化工工艺设计中危险因素识别及防控策略

化工工艺设计中危险因素识别及防控策略

蒋春晓熊华山

山东京博农化科技股份有限公司 山东 滨州256500

摘要：化工生产中存在着多种风险因素，许多化工原料本身具有毒性，或者易燃易爆的特性，必须要妥善管理，所用设备也容易受到化学反应的影响出现故障，如不能及时解决也容易引发事故，造成经济损失和人员伤亡。因此，企业必须加强化工工艺安全设计，加强对危险因素的控制防范。

关键词：化工工艺设计；危险因素识别；防控策略

1化工工艺设计中危险因素识别

1.1原材料因素

在化工工艺设计过程中涉及到许多原材料，主要从以下两个方面进行解析：一是无机化工原料类，基础原料一般是指直接可以获取或应用的原材料，化学工业的基础原料可以是煤、石油、天然气等天然资源，也可以直接被应用，不需要特意的提取提炼，但这些天然资源在工艺设计过程中要注意对环境和温度的要求较高。例如：石油和天然气，如果在使用过程中温度过高，控制不当，容易发生火灾或爆炸安全事故，还有可能出现原料泄漏，处理不当则会造成人员伤亡和财产损失。二是有机化工原料，如：碳水化合物、卤代烃类等，在化工设计过程中，应熟知物质特性是工艺设计人员的基本要求，如果在设计过程中，工艺设备参数型号出现问题且没有及时的发现和处理，一旦发生泄漏，也可能造成安全生产事故，对人员产生伤害或财产损失，甚至还会对周边空气和环境造成一定污染。

1.2生产设备因素

在设备运行阶段，不可避免的会出现疲劳、蠕变、磨损等情况，无形中影响到设备的使用寿命，选择对应设备类型是避免上述不利因素的重要方法。首先，化工企业在日常生产中过于注重生产效率，生产时会不间断出现超负荷运行的情况，很容易增加设备危险事故发生的概率;其次，企业对金属材料检测的重视程度不足，可能导致工作人员无法第一时间检测出材料缺陷;最后，在疲劳状态下的设备经常出现损坏、腐蚀等现象。以焦化粗苯加氢生产为例，从物料类型来看，有各种剧毒、易燃、易爆物质，如氨气、甲苯、纯苯、粗苯环丁砜等。这些物质在装置中经过催化反应生产、加热等，会产生多种有毒元素，如硅烷、一氯硅烷、二氯硅烷、三氯硅烷、四氯硅烷等。

1.3工艺路线因素

化工工艺路线比较鲜明的特点是工艺流程复杂且生产连续性较强。如果有生产设备出现问题或故障，将会直接切断整个工业生产过程。一旦处理不及时，会发生安全生产事故，给化工企业的经济效益造成严重的损失。此外，化工企业在检修设备时，也有可能出现误操作而导致的设备故障的情况。通常来讲，化工企业都会设计多条生产工艺路线，作为设计人员，要充分地了解其中每一条工艺路线的危险情况。对其进行设计工作时，尽可能少用甚至不用危险性较强的材料，尽量确保使用的原材料无毒无害且危险性较低，最大限度地降低对于自然生态环境的污染，同时降低安全生产事故发生的可能性。

2化工工艺设计中危险因素的防控策略

2.1增强原物料的安全性

化工工业所需要的原物料多具有一定的不稳定性，其存储大多需要特定的环境，例如：部分原物料可与自然界中的水发生反应，在存储该原物料时就需要对其密封保存，隔绝空气中的水分子，防止与其发生反应，降低原物料在工业生产中的反应效率。原物料管理者要根据不同物料的特性和反应条件，对其分门别类保存，对不同性质的原物料进行单独保存，防止物料在保存阶段与其他物料或在空气中发生反应，对于部分性质较为活跃的原物料，管理者要在了解其反应条件的基础上，选用密封性良好的玻璃装置或不透光的装置作为物料存储的器皿，保证物料使用前性质的稳定，为化工生产提供高效率、性质稳定的原物料，以降低化工生产的危险系数。此外，部分原物料具有较强的腐蚀性，物料管理者在存储该物料时要注意自身的安全，在拿取原物料时要戴防腐蚀手套和专业的设备，同时防止物料在与人体接触时发生化学反应。

2.2优化控制设备选型

化工工艺的安全设计方案出来以后，要确保严格贯彻落实，其中专业适用的设备选型，是安全生产的最大保障。要做到合理控制化工设备，还须针对应用过程中的潜在安全风险，出台相应的科学有效的应急预案，日常安全管理工作中，须认真排查诱发安全事故的因素，综合分析导致化学反应失控以及其他安全隐患。选择适用的反应器，还须从适宜工艺操作的角度出发，探究工艺应用具备的安全系数，再考量具体情况最终敲定设备型号，同时还要对化工原料做到安全使用，兼顾原料反应所需的温度与压力条件，保证安全操作，生产抗腐蚀和抗压能力强的化工产品。化学反应期间存在的杂质，会直接影响到反应的平衡性、速率以及副反应，安全风险会因此而上升，所以要求化学反应控制必须兼顾杂质控制，确保设备安全运行。对化工工艺进行安全设计，管道监管工作要着重分析管道的应力条件，同时也不能忽略对管道的振动、设置以及选材方面的研究，可有效提高化工工艺安全设计的安全可靠性，同时优化完善工艺流程。要根据化工管道实际需要，选材须强调安全可靠且经济适用，结合化工原料的燃爆风险因素，有效防范断裂风险，有效促进化工企业实现安全生产。

2.3强化工艺流程的科学衔接与管控

在化工生产设计的过程中，我们应时刻保持谨慎的态度，将不良事故规避和安全防范放在工艺设计的第一位，以充分保障化工工艺设计的科学性和安全性。除了在工艺设计方面进行有效控制之外，在化工生产工艺流程实施各个环节也应强化安全管控工作，使相应的安全生产的各个环节能够严格遵照工艺设计要点执行，同时也有效加强生产和设计方面的有效衔接，以设计促进生产，以生产反馈设计水平，进而基于设计与生产实践的有效结合促进化工生产水平与质量的提升。因此我们在进行安全管理的过程中，对于化工生产各个环节要强化安全管控措施，使各项生产细节都严格按照所设计的工艺去实施，以保障化工生产的科学性。同时在生产实践环节若存在任何问题，应及时进行相应原因的分析与总结，将所产生的问题反馈到工艺设计环节，从工艺设计方面进行相应问题的解决和防范，进而在化工工艺设计和生产环节中形成循环机制，保障安全生产目标的达成。

2.4营造良好防护环境

在化工生产过程中，受到原料状态、人为操作、现场环境等因素影响，存在原料泄漏等安全问题，尽管采取多项防治措施，仍旧无法彻底杜绝此类问题的出现。同时，部分化工企业由于防护设备配备不全，在出现各类安全事故后，由此引发人员中毒、现场人员窒息、身体遭受化学灼伤等连锁问题。为避免人员伤亡出现，设计人员应在工艺方案中配置种类齐全的防护设备，以此营造良好的防护环境，有效隔离各类危险源与现场生产人员的直接接触，防护设备种类包括身体防护设备、呼吸防护设备、听觉防护设备。一般情况下，化工企业应在生产现场配备防化服、防护口罩、全面式防护面具、辅助呼吸器、耳罩、耐酸碱安全鞋等防护设备。同时，还需要在生产现场布置大量消防器械、除尘器、气体检测仪、防火卷帘等装置。在化工生产期间，通过传感器、探测器持续感知生产环境情况，当检测到火灾等安全事故时，立即组织现场人员有序疏散，向防火卷帘等装置下达联控指令，迅速扑灭着火点等危险源。

3结束语

综上，为切实保证化工生产安全，帮助化工企业贯彻实现安全生产目标，将安全隐患消灭在萌芽状态。化工企业必须提高对化工工艺安全设计工作的重视程度，在工艺设计期间综合采取危险源辨别、明确隐患来源、危险可能性分析、后果严重程度分析等措施来识别危险源，积极落实优选化工设备、营造良好防护环境、工艺仿真设计等多项危险控制策略，为我国化工行业发展保驾护航。

参考文献

[1]奚海锋,王佳成,李仕,郭王莹.化工工艺设计部分与安全评价对安全生产的影响探析[J].现代工业经济和信息化,2021,11(02):139-140.

[2]翁文毅,吴必胜.基于化工工艺设计风险及防范措施研究[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(01):169-171.