化工工艺安全设计中风险因素识别与控制

化工工艺安全设计中风险因素识别与控制

王福昌

山东海科化工有限公司 山东省东营市 257000

摘要：在现代社会进程不断推进的过程中，国内诸多领域做出了令世界瞩目的成绩。化工行业亦是如此。随着化工行业迎来全新的发展机遇，化工安全问题也愈加受到关注。由于化工行业工艺路线复杂，化工物料往往具有高危险性等特点，生产过程中容易出现安全风险事故，因此必须科学规范性地进行化工工艺设计，使安全风险事故发生的概率有效降低。在此基础上，文章首先介绍了化工生产过程中风险的种类，并在此基础上提出了控制化工工艺设计安全风险的相关策略。

关键词：化工工艺；安全设计；风险因素识别；控制

引言

为了保证安全生产，许多化工企业开始优化工艺反应的风险识别及安全评价机制，加大科研力度，迎接新时代发展的重要挑战。借助于有效的风险识别和科学的安全评价手段，能够进一步完善化工工艺环节，完善生产流程，降低安全事故的发生概率，对于企业长期发展也有着重要意义。

1化工工艺安全设计中风险因素识别

1.1化工工艺安全风险识别

化工工艺不仅是指生产工艺，还包括任何涉及到化学品活动的过程。1）是否充分考虑工艺全流程中所使用化学品的毒性或沸点、饱和蒸气压、闪点、爆炸上下限等；2）是否考虑化学反应过程，如硝化反应、氧化反应、聚合反应等；3）是否考虑热稳定性和化学稳定性，如受热分解、与空气发生反应等。

1.2化工管道风险识别

设计化工管道时，需要充分考虑泄漏问题形成的原因，综合应用材料学、机械学、力学等多学科知识，从材料选择、管道部署、应力分析等方面提出改进管道的控制方案。可以采用耐腐蚀材质制作管道，增加管道支撑和固定，避免过度振动和受力失控等。同时，应建立完善的泄漏监测和预警系统，及时发现和处理隐患，最大限度降低泄漏事故的发生率。在为化工管道选择阀门材质、法兰结构和密封面时，需要考虑介质的物理化学特性，如密度、粘度、腐蚀程度、温度等因素。此外，还应根据管道操作条件和输送环境特点，选用符合要求的管道附件和支撑设备，确保管道的正常运行。在设计布置化工管道时，应遵循管道仪表流程图，综合考虑各个工艺单元之间的流量、压力、温度等因素，确定管道的布局结构和疏通通道。

2化工工艺安全设计中风险因素控制措施

2.1化工工艺路线的科学选择

1）化工工艺路线的选择不是唯一的，使用不同的原料和不同的合成路线可以得到相同的产品，不同工艺路线中化学原料的安全风险最大，因此选择工艺路线的一个重要参考就是避免高毒化学品的使用，降低化学品泄漏产生的影响。2）除了避免高毒化学品的使用，还应减少低闪点、高挥发性溶剂的使用，如在有机酸盐的生产过程中采用环保烃类溶剂替代苯系溶剂，从而避免此类原料在运输、储存及使用过程中因人为操作不当发生的爆炸或燃烧等事故，造成人员伤亡。3）加强工艺路线的安全风险分析，使用HA-ZOP风险分析工具，组成不同专业背景的风险分析小组，对工艺路线的工艺流程图部分进行系统的风险辨识，充分分析风险概率等级，设置合理的安全防护措施，纠正在化工生产中因压力、温度及液体流速产生的偏差，保障生产稳定运行。

2.2管道方面

在化工企业中，管道是物料输送的关键组成部分，亦是易发生安全事故的薄弱环节。管道泄漏问题一旦发生，将对企业生产经营带来巨大危害，甚至引发火灾、爆炸、污染等严重后果。因此，保障管道安全稳定运行，防止泄漏出现是非常重要的。不同的化工工艺和物料输送条件决定了管道泄漏原因的多种多样。因此，在管道设计和实际使用过程中，必须结合实际情况，深入剖析每一次泄漏的原因，并为其制定符合实际的解决方案。在管道的设计和实际使用过程中，必须注意多种细节措施，以达到防止泄漏的目的，具体包括：控制分支数量，减小管道死角，尽量采用大排放口，这样更有利于物料流动，防止管道因零散物料的堆积而引发危险；在设计小孔径支管时，要特别注意支管的耐压性能，不可随意进行管道拓展；设计管道支撑和伸缩功能，可以保证管道运行时不会出现管道变形、断裂等危险情况；合理使用密封垫和进行定期检查，有助于提高管道的密封性能，进一步降低泄漏的风险等。

2.3对化工设备的管控

在实际生产过程中，由于化工工艺的多样性，往往需要化工设备满足多种不同的反应条件要求，这就要设计人员明确化工设备的承受极限以及在不同条件下的操作要求，从而确保化工生产的安全性。由于化学品种类规格繁多且性质复杂，在化工生产中需要使用很多特殊设备，在设计过程中就需要充分了解工艺过程，确保输入技术资料的完整性及准确性。在采购设备过程中，要对工艺设备的各项工艺参数及整体的特性指标进行详细分析与了解，使化工设备在生产过程中能够充分保证化工工艺设计的顺利进行，从而尽量避免施工单位在施工过程中遇到的误差等问题。另外，考虑到化工原料对化工设备产生的腐蚀性影响，结合实际生产情况，加强对化工设备的维护管理，制定设备维护措施，确保化工设备处于良好正常的运行状态。并且要确保设备检修维护的质量，确保设备完好，尤其是对压力容器，应加大监测和维护的力度，可在工艺设备处设置检漏装置，在易漏处设置警报装置，及时对老旧设备进行更换升级，从而降低因为化工设备的不稳定性引发的化工安全事故发生概率。

2.4加强操作的安全控制

加强操作的安全控制是化工工艺设计中管理风险的一个重要方面，包括安全培训、操作规程、安全设备、集中监控等方面。在加强操作的安全控制时，可以采取以下方案。第一，加强对工作人员的安全培训和意识教育，对操作人员进行全面的安全教育和培训，提高应急处理能力，能够处理常见的化工事故和熟知各种事故防范措施。第二，制定专门的操作规程，明确操作程序和注意事项，确保操作人员在操作过程中能够清晰准确地掌握相关技能和技巧，提高操作的准确性和安全性。第三，安全设备的配备。设置完善、齐全的安全设备和安全防护系统，例如：设备防爆系统、防毒面罩、灭火器等，提高安全性措施的实施有效性。因此，通过加强操作人员的安全培训和意识教育、制定操作规程、配备安全设备等措施，可以更好地加强操作的安全控制，从根源上控制操作过程中的风险，有效提高化工生产过程中的安全性和生产效率。

2.5建立化工企业安全管理体系

化工企业需要建立健全安全管理体系,将安全管理制度落到实处,以提高化工企业的安全管理水平。化工企业建立安全管理体系能够增强工作人员的安全意识和责任意识,提升工作人员的安全专业技能水平,避免导致安全事故发生。同时要加强对工作人员进行专业考核,以提高工作人员的工作质量和效率。总之,在化工行业中工艺设计对其生产安全具有重要影响,因此在化工行业工艺设计时要充分考虑到各种影响因素,保证工艺设计在提高企业生产效率和安全性方面的作用。

结语

化工工艺设计是保障化工工程安全的重要环节，化工企业应该在化工工艺设计过程中采取科学合理的管理方法，对化工工程进行全面的安全评估和风险控制，以确保化工工程的安全稳定运行。在化工工艺设计中，需要注重技术创新与安全性的平衡，加强安全意识和安全培训，采取科学合理的安全措施和管理制度，防范化工工程的风险，保障人员的生命安全和企业的长期发展。

参考文献

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