基于化工工藝設計風險及防范措施探究

楊海云（山東海成石化工程設計有限公司，山東 淄博255000）

1 化工工藝風險影響因素

化工生產過程主要包括對于化學原材料的生產，化學條件的控制來進行化學反應，提取有用的化工材料。這個過程中充滿危險性，容易發生各種安全事故?；すに囋O計本身也有較強的特殊性，新技術的含量相對比較高，存在未知物理和化學參數，致安全設計方面存在許多難點和不確定性，從而造成了很大的安全隱患，通過研究與分析化工工藝風險的影響因素，可在一定程度上有效的幫助我們及時的規避風險問題，降低安全事故的發生率，以此來有效的提高化工工藝設計水平[1]。下面，就針對化工工藝風險影響因素展開具體的分析與討論。

1.1 化工物料

在化工工藝設計中，涉及的物料多種多樣，如原材料、主產物、中間產物、副產物、半成品等，設計人員在工藝設計之前，要對工藝過程涉及到的物料物理、化學性質、爆燃炸、腐蝕性，毒性等基本信息有充分的了解與掌握，將物料中存在的安全隱患與不安全因素更多的識別出來。要對所有物料的危險特性及對環境和健康的危害程度做綜合性評估，并且對評估結果進行分析與總結，在設計的過程有針對且有目的的采取措施。對更多的風險進行規避，使得設計完成與其目標，并保證其具有較強的安全性。

1.2 化工設備

化工生產是原料通過一系列的化學、物理變化的過程，其變化是在化工設備中完成?；瘜W反應是整個化工生產的核心且具有較高的危險性，化學反應器是化工生產的關鍵設備，因此在設計反應器時，一定要對存在的風險以及可能出現的安全隱患有充分的考慮，化學反應往往是高溫，高壓條件下進行的，對于放熱反應，如果反應熱不能及時帶出，反應器會超溫超壓而變形，進而引起安全事故。因此，化工設備的選型時，要充分考慮工藝物料特性、工藝操作溫度與壓力，合理選擇設備的型式和材質。

1.3 化工路線

化化工路線主要就是指：化工產品生產的整個流程。因此，化工路線的設計不合理也會給化工工藝帶來一定的安全風險。因此，企業中的設計人員在設計化工工藝時，就應結合工廠生產環境，并根據工藝的具體生產要求，來規劃合理的化工路線，確保提高整個化工產品生產安全性。此外，有些企業的化工路線還可能存在復雜交叉的問題，使得原材料之間也會受到影響，這樣也就不利于安全生產[2]。

2 化工工藝設計要求

為了保障化工工藝生產活動開展的安全性，避免安全事故的發生，在進行工藝設計時，就應遵循一定的設計原則，即：第一，專業性。參與化工工藝設計的人員都應具備較高的專業素養，其整個設計流程應嚴格的按照產品的生產需求展開，避免外界環境對其造成影響。設計人員還應合理的選用生產原料，提高工藝設計的科學性和合理性。此外，設計人員還應定期的學習相關專業技能，提高自身的安全防范意識，及時的發現化工工藝生產流程中可能存在的安全隱患，以此來有效的做好整個生產過程的安全性防控。第二，危險性?；すに嚲哂休^高的危險系數。因此，工藝設計人員就應合理的規范自己的行為，提高風險意識，防患于未然。第三，復雜性?；すに嚨纳a涉及多個環節，且整個流程還較為復雜。因此，設計人員就應細致的管控每個生產環節，精心的設計每個環節的生產材料，保障各個環節的生產安全。

3 化工工藝設計風險防范措施

3.1 工藝物料和設備

工藝物料物料的危險要從其物理化學性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸、腐蝕性、毒性及健康危害等方面進行分析和辨識。只有充分了解和掌握工藝物料特性數據，合理選擇設備材質。比如對于含濕硫化氫工藝物料，壓力容器在濕硫化氫環境中的應力腐蝕開裂是一種發生頻率高，后果較為嚴重的破壞現象。硫化氫一旦泄漏大氣中輕則污染環境，重則危及人身安全，在濕硫化氫應力腐蝕環境下，必須慎重選材，并且在壓力容器需焊后熱處理消除殘余應力，避免濕濕硫化氫應力腐蝕的各種危害。設備選材料還應考慮設備的操作溫度與壓力，設備的壁厚和受壓元件的壓力等級根據溫度壓力相偶合最苛刻條件選取，避免壓力容器在高溫高壓變形而發生工藝物料的泄漏而引發嚴重火災和爆炸事故。此外，化工設備設計時，還需設計安全附件，包括泄壓裝，計量裝，報警裝置和連鎖裝置，避免設備操作失控，設備超溫、超壓引發設備局部變形、泄露、甚至爆炸的危險[3]。

3.2 優化工藝路線

科學的簡化工藝生產路線，可有效的節約企業生產成本。因此，企業就應首先結合產品生產要求，選擇安全性較高的工藝路線，確保各個生產環節都能有序展開。對于工藝生產過程中所使用到的原材料，應確保其無毒、無腐蝕，以此也能對化工設備形成保護。倘若在生產過程中需要使用催化劑等材料，應提前做好稀釋工作，避免過高的濃度給整個化工產品生產帶來影響。此外，溫度是影響化學反應的主要因素。因此，就應合理的控制溫度，不應過高也不應過低，確保溫度能夠起到催化的作用。對于化工產品生產過程中產生的廢料，應做好回收再利用工作，提高資源的利用率，避免不當的處理給環境造成污染。

3.3 化學反應裝置

化學反應一般都在化學反應裝置中進行。因此，化學反應裝置的安全可靠性也在一定程度上影響著整個化學反應的安全性。其中，對于化學反應裝置的選擇，應嚴格的按照產品生產要求和安全要求，選擇安全系數較高的化學反應裝置，必要時，還應做好裝置的固定工作?；瘜W反應發生時，可能對溫度以及壓力等條件有要求。因此，化學反應裝置的選擇就應滿足這些要求，這樣才能充分的發揮出化學反應裝置的使用價值。此外，設計人員還應重新設計化學反應裝置的進料口，控制物料的投入速度，提高整個化學反應的安全性和可靠性[4]。

3.4 管道設計

化學管道在使用的過程中可能出現腐蝕、開裂斷裂等現象，化工物料發生跑、冒、滴、漏現象，不僅會影響環境，并且外泄的原材料如果易燃易爆，那么會引發嚴重的火災和爆炸事故。因此，設計人員還應做好管道的良好設計，根據工藝物料的特性及操作條件合理選取管道材料，保障產品生產安全。此外，設計人員還應考慮管道的布置問題，對活塞式壓縮機管道布置采取防振措施，高溫管道布置滿足柔性，消除管道的疲勞破壞。管道中的閥門及其配對法蘭墊片緊固件，應合理的選配，保證閥門法蘭的密封性，避免出現管道泄漏問題。

4 結語

不斷的做好化工工藝的設計風險防范工作，對于保障整個化工產品的生產安全，降低安全事故的發生率以及提高化工企業的發展競爭力，促進化工行業的快速穩定發展都具有至關重要的作用。因此，我們應首先認識與了解化工工藝風險影響因素以及化工工藝設計要求，進而從優選原材料和設備、優化工藝路線、化學反應裝置以及管道設計4個方面來做好化工工藝設計的防范工作，避免化工產品在生產的過程中出現安全隱患，提高化工產品生產的安全性和可靠性，確保為人們的基本生活和經濟的穩定發展提供保障。