化工工藝設(shè)計中的安全風(fēng)險及控制探討

楊明

山東石大勝華化工集團股份有限公司 山東東營 257503

1 化工工藝設(shè)計相關(guān)內(nèi)容概述

完整的化工設(shè)計階段，相關(guān)設(shè)計人員要全面掌握化工設(shè)計基本原則以及各項注意的問題，在完整的化工設(shè)計中全面融入安全設(shè)計理念，對各項細(xì)節(jié)問題集中控制。在化工行業(yè)發(fā)展中特殊性要求較高，對人員生命安全重視度較高，在生產(chǎn)活動中要對安全問題深入分析。《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50016-2014）（2018年版）把化工生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)按照物化性質(zhì)及數(shù)量等因素，把火災(zāi)危險性分為甲、乙、丙、丁、戊五個層次，這樣便于技術(shù)人員掌握化工材料性質(zhì)以及對應(yīng)危險等級，有助于提高防范意識。在化工危險等級劃分中，主要是依照原材料、產(chǎn)品數(shù)量、危害問題、材料性質(zhì)等方面影響，便于化工企業(yè)以及生產(chǎn)工廠合理應(yīng)用各類儀器。在化工工藝生產(chǎn)中多個環(huán)節(jié)存有較大復(fù)雜性，危險要素較多，比如反應(yīng)介質(zhì)具有易燃易爆性，工藝對溫度、壓力等參數(shù)有特殊要求，尤其在危險系數(shù)較大的化工產(chǎn)品生產(chǎn)中此類設(shè)計要素誘發(fā)的安全問題更為突出。

2 化工工藝及風(fēng)險識別

化工工藝是指應(yīng)用化工生產(chǎn)技術(shù)，使原料經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品的方法?；すに囍饕ㄈ齻€步驟：第一，原料處理。即依據(jù)實際情況，對原料進行凈化、提濃、混合等操作，使其狀態(tài)、規(guī)格滿足化學(xué)反應(yīng)要求。第二，化學(xué)反應(yīng)。即對已經(jīng)處理過的化學(xué)原料，施加一定的壓力、溫度等條件，使其發(fā)生氧化還原、聚合等反應(yīng)，從而得到符合要求的產(chǎn)品。第三，產(chǎn)品精制。即對經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)得到的混合物進行分離、除雜等操作，獲得符合規(guī)格的產(chǎn)品。

2.1 原料風(fēng)險識別

對于這一風(fēng)險的識別，可先結(jié)合化工工藝實際，匯總出所需的各種化學(xué)原料。然后再對化學(xué)原料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)進行分析，確認(rèn)這些化學(xué)原料存在哪些安全風(fēng)險。接下來，還要進一步分析，化學(xué)原料相互之間是否會發(fā)生反應(yīng)，且化學(xué)反應(yīng)過程中是否會出現(xiàn)安全事故。這樣進行統(tǒng)一分析、匯總之后，就能充分了解化學(xué)原料存在的安全風(fēng)險。

2.2 工藝風(fēng)險識別

對于工藝風(fēng)險的識別主要是從溫度、壓力、腐蝕性、放熱情況、操作等方面入手，確認(rèn)化工工藝是否會引發(fā)燃燒、爆炸、腐蝕等安全事故。仍以硝化工藝為例，可重點對其反應(yīng)過程進行分析：第一，硝化反應(yīng)在低溫進行，但是會產(chǎn)生大量的熱。一旦出現(xiàn)投料速度過快、攪拌終止、冷卻水不足等問題都會引發(fā)爆炸事故。另外，混酸制備也會產(chǎn)生大量的熱，使反應(yīng)溫度達到90℃以上，甚至?xí)斐上跛岱纸?。第二，反?yīng)組分分布、接觸不均，導(dǎo)致局部過熱，甚至?xí)l(fā)爆炸事故。第三，容易產(chǎn)生副反應(yīng)、過反應(yīng)。如磺化反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)，而這極有可能引發(fā)燃燒、爆炸等安全事故。第四，水和硝化物混合會產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致液態(tài)物料溫度、氣壓迅速上升，進而發(fā)生爆炸。

2.3 化工設(shè)備風(fēng)險

化工工藝的實施也離不開各種化工設(shè)備。雖然化工設(shè)備能保證化工工藝的順序?qū)嵤?，但是它也增加了化工工藝風(fēng)險。比如管道、反應(yīng)裝置出現(xiàn)了裂縫、磨損，就有可能導(dǎo)致有害氣體的泄露、化學(xué)反應(yīng)條件改變、安全設(shè)備失效等問題，以致于化工工藝的安全性無法得以保證。

2.4 管理風(fēng)險識別

對于管理風(fēng)險的識別可從溫度、壓力、操作、設(shè)計等方面入手，確認(rèn)化工管理工作是否存在不安全行為。如在硝化工藝中，要提前對可能因參數(shù)設(shè)定不當(dāng)、操作不規(guī)范、監(jiān)管不到位等因素帶來的管理風(fēng)險進行分析，并提前制定防范措施。

3 化工安全設(shè)計中風(fēng)險控制措施

3.1 危險和防護的方案考慮

首先，必須要充分考慮化工工藝生產(chǎn)的危險因素，再依據(jù)本企業(yè)自身的實際狀況，制定出合理有效的化工安全設(shè)計方案。例如，設(shè)計部門必須要對本企業(yè)的實際情況進行大量的調(diào)查，找出企業(yè)開發(fā)、生產(chǎn)化學(xué)材料過程中的不足之處，以及企業(yè)內(nèi)部工作人員工作行為是否規(guī)范等。其次，進行安全風(fēng)險因素考察時，可以依據(jù)危害程度制定不同的控制防線。例如，按照標(biāo)準(zhǔn)，可將安全風(fēng)險因素分為一級風(fēng)險、二級風(fēng)險。一級風(fēng)險的損傷程度較小，指在實際生產(chǎn)工作中，因為不確定的小因素造成的損傷，危害程度低。雖然一級風(fēng)險的損傷程度低，但是仍需要引起足夠的重視，避免因小因素產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，造成更大的損失，還能夠在一定程度上避免二級風(fēng)險的出現(xiàn)。二級風(fēng)險的損害度較高，會造成人身財產(chǎn)的損失。所以必須設(shè)置二級風(fēng)險防線，將損失降到最低。

3.2 工廠選址的安全問題

首先，化工生產(chǎn)可能會對人體造成一定的危害，且化工產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)施繁多且巨大，所以在選擇化工廠的試產(chǎn)場地時，相關(guān)部門人員應(yīng)充分考慮場地的面積是否寬闊、是否遠(yuǎn)離鬧市區(qū)。例如，部門人員在進行工廠選址時，選擇面積開闊且人煙稀少的郊區(qū)等城市偏遠(yuǎn)地帶，確?；ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)不會影響到市民正常生活，還可以保證不同生產(chǎn)廠房之間的安全距離。其次，相關(guān)人員在工廠選址時，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向、交通等客觀環(huán)境。例如，根據(jù)風(fēng)向的情況，將化工廠建立在下風(fēng)向的位置。盡量選擇交通情況良好的位置，便于原材料的運輸和化工產(chǎn)品的輸送。

3.3 防泄漏管線配置設(shè)計

首先，相關(guān)人員應(yīng)對管道線路的防泄漏進行合理的設(shè)計，減少可能其在實際使用過程中的安全隱患。例如，相關(guān)人員需要減少管道線路的分支，避免增加管道管理的負(fù)擔(dān)，同時應(yīng)減少死角的數(shù)量。此外，相關(guān)人員還應(yīng)優(yōu)化小口徑的管道，要用大排放管口代替小排放管口，以此提高運行效率。其次，要結(jié)合管道材質(zhì)屬性、本企業(yè)所使用的化學(xué)材料屬性的實際情況，優(yōu)化管線道路的配置設(shè)計。

3.4 完善監(jiān)督管理體制

首先，監(jiān)督管理部門必須依據(jù)企業(yè)內(nèi)部的實際狀況，完善現(xiàn)有的監(jiān)督管理體制，確保企業(yè)內(nèi)每一名員工能夠規(guī)范操作，提高員工的生產(chǎn)工作熱情。其次，化工行業(yè)的生產(chǎn)運行的安全，離不開監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。

4 結(jié)語

綜上所述，探討化工設(shè)計中的安全識別與控制措施，能夠有效地減少化工產(chǎn)業(yè)在實際運行過程中的安全風(fēng)險，提高環(huán)境、員工的安全系數(shù)，確保企業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展，才能夠提高化工行業(yè)整體工作質(zhì)量，為我國經(jīng)濟提供堅實的發(fā)展動力，更好地促進我國經(jīng)濟的健康、可持續(xù)發(fā)展。