基于风险的化工工艺过程安全的研究

(整期优先)网络出版时间:2022-07-19
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基于风险的化工工艺过程安全的研究

黎丽沙

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摘要:社会不断进步,技术不断革新,给化工带来了巨大变化,新材料、新设备、新技术不断涌现,相应化学的品种越来越多,其应用工艺越来越复杂。在当今化工工艺操作条件较为苛刻,而且操作过程中危险性较大的情况下。为了进一步提高化工工艺的安全,必须要对工艺过程进行分析研究,控制好生产、储存、运输等各个环节,避免产生人员的大量伤亡以及经济损失问题。化工过程风险无处不在,在过程中要根据实际情况制定应急预案,从工艺设计风险进行把控,在安全方面进行管理,不断降低重大事故发生概率。

关键词:风险;化工工艺

1 化工工艺过程的研究现状

对化工工艺过程的风险研究,我国从20世纪80年代才开始,在对风险研究过程中确定了一些评价方法,比如:故障类型及影响分析、事故分析,安全检查表等评价方法,但在理论、技术上与发达国家相比仍存在较大的差距。随着时间的逐步推移,我国相继丰富了风险分析的方法,建立了相关的灾害模拟分析模型,丰富了模拟分析系统,此外还建立了相关的化工企业安全网站系统。并利用超压模型碎片穿透模型与热辐射通量模型,提出化工装置定量风险评价初选指标。

在国外,1964年,火灾爆炸指数评价法出现,20世纪70年代化工企业的安全评价法得到广泛的应用,基于后果和基于风险的两种评价方法也进一步得到推行。2009年安全管理技术得到发展,化学灾害事故逐渐变少,化学分析在工厂工艺设计的早期阶段具有重要意义,在早期阶段可以通过风险分析降低过程中的风险。

2 化工工艺过程安全的内涵

工艺安全的侧重点是工艺系统或设施本身,在一定程度上要关心操作人员以及工厂周围人员的安全,把握工艺系统和设施本身所存在的缺陷问题,进一步防范安全事故的发生。在工艺过程产生的危害主要包括两个方面:其一,工艺过程所赋予的危害主要包括对介质的储存、处理和加工;其二,工艺介质本身的危害,主要是介质本身所带来的危害。比如氯气是有毒的一种介质,在储存过程中施加一定的压力,能够使氯气具备一定的能量,从而给化学工艺过程带来危险。工艺系统一旦泄漏,将会导致灾害性的事故发生,比如爆炸可以造成周围设备或管道破裂。

3 化工工艺过程事故特征

在化工工艺过程分析中,要对相应的事故特征进行了解,同时要对事故进行预测。化工事故中,火灾爆炸的次数较多,其次是泄漏、中毒事故。在爆炸事故中所产生的危害性较大,通常是通过非受限蒸气云爆炸形成的,在爆炸过程中会加大事故发生的力度,所造成损失较大,火灾、爆炸、中毒是三种典型的化工事故。

4 化工工艺过程物质安全

化工工艺过程物质安全主要分为以下几个部分:

其一,物理参数。密度、蒸气压、沸点等物理参数在化工工艺过程分析中具有较大的价值,比如化工工艺体系存在蒸汽压容器,内部的压力不得高于某限值,此现值就是该体系的压力上限。当发生泄漏时,要考虑物质在水中的溶解度,设定工艺温度时需要注意,当温度低于物质溶解时要对物质进行凝固。

其二,毒性。很多毒害品水溶性和脂溶性较强,毒性越大对人体产生的危害也就越大,有毒化学品挥发性较强,很容易通过气体或蒸汽让人吸入中毒,固体毒物颗粒较小,分散性越好,空气中的毒物颗粒更容易被人吸收。因此,在化工工艺风险分析过程中要对相应的毒性进一步了解,掌握毒性对生命的危害性,此外,要通过定量的指标进一步观察毒性,重点观察毒物进入皮肤、眼睛所产生的变化,通过相应的性质对毒性进行分类汇总。相关企业要采用适当的技术与医疗措施来保护作业人员,可以采取相应的医疗措施进行治疗,采用个体防护设备进一步减少人员暴露,利用封闭系统来避免人体与物质的直接接触。还应该限制操作人员的数量,关注毒物对环境所造成的影响。

其三,火灾爆炸参数。除爆炸物外,有机过氧化物的液态或固态有机物质容易放热自加速分解,在火灾爆炸参数分析过程中,要进一步对易燃固体、易燃液体、易燃气体、自然固体进行分类,了解相关的特质。爆炸极限是指可燃物质可以点燃的浓度范围,为了进一步判断是否能发生爆炸,要了解最低燃点。爆炸可以用最大爆炸压力和最大压力上升速率等参数来进一步描述,在化工过程中泵送、搅动、气动输送等存在分离过程,要根据相应的情况进行分析。弱导电率过低,静电不易释放,就会可能导致爆炸。在爆炸参数分析过程中,摩擦感度以及撞击感度也是重要的参数[4]。

其四,相互作用。在化工工艺过程中,要对化学物质的反应性进行评估,根据相互作用建立相应的三角矩阵分析模型,此外还要了解构件材料、废液、不同流体之间的相互作用,综合考虑化学物质和混合物。

5 化工工艺过程设备安全

化工设备是化工过程中重要的物质基础,为了进一步确保复杂工艺能够顺利进行,相应的设备要具备承受低温、高压、真空、有毒介质的功能特性。根据工艺用途可以分为分离设备、储存设备和反应设备等。化工设备在进行选择过程中,应及时根据相应的情况选择合理的设备,对相应的材质进行合理选择,若材质韧性较低,将会引发严重的事故,为了进一步保证化工工艺过程设备的安全,需要对以下几个方面进行控制:

其一,化工设备要具有足够大的强度。为了进一步确保设备安全、稳定、长期地运行,必须要保证所有的零部件具有足够的强度。在设计过程中要牢牢按照设计要求进行,相关的设计和制造单位要对设计、制造进行把关,消除不良的隐患。此外,在制造过程中要按照国家相应的标准进行制造,严格对相应的质量进行检查。在设备运行过程中要加强维护管理,检查设备的状况,对设备的磨损、机器的腐蚀情况进一步分析。当设备发生问题时,要及时进行更换和维修,防止因为设备出现问题而引发重大的事故发生。

其二,密封可靠。由于设备与机器密封不严也会产生相应的泄漏问题,从而引发燃烧爆炸、中毒等安全事故。因此,在化工、化肥、炼油等企业中应特别重视化工设备的密封可靠性能。

其三,安全保护装置必须配套。为了进一步确保化工设备的安全运行,必须在过程中采用信号报警、自动控制等先进技术手段,通过相应的技术手段,能够有效降低安全事故的发生[5]。

其四,适用性强。化工设备在当外界压力、温度等条件发生变化时,能够完全适应并维持正常运行,化工设备状况的好坏严重影响工业生产的连续性、稳定性以及安全性,当系统发生故障时,会影响功能的实现,导致事故的发生。对于化工工艺过程设备,要建立相应的评价判断指标,当事故发生时,要立即采取措施防止事故的进一步扩大。相关企业要建立经验丰富的维修团队,方便修复合理结构,要强化过程设备的安全,提高职工队伍的安全素质,保证过程设备的安全运行,化工工艺设备的可靠性越高,其事故发生的可能性越小。

结语

综上,当下随着化工工艺过程越来越复杂,人口密集度越来越大,当事故发生时,会产生严重的后果。因此对风险分析是特别有必要进行的,要通过风险分析及评估提出相应的风险对策,进一步提高化工工艺过程的安全性。

参考文献

[1] 翟琦磊,林永建,李勇.危险化工工艺生产过程安全管理研究[J].文渊:小学版, 2019(1):800.

[2] 李梁玉.基于风险矩阵法的化工厂突发人员伤亡评估研究[J].现代商贸工业, 2019, 40(12):96.

[3] 李卫平,耿来红,蒋捷,等.化工工艺的风险识别与安全评价研究[J].中国石油和化工标准与质量, 2019,39(12):5-6.

[4] 王新生.探究化工工艺安全设计中的危险识别和控制[J].化工管理, 2019(36):197-198.

[5] 钱翠.化工工艺设计中的风险防范对策研究[J].商品与质量, 2019(1):275.

[6] 唐仁军.基于化工工艺的风险识别与安全评价分析[J].名城绘, 2019(1):35.