化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險的識別與控制分析

盧艷芳，林海波(.內(nèi)蒙古佳瑞米精細(xì)化工有限公司，內(nèi)蒙古 阿拉善 750336; .中鹽內(nèi)蒙古化工股份有限公司，內(nèi)蒙古 阿拉善 750336)

0 引言

化工工藝的安全設(shè)計(jì)是化工工業(yè)實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，而化工工藝在設(shè)計(jì)中存在著多種風(fēng)險因素。相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對這些風(fēng)險因素的辨別力度，明確其性質(zhì)、特征及危害性等，有針對性地推行控制方法，減少或規(guī)避安全事故，使化工流程運(yùn)行的安全性得到更大保障。為達(dá)成以上目標(biāo)，應(yīng)對化工工藝的安全設(shè)計(jì)提出更嚴(yán)格的要求，嚴(yán)格遵守現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)人員要與時俱進(jìn)掌握識別化工工藝設(shè)計(jì)危險因素的技術(shù)方法，持續(xù)提升化工生產(chǎn)技術(shù)水平，在化工生產(chǎn)安全管理實(shí)踐中創(chuàng)造出更大的成效。

1 化工工藝的介紹

化工工藝可以將其簡單地理解成通過一系列的化學(xué)反應(yīng)加工原材料，最后使其轉(zhuǎn)變成化工產(chǎn)品的過程，大體上由原料的處置、不同物料之間的作用反應(yīng)、產(chǎn)品精制三個環(huán)節(jié)。為規(guī)避以上生產(chǎn)實(shí)踐中出現(xiàn)安全隱患問題，相關(guān)人員就要做到全面了解，徹查可能存在的安全隱患因素，整理相應(yīng)的資料，編制預(yù)處理方案，進(jìn)而更加有效地應(yīng)對生產(chǎn)安全問題，力爭將安全事故造成的損失降到最低，最后確保相應(yīng)的化工工藝能安全、穩(wěn)定運(yùn)行，風(fēng)險處于可控范圍[1]。通常而言，化工工藝的安全設(shè)計(jì)實(shí)踐中加大了對既有工藝條件、生產(chǎn)線路等的檢查力度，嚴(yán)格執(zhí)行從物料凈化至混合等多個工序，實(shí)現(xiàn)初步的處置與轉(zhuǎn)化。

在化學(xué)反應(yīng)中，要掌握反應(yīng)原理、特征及流程等，嚴(yán)控超壓或超溫等不良情況，否則會對現(xiàn)場人員生命安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，使企業(yè)承受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。需要在密封環(huán)境下制作產(chǎn)品，若在執(zhí)行以上工序時客觀因素產(chǎn)生一定干擾、影響，則很可能造成產(chǎn)品有毒害性。故而，做好化工工藝危險因素的識別、管理控制工作具有很大現(xiàn)實(shí)意義。

2 化工工藝設(shè)計(jì)中常見的危險因素及識別、控制方法

2.1 生產(chǎn)原材料

化工生產(chǎn)中很多材料是有毒或者易燃易爆的，還可能存在著部分放射性物質(zhì)。所以生產(chǎn)現(xiàn)場若不能對其加以有效控制，則會增加相關(guān)安全事故發(fā)生的風(fēng)險。化工反應(yīng)過程中，伴隨溫度、壓力等的變化，原材料、半成品、中間商品等物料的狀態(tài)也會持續(xù)發(fā)生氣態(tài)、液體或固態(tài)的相變，其對工藝條件提出更嚴(yán)格的要求。現(xiàn)場生產(chǎn)時，嚴(yán)控部分設(shè)備發(fā)生跑、冒、滴、漏等情況，防控有部分原料泄漏而引起火災(zāi)爆炸事故或和人體觸及損害其健康。化工生產(chǎn)結(jié)束后排放出的尾氣也可能是有毒的，不僅可能會損害人體健康，還可能引起嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。為此，要整體分析、辨識與測評化工原材料的性質(zhì)，包括理化性能、穩(wěn)定性、反應(yīng)活性等，據(jù)此編制科學(xué)的危險等級控制標(biāo)準(zhǔn)[2]。對于爆炸危險區(qū)內(nèi)儀表及控制裝置，要選用等級較高的防爆材料，而火災(zāi)危險區(qū)域的儀表線纜材料應(yīng)具備非燃性或阻燃性。全程監(jiān)測化工生產(chǎn)中生成的危險氣體，在儀表室內(nèi)集中管理儀表配管、配線等材料，科學(xué)設(shè)計(jì)化工儀表裝置，確保發(fā)現(xiàn)危險事件能快速起到良好的監(jiān)督作用。

2.2 生產(chǎn)流程

在生產(chǎn)制造化工產(chǎn)品時，其涉及的過程繁瑣復(fù)雜，且還有一定的連續(xù)性。現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展中強(qiáng)調(diào)實(shí)現(xiàn)自動化控制。這樣將不同流程的自動化控制有機(jī)結(jié)合，確保化工工藝生產(chǎn)活動的順暢度與安全性，是當(dāng)前業(yè)內(nèi)人員不斷探究的重要課題之一。為此要加強(qiáng)對不同線路的技術(shù)可行性及經(jīng)濟(jì)適用性的專項(xiàng)分析、評估，盡可能地投用無害原材料及高活性催化劑，嘗試引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù)，減少廢棄物料的生成量。

2.3 生產(chǎn)設(shè)備

設(shè)備是化工工藝設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，因?yàn)樯a(chǎn)的化工產(chǎn)品類型、使用用途有差異，故而配置的設(shè)備在性能、外形、容量等指標(biāo)上也有區(qū)別。特別是有反應(yīng)工況、物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)變的設(shè)備，其對耐高溫性、耐高壓性提出更高的要求，故而在化工工藝設(shè)計(jì)時，要充分考慮設(shè)備的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)及配套的安全技術(shù)手段等，最大限度地確保化工設(shè)備運(yùn)作安全性。做好設(shè)備定期檢修工作，在具體設(shè)計(jì)時，要兼顧設(shè)備外部既有的檢修條件及停工時內(nèi)部深度檢修的周期限制。

2.4 化學(xué)反應(yīng)條件

從宏觀上分析，化工生產(chǎn)活動是由數(shù)個化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成的，一些反應(yīng)進(jìn)行的極快，可能會釋放出很多熱量，現(xiàn)場實(shí)時控制難度很大。受實(shí)際生產(chǎn)空間的制約，反應(yīng)器運(yùn)作穩(wěn)定，操作區(qū)偏小，故而應(yīng)有針對性地改進(jìn)化工生產(chǎn)過程。比如適度減少進(jìn)料量，調(diào)控物料加熱速度等，推行多段反應(yīng)方式，增設(shè)外循環(huán)冷卻裝置提高冷卻能力，以實(shí)現(xiàn)對化學(xué)反應(yīng)的整體控制。

2.5 化工管道

在國內(nèi)化工行業(yè)中，管道的作用運(yùn)輸具有易燃、易爆、腐蝕性強(qiáng)的物料。若管道安全危險防控不嚴(yán)格，部分有毒、有害物質(zhì)泄漏，不僅會擾亂管道正常生產(chǎn)運(yùn)行過程，還可能引起大范圍的環(huán)境污染問題。故而在設(shè)計(jì)化工管道時，要綜合分析泄漏問題的成因，從材料購置、管道部署、振動及應(yīng)力研究等諸多方面改進(jìn)相應(yīng)的控制方案，將管道運(yùn)行時泄漏問題的發(fā)生率降到最低。身為化工管道設(shè)計(jì)人員，要對化工生產(chǎn)全程技術(shù)要求有全面了解，明確管道系統(tǒng)發(fā)揮的重要作用，綜合管道在操作條件、輸送介質(zhì)理化性質(zhì)、腐蝕狀況等諸多方面提出的要求，采用適宜的閥門材質(zhì)、法蘭結(jié)構(gòu)與密封面。嚴(yán)格依照管道儀表流程圖設(shè)計(jì)布置管道，為后期裝置安裝及運(yùn)維管理等創(chuàng)造便利條件。布置管道時還需積極向環(huán)保及安全部門咨詢法律法規(guī)，進(jìn)一步確保化工管道運(yùn)行過程的安全性。

2.6 安全防護(hù)設(shè)施

化工產(chǎn)品生產(chǎn)時需要有很多設(shè)備的參與、輔助，在主客觀因素的影響下一些設(shè)備可能會出現(xiàn)超溫或超壓等狀況。故而，應(yīng)在認(rèn)真落實(shí)化工安全防護(hù)工作中，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)需求增設(shè)安全閥、放泄閥及通風(fēng)管道等壓力控制裝置；報警系統(tǒng)、連鎖合用的自動或手動控制裝置等均是常用的緊急控制設(shè)備。針對關(guān)鍵生產(chǎn)流程或危險系數(shù)較大的過程，要配合應(yīng)用控制性能更高的全自動化控制系統(tǒng)和程序控制裝置，連鎖或聯(lián)動機(jī)構(gòu)等。在具體使用時要重視分析檢查、維修工作的安全性，重視生產(chǎn)中可能滋生出的各種問題，比如檢修時閥門與管道局部連接斷開、防燙及通風(fēng)等設(shè)施防噪性能下降等。

3 提升化工工藝設(shè)計(jì)中危險因素控制水平的措施

3.1 重視對化工工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)

為了能更有效地管控化工工藝設(shè)計(jì)中的危險因素，加強(qiáng)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)是重要舉措之一，借此方式幫助他們掌握更多的理論知識，提升實(shí)際操作能力，增強(qiáng)危險因素的識別及控制能力。為此，化工企業(yè)應(yīng)定期組織設(shè)計(jì)人員參與培訓(xùn)活動，為他們提供高校進(jìn)修、外出學(xué)習(xí)等機(jī)會，幫助他們持續(xù)學(xué)習(xí)新理念、新知識，最大限度地提升自身的專業(yè)素養(yǎng)與整體能力，對相應(yīng)的化工生產(chǎn)流程及設(shè)備等有全面了解，及時采集相關(guān)數(shù)據(jù)，建立相應(yīng)的化工生產(chǎn)資料體系，為后期相應(yīng)工作推進(jìn)提供可靠參照，快速、精準(zhǔn)地辨識出化工工藝內(nèi)存在的各種危險因素，通過編制及實(shí)施相應(yīng)控制方案進(jìn)行規(guī)避，逐漸實(shí)現(xiàn)化工工藝的安全設(shè)計(jì)。

3.2 加大化工工藝操作的監(jiān)管力度

化工生產(chǎn)過程中很容易發(fā)生安全事故，造成人員傷殘情況，折損化工企業(yè)的社會形象，使其承受巨大的經(jīng)濟(jì)損失。只有加大化工生產(chǎn)流程的管理控制，明確要求技術(shù)人員嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)程操作工藝物料、路線及反應(yīng)設(shè)備等，才能確保化工生產(chǎn)活動規(guī)范、安全推進(jìn)，將毒害產(chǎn)物對現(xiàn)場人員身體健康帶來的損害降到最低。首先，技術(shù)人員要精準(zhǔn)辨識工藝物料的理化性質(zhì)，以此為據(jù)準(zhǔn)確選出相應(yīng)的運(yùn)輸管道和工藝路線。其次，若涉及電氣操作控制環(huán)節(jié)，則要預(yù)測火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生率，編制相應(yīng)的控制及預(yù)處理方案。再者，技術(shù)人員要結(jié)合生產(chǎn)實(shí)況編寫技術(shù)指導(dǎo)書及現(xiàn)場監(jiān)督責(zé)任書，詳細(xì)闡釋化工生產(chǎn)實(shí)踐中物質(zhì)的耗損與產(chǎn)出，指出化工安全生產(chǎn)要滿足的基本操作條件。最后，主管人員要加大生產(chǎn)現(xiàn)場的監(jiān)查力度，持續(xù)提升技術(shù)人員的安全意識及質(zhì)量責(zé)任意識。

3.3 提升化工生產(chǎn)技術(shù)水平

化工生產(chǎn)水平是影響化工設(shè)計(jì)中危險因素識別及控制效果的主要因素。所以，應(yīng)持續(xù)完善化工生產(chǎn)技術(shù)體系，提升技術(shù)應(yīng)用的先進(jìn)性與成熟度，這樣方能提升現(xiàn)場生產(chǎn)效率，協(xié)助化工企業(yè)創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)利潤。將安全生產(chǎn)理念融合至化工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中，加大實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)必要性的宣傳力度，全面增強(qiáng)技術(shù)人員的安全意識，規(guī)范操作。嚴(yán)控化工生產(chǎn)中使用的設(shè)備、試劑及藥品質(zhì)量，確保其和現(xiàn)行安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)相吻合。

3.4 完善反應(yīng)裝置及有關(guān)設(shè)備

這種辦法的實(shí)施，有助于提升化工裝置的使用性能，增加設(shè)備技術(shù)的成熟度，以上是實(shí)現(xiàn)化工工藝安全設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)。首先，分析不同工藝物料的理化性質(zhì)，為其配置應(yīng)用不同的化學(xué)反應(yīng)設(shè)備。其次，做好化工設(shè)備的研究和升級工作，結(jié)合化工現(xiàn)場生產(chǎn)需求有針對性地完善反應(yīng)裝置的使用性能。最后，指派專人加強(qiáng)化工反應(yīng)條件的控制，借此方式將反應(yīng)裝置及有關(guān)設(shè)備的功能作用發(fā)揮到最大化。

4 結(jié)語

總之，為了能使化工工藝實(shí)施過程中創(chuàng)造出更多的效益，就應(yīng)從思想上認(rèn)識到實(shí)現(xiàn)化工工藝安全設(shè)計(jì)的必要性。當(dāng)下因缺乏完善的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、不同工序設(shè)計(jì)規(guī)模不等，造成化工工藝設(shè)計(jì)中存在著各種危險因素。應(yīng)重視對這些危險因素的辨別，加強(qiáng)工藝生產(chǎn)流程、設(shè)備等方面的管理力度，加大相關(guān)專業(yè)人員的培養(yǎng)，提升工藝生產(chǎn)技術(shù)水平等，逐漸建立完善的化工工藝安全管理體系，最大限度地提升自身的化工工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量，將不安全事件發(fā)生率降到最低，為我國化工產(chǎn)業(yè)健康、長久發(fā)展保駕護(hù)航。