化工工藝設計中存在的風險及解決對策

李家念

中化泉州石化有限公司 福建 泉州 362000

隨著化工工藝設計的技術不斷提高，化工企業在保證生產效率的同時，應將防范化工工程的風險作為重點。因此，圍繞化工工程中存在的主要風險展開討論，分析化工工程安全管理中的主要問題及解決對策。雖然化工工藝設計是保障化工生產安全和質量的重要環節，但是在這一過程中存在著各種風險。管道線路作為化工工藝的重要組成部分，其風險對于人員安全、環境保護和設備穩定運行都具有重要影響。重點探討化工工藝設計中存在的管道線路風險，并提出解決對策，以此來推動我國化工工藝設計的進一步發展[1]。

1 化工工藝設計概述

化工工藝設計是指將化學原理與工程原理相結合，將原材料轉化為所需要的產品的過程。這個過程中，工藝是至關重要的。良好的化工工藝設計能夠顯著提高化工品的生產效率、優化產品質量、降低生產成本，從而促進企業的可持續發展。化工工藝設計的目標是通過設計合理的工藝流程和設備配置，實現安全、高效、可持續的生產過程。

2 化工工藝現狀分析

化工工業是國民經濟的重要支柱產業，然而在化工工藝設計中仍然存在著一系列的安全風險。目前，常見的化工問題有以下幾種。一是化學反應事故，由于化學反應的不可控性和復雜性，可能導致溢出、爆炸等事故，產生嚴重后果。二是環境治理問題，化工工藝中會產生大量的廢水、廢氣、廢渣等有害物質，對環境造成嚴重威脅。三是設備失效問題，化工工業中的設備通常性能復雜，因此，設備失效可能導致設備的損壞和人員傷亡。由于化工工藝設計在生產中是不可或缺的，而高風險和安全問題也一直是影響產業發展的因素之一。所以必須采取相應的解決對策，對化工工藝的安全性進行有效的控制，以使化工工藝的實現更加安全、高效和科學化[2]。

3 化工工藝設計中存在的風險

3.1 生產物料的風險

化工工藝生產物料的風險時常見的風險之一，主要體現在以下幾個方面。（1）物質危險性較高：不同的物質危險性不同，其中一些具有較高的爆炸性、毒性、腐蝕性和氧化性等危險性，如果不得當地管理，可能導致事故發生。（2）物料的不可預期性：對于一些復雜的化學制品，由于其組成因素和反應機理的復雜性，很難實現精確預測，一旦出現偏差就可能產生危險。（3）物料的無法回收性：某些物質化學性質對環境的傷害性很強，例如，采煉某些地層礦物時所產生的化學物質難以回收，其廢物對環境有很大危害[3]。

3.2 生產操作的風險

化工工藝生產操作的風險較多，主要有以下幾種。高溫高壓環境下的操作風險，化工工藝生產過程中常常涉及到高溫高壓操作，這種操作環境下的風險如突發爆炸、高溫灼傷、中毒等都需要應對；化學物質接觸風險，在化工工藝生產過程中，可能會接觸化學物質，這種物質可能具有較高的腐蝕性、毒性和易燃性，一旦接觸，可能會對人體造成傷害；操作流程失誤導致的事故風險，隨著化工生產工藝的復雜性，操作流程有時會變得非常復雜，操作人員對操作步驟的疏忽或錯誤很可能導致事故的發生。考慮到生產操作的風險在化工工藝生產中是一個不可忽視的問題，采取相應的措施，可以有效地降低生產操作的風險。通過嚴格執行操作規程、加強現場管理、控制化學品的儲存和使用、培訓操作人員和應急救援人員等措施，可以減少操作過程中的安全風險，保證生產活動的安全和穩定性[4]。

3.3 儀器設備的風險

在化工工藝生產中，儀器設備的風險主要體現在以下幾個方面。一是設備使用年限的長短，隨著設備使用年限的增長，出現設備老化、設備故障等風險的概率增加。二是設備運行環境的變化，因生產現場的異質性和復雜性，環境條件大多非常復雜，設備的運行狀態會隨著環境變化而發生變化，由此帶來的風險也會隨之增加。三是設備安裝和維護的管理風險，設備安裝的不規范和日常維護的不到位可能會引發隱患，沉積問題而造成安全風險。由于設備是化工工藝生產的重要組成部分，保障設備的安全和穩定運行對于化工工藝設計的成功非常重要。通過加強設備的檢修和維修、更新老舊設備、標準化設備管理和培訓操作人員等方法來降低儀器設備的風險，可以確保設備的正常運行和穩定生產的實現[5]。

3.4 工藝線路的風險

工藝線路是化工工藝生產的重要組成部分，保障工藝線路的安全和穩定運行對于化工工藝設計的成功非常重要。通過采取定期清洗管道和管路泄漏的預防、規范運輸和采取安全防護等方法，降低工藝線路的風險，保證流程通暢，并保障生產設備的安全穩定運行，從而達到化工工藝安全生產的目的。但是在現有化工工藝生產過程中，工藝線路的風險較為常見。

首先，是工藝線路堵塞造成的風險，由于生產過程會產生大量廢物和固體顆粒物，隨著時間的推移，這些顆粒物會在管道中沉積，阻塞管道，影響生產。其次是工藝線路泄漏的風險，由于許多化學品具有腐蝕性和易燃性，在生產過程中，易出現管道泄漏事故，引發火災和爆炸，甚至危及生產人員和設備的安全。最后，工藝線路運輸風險。在生產過程中，需要進行原材料和產品的運輸，這些運輸過程中可能會受到外力影響，并出現事故，造成物質損失和人員傷害。

3.5 管道線路的風險

由于管道在運行過程中受到高溫、高壓、高腐蝕等多種因素的影響，管道中的化學品可能與不當的操作、高溫、火源等因素相結合，可能會出現管道破裂的情況，造成人員傷亡和生產事故，這是管道在使用過程中最常見的風險。對管道泄漏風險而言，它主要指的是化工生產中涉及大量腐蝕性、易燃性和爆炸性的物質，一旦管道泄漏，可能會導致火災、爆炸和毒氣泄漏等嚴重后果。對管道堵塞風險來說，一些化學品對管道和設備具有腐蝕性，長期使用可能導致管道的腐蝕和損壞。此外，管道內部可能會產生堵塞，影響正常的工藝流程。而且管道堵塞會影響生產效率和安全性，甚至引發生產事故。泄漏和泄露風險：管道線路中可能發生泄漏或泄露，導致化學品或有害物質的泄漏。這可能產生毒性、腐蝕性或爆炸性危險，對人員和環境造成傷害。過熱和過冷風險，管道中傳輸的流體可能在過熱或過冷的條件下發生相變或反應，導致管道和設備的破裂、過壓、泄漏等情況。

4 針對化工工藝設計中風險的解決對策

4.1 控制生產物料

在化工工藝生產中，控制生產物料是降低風險的一個重要方面，涉及到化學品的選擇、儲存、使用和處置等方面，下面是一些控制生產物料的措施。首先，選擇優質原材料，對于原材料的選擇，應當采用優質、純凈、無污染的品質和來源可靠、有化驗報告的生產廠家，避免使用劣質物料和來源不明的物料，以降低設備運行和生產過程中的不良事件風險。其次，保證儲存物料的規范化，化工生產中大部分是危險品，如腐蝕性、易燃性和毒性等，以及一些粉塵、氣體等懸浮顆粒物。因此，應對儲存物料進行規范化管理，制訂合理的存儲方案，控制儲存溫度、濕度、光照和通風條件等，防止物料堆積過高和出現出入口不當等問題。在生產過程中，還應嚴格按照化學品安全使用操作規程使用化學品，避免超出安全使用限度，減少事故、污染和浪費等可能性，以此來降低生產過程中的風險。最后，實行化學品處置制度，制定并執行化學品安全處理制度，制定化工物品分類處理、標示和存放的管理制度，采取專業的處理手段和方法，保證廢棄物的安全處理，防止對環境造成污染。總之，通過選擇好的原材料、規范物料存儲、控制物料使用量、實行化學品處置制度等措施，來控制生產物料，化工生產過程中的風險降低和防御。

4.2 加強操作的安全控制

加強操作的安全控制是化工工藝設計中管理風險的一個重要方面，包括安全培訓、操作規程、安全設備、集中監控等方面。在加強操作的安全控制時，可以采取以下方案。第一，加強對工作人員的安全培訓和意識教育，對操作人員進行全面的安全教育和培訓，提高應急處理能力，能夠處理常見的化工事故和熟知各種事故防范措施。第二，制定專門的操作規程，明確操作程序和注意事項，確保操作人員在操作過程中能夠清晰準確地掌握相關技能和技巧，提高操作的準確性和安全性。第三，安全設備的配備。設置完善、齊全的安全設備和安全防護系統，例如：設備防爆系統、防毒面罩、滅火器等，提高安全性措施的實施有效性。因此，通過加強操作人員的安全培訓和意識教育、制定操作規程、配備安全設備等措施，可以更好地加強操作的安全控制，從根源上控制操作過程中的風險，有效提高化工生產過程中的安全性和生產效率。

4.3 合理選擇儀器設備

針對化工工藝設計中風險的解決對策之一就是合理選擇儀器設備，選購安全性能和品質更好的設備，避免使用低質量或過時的設備。首先，對設備品質和性能的評估，在選購設備時，要選擇知名品牌的設備，同時對設備供應商進行仔細評估，通過參與專業的評估和審核，確保設備的安全性和性能等方面滿足要求。其次，對設備使用的把控，對設備的使用情況進行監測和控制，確保設備的正常運行，如合理管理調控工藝、維護設備，避免設備出現故障和意外狀況，提高設備的使用壽命和安全性能；執行裝置驗收規范，在對設備進行驗收和安裝時，需要按照專業的驗收和安裝標準進行操作。確保設備安裝正確、穩定，各部分功能配合良好，避免設備運行時出現故障情況。最后，優化設備的運行模式，通過調整設備的運行模式，提高設備的設計使用效率，如為設備的升級換代、節能環保和安全監測方面進行工程改造，提高設備的工作效驗率和安全性。

4.4 優化工藝線路

優化工藝線路是化工工藝設計中管理風險的一個重要方面，通過對工藝流程進行優化，可以減少原材料和能源的消耗，降低設備運行風險，提高設備安全性和效率，下面是一些可行的對策。監測和改善工藝路線，對設備和生產過程進行實時監測，以優化工藝及其控制參數設置，例如控制溫度、流量、壓力等參數，能夠減少耗能和材料浪費，并且提高工藝穩態性和安全性。借鑒經驗，對于常見技術和工藝操作方式，借鑒先進的工藝管理經驗和技術，例如對排放污水和廢氣的處理，可以尋找先進、專業、高效的處理方式，提高設備的環保性能和安全性。降低風險，通過流程和設備模擬，對工藝流程進行優化，降低風險，例如減少化學反應和物質的運輸過程，提高生產過程的安全性。創新技術和新工藝，引入新技術和新工藝，研發環保、新型材料等新型應用，通過技術創新提高化工設備的效能和使用效率。因此，通過監測和改善工藝、借鑒先進經驗和技術、降低風險和引入新技術和新工藝等手段，可以優化化工工藝線路的運行方式，以達到降低風險和提高生產效率的目的。

4.5 控制管道線路

控制管道線路是化工工藝設計中管理風險的一個重要方面，下面是一些可行的對策。設計、使用合理的管道，對于液體和氣體管道、潔凈管路和污水管道等要根據不同的物質流量、壓力、溫度、pH值等特性進行管道設計，選擇材料的耐腐蝕、耐磨損性能及管件的連接方式、特別是彎頭和閥門的選擇，都要保持一定的標準，避免設計出不合理的地方，增加防范事故的防范能力。標準化管理，實行標準化管理制度，對管道線路的設計、安裝、維護等方面制定全面的管理規定，建立管道檢查和清洗的標準化工作程序、嚴格管道線路的日常排查、常規檢查，從而預防管道滲漏、爆裂等問題，防范事故的發生。管道定期維修和更換，定期對管道進行漏檢、維護、更換和升級檢測等，利用檢測和維護來保持管道線路的正常運行，避免管道堵塞和滲漏等問題，及時排查問題并解決問題，防止事故的發生。

5 結束語

化工工藝設計是保障化工工程安全的重要環節，化工企業應該在化工工藝設計過程中采取科學合理的管理方法，對化工工程進行全面的安全評估和風險控制，以確保化工工程的安全穩定運行。在化工工藝設計中，需要注重技術創新與安全性的平衡，加強安全意識和安全培訓，采取科學合理的安全措施和管理制度，防范化工工程的風險，保障人員的生命安全和企業的長期發展。