化工工藝安全設計中的危險識別與控制

王清洲

（河北樂凱化工工程設計有限公司，河北保定 071054）

1 化工工藝設計概述

化工生產過程是對化工原料進行預處理（比如溶解、pH調節、升（降）溫、升壓）后進行化學反應得到想要的產物，再經過提純凈化（比如脫色、過濾、離子交換、蒸發等）、蒸餾分離、產品精制（比如結晶、離心分離、干燥等）等工序得到最終產品的過程。化工工藝設計工作的主要內容是將上述化學反應及一系列單元操作過程進行設備選型及管道設計，使之成為一整套化工裝置。通常狀況，化工工藝設計按階段分為初步設計及施工圖設計。初步設計的主要目的是確定各工序的工藝參數及設備選型，施工圖設計是確定裝置的詳細布置及管道設計。

2 化工工藝安全設計中危險識別控制的重要價值

化工工藝是一類極為重要的制作形式，其工藝已經被廣泛的應用到了我國的各個生產領域之中，其推動了社會的發展進程，同時還促進了社會工業化的進步。企業通過開展危險識別控制的工作，使得其工藝設計的安全得以保障，同時還可以盡可能的降低其對周圍環境的不良影響程度，使得化工工藝可以更好的投入到實際的生產當中，將可持續發展理念全面且深入的貫徹到化工工藝生產過程中。

3 化工工藝設計中的危險識別

3.1 化工工藝設計涉及的危險因素

（1）易燃易爆性

對于化工產品來說，大多采用易燃易爆物料為原料，甚至其產品也是易燃易爆產品，因此工藝存在易燃易爆危險，所以在整體設計上需要有效合理的規避著火、爆炸危險。

（2）有毒性

化工物質存在有毒性，需要進行全面防護，現場按規范設置充足的有毒氣體檢測報警裝置，并與事故排風機聯鎖啟動，整體提升設計效果。

（3）腐蝕性

針對濃酸濃堿類強腐蝕性物質，化工工藝安全設計中應選擇合理的設備及管道材料，全面提升安全性，防止環境污染及人身傷害等問題出現。

3.2 化工工藝設計中的危險因素識別的方法和手段

（1）化工反應安全風險評估

化工反應風險評估采用的主要方法包括定量與定性分析結合法、理論與實際結合分析法、模糊數學法等。目前世界上有關化學反應風險評估的分析多為定性分析，很少涉及定量分析。理論與實踐相結合的方法針是對國內反應風險分析的改進。化工生產過程十分復雜，化工反應會受到諸多外部條件的影響，僅從理論的角度對反應風險進行評估勢必會出現遺漏，導致評估結果缺乏可靠性。而模糊數學法的介入主要是為了應對化工反應無法實現準確定量分析的弊端，借助模糊數學，明確化工反應風險的影響因素，得出更可靠的評估方案。

（2）危險與可操作性分析（HAZOP）

危險與可操作性分析（HAZOP）是以最低成本對工藝危險性和可操作性進行有效分析的方法。采用HAZOP 研究方法來識別化工工藝設計中潛在的危險性并進一步研究加以解決。對一套化工工藝而言，從工藝參數（如溫度、壓力、流量、液位等）出發，發現可能的偏差，再進一步確定防止由偏差轉變為事故的措施。

4 造成化工工藝安全設計出現安全問題的原因

4.1 安全設計的基礎資料問題

化工工藝的安全設計需要以現有的化工資料為切入點，對當前企業的化工生產狀況進行分析，結合其傳統的資料內容，及時開展改革以及創新的設計工作。但是，當前我國大部分企業在開展化工工藝安全設計工作的過程中會直接借鑒并使用原本的資料信息，完全忽視了原本資料的滯后性影響，這給新安全設計工作的開展造成了一定的阻礙，安全設計的基礎資料完整度低下，各項資料內容也不夠精確，無法及時處理各類問題。

4.2 安全設計投入較少

目前，我國化工企業的安全投入成本較少，很多企業會過于注重經濟收益，從而減小了總體項目的成本費用，一味地削減各個部分的費用支出，企業對于安全投入生產成本的重視程度低下，致使其工藝設計存在著較為嚴重的安全隱患問題。

4.3 化工工藝安全識別以及檢測力度低下

化工工藝是一類較為特殊化的工藝技術，其需要處于高溫高壓的條件下，且其帶有較強的腐蝕性，存在燃燒爆炸等的安全隱患。現階段，我國相關技術并不是十分的完善，且化工工藝安全識別以及檢測的力度比較薄弱，這就導致其在實際的生產過程根本無法及時處理出現的問題，阻礙了其地區行業工作的開展。

5 化工工藝安全設計的控制措施

5.1 工藝系統

（1）工藝過程應采取嚴格的防泄漏、防火、防爆、防塵、防毒、防腐蝕等主要措施。

（2）正常工況與非正常工況下加強對危險物料的安全控制措施，如聯鎖保護、安全泄壓、緊急切斷、事故排放、反應失控等措施，對重點監管的危險化工工藝應說明采取的控制系統與相關規定的符合性。

5.2 設備與管道

（1）壓力容器、設備設計與國家法規及標準的符合性

壓力容器的使用工況通常較為惡劣，經常應用在各類深冷、高溫、高壓以及高腐蝕性生產環境中，而且其盛裝介質多數情況下為易燃、易爆的液化氣體或者具有高度危害的化學介質。壓力容器必須嚴格按照相關法律、法規以及標準規范的規定進行加工制造，確保壓力容器在生產和使用全過程的安全性。

（2）主要管道材料的選擇和防護措施

管道材料直接決定了管道的實際質量。管道中的工藝物料通常具有腐蝕性，易燃性和爆炸性。因此，在化學管道材料的選擇中，管道中的材料必須考慮管道的安全性，還要兼顧經濟性。除了管道的實用性之外，管道材料的耐腐蝕性和可加工性也是選擇時要考慮的關鍵因素。

5.3 自動控制系統

化工工藝設計中應加強自動控制系統設計。自動控制系統多采用DCS 集散控制系統。DCS 控制系統是目前最先進、最合理的過程控制系統，可以適應各種過程控制的要求。它的過程控制點分散，管理集中，系統具有很高的可靠性。

5.4 加強安全管理

企業應根據安全生產法等相關法律法規設置安全生產管理機構，配備專職安全生產管理人員，制定安全操作規程。企業應編制生產安全事故應急預案，并在當地安全生產監督管理等部門備案，按要求定期進行演練。

加強企業與保險公司的聯系，建立完善的事故傷害保險勢在必然。當前需要做的，是在目前的事故傷害保險的基礎上，逐步探索建立一條將現有的保險內容擴展到工程風險和技術風險上的新路子，以建立全方位的保險機制。與此同時，還應適當利用保險公司的力量為企業提供諸如風險分析等其他安全服務，從整體上降低企業的安全風險。

6 結語

化工工藝安全設計工作的開展會直接決定化工企業的未來發展態勢，化工工藝安全設計工作存在著一系列的設計難點問題，且化工生產流程當中隱藏著安全隱患，想要保障化工生產的安全，就必須及時開展并完成化工工藝危險識別以及控制等各項工作。全方位地優化生產實踐過程，改造并創新相關的機械設備，使得我國的化工生產能力得到顯著性的提升，完成化工工藝安全設計工作任務，規范危險因素的識別以及控制等工作，為我國化工工業的發展做鋪墊。