化工安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素及應(yīng)對(duì)措施

張巍(中安廣源檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)服務(wù)股份有限公司江蘇分公司，江蘇 南京 210046)

0 引言

與其他行業(yè)相比，化工生產(chǎn)過程相對(duì)比較特殊，而且整個(gè)生產(chǎn)過程具備極高的危險(xiǎn)性，稍有不慎就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的意外事故，對(duì)化工企業(yè)的工作人員甚至整個(gè)化工廠都會(huì)帶來極大的威脅。所以，管理人員更應(yīng)該深刻認(rèn)識(shí)到化工安全設(shè)計(jì)的重要意義，采取有效措施，切實(shí)提高化工安全設(shè)計(jì)水平，對(duì)化工生產(chǎn)中的安全因素進(jìn)行有效管控，保證化工生產(chǎn)過程中能夠充分發(fā)揮安全設(shè)計(jì)內(nèi)容的作用，真正實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的目標(biāo)。

1 化工工藝概述

化工設(shè)計(jì)主要是指根據(jù)單一或者多個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，將原材料轉(zhuǎn)化為客戶所需要的產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)流程。在設(shè)計(jì)過程中，需要重點(diǎn)考慮整個(gè)生產(chǎn)過程中的安全性、經(jīng)濟(jì)性和操作性，根據(jù)生產(chǎn)條件以及整個(gè)流程，選擇合適的原材料反應(yīng)裝置、管道等，在配合化工廠建設(shè)相關(guān)的工程，保證場(chǎng)內(nèi)的布局科學(xué)性，最終使化工廠完成施工并且投入生產(chǎn)。化工工藝設(shè)計(jì)主要包含對(duì)生產(chǎn)流程的經(jīng)濟(jì)性、操作性、合理性、可靠性與安全性評(píng)估，根據(jù)生產(chǎn)流程以及條件，選擇適當(dāng)?shù)纳a(chǎn)設(shè)備、管線、儀器等設(shè)施，并同時(shí)配合工廠的建設(shè)，將廠內(nèi)的布局合理化與最適化。而化工生產(chǎn)流程通常會(huì)根據(jù)相關(guān)工藝進(jìn)行計(jì)算，并且向?qū)I(yè)的設(shè)備傳遞參數(shù)，配合自動(dòng)化控制儀器完成最初的布置圖，最后交由管道部門來完成管道的安裝工作，制作圖紙完成整個(gè)設(shè)計(jì)過程。相關(guān)工作人員在設(shè)計(jì)過程中，需要嚴(yán)格按照安全管理理念，結(jié)合化工產(chǎn)品的數(shù)量性質(zhì)以及具體的危險(xiǎn)程度，確定防爆等級(jí)、防火間距。化工安全設(shè)計(jì)具備極高的科技含量，而且工藝流程非常的特殊，需要時(shí)刻與開發(fā)設(shè)計(jì)保持一致，在施工過程中如果需要更改相關(guān)內(nèi)容，還需要根據(jù)工程生產(chǎn)規(guī)模通過有效的測(cè)量來獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。但是，有一些企業(yè)為了節(jié)約成本，通常會(huì)忽視規(guī)定的流程，毫無疑問對(duì)于化工工藝設(shè)計(jì)來說，這樣的做法具備極高的危險(xiǎn)性，會(huì)留下很多的安全隱患，所以必須針對(duì)這一環(huán)節(jié)加大管控力度[1]。

2 化工安全設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素

2.1 工藝與物料

化工生產(chǎn)過程中對(duì)原材料的質(zhì)量要求很高，同時(shí)也對(duì)操作人員提出了更高的要求。現(xiàn)如今，中國化工企業(yè)整體的綜合素質(zhì)水平得到了很大提升，也促使化工行業(yè)得到了有效的發(fā)展，由于化工生產(chǎn)中原材料產(chǎn)品以及相關(guān)物品在運(yùn)輸過程中對(duì)運(yùn)輸方式有著極高的要求，也要求運(yùn)輸人員具備較高的能力[2]。由于化工產(chǎn)品的性質(zhì)有所不同，對(duì)運(yùn)輸和存放的要求也會(huì)有一定的區(qū)別，選擇的方式也有著具體的規(guī)定。這些都要求設(shè)計(jì)人員在工作過程中進(jìn)行認(rèn)真的考慮，詳細(xì)了解設(shè)計(jì)的相關(guān)內(nèi)容，同時(shí)還應(yīng)該考慮到化工物質(zhì)本身的特性，只有這樣才能夠保證化工設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)。

2.2 化學(xué)反應(yīng)裝置

根據(jù)化工生產(chǎn)過程中的實(shí)際需求以及化學(xué)物質(zhì)的特點(diǎn)進(jìn)行合理的安全設(shè)計(jì)，保證化工生產(chǎn)流程的有序進(jìn)行，切實(shí)提高化工生產(chǎn)的安全性。就目前的實(shí)際狀況來看，有一些化工企業(yè)對(duì)于材料的安全性、經(jīng)濟(jì)性判斷不夠準(zhǔn)確，對(duì)材料性質(zhì)的掌握不夠清晰或者生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)不夠規(guī)范等很難保證化工生產(chǎn)的總體質(zhì)量。舉例來說，選擇的材料不恰當(dāng)，很有可能會(huì)腐蝕化工生產(chǎn)設(shè)備或者發(fā)生難以控制的化學(xué)反應(yīng)等。這些都會(huì)加大意外事故出現(xiàn)的概率，對(duì)化工企業(yè)產(chǎn)生巨大的威脅。

2.3 電氣設(shè)備

電氣設(shè)備是保證化工企業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行的前提條件。現(xiàn)如今，智能化、自動(dòng)化水平越來越高，通過智能化的監(jiān)控設(shè)備就能夠直接反映出化工生產(chǎn)的實(shí)際狀況，還可以利用自動(dòng)化控制方式，顯示設(shè)備運(yùn)行過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的實(shí)際情況。化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中具備極高的危險(xiǎn)性，對(duì)電氣設(shè)備也有著非常高的要求。因此，企業(yè)也應(yīng)該加大對(duì)電氣設(shè)備的管控力度，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，提前做好相關(guān)檢測(cè)，防止出現(xiàn)火災(zāi)爆炸等事故，特別是在化工生產(chǎn)過程中使用到的電氣設(shè)備，所以應(yīng)重點(diǎn)防控由于工作人員自身因素引發(fā)的意外事故[3]。總而言之，工作人員在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中應(yīng)加大對(duì)電氣設(shè)備的關(guān)注力度，保證電氣設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.4 管道危險(xiǎn)

在整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)管道的主要作用是運(yùn)輸物質(zhì)，不論是液態(tài)還是氣態(tài)的物質(zhì)都需要使用管道進(jìn)行輸送，而這些物質(zhì)一般都具備強(qiáng)堿、強(qiáng)酸、易燃、易爆等特點(diǎn)，一旦出現(xiàn)泄漏，就會(huì)引發(fā)巨大的安全事故，甚至還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生污染，所以也應(yīng)該做好管道危險(xiǎn)性的控制工作。在化工安全設(shè)計(jì)過程中，熟知管道需要輸送物質(zhì)的物理和化學(xué)特性，明確管道的材料，選擇最合適的管道，才能夠有效防止泄漏問題的出現(xiàn)。

3 化工安全設(shè)計(jì)防控危險(xiǎn)的措施

3.1 強(qiáng)化物料管控

化工企業(yè)進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，針對(duì)原材料這一危險(xiǎn)因素，需要重點(diǎn)關(guān)注下列內(nèi)容：首先，化工廠需要對(duì)生產(chǎn)項(xiàng)目的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行充分的調(diào)查研究，針對(duì)化工生產(chǎn)過程中所需要的原材料數(shù)量、種類、性質(zhì)、存放條件以及危害進(jìn)行全面的把控，從而設(shè)置適合原材料存放的環(huán)境，確保各種原材料能夠得到完好的保存。定期對(duì)材料的儲(chǔ)存環(huán)境和條件進(jìn)行認(rèn)真檢查，盡量防止材料在存放過程中出現(xiàn)變質(zhì)的情況，確保原材料的儲(chǔ)存安全，保證能夠在合適的環(huán)境下原材料的濃度達(dá)標(biāo)。針對(duì)部分有可能會(huì)與空氣發(fā)生氧化作用的材料，也應(yīng)該有效提高其抗氧能力，從源頭上防止出現(xiàn)意外事故，降低原材料對(duì)整個(gè)化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的威脅。

對(duì)原材料進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)關(guān)注各種原材料在生產(chǎn)過程中使用的化學(xué)工藝，確保在相關(guān)化工生產(chǎn)項(xiàng)目中，可以選擇高可行性的原材料，確保化工生產(chǎn)的有序進(jìn)行，防止由于沒有控制好原材料的使用量或者化學(xué)反應(yīng)不當(dāng)引起的意外事故。

3.2 反應(yīng)裝置危險(xiǎn)控制

化工企業(yè)進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，需要全面分析化學(xué)反應(yīng)中裝置的特性和性能，選擇合適的反應(yīng)裝置。在實(shí)際應(yīng)用過程中反應(yīng)裝置，還有可能會(huì)受到工藝技術(shù)等影響，所以還需要重點(diǎn)了解生產(chǎn)過程中的工藝特點(diǎn)以及設(shè)備的使用條件，盡量降低反應(yīng)裝置的危險(xiǎn)系數(shù)。進(jìn)行安全設(shè)計(jì)，應(yīng)嚴(yán)格按照化工生產(chǎn)的條件生產(chǎn)要求以及具體的工藝技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的選擇，嚴(yán)格按照安全第一的原則，仔細(xì)檢查好化工生產(chǎn)過程中壓力、溫度的控制效果，保證化工生產(chǎn)的有序進(jìn)行[4]。尤其是一些高壓容器，更應(yīng)該加大關(guān)注力度，在實(shí)際生產(chǎn)過程中應(yīng)對(duì)高壓設(shè)備的強(qiáng)度進(jìn)行嚴(yán)格的檢測(cè)，確保其處于標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，盡量降低意外事故出現(xiàn)的概率。相關(guān)工作人員還應(yīng)該對(duì)反應(yīng)裝置進(jìn)行密閉處理，盡量減少泄漏。一旦出現(xiàn)泄漏問題，很有可能會(huì)威脅到化工生產(chǎn)、相關(guān)工作人員的人身安全以及整個(gè)化工廠的經(jīng)濟(jì)效益。此外，在生產(chǎn)過程中必須進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)，保證在實(shí)際生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一般性質(zhì)的超壓超溫時(shí)，仍然具備較強(qiáng)的實(shí)用性能，在此基礎(chǔ)上還應(yīng)該提前做好預(yù)警機(jī)制，對(duì)于化工反應(yīng)的運(yùn)行狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)檢查，一旦出現(xiàn)異常情況，立即發(fā)出警報(bào)，盡量減少風(fēng)險(xiǎn)對(duì)工廠產(chǎn)生的影響，降低意外事故產(chǎn)生的損失。

3.3 電氣設(shè)備控制

為了能夠加大對(duì)電氣設(shè)備的管控力度，首先，應(yīng)從化工生產(chǎn)的實(shí)際環(huán)境出發(fā)，選擇更加科學(xué)的電氣設(shè)備，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)過程中所出現(xiàn)的爆炸形式，對(duì)設(shè)備進(jìn)行精準(zhǔn)的管控。同時(shí)，相關(guān)工作人員還應(yīng)該對(duì)電氣設(shè)備的線路進(jìn)行合理的調(diào)整，保證生產(chǎn)環(huán)境和線路之間具備安全距離，這也是減少意外事故出現(xiàn)概率的關(guān)鍵因素。

3.4 加強(qiáng)管道控制

化工生產(chǎn)過程中，所有的管道內(nèi)部都含有易燃易爆、腐蝕性、有毒的物質(zhì)，所以在設(shè)計(jì)過程中必須重點(diǎn)考慮管道的應(yīng)力條件，保證管道布置選材的合理性。同時(shí)還應(yīng)該結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)過程中的工藝條件以及具體的生產(chǎn)流程進(jìn)行細(xì)致的分析，明確管道的腐蝕狀況，確定管道的實(shí)際操作條件，根據(jù)具體的生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)管道進(jìn)行嚴(yán)格的檢查。另外，企業(yè)還應(yīng)該對(duì)化工管道進(jìn)行科學(xué)的布置，盡量減少震動(dòng)出現(xiàn)的概率，針對(duì)整個(gè)化工安全設(shè)計(jì)的總體投資進(jìn)行全面考慮，結(jié)合安全性經(jīng)濟(jì)性的要求，盡量選擇性價(jià)比高的管道材料，還應(yīng)該重點(diǎn)考慮化工原材料以及生產(chǎn)物質(zhì)的易燃易爆以及腐蝕性特點(diǎn)，防止管道出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，保證化工管道的正常運(yùn)行。

3.5 優(yōu)化化學(xué)工藝反應(yīng)

進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，需要聯(lián)合企業(yè)的技術(shù)人員對(duì)各個(gè)生產(chǎn)工業(yè)進(jìn)行可行性研究，如果存在設(shè)計(jì)問題，需要盡快對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，確保化工工藝在應(yīng)用時(shí)具備較強(qiáng)的安全性，盡量減少由于化工工藝設(shè)計(jì)產(chǎn)生的安全問題。另外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該對(duì)整個(gè)反應(yīng)過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督管理，從細(xì)節(jié)入手找到化工反應(yīng)過程的不足之處，盡量將安全風(fēng)險(xiǎn)扼殺在搖籃狀態(tài)[5]。無論是生產(chǎn)時(shí)期選擇的原材料、反應(yīng)裝置還是反應(yīng)過程中產(chǎn)生的廢棄物，都應(yīng)該通過嚴(yán)格的檢查，正確把握化工反應(yīng)過程中的噪聲、溫度，積極聽取操作人員的意見，從而對(duì)有可能出現(xiàn)的化工安全事故進(jìn)行有效的防范，盡量減少意外事故出現(xiàn)的概率。

4 結(jié)語

總而言之，化工企業(yè)對(duì)中國國民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)具有非常重要的意義。為了能夠?qū)崿F(xiàn)化工企業(yè)的高效生產(chǎn)，必須加大對(duì)安全設(shè)計(jì)的管控力度。文章針對(duì)化工企業(yè)安全設(shè)計(jì)過程中存在的危險(xiǎn)因素，探討了幾點(diǎn)可行性的處理措施，希望能夠切實(shí)提高化工安全設(shè)計(jì)的科學(xué)性，促進(jìn)化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。