淺析化工工藝設(shè)計中的安全問題及控制措施

鄭鶴

摘 要：我國的化學(xué)品生產(chǎn)中存在某些潛在的安全隱患。首先，反應(yīng)材料是危險的，并且某些公司中原材料的存儲和運輸不規(guī)范。其次，一些公司的加工路徑存在問題。其次，反應(yīng)設(shè)備的維護(hù)和使用往往不夠科學(xué)。針對這些問題，過程設(shè)計者應(yīng)開發(fā)更嚴(yán)格和標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)過程。基于此，本文分析了化學(xué)過程設(shè)計中的安全問題，并提出了相應(yīng)的解決方案。

關(guān)鍵詞：化工;工藝設(shè)計;安全問題;控制措施

1 化工工藝設(shè)計中的安全問題分析

1.1化工生產(chǎn)原料存在的安全問題

化工生產(chǎn)過程本身就是各種化學(xué)反應(yīng)和物理反應(yīng)，化工生產(chǎn)的原料多具有易燃易爆、有毒有害的特性，化工生產(chǎn)中的原料在操作過程中，產(chǎn)生不同程度的加熱或者加壓，促進(jìn)了原料的不穩(wěn)定性。若原料中雜質(zhì)過多，雜質(zhì)可能共同參與化學(xué)反應(yīng)，影響主反應(yīng)路線的反應(yīng)，或者潛藏更大的安全隱患。另外，原料在存儲過程中由于存儲條件不當(dāng)引發(fā)泄漏或變質(zhì)，繼而導(dǎo)致更大的火災(zāi)、爆炸、中毒或環(huán)境污染事故發(fā)生，這也是目前我國化工企業(yè)發(fā)生重大安全事故的元兇之一。

1.2化工設(shè)備及管道存在的安全問題

生產(chǎn)設(shè)備及輸送管道是化工生產(chǎn)運行的基本裝置，而設(shè)備及管道內(nèi)部在日常生產(chǎn)運行中會承受一定的壓力、溫度，相當(dāng)一部分工藝條件為高溫高壓，設(shè)備材質(zhì)在極端條件下易發(fā)生蠕變變形，降低其固有特性。物料本身的腐蝕性對管道、設(shè)備也有影響，經(jīng)過長時間的沖刷、承壓會導(dǎo)致設(shè)備管道出現(xiàn)破損、泄漏，繼而造成人身傷害及污染環(huán)境的嚴(yán)重后果。化工設(shè)備為原材料的加工提供了支撐，但若化工設(shè)備選材、設(shè)計不滿足要求，或在生產(chǎn)過程中長期運行無保養(yǎng)維護(hù)導(dǎo)致設(shè)備安全性降低，勢必會導(dǎo)致極為嚴(yán)重的安全后果。

1.3 加工流程存在的安全隱患

化工產(chǎn)品往往需要多種化工原料組合而成。在生產(chǎn)實踐中，化學(xué)原料的組合存在多種路徑，選擇失誤將會帶來安全隱患。其次，化學(xué)品加工的過程中，不同的加工路徑將會帶來不同的能耗。部分小型企業(yè)出于節(jié)約能源的考慮，往往選擇不符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的加工路徑，這樣的加工方式，在常態(tài)的外部環(huán)境下，并不會產(chǎn)生安全事故，但隨著氣溫、日照等外部環(huán)境的變化，安全風(fēng)險將隨之增加。

1.4 化學(xué)廢料存在的安全隱患

化學(xué)生產(chǎn)的過程中會產(chǎn)生一定的化學(xué)廢料。處置失當(dāng)將會造成較為嚴(yán)重安全問題。首先，部分種類的化學(xué)廢料，往往本身具有易燃或腐蝕有毒特性，甚至在一定條件下會產(chǎn)生有害氣體或是放射性污染。在存儲、清理、轉(zhuǎn)運的過程中，如果防護(hù)措施不當(dāng)，降低其安全要求，將會導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故的產(chǎn)生或?qū)⑴c生產(chǎn)的職工造成傷害。在處理化學(xué)廢料時，如若隨意堆放或填埋，可能引發(fā)安全生產(chǎn)事故和環(huán)境污染事故。

2 提升化工工藝設(shè)計安全水平的策略

2.1化工工藝物料安全控制

化工工藝產(chǎn)品具有一定的物理形態(tài)，并且在不同的生產(chǎn)階段具有不同的化學(xué)性質(zhì)，加強化工工藝物料安全控制，就要全面了解化工工藝產(chǎn)品不同生產(chǎn)階段的物料性質(zhì)及化學(xué)性質(zhì)，根據(jù)不同階段，采取針對性的措施，穩(wěn)定物料的性質(zhì)，并且充分了解化工工藝物料在發(fā)生物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)夠所釋放的有毒有害物質(zhì)，以采取保護(hù)措施，避免發(fā)生安全事故。另外，根據(jù)化工物料性質(zhì)，在存儲過程中設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施，可有效保證存儲過程中的安全性。

2.2化工工藝設(shè)備安全控制

對于化工工藝設(shè)備來說，加強其安全控制，就要了解其具體規(guī)格、承受溫度以及壓力等條件的閾值，這些數(shù)值要依據(jù)設(shè)備具體參數(shù)和多次試驗結(jié)果計算研究得出，在正確的數(shù)值的基礎(chǔ)上，確保化工工藝設(shè)備滿足化工工藝生產(chǎn)。同時，生產(chǎn)人員要加強學(xué)習(xí)設(shè)備的工藝機理，避免操作失誤，導(dǎo)致產(chǎn)生其他化學(xué)品而不能予以辨認(rèn)防護(hù)。此外，對化工工藝設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化升級，并配備相應(yīng)的監(jiān)測和控制裝置，如壓力儀表、溫度計、阻火器、超壓報警裝置等，通過這些裝置保證設(shè)備安全，使化工工藝設(shè)計工作安全運行。

2.3 化工工藝反應(yīng)裝置安全控制

在化工工藝設(shè)計中加強反應(yīng)裝置安全控制，要重點關(guān)注反應(yīng)裝置的反應(yīng)速率、反應(yīng)溫度以及反應(yīng)壓力等反應(yīng)條件對反應(yīng)裝置選擇的特殊要求。化工工藝反應(yīng)裝置不僅要有足夠的強度以防止爆裂，還要具有良好的密封性以防止介質(zhì)泄露，避免介質(zhì)的大量泄露而導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)或毒氣泄露，發(fā)生重大安全事故。對于高壓密封結(jié)構(gòu)來說，其結(jié)構(gòu)要求必須嚴(yán)密可靠，受到溫度和壓力波動的影響時，還能保證嚴(yán)密不漏，避免容器產(chǎn)生超壓，導(dǎo)致容器由于過度的塑性變形而遭到破壞。另外，重視化學(xué)反應(yīng)過程中出現(xiàn)的能量的轉(zhuǎn)化和熱效應(yīng)，避免過于激烈的化學(xué)反應(yīng)引起反應(yīng)裝置中的溫度、壓力過高、反應(yīng)速率過快，從而引發(fā)安全責(zé)任事故。同時，關(guān)注周圍環(huán)境要求，是否要求達(dá)到防爆等，且異常狀態(tài)下的反應(yīng)裝置操作是否能安全順暢。

2.4合理處置化學(xué)廢料

對于化學(xué)廢料的處理，工藝設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)將防護(hù)設(shè)計作為主要方向。首先針對體積較小的化學(xué)廢料，可使用多層隔膜予以保護(hù)。其次針對體積較大的廢料，應(yīng)當(dāng)使用密封車以及隔離箱。對氣體的防護(hù)，可運用雙層密封管道予以隔離。企業(yè)不可隨意對化學(xué)廢物進(jìn)行處置，應(yīng)委托有資質(zhì)的機構(gòu)進(jìn)行處置。

2.5化工技術(shù)人員的素質(zhì)要求需達(dá)標(biāo)

所有化工技術(shù)人員上崗前必須參加企業(yè)組織的崗前安全培訓(xùn)，涉及內(nèi)容主要包括企業(yè)三級安全教育（公司安全教育、車間安全教育、班組安全教育）、工藝操作安全培訓(xùn)、設(shè)備操作安全培訓(xùn)。培訓(xùn)結(jié)束后要對培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行考核，考核達(dá)標(biāo)后方可上崗操作。相關(guān)崗位人員必須考取國家頒發(fā)的相應(yīng)崗位職業(yè)資格證書，做到持證上崗。由于化工生產(chǎn)的特殊性，參與化工生產(chǎn)的人員應(yīng)該對其專業(yè)有一定要求。如社會加強對化工技術(shù)崗位的重視，將有助于將相關(guān)專業(yè)的人留在本行業(yè)，為行業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

3 結(jié)束語

化工工藝設(shè)計將原材料、人員素質(zhì)、化工工序這些在生產(chǎn)過程中起關(guān)鍵作用的因素加以分析，針對存在的問題設(shè)計出可供解決問題的措施，一定程度上降低了風(fēng)險，促進(jìn)了化工企業(yè)的良性發(fā)展，也有效提高我國化工產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)水平。

參考文獻(xiàn)：

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