化工工艺设计中安全危险的识别与控制措施探讨

化工工艺设计中安全危险的识别与控制措施探讨

冯廷雪

新疆新业能源化工有限责任公司 新疆五家渠市 831300

摘要：在化工工艺设计过程中，危险因素主要就是指生产时可能出现的各类事故隐患问题以及可能造成损失的不安全条件。危险识别与控制工作应当针对化工生产工艺全过程、主要设备及操作条件等环节开展。结合化工生产具体要求，选择安全先进的工艺生产路线，避免在生产时使用落后的生产设备。由于化工生产装置种类较多，蕴含的风险因素各不相同。为从根本上保障装置设计的安全性，应结合不同风险因素制定出专项可行的控制方式。

关键词：化工工艺设计；安全危险；识别；控制措施

前言：化工工艺设计是化工生产的重要环节，通过在工艺设计期间找寻出生产时可能面临的安全风险因素，能够切实提升化工生产管控水平，降低化工生产过程中安全事故问题发生概率，实现安全生产目标。要求化工工艺设计过程中，应当严格遵循现行国家标准，将生产时的各类潜在危险因素消灭在源头。

1化工工艺设计特征

（1）化工工艺设计对设计资料的完善度要求高。生产期间的各项资料主要包括相关企业测试过的数据、查阅的生产资料等。由于部分资料没有投入到具体生产环节进行验证，导致材料的可靠性相对不足。因化工工艺设计环节包括的内容较多，设备体系较为复杂。为从根本上提高化工工艺设计水平，需要重点关注设计资料的收集与核实工作，使此些资料能够为方案的制定提供重要参考依据。

（2）化工工艺的设计工作量大。在化工生产过程中，涉及到的设备种类多、管线数量大、对原材料及废料的处理要求高，需要投入巨大的资金。为从根本上提高化工生产期间的综合效益，切实增强化工产品市场竞争力，部分化工工艺设计选择缩短正常设计周期，采用边开发、边设计的工作形式，导致实际设计的工作量进一步增长，严重影响到化工工艺设计水平。

（3）化工工艺设计规模不同。由于化工生产产品种类较多，化工工艺设计规模有所不同，配套的装置更为复杂。部分化工企业没有严格遵照建设规范的要求开展工艺设计工作，导致化工工艺设计水平始终处于有待提升阶段，难以在保障化工生产安全开展、维护化工生产安全教育中发挥出重要作用。

2化工工艺设计安全危险识别及控制要点

2.1生产原材料

在化工生产过程中，生产期间原材料、半成品、中间商品的物料分别以不同形态存在，这些形态会分别对应物理、化学及其他危险性质。为切实保障化工生产期间的安全性，需要对此些化学物品的危险性质进行全面分析、识别与评价。在分析化学原材料性质时，应当从理化性能、稳定性、化学反应活性等方面进行细致评估，制定出科学合理的危险等级管控标准。

2.2生产路线

化学生产中的一种反应往往包括多种工艺路线，需要对不同路线的技术可行性与经济适用性进行专项分析。尽量使用无害生产原材料以及高活性催化剂。在生产路线中使用新设备、新技术，降低废弃物料产出量。

2.3生产设施

化工生产内部反应器种类复杂，从反应器进出物料情况角度分析，可将反应器分为间歇式与连续式两种类型。从反应器物料流程角度分析，可将反应器分为单程与循环两种类型；从反应器结构角度分析，可将其分为管式、固定床、硫化床等类型。此时反应器可以适用于不同化学反应，可以根据物系反应机理反应。

2.4化学反应条件

化工生产涉及到的化学反应较多，实际控制难度较大。部分化学反应迅速，可以释放较大的热量。由于生产空间限制，反应器稳定，操作区域较小，因此需要对化工工艺生产环节进行进一步优化。按实际设计期间减少进料量，控制物料加热速度。配合使用多段反应方式，增加外循环冷却装置的方式提高冷却能力，对化学化学反应进行全面管控。

2.5设备结构形式

高压容器是化工生产期间的重要设备，要求容器结构强度应当符合实际设计要求，防止出现爆裂问题。设备内密封性也好，避免危险物质泄漏。由于化工生产期间的各类物料具有不稳定的化学性质，在发生泄漏时极易引发火灾或中毒情况，酿成严重危险后果。针对高压容器设备结构形式的设计工作，需要确保该设备能够安全可靠运行，在温度及压力等各个条件下仍然能够保障理想的运行效果。压力容器的设计压力值需要与化工工艺设计要求相符，遵循标准规范开展压力实验工作。在容易出现超压容器的部位安装安全释放装置，以从根本上保障高压容器运行期间的安全性。

2.6化工管道

在化工生产过程中，管道主要被用于运输具有易燃、易爆、高腐蚀性的物料。如没有对管道进行安全危险防控，有害物质泄漏，会严重影响到装置正常运行水平，导致大面积环境污染问题出现。因此在化工管道设计时，需要对发生泄漏的问题进行细致研究，从材料选择、管道布置、应力分析等方面进行方案优化，避免在管道运行期间出现泄漏问题。化工管道设计人员需要明确认知化工生产全过程技术要求，认知管道系统在工艺流程中发挥出的积极作用，结合管道操作条件、介质物化特征等方面的特殊要求，选择适宜的管道及阀门材质、法兰结构与密封面形式。

2.7安全防护设施

化工生产需要涉及到的生产设备种类较多，部分设备会受各类因素影响而出现超温或超压等情。因此在化工安全防护工作中，需要注重增添压力控制装置，如安全阀、放泄阀等；紧急控制装置，如报警系统、连锁并用的自动或手动控制装置。针对重要生产环节或危险性较高的生产环节，需要配合使用具备更高控制性能的全自动控制系统与程序控制装置，连锁机构或联动机构等。注重考虑实际维修工作的安全性，关注实施期间可能出现的各类问题。

2.8仪表与控制装置

在化工生产过程中，仪表主要用于直观展示各机械设备运行参数中，仪表内部自控系统也是化工设计控制管道的基础结构。在对仪表与控制装置进行安全风险识别时，需要重点关注仪表运行时能否充分反映出生产工况，对紧急情况进行报警显示、在装置设计过程中能否将安全功能与控制功能保持统一等。爆炸危险区内仪表及控制装置需要采用较高等级的防爆材料，火灾爆炸危险区域的仪表线缆装置也需要使用非燃材料或阻燃型材料。对可能在生产期间散发出的危险气体进行全程监测。将仪表配管、配线等在仪表室内进行集中管控，将仪表配管、配线与电气配线进行分别敷设。

3提升化工工艺设计安全危险识别与控制水平的具体措施

1）对化工物料进行全面分析，重点评估物料本身的稳定性、化学活性及毒害性。

2）筛选出最佳工艺生产路线，要求工艺路线估计应当包括生产量以及增强效率，还需要对危险物质进行全程管控。在物化反应过程中，单方向直接控制的难度较大，需要为化学反应提供一个更加平稳的环境，从根本上增强化学反应效果。

3）对化学反应设备进行全程控制。重点关注物料的流动性及流动期间压力、流量值，对阀门进行合理设置。由于化工生产期间涉及到的材料风险性较大，还需要确保设备具有较强的耐久性与抗腐蚀性。

4结语

化工行业发展水平与地区经济增长速率密切相关。为确保化工生产环节顺利开展，还需要加强化工工艺设计管理力度，分析化工工艺设计期间的安全风险识别要点，制定出专项可行的风险控制对策。针对化工生产期间可能存在的不安全隐患问题，不断优化现有安全防护管控机制，确保化工生产全过程均能够得到严格管控，尽早实现综合效益最大化目标。

参考文献

[1]王治忠.化工工艺设计中安全危险的识别与控制措施探讨[J].低碳世界，2020，10（2）：207-208.

[2]苏钵.化工工艺设计中安全管理危险的识别与控制[J].现代盐化工，2020，47（4）：55-56.