對于化工工藝風險識別與管控

毛占娟

摘 ?要：化工工藝為依托化學技術(shù)實現(xiàn)生產(chǎn)原料轉(zhuǎn)變的方法、過程，由原料處理、化學反應(yīng)和產(chǎn)品精制等環(huán)節(jié)構(gòu)成，需要在特定設(shè)備、條件下完成，確保生產(chǎn)出的產(chǎn)品符合要求。相較于普通工業(yè)生產(chǎn)過程，化工生產(chǎn)存在的危險源更多，因此在工藝設(shè)計環(huán)節(jié)應(yīng)加強安全風險的識別，提出有效的控制措施，通過消除安全隱患保證生產(chǎn)活動安全、可靠開展。有鑒于此，本文就化工工藝風險識別與管控展開探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：化工工藝;安全風險;識別;管控

1化工工藝中安全風險識別

1.1工藝路線風險識別

不同工藝路線將發(fā)揮不同作用，同時擁有各自特性，未能進行安全論證將遺留安全隱患。設(shè)計實踐中，未能加強危險工藝線路管理，對反應(yīng)原料質(zhì)量管控不嚴，從一開始引入安全風險，造成線路頻繁發(fā)生安全問題。對路線中危險場景進行識別，從失效頻率、后果等方面進行考量，實施預(yù)防性保護，才能達到路線安全設(shè)計要求。但目前許多化工企業(yè)將安全責任歸結(jié)于工藝質(zhì)量不達標，卻未能考慮線路流程的合理性，將難以實現(xiàn)生產(chǎn)過程的有效管控。

1.2化工物料風險識別

在化工工藝中，涉及的物料種類較多、數(shù)量不一，其中不乏有易燃易爆帶腐蝕性、有毒甚至帶有放射性的物料，未能科學管控將引發(fā)安全風險。各種物料擁有不同的物理和化學性質(zhì)，未能合理存儲，將給化工生產(chǎn)遺留安全隱患。而未能科學檢測，導(dǎo)致物料質(zhì)量不合格，也可能引發(fā)安全事故。在化工反應(yīng)過程中，物料狀態(tài)將發(fā)生改變，也對工藝設(shè)計提出了較高要求，應(yīng)確保不會出現(xiàn)跑、冒、漏等問題，以免給人員的生命財產(chǎn)安全帶來威脅。

1.3工藝裝置（設(shè)備）風險識別

在化工生產(chǎn)實踐中，需要根據(jù)使用場合、工作特點、工作性能、操作工況、原材料特性、經(jīng)濟合理性等綜合因素選擇工藝裝置，所以生產(chǎn)不同化工產(chǎn)品的裝置性能、結(jié)構(gòu)形式、容量等都存在差異。選用反應(yīng)裝置，需要結(jié)合反應(yīng)工況確定是否需要承受高溫、高壓等條件，確保設(shè)備結(jié)構(gòu)、材質(zhì)等符合要求。考量的因素不全面，直接進行裝置設(shè)計、制造和安裝，可能導(dǎo)致裝置出現(xiàn)密封不足、反應(yīng)溫度超反應(yīng)器承受最大限值等問題，引發(fā)泄漏、爆炸等安全事故。在工藝設(shè)計中，未能配備專業(yè)的檢驗設(shè)備，選用的反應(yīng)類、控制類設(shè)備等無法滿足生產(chǎn)或操作準確性需求，將增加化學反應(yīng)危險性，給相關(guān)工序帶來不良影響。

2化工工藝中安全風險管控

2.1優(yōu)化工藝路線

鑒于生產(chǎn)化工產(chǎn)品的工藝路線多種多樣，不同的工藝路線存在不同的潛在風險，理想的化學反應(yīng)應(yīng)該具備以下特點：操作簡單、安全、高收益和高選擇性、節(jié)能、使用可再生或可循環(huán)利用的試劑與原料。實踐中，化工過程難以同時滿足所有的目標，按照多目標尋求優(yōu)化與平衡化工過程為導(dǎo)向，運用軟件和經(jīng)驗進行定量和定性分析。如廢氣廢液焚燒處理工藝中，物料經(jīng)過廢氣輸送、廢液輸送、焚燒系統(tǒng)、余熱回收系統(tǒng)、激冷降溫、煙氣凈化（脫硝、脫硫及除塵）系統(tǒng)，最后尾氣達標通過煙囪排放。對存在安全風險的環(huán)節(jié)進行重點分析，通過分段細化篩選出重點監(jiān)控工藝參數(shù)，采取有效控制策略。根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整部分裝置、工藝等，并定期進行工藝完整性分析，保證生產(chǎn)過程的順暢性和安全性。

2.2掌握物料特性

針對物料因素引發(fā)的安全風險，從化工物料不同危險特性角度分析揭示其不同特征結(jié)構(gòu)影響因素，明確特征結(jié)構(gòu)因素對危險特性的影響程度及規(guī)律，建立物料檔案記錄，為物料的快速鑒別與篩選提供指導(dǎo)。根據(jù)工藝需求，應(yīng)采購合格的化工原材料，在進廠前加強質(zhì)量檢驗，嚴格執(zhí)行工藝標準。在物料存儲階段，應(yīng)按照危險化學品儲存要求做到單獨存儲易燃易爆、有毒等危險物料，并加強存儲數(shù)量控制，適當降低密度。在存儲時，禁止物料與禁忌物處于同一空間，并結(jié)合物料特性做好建構(gòu)物的設(shè)計，確保可以滿足防漏、防爆等要求。在工藝實踐中，需要根據(jù)物料特性合理設(shè)計反應(yīng)過程，如在硝化工藝中，使用的硝化劑多帶有強氧化性、腐蝕性等，與有機化合物等接觸將發(fā)生燃燒、爆炸，在工藝設(shè)計上應(yīng)確保硝化劑在反應(yīng)前不會與這些物質(zhì)接觸，有效預(yù)防安全事故發(fā)生。在工藝生產(chǎn)過程中，針對儲存區(qū)、生產(chǎn)區(qū)等各個區(qū)域，應(yīng)安排專人進行巡檢，確保物料的規(guī)范管理，個人防護符合要求，消防設(shè)施齊全，全面保障物料存儲和使用安全。

2.3加強裝置（設(shè)備）分析

在裝置選型方面，應(yīng)結(jié)合工藝特點完成安全與風險因素分析，考慮每個裝置（設(shè)備）對其他過程的影響，達到整個工藝過程的安全化。進行裝置設(shè)計時，考慮以下原則：采用新設(shè)備、新技術(shù)，縮小設(shè)備尺寸，減少向外釋放的危險物料量和設(shè)備儲存的能量，通過本質(zhì)安全設(shè)計（最小化、替代、弱化、簡化等）的策略消除或減少過程中的風險。裝置（設(shè)備）的設(shè)計既要符合工藝設(shè)計溫度、壓力等要求，也要考慮物料本身對設(shè)備材質(zhì)的腐蝕等造成的影響。通常情況下，裝置應(yīng)有針對工藝要求設(shè)計合理的控制方案;針對偏離正常工藝要求的工藝過程有預(yù)警和干預(yù)措施;對超出工藝要求的異常工況有緊急安全保護系統(tǒng)。如在焚燒工藝中，選擇焚燒爐、鍋爐裝置等，應(yīng)結(jié)合以往工藝流程加強安全事故總結(jié)，一方面增加關(guān)鍵點的在線測量儀表、泄壓閥等;另一方面引入SIS系統(tǒng)預(yù)防出現(xiàn)不可控工況。

2.4儀表系統(tǒng)的合理設(shè)計

工藝的監(jiān)視和控制離不開儀表系統(tǒng)的安全可靠的運行，為此儀表類型的合理設(shè)計、選型、安裝和維護也是工藝安全的重要組成部分。首先，在工藝設(shè)計中儀表的設(shè)置要合理有效的檢測工藝過程;其次，儀表選型要符合工藝要求、適用環(huán)境等;再次，確保基本過程控制系統(tǒng)和安全系統(tǒng)的獨立性，避免因環(huán)境溫度、壓力等共因失效引起的系統(tǒng)失效;然后，設(shè)計簡潔明了的人機接口畫面，對操作人員的操作任務(wù)要符合職業(yè)要求，并且安排有效的培訓。

2.5開展安全設(shè)計審查

在工藝設(shè)計工作中，加強設(shè)計程序管理，明確各專業(yè)條件和責任要求，提升專業(yè)素質(zhì)。開展內(nèi)部自查、專業(yè)審查、多專業(yè)會議評審，以及外部的審查、安全監(jiān)督管理機構(gòu)審查、預(yù)開車安全審查。不同階段安全設(shè)計審查內(nèi)容不同，前期工作，主要審查工藝設(shè)計文件、項目選址和總平面布置方案;在基礎(chǔ)設(shè)計階段，安全審查包括總平面布置圖、裝置設(shè)備布置圖、危險區(qū)域劃分圖、工藝管道和儀表流程圖（P&ID）、公用工程管道和儀表流程圖（U&ID）、火炬和安全泄放系統(tǒng)設(shè)計、消防系統(tǒng)設(shè)計、《建設(shè)項目安全設(shè)施設(shè)計專篇》等對安全設(shè)計影響重大的設(shè)計文件的審查，以及HAZOP審查、安全儀表系統(tǒng)（SIS）審查;在詳細設(shè)計階段，安全審查主要包括修改或新增部分的安全審查、操作手冊審查以及HAZOP審查。對設(shè)計變更進行評審、驗證和確認，如有重大安全設(shè)計方案變更時，應(yīng)進行重新審查。在役化工裝置，要按期進行安全設(shè)計診斷和審查。不斷在實踐中總結(jié)，以滿足最新安全法規(guī)、標準和規(guī)范，形成符合工藝安全設(shè)計要求的適用參考資料。

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