化工工艺安全设计中危险因素识别与控制

化工工艺安全设计中危险因素识别与控制

李加国

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摘要：目前，我国化工行业正在迅速发展，化工行业中的各个生产工艺环节仍然存在着很多危险隐患和未知情况，想要避免化工行业中各类事故发生的可能，最有效的途径就是降低各类危险隐患，而降低危险隐患最有效且投入成本最少的方法，就是在化工工艺安全设计时期做好各类安全隐患防范措施。因此，化工工艺安全设计人员要强化工艺流程设计的研究力度，对工艺流程设计进行不断优化升级，提高化工工艺安全设计质量，进而提升化工行业生产的安全保障能力，推动化工行业的安全平稳发展。

关键词：化工工艺；安全设计；危险因素；控制

引言

化工工艺安全设计与其他化工流程不同，化工工艺安全设计工作直接决定后续工作是否顺利进行，要想保障化工工艺安全设计的合理性和安全性，就要保证设计人员在设计阶段进行严格管理和控制，具备良好的解决问题和处理问题的能力，不断加强对危险因素的辨识排查和监管，为化工工艺安全设计工作的顺利进行奠定良好基础。

1化工工艺流程及其设计概述

1.1化工工艺流程的内容

化工工艺流程的内容主要可以分为两个方面。一方面是生产过程中各个环节的组成顺序以及组合方式，通过正确的组合，对原材料进行加工制备，以获得最终产品。另一方面是工艺流程图，用图解的方式直观表示出加工原材料所经过的各个环节以及各个环节中通过的设备和加工条件。

1.2化工工艺流程设计的内容

化工工艺设计的内容主要可以分为三个方面，分别为工艺流程设计、设备安装设计以及管道布局设计。在进行工艺设计时，设计人员需要对各个环节进行整体把握，绘制出详细的工艺流程图，然后根据工艺流程图中各个设备以及管道安装的位置，总结出相关设施的运行条件，为后续设备图纸的制作提供基础资料。在此过程中，工艺制作人员按照工艺流程图上的布点，完成工艺设施的初步安装以及管道的配管，最终实现管道布置。

2化工工艺安全设计的作用

2.1有利于对整个化工制造流程进行安全控制

化工产品生产时经常会使用可燃、易爆、毒性大的原材料，一旦发生生产人员违规操作的情况，很可能造成失火、爆炸、食物中毒等事件。根据公司的实际生产状况实施化学安全设计，将安全管理措施贯彻到整个生产流程中，可提高化工产品的生产安全。

2.2提升化工企业的管理效果

加强化工工艺安全设计工作，注重化工生产工作管理流程优化，不断创新生产工艺，如根据设备分布情况、危险发生概率、对员工身体危害程度及不同生产时段等特点，对问题设备及时进行维护和更换，可有效降低安全事故发生，规避化工风险，提升企业管理工作效果。化工行业本身是有一定风险和危害的行业，在生产过程中，任何一个环节发生问题都有可能埋下一定的安全隐患，这就对化工行业各企业的安全控制工作提出了较高的要求，要求企业不仅要保证生产效率，更需要加强安全管控，否则，一旦出现任何安全生产问题，企业都将面临巨大的经济损失和形象破坏，甚至影响企业品牌的建设。

2.3提高生产效率促进企业健康发展

化工企业如在生产中出现化工事故，会使生产停滞，造成大量人力物力损失，影响整体生产效率和生产质量，也会对周围居民和其他企业造成一定安全风险，若发生特大爆炸事故，危害程度会更加严重。如果企业能在每一轮生产之前，都制定相应的安全设计方案，就可提前应对所遇到的各种事故，降低事故发生几率，减小事故危害。企业正确落实安全设计工作，可大幅提高生产效率，有效确保生产工作人员的生命健康安全，促进企业生产的规范化与科学化，为企业带来更多的经济效益。

3化工工艺安全设计中的危险因素

3.1安全意识不足

在化工工艺安全设计阶段，部分设计人员对化工设计工作没有深入的认识、充足的理解，只从经济成本、工程进度、工艺流向等方面进行考虑，缺乏足够的安全责任意识，从而导致设计人员不严格按照与安全相关的法律法规、标准规范进行设计，造成设计图纸质量不高，化工企业建成后安全隐患增多，从而容易引起化工企业安全事故的发生。

3.2制度流程落实不到位

在化工工艺安全设计过程中，会有一系列制度流程去控制设计质量。如设计评审管理规定、设计条件管理规定、设计产品交付管理规定、设计质量考核实施规定、设计进度控制等制度规定。这些制度规定对化工设计图纸的出图流程、出图质量等起到了良好的规范作用，但部分设计人员为了出图效率，会对一些管理规定熟视无睹，不严格遵守相关制度，导致设计水平偏低，从而给化工企业的安全带来了危害。

3.3资料、数据收集不全

在化工工艺安全设计过程中，最重要的一步就是对数据、资料的收集，如：该产品的物料种类、物料平衡、反应温度、反应压力、理化性质等等。这些资料决定了设计过程中需要采取的安全控制措施，可以有效提升图纸的设计安全水平。但部分设计人员，为了尽快动工，对数据、资料收集不重视，收集过程比较仓促，导致数据不全、不准确，进而造成设计图纸中缺乏有效的安全防护，给建成后的化工企业带来安全隐患。

3.4标准规范理解不深、不透

标准规范是设计人员的武器，对标准规范的理解、熟悉程度决定了设计人员的设计水平。但部分化工工艺安全设计人员由于工作时间短、经历项目少，导致对规范理解不深、不透，对规范设置的背景、目的不能深入领会，甚至凭借自己的主观臆断去进行图纸设计，这就导致设计图纸质量不高，建成后的化工企业安全风险增大。针对以上问题，作为设计方应该深刻反思，寻求合适的解决问题途径，提高化工工艺安全设计水平。对于安全意识薄弱的突出人员要进行相应的惩罚，提高他们的责任心和主观能动性，从而保证化工工艺安全设计人员严格按照法律法规、标准规范进行设计。

规章制度落实方面。设计方应定期对设计人员培训相关的规章制度，出图流程，提高他们对规章制度的熟悉情况。并严格督促各设计人员按照规章制度开展设计工作。根据化工工艺安全设计人员的落实情况，制定相应的考核标准，通过考核调动设计人员的能动性，进而让各项规章制度落实到位，有效提升设计水平。

资料收集方面。一方面，各设计人员要提高资料收集的重视程度。只有前期充分熟悉相关数据、资料才能减少设计过程中改动的次数，保证设计的安全性，进而高效率、高质量的完成图纸设计。另一方面，各设计方应当对资料收集过程与企业进行会商，详细了解反应工艺的各种数据、资料，保证数据的准确性和全面性。

标准规范的理解方面。首先，设计方要制定培训计划，定期对设计人员进行标准规范的培训，特别是对于新颁布的标准规范，要及时学习，实时更新。其次，各设计人员在化工工艺安全设计过程中要多与企业沟通交流，多去现场学习，不仅可以熟悉规范的理论内容，还可以通过一个个现场事例掌握规范设置的原因、背景及其设置的目的和意义，不断提升化工工艺安全设计人员的设计水平，提高所设计化工企业的安全性。

4化工安全设计中的危险因素控制策略

4.1明确危化品风险判别标准，规范危化品管理过程

在危化品安全管理工作中，必须对危化品的危险分级进行科学的划分，并建立一套完备的危险数据档案，依据文件的内容对其进行风险分级、评价。其中，要对重点危化品的流通进行全面的分析与追踪，综合判断其生产技术风险系数，并全面做好危化品生产过程中各种储存设备的管理，认真检查设备的封闭情况，避免出现危化品渗漏的现象。要确保化工企业的安全、稳定，必须对危化品的安全管理程序进行规范，必须制定出相应的操作规程，进行危化品生产流程的合理设计，以加深对危化品生产工艺体系的认知。特别是在危化品的使用、运输、贮存等环节的分析中，要制定出一套科学的操作规程，以备不时之需。特别是危化品管理风险高的区域，也要重点加强风险控制，确保危化品安全管理体系得到切实落实，让危化品的管理流程更加标准，使危化品的安全管理水平得以实质性提升。

4.2加强化工设计操作的监督管理

化工设计的操作阶段，也是化工工艺安全设计过程中经常出现失误的的阶段，因此，加强对化工前期设计的管理和监督就显得尤为重要。主要体现在以下两个方面：一是对化工工艺安全设计操作阶段的监管，化工企业应设置相关的管理部门，对前期设计的员工进行检查和监督，设计人员应当充分了解各个化学物质的特性以及设备运行的性能，只有这样才能在设计过程中及时发现问题所在，并解决问题，以防危险事故的发生。二是国家层面也要对化工设计操作过程进行监管，目前，化工设计机构或企业已经成为国家重点鼓励发展的对象，其良性发展在很大程度上促进了国家的经济发展。因此，国家对化工规划设计机构或企业建立了专门的监管部门，对设计过程进行定期巡察和指导，提高化工规划设计机构或企业的运行水平和质量，为化工企业安全生产提供保障。

4.3加强应急预案的建设

为达到年度安全工作目标，化工企业要建立应急组织，健全应急方案，保证各部门员工在风险评价和隐患处理上都有很好的应变能力，将生产管理中的损失降到最低，避免出现严重的事故和后果。为了更好地处理突发事件，管理者需要运用各种方法，如针对自然灾害的应急预案，针对危险危化品排放的应急预案，针对电源故障的应急预案，针对火灾的应急预案等，都需要进行编制。在紧急情况下，输入紧急反应的链接，可以迅速开始紧急情况的处理计划。对各应急方案进行风险分级的区分，按照分级评定的结果，建立相应的技术、管理、安全、善后小组，对生产风险进行有效的防范。企业应针对风险等级采取不同的预警措施，如在危险程度较低时触发报警、发布紧急通知，以吸引有关人员的关注。而当高浓度的有害气体释放时，则会触发紧急启动等级，增加应急通信、应急组织部署、应急处置等功能，同时进行应急反应，以保证高危险信息得以及时处置，减少危险程度，消除安全隐患。

4.4加强对设计人员的管理和培训

化工企业与其他行业不同，其工作内容繁琐复杂，因此，在很多化工企业的工艺岗位上，会经常出现专业人员紧缺的问题。针对这一问题，国家相关部门已经提出了相应的解决措施。首先，在化工工艺安全设计前，要编制科学的技术培训计划，并对化工工艺安全设计人员进行统一的专业培训，避免在化工工艺安全设计过程中存在安全隐患，将技术信息全面落实到整体设计之中，以保障化工工艺工程项目后期顺利进行。在此过程中，可以邀请专业的相关行业专家，对设计人员讲解理论知识，并通过特定的技能考试和实践工作对设计人员进行专业测试，以提升设计人员的专业技术水平。另外，化工工艺安全设计企业或部门也应主动引进高素质人才，激发设计人员主动学习的潜质，保障化工工艺设计高质量运行。另外，在施工建设之前，设计人员在施工前要充分与建设方交底，在施工过程中，设计人员也应参与现场工作的监督，充分发挥自身的专业能力，确保施工团队严格按照施工图纸施工，对施工现场存在的问题进行严格管控和纠正，这就要求化工工艺安全设计人员必须具有综合地知识素质，以确保化工工艺工程项目得以顺利进行。针对复杂的影响因素进行分析研究，并制定相应措施，确保施工按设计规范进行。

4.5科学化选用反应装置的材料

化工行业整个工艺流程的实现与运用，都离不开反应装置，所有的原材料、主产物、中间产物等也都需要在反应装置中进行相关反应。因此，反应装置的好坏直接影响到化工企业的生产效率与生产质量。由于化工行业的高风险性，在进行反应装置的设计时，需要对该反应存在的潜在风险以及可能出现的安全隐患进行详细分析与考虑。比如，详细分析反应装置在实际运用中可能出现的故障频次、故障发生的原因以及产生的后果等，在这个基础上，对反应装置进行优化和升级。同时，与传统简单的搅拌、混合等非化学反应工艺相比，化学反应的工艺流程较为复杂，对环境以及反应装置的要求较高。因此，在实际设计过程中，需要分类考虑工艺流程的实际情况。如可以根据物料的反应方式将化学装置分为两大类，分别为间歇性反应装置和连续性反应装置，也可以根据反应装置自身的结构特点进行分类，主要分为管式装置、塔式装置、釜式装置等。每种不同的反应装置所适用的范围和条件都不相同，在实际化学生产中，应当根据工艺流程进行具体选择，一旦选择的反应装置与工艺流程不匹配，那么不仅会造成物料、能源等浪费，还会对企业生产造成不良影响，甚至会引发安全事故，给企业带来巨大的损失。对反应装置型号大小的选择，在工艺流程设计中也是较为重要的一个环节。因此，选择反应装置时，需要根据工艺流程的具体特点进行选择。此外，在对反应装置进行选择的同时，还要考虑反应装置的工艺适用性、风险评估等多方面因素，并且将其与此工艺流程的类型、操作步骤等环节相结合，最后选择出安全系数最高、稳定性最强及以及经济效益最优的反应装置。在选择反应装置时，还需要考虑的一个因素就是反应装置的材料，选择时应充分考虑其物理性质、化学性质以及介质类型，比如温湿度、压力流速、腐蚀性等，然后根据工艺流程的要求，选择出质量较高且抗腐蚀性较强的材料。此外，在考虑工艺流程需要的基础上，需要对反应装置材料的可加工性进行充分考虑，因为这些因素对于后期反应装置的生产加工都会产生直接的影响，所以在选用反应装置时需要考虑以上所有因素。

4.6工艺物料的安全管理

化工产业中需要的物料种类繁多，其应用领域和储存环境也各不相同。管理者必须对材料的物理特性、化学特性进行全面分析，减少材料在使用过程中的危险性。而且设计人员在进行化工工艺安全设计时，必须全面把握物料的状态，使物料管控趋向于标准化与规范化，使化工安全设计的合理性与科学性得到有效保障。所以，在化工工艺安全设计过程中，充分考虑化工物料的存放条件和要求，根据物料的种类以及特性进行分类设计，如：对于气体的存放管理，首先要保证存放装置的气密性，许多工业气体有毒性，一旦泄漏会产生非常严重的后果。其次需要对储存环境有很高的要求，避免因为温度变化或湿度改变造成储存设备的损坏，对于一些需要大功率通电的存储设备，还需要对其外壳做好防雷、接地防漏电等措施。在作业过程中更应该采取严格的防护措施，保证物料的安全。因此，设计人员在化工工艺安全设计阶段，就应对工艺物料有着充分的了解和查询，以免安全事故发生。

结束语

化工工艺安全设计对化工企业安全的方方面面进行了约束、控制和隔离，对化工企业的安全起着决定性、本质性的作用。针对部分设计人员安全意识不足、相关规章制度落实不到位等问题，设计方要通过各种途径不断提高设计人员的安全意识，提高设计人员对规范的理解能力，并严格要求设计人员按照设计院规章制度开展工作，提高化工工艺安全设计水平，为化工企业的安全发展保驾护航。

参考文献

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