化為例，其反應條件要求為高溫高壓，反應裝置常見為氣化爐，而氣化爐在長期使用中受環境影響會產生裂紋，從而為化工反應埋下安全隱患。并且煤氣化的反應物多樣，反應溫度高達1700℃，而氣化爐在一定條件下會被煤氣化所過程中所產生的二氧化碳及硫化氫腐蝕，如在反應條件發生波動，需加壓或降溫時，環境由干相變為水相，從而為氣化爐的腐蝕提供條件，氣化爐會出現表面裂紋。經過長時間累積，不僅煤氣化效率被影響，化工反應安全也難以得到保障?；し磻b置作為化工反應容器，需具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕等特性，而目前，我國工業發展中存在缺陷，且化工反應裝置也缺乏與時俱進的設計工藝。電氣設備難以滿足化工工藝要求是化工安全設計難以突破的阻礙。

1.4 化工環境的危險性

化工環境包括工作間及反應器。工作間環境由于缺乏專業監管體系呈現混亂狀態致使工人狀態及心理情緒不可控破壞化工工藝操作嚴謹性。而反應條件是實現化工工藝的必備要求，在進行化工制造時常要求高溫高壓[3]。高溫高壓的反應條件不僅對化工設備要求較高，對于高溫高壓的施加裝備也是一種挑戰。然而，如無法為化工制造提供要求溫度及氣壓，化工產品質量則難以得到保證。就我國目前電氣設備的發展程度分析，仍難以滿足化工工藝高溫高壓要求。

2 化工安全設計安全隱患應對策略

2.1 細化化學反應監管流程

化學反應即化工生產制造過程，為保持化學制造嚴謹性，流程應給予細節化管理。從原材料的選擇到反應器安全故障排除再到化學工業廢渣處理都應給予細化處理。在化工環境中，受高溫高壓及機械噪聲等多方面影響，化工工作人員難以長時間維持警惕狀態易出現藥品檢驗不仔細、操作不當等情況，從而引發化學事故?；瘜W反應監管流程的細化應建立考核指標，對于原料選擇，應嚴格按照化工標準選取。反應容器應定期進行檢查，對于老化設備的修補和重置要進行科學分析，結合工廠經濟發展情況采取可行性措施。而無法滿足化學工藝的設備應當及時淘換，以發展眼光來看待化工安全設計。對于反應物及生成物的處理按其化學特性進行排放及回收，如可凝縮蒸汽應設置排水器和放空管。對于化學制造動力供給系統，需設置備用系統避免設備故障導致反應中斷而發生不可控風險。

2.2 優化工廠結構設計

工廠結構設計應配合化工事故處理以縮減化工事故危害范圍。因此廠內外設施的安全設計應按照原料進廠、化工產品制造、化工產品存儲、化工產品輸出的順序進行布置，促進化工廠工作有序化進行。并且在各結構間需預留安全距離，火源設備應遠離易燃易爆炸型物件，降低火災發生率。對于車間結構設置應當以化工廠面積作為參考，合理配置空間。化工工藝實現過程可分為連續型、間歇型以及半連續型，因而工廠內部空間的設計尤為重要，為確?；きh境透光、空氣流通、人員流動不擁擠，廠房設計應結合化工需要進行組合設計。在廠房設計中部分設備會直接設在室外，但如過程為間歇操作，且對溫度有特殊要求的則不宜安置在室外，而應考慮將其安于室內。考慮到空間利用，如有通風要求且設備體積過于龐大的則可結合實際需要移至室外，因此在進行化學工廠設計時，可將室內及室外相聯結，既可以控制工廠成本，也能貼合化學設備設計安置空間有利于化學制造安全環境的搭建。

2.3 精化化學工藝，注重基層人員培養

基層施工人員是化學制造的直接接觸者，因此為了提高化工制造安全性能，在進行化學工藝設計時應貼合基層人員素質考慮工藝可行性，以人性化管理作為化工安全設計路線引領。與此同時，化工廠也應當注重基層人員能力培養，提升工藝操作能力及對化工工藝理解能力?；鶎尤藛T培養可從化學裝置細節保護出發到化工產品輸出，化學裝置操作，如化工工廠中常用的電氣設備在操作過程中極易發生事故，究其原因為電氣設備在使用過程中缺乏保護，排除電氣設備自身缺陷則是化工人員的操作不當，因此，對于電氣設備的操作培訓是化工安全設計亟需考慮的一點。

3 結語

化學工廠安全是化工行業保持可持續發展必要條件，也是化工產品質量的保障?；S的安全需要化工人員嚴謹的工作態度及負責人科學系統監管作為執行保障。與此同時，由于化工工藝條件多為高壓高溫，因此，與其配套的化工設備同樣是化工安全設計要點。綜上，化工生產中，因其過程錯綜復雜而隱藏著多種危險因素，而化工安全設計應當從隱患出發，精化工藝設計、研發配套裝置以拓展化工行業發展空間。