化工工藝設計中安全風險及控制

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摘要：在當前的化工生產(chǎn)中，化工工藝設計作為第一要素，會對化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量帶來直接影響?？紤]到化工行業(yè)本身帶有高危險性、特殊性的特點，在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)安全風險事故，需要做好化工工藝設計之中的安全風險分析識別工作，著重從做好化工物料設計控制、化工工藝路線的安全設計、完善化工管道和閥門的安全設計等方面加強風險控制，保證滿足化工生產(chǎn)的安全性要求。

關(guān)鍵詞：化工工藝設計；安全；風險；控制

化工企業(yè)作為我國安全事故發(fā)生率較高的企業(yè)之一，對于社會的安定團結(jié)會帶來一定的負面影響，例如化工工藝的實際生產(chǎn)過程可能會產(chǎn)生部分對人體有害的化學物質(zhì)，化工企業(yè)應該重視化工工藝設計，確保在已有生產(chǎn)設備和技術(shù)的支撐下進一步提升化工工藝設計水平，最終實現(xiàn)對安全風險的有效識別，促進化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，助力全面發(fā)展。

1化工工藝設計

針對化工工藝設計，其流程見圖1所示，主要是原材料通過化學反應，最終轉(zhuǎn)變成為化工產(chǎn)品。其中，首先需要做好原材料的處理，也就是需要通過相應的凈化、提濃、混合、乳化、粉碎等處理方式，確保原材料質(zhì)量能夠滿足對應的標準和要求。其次是化學反應階段，在進行原材料的預處理之后，就需要在相應的溫度與壓力條件下進行化學反應，這一過程主要包含了化學反應的轉(zhuǎn)化率與回收率。再次是產(chǎn)品的精制環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)需要通過化學反應來分離混合物，并且將其中的雜質(zhì)去掉，同時剔除沒有利用價值的廢棄物。產(chǎn)品的精制工藝包含了萃取與提純，通過產(chǎn)品的凈化處理，就可以滿足相應的標準與規(guī)定的要求[1]?；すに囋O計包含了多方面的設計內(nèi)容，其中，概念的設計需要在事前進行，主要是檢查生產(chǎn)工藝條件和路線是否合理；中試設計是檢驗小試確定的工藝路線和條件，同時分析試制產(chǎn)品的考核使用性能，這樣就可以提供便利的數(shù)據(jù)支撐條件；基礎(chǔ)設計是技術(shù)開發(fā)階段的最終研究成果，能夠為后期實際生產(chǎn)提供裝置建設的技術(shù)支撐；初步設計屬于開展精細化工藝設計的首個環(huán)節(jié)，初步設計的最終成果包含了任務書設計、總概算書等；施工圖設計主要是基于化工項目的審批意見、標準設備制作等相應的要求，將初步設計的相關(guān)設計原則、文字、方案等落實，從而實現(xiàn)化工工藝與設備不同部分布置的具體化處理。

2化工工藝設計中安全風險控制的作用

考慮到化工生產(chǎn)過程存在復雜性，一些危險因素往往難以避免，如生產(chǎn)對壓力與溫度等參數(shù)要求嚴格的、易燃易爆的產(chǎn)品時安全風險較大，致使化工生產(chǎn)中的安全工作形勢愈加嚴峻。如果能夠在化工工藝設計環(huán)節(jié)就做好安全風險的識別和控制工作，必然可以從源頭與初始環(huán)節(jié)就有效地預防可能發(fā)生于化工生產(chǎn)過程的危險、安全事故等，及時妥善解決，確保高效開展化工生產(chǎn)工作。與此同時，在化工工藝設計環(huán)節(jié)的安全設計中識別危險，做好控制操作，可以為化工生產(chǎn)提供環(huán)境安全保障，從而為生產(chǎn)者、管理者打造優(yōu)良的作業(yè)條件。因為人身安全對于化工生產(chǎn)乃至整個化工行業(yè)的發(fā)展而言都是第一原則，通過安全設計加強危險的識別和控制就充分體現(xiàn)了以人為本的理念。這樣還可以降低在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)生事故的概率，促成對化工材料以及其他資源的科學有效使用，對化工企業(yè)提高經(jīng)濟效益、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展均有至關(guān)重要的作用。

3化工工藝中安全因素的識別

在進行化工工藝的安全因素識別時，需要落實原材料設計、化工工藝路線分析以及化工管道設計，這樣才能更好地匹配化工工藝的整體性要求。

3.1原材料設計

化工工藝生產(chǎn)，主要是通過一系列的化學反應將化學原材料加工成為另一種半成品材料，之后通過凈化、包裝、去雜質(zhì)等加工環(huán)節(jié)，可以獲取相應化學產(chǎn)品的一種生產(chǎn)方式。在化工工藝生產(chǎn)進程中，化工原材料是至關(guān)重要的，如果無法確?；ぴ牧系陌踩裕涂赡軙绊懻麄€工藝生產(chǎn)過程的安全性。同時，直接將原材料轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品，還會牽涉到很多物理反應和化學反應，這些反應可能會產(chǎn)生有害物質(zhì)，或是出現(xiàn)吸熱與放熱，帶有一定的危險性。所以，作為設計人員要對原材料的基本性能有全面的了解，并且設計針對性的反應、運輸和存儲的容器，最終進行合理有效的防范處理[2]。

3.2化工工藝路線

如果工藝路線存在差異，就會造成不同程序的風險。在化工工藝中，路線作為重要組成部分，如果不能夠及時進行排查，就會直接影響整個化工工藝。所以，在工藝路線上要注重安全檢查，并且設計對應的化工工藝路線，再搭配多方考察和研究，可以實現(xiàn)化工工藝路線的優(yōu)化與完善。

3.3化工管道

在化工工藝設計中布置化工管道至關(guān)重要。作為化工工藝的連接通道，化工管道一般會涉及大量化工原料的運輸，但是因為性質(zhì)的差異性，對于管道本身的性能要求也比較高。如果在化工管道設計之中沒有全面的設計與選擇管道性能，那么在后期的使用中就可能會出現(xiàn)功能問題。如，管道因為性能的差異，會受到化工物料的腐蝕，從而被損壞，造成化工物料泄漏，并且會給管理人員帶來人身安全方面的影響。管道結(jié)構(gòu)的布置不合理，如果彎曲與拼接太多，就會影響嚴密性，進而出現(xiàn)物料泄漏或者物料反應條件被破壞的問題[3]。

4化工工藝中安全風險的控制措施

在化工工藝的安全風險控制環(huán)節(jié)，需要重點考慮到做好工藝設計方案安全性分析、化工物料設計控制、化工工藝路線的安全設計、完善化工管道和閥門的安全設計幾個方面的內(nèi)容，這樣才能匹配化工工藝安全風險的有效控制要求。

4.1分析工藝設計方案的安全性

對于化工工藝安全設計而言，為了確保安全設計效果良好，需要先控制好設計方案之中的安全隱患?；すに嚿婕暗陌踩O計以確保高效實施化工生產(chǎn)為主，然而化工生產(chǎn)過程比較復雜，涵蓋諸多工藝與內(nèi)容，并且有著很高的工藝技術(shù)要求，相關(guān)人員務必結(jié)合化工生產(chǎn)實際情況全面地分析各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，提高工藝設計方案的安全性。如此才能全面有效地掌握化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全威脅，制定安全性更高的工藝設計方案，確保設計方案安全、合理。另外，工作人員要注意持續(xù)優(yōu)化化工工藝設計方案，落實工藝流程的試驗驗證、模擬驗證等，及時改善低效過程和有安全風險隱患的部分，進一步提升設計方案的安全性、科學性。

4.2做好化工物料設計控制

在化工工藝的生產(chǎn)過程中會有很多原材料的使用，并且生產(chǎn)過程中可能會產(chǎn)生諸多的中間品，這部分中間品也能成為其他企業(yè)的使用原料。所以，化工企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品的同時要考慮到生產(chǎn)副產(chǎn)品，實現(xiàn)企業(yè)效益的提升。但是大部分化工原料都帶有危險性，因為化學性質(zhì)相對活潑而產(chǎn)生化學反應，造成損耗或者變質(zhì)，直接引發(fā)事故，留下安全隱患。所以，在化工工藝設計中要重視原材料的存儲與運輸?shù)拳h(huán)境的設計。換言之，作為化工企業(yè)的工藝設計人員要有效管控化工物料。第一，努力提升自身的專業(yè)素質(zhì)，做好原料性質(zhì)、存儲、運輸?shù)蕊L險的全面辨識。第二，配合專門的檢驗人員，全面仔細地研究整個生產(chǎn)過程，分析各種原材料的基本性能和危害性，并且結(jié)合物料的實際特征來進行針對性的設計，這樣也能夠滿足對化工物料的分類管理要求，以此制定合理有效的管控方案。

4.3化工工藝路線的安全設計

化工工藝安全設計本身屬于一項復雜的課題。在工藝操作方面存在較大的難度，為了避免中間環(huán)節(jié)出現(xiàn)技術(shù)性的問題，就要落實安全識別與安全控制工作，這樣才可以避免出現(xiàn)過大的安全隱患，導致整個化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)受到影響。所以，在設計化工工藝的安全路線中要重視下述幾個方面：①了解整個路線的設計，對于設計之中可能出現(xiàn)的安全問題需要加以排查，并且找到相應的解決措施，確保對整個路線能夠進行完善化的設計，以此來降低出現(xiàn)安全問題的可能性。②在設計之后應該做好相應規(guī)定試驗，并且盡可能多次開展試驗，在保障不會出現(xiàn)問題的前提下讓整個路線運行。③為了避免過于復雜的工藝帶來較大的難度，在設計的過程中還應盡可能在保障質(zhì)量的前提下進行簡化設計，將相應的設計程序簡化。另外，為了避免安全隱患的出現(xiàn)，能夠及時進行處理，在設計環(huán)節(jié)應該增加相對應的安全措施。如，在出現(xiàn)管道超壓的情況下如果不能采取及時有效的措施來進行泄放，就可能會因為持續(xù)上升的壓力造成安全事故，需要做好對應的安全裝置設計，保證在出現(xiàn)這類緊急情況之后能夠進行對應的排放處理，并且結(jié)合檢測儀，在出現(xiàn)危險的時候及時預警，避免事態(tài)嚴重化[4]。

4.4完善化工管道和閥門的安全設計

在化工工藝設計中還要重點考慮到管道與閥門設計。在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因為會有大量不同性質(zhì)的物料使用，所以可能會產(chǎn)生易燃易爆，并且?guī)в懈g性物質(zhì)，這部分物料都需要管道進行運輸，才能夠進入下一個反應流程進行化學反應。為了避免在傳輸過程中出現(xiàn)泄漏問題，就需要保障管道與閥門的性能與質(zhì)量，要求充分考慮化工生產(chǎn)的實際情況和對應的生產(chǎn)條件，并且按照化工生產(chǎn)的產(chǎn)物性質(zhì)進行綜合化的分析，以此來進行合理的設計。在設計中，可以合理選擇管道材質(zhì)，合理布設管道，重點分析管道的盈利部分，確保發(fā)揮實際的使用性能。同時，需要合理有效地預測管道的泄漏部分，基于預測的結(jié)果做好管道設計的防護控制，為化工安全生產(chǎn)提供良好的基礎(chǔ)條件[5]。如某化學有限公司有一個裝著10多噸氫氟酸的固定式槽罐發(fā)生泄漏，針對其成因分析，主要是卸酸管線的法蘭墊片破損，導致罐體內(nèi)的氫氟酸泄漏。通過分析，發(fā)現(xiàn)主要是因為法蘭墊片使用時間太長，沒有進行及時的修復，最終導致泄漏事故的發(fā)生。在發(fā)生事故之后及時進行整體的安全性檢查，杜絕事故的進一步擴散。

5結(jié)語

考慮到化工生產(chǎn)過程中存在生產(chǎn)環(huán)節(jié)、原材料、化學反應等因素，可能對周邊的環(huán)境和人員造成危害，在進行化工工藝設計時務必要重視這方面的因素，對于可能存在的風險加以識別和控制，最終讓設計更加具有針對性、有效性，極大地提升化工工藝生產(chǎn)水平。

參考文獻

[1]顏亞平.探討化工工藝設計中安全危險問題及控制對策[J].當代化工研究，2020（7）：40-41.

[2]楊家琦.化工工藝設計中安全危險的判斷及對策分析[J].化工管理，2019（9）：80-81.

[3]張學功.化工工藝設計中安全管理危險的識別及其控制[J].石化技術(shù)，2020（1）：153，157.

[4]白春海.化工工藝設計過程中的安全管理危險性要素識別控制對策[J].科技資訊，2019（34）：105-106.

[5]韓慶榮，耿來紅，王振，等.淺析化工工藝設計中安全危險問題[J].化工管理，2019（11）：190-191.

作者:丁全有 單位:山東微井化工科技有限公司