化工工藝安全設計中的危險因素及消除途徑

張洪鵬

摘 要：近些年，我國經濟發展的十分迅速，化工企業為我國發展做出了很大貢獻。隨著化學工廠的經營規模和經營業務范圍的擴大，國家和企業自身對生產經營的規范性和生產環節的安全性的要求越來越高，而近幾年化工企業安全事故的頻繁發生也將公眾的目光聚焦在了化工工藝安全上。化工工藝安全設計作為保障化工企業生產與經營安全的重要一環，解決化工工藝設計的安全問題迫在眉睫。本文主要對化工工藝安全設計中的危險因素進行分析，探尋消除危險的途徑和解決方法。

關鍵詞：化工工藝;安全設計;危險因素;消除途徑

在化工工藝的運作流程中，最為重要的一個步驟便是對于工藝的設計。化工工藝設計直接關系著化工生產過程中的整體性與技藝性，具有著重要的意義。因此，在進行化工工藝設計的過程中，要將關注點置于如何優化化工生產模式的同時，還需要處理好化工工藝設計中的安全問題，并最好相關預防與處理措施是化工工藝領域的重中之重，只有保障了化工工藝設計的安全問題，才能不斷推動該領域的良性發展。

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存在的危險要素

在部分化工企業安全生產運行階段，安全生產周期不能滿足具體標準要求，是誘發危險問題的關鍵因素。規范化來說，化工工藝設計中要提高設計嚴謹性與科學性，要求技術人員掌控施工流程規范化，從全局出發，做好細節部分處理，采取針對性實驗對比，確保無誤之后應用。但是在具體操作階段，有部分研發人員急于將各項工藝設計方案投入到應用中，部分工藝應用周期不足將會誘發較多安全事故，產出的多數產品合格性不足，會誘發較為嚴重的安全問題。化工行業發展中受到化工生產自身各項條件限制，由于多數化學物質受到多項要素綜合影響，將會產生相應的化學反應，在生產階段要注重分析環境問題變化現狀。多數產品中都攜帶有較強的氧化作用以及腐蝕性，還有部分物品具于易燃易爆性，其中某個環節產生問題，都會誘發較大危險。在完整的化工生產階段，有部分基礎學科設定不完善，也是誘發安全問題的重要原因。多數化工工藝應用對技術人員專業性要求較高，諸多技術人員在生產活動參與中，要依照實驗要點進行探究。化工工藝完整運行要通過實驗數據作為最基礎的理論數據，這樣能保障完整操作流程安全性更高。但是從當前實際發展現狀中能得出，化工工藝選取與應用中，缺乏完善的管理體制進行約束，導致工藝設計以及各類化工材料編制中，科學性不足，實驗參數整體誤差值較高，容易誘發安全事故。

3 化工工藝安全設計的控制策略

3.1 提高員工的整體綜合素質

為了使化學工藝工作能夠順利的進行，對提高基層保障工作極其有必要。提高基層設置的穩定性和可靠性，要加強相關安全方面的知識培訓，對化學流程的工作性認識有重要的作用。化學工藝的良好發展需要員工有較高的安全意識和自我保護意識，所以必須加強對相關人員的專業知識培訓。專業人員對所有員工要進行定期知識培訓和必要的知識結構的講解，對化學工藝的穩定發展有重要的作用。

3.2 工廠選址安全問題

在化工場地選取中，要遠離鬧市區域，將廠區建立在人煙稀少區域。在各類廠房之間，要保持最合適的安全距離。在廠房選取中，要與區域環境要素充分融合，對環境風向問題深入探究，將工廠建設在下風區域位置。對工廠構筑物以及高層建筑物等要素進行控制，保持最佳的安全距離，防止對周邊建筑設施產生較大負面影響。其次，還要設定各類廢物回收站，比如對化工廢液采取科學化處理之后進行排放。對化工生產出入口重點管理，非工作人員禁止入內。如果化工廠建設區域周邊存在有毒氣體排放工廠，要注意將化工廠建設在上風側區域。

3.3 防泄漏管線配置設計

做好防泄漏管線配置設計，是化工安全設計中安全危險識別與控制的關鍵措施。化學材料的泄露，會帶來嚴重的損失，還會威脅到工作人員的人身生命安全。相關人員在進行防泄漏管線配置時，應注意嚴格按照國家規定的有關標準。首先，相關人員應對管道線路的防泄漏進行合理的設計，減少可能其在實際使用過程中的安全隱患。例如，相關人員需要減少管道線路的分支，避免增加管道管理的負擔，同時應減少死角的數量。此外，相關人員還應優化小口徑的管道，要用大排放管口代替小排放管口，以此提高運行效率。其次，要結合管道材質屬性、本企業所使用的化學材料屬性的實際情況，優化管線道路的配置設計。還要盡可能減少法蘭盤數量，配備合適的閥式取樣點插頭。最后，要對管道進行檢驗，確保管道發揮有效的支撐作用。此外，還要注意化學原料的儲存管理、運輸管理，嚴格分類，保證其安全性。

3.4 化工反應裝備的安全選型和控制

①首先，化工工藝設計應根據不同的化工反應機理，選擇最適合的反應器類型和規格，并從適應性、操作便利性、設備運轉安全可靠性、維護簡便性等方面綜合考慮。同時，從反應裝置的材質上來看，應盡量選擇耐腐蝕、結構強度高且容易加工的材料;②從反應裝備的反應控制條件、裝備內部構造、化工生產安全特性等方面來優化和調整化工工藝設計安全方案。比如，合理的控制化工反應溫度和壓力，并確保控制進料量和加熱速度;③化工反應裝置作為整個化工生產的核心，其本身必將面臨諸多的危險性因素和巨大的破壞性，因此，這就要求化工工藝設計人員應當在反應器的設計和選型上考慮到最嚴重的安全事故因素以及可控制性，盡量設計相應的降低其反應速度的安全保障方案和配套設施，同時制定相應的安全緊急預案，盡可能降低反應器發生安全問題的概率，從而確保企業人員安全和財產安全。

3.5 合理的對化學污染進行排放

在化學工藝持續排放污水的情況下，為了回收污水的熱量需要設置連續下水槽或污水熱交換器。工業化學設備自動排放裝置的設置可以合理控制污水的排放率，污水的排放應根據化學原料中溶解的固體含量確定。我國的化學工藝產業發展時間滯后，雖然其在改革開放后獲得較大的發展，我國也逐漸重視勘探的工作，但是科技研究成果相對不足，導致其嚴重制約了化學工作的進行。對于化學中很多新技術不能準確的進行，所以在施工時安全性得不到保障，無法滿足人們的安全性，對于市場的需要得不到相應的補給。

3.6 工藝設計安全校對

工藝設計的安全校對，是化工安全設計中安全危險識別與控制的重要措施。化工產品的生產需要使用相應的生產設備，確保其在生產過程中的有效性、安全性。此外，由于一些化學材料具有不穩定性，所以，必須要進行工藝設計安全校對，提升生產安全系數。首先，相關人員必須要反復檢驗化學材料的安全反應，辨別材料的毒性和潛在危險，對其發生反應的條件進行判定，以及長期使用過程中可能存在的問題，提前做好相應的應急解決預案，降低安全風險。其次，相關人員應具備全局觀，立足整體進行考量，建立企業開發、生產的總框架。相關人員應充分考慮化工產品整體生產流程、企業生產規模、企業人員情況等方面因素，做好安全管理防范措施，確保整體工作高效有序進行。最后，相關人員要考慮到操作過程中可能存在的操作不當問題，對其進行預防、解決。

4 結語

總之，化工工藝設計是一項長期、復雜、專業性極強的系統性工程，在設計過程中，不僅要考慮其設計方案的科學性、合理性，而且還必須結合實際情況因地制宜的制定相關設計方案，并對具體細節進行調整和優化。

參考文獻：

[1]羅志文.化工工藝安全設計中的影響因素及對策研究[J].化工設計通訊，2018，44（6）：99-100.

[2]李向濤.化工工藝設計中的安全問題及控制[J].中國石油和化工標準與質量，2018，38（16）：189-190.