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

姜平川

新疆中泰矿冶有限公司 新疆阜康市 831500

摘要：随着社会经济的高速发展，各行各业都对化工材料提出了更大的需求量，化工企业生产由于易燃易爆原材料的使用，以及高温高压等复杂生产工况，对化工生产带来了巨大安全隐患，很容易引发爆炸、火灾事故。因此要求化工管理人员提高安全管理意识，把控化工工艺设计中的安全问题，并针对不同因素提出对应控制措施及解决方案，避免潜在危害对化工安全高效生产带来的影响。

关键词：化工工艺；安全设计；危险因素；识别；控制

引言

化工工艺中的化学反应十分复杂，既可以是单一的化学反应过程，也可以是多个化学反应相结合的一种化学反应过程。在化学反应中，由于化学材料性质特殊，需要对化工工艺安全设计方面予以更多的关注与研究，从而使整个化学反应过程可以安全地完成。鉴于此，本文对化工工艺安全设计中危险因素识别与控制进行详尽探析。

1化学工艺安全设计简介

化工过程的安全性设计是一项十分复杂、相互关联的工作，它牵扯到了很多的因素，因此，最终的化工过程不仅要满足生产的实际情况，而且要满足国家的方针和安全法规。化工生产工艺是指化工原料的制造，通过对化工原料的控制，使其发生化学反应，并将其提取出来。在此过程中，风险极大，极易出现各类安全事故。在化工工艺的设计中，存在着非常强烈的特殊性，新工艺的内容也比较多，物理和化学参数都是未知的，给安全设计带来了很多困难和不确定因素，给企业带来了很大的安全风险。所以，在化工设计过程中，通常会对其安全性进行考量，尤其是对危害状况的辨识以及对其进行安全控制。通过加强化工工艺的安全设计，可大幅减少安全意外的发生率。

2化工工艺安全设计中危险因素识别

2.1原材料的危险因素识别

在化工工艺安全设计过程中，危险因素的识别是十分重要的工作。众所周知，整个化工工艺生产需要许多原材料，所以化工工艺安全设计需要对原材料的危险因素有清楚的认识，具体为：（1）无机化工原料类。所谓基础原材料，指的是原材料可以直接获取或应用，例如，煤炭、石油以及天然气等资源。与此同时，在化工产品生产阶段，需要对原材料进行加热操作，从而让原材料快速地完成化学反应。但是，如果原材料加热过程中不能对温度进行有效控制，则会有较大概率出现爆炸或火灾等事故。另外，由于石油、天然气等存在易燃、易爆以及有毒等特点，一旦原材料发生泄漏事故，则会对周围环境产生安全威胁，影响周边人群的生命安全。（2）有机化工原料。在有机化工原料中，碳水化合物、卤代烃类等最为常见，如果有机化工原料出现泄漏，则同样也会引发安全问题，并且也会对周边人群的生命健康产生威胁，同时也会污染大气环境。

2.2化工管道

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。

2.3人员危险因素识别

对于化工工艺安全设计来说，其对于设计人员的专业素质有着严格要求。由于化工原材料本身存在极大的危险性，所以作为化工工艺安全设计人员，其必须要深入了解化工原材料的基础性质，同时也要对化工设备的运行情况以及工作性能有着全面的掌握，从而才能完善化工工艺安全设计方案，避免危险因素在化工工艺安全设计中出现，降低安全事故发生概率。但是，部分化工企业对设计人员的专业素质要求不高，使得相当多的设计人员没有深度了解实际化工工艺，同时也对相关设备的性能不能完全的掌握，使得化工工艺安全设计存在许多问题，相应的安全事故发生概率也会大幅度增加。

3化工工艺安全设计中危险因素控制

3.1科学合理生产设备选型

完成生产工艺流程方案设计后就需要对生产过程进行规范落实，尤其是对生产设备进行合理选型。生产设备的选型需要考虑符合生产过程中的压力条件、反应温度、反应介质化学特性等多种因素，从而保证生产制备过程符合预期标准。同时需要考虑到反应过程中的潜在风险，包括杂质、副反应及产品生产以及反应速率变化等带来的影响，制定完善应急预案，保证设备的平稳运行。

3.2加强化工设计操作的监督管理

（1）从化工设计操作阶段来看，为了加强化工设计操作的监督管理，化工企业需要建立一个专门的管理部门，负责对设计人员进行检查和监督。这个部门的成员需要有足够的专业知识和工作经验，能够及时发现设计过程中的问题，并采取有效的措施解决。只有通过建立有效的监管机制和内部审查程序，才能确保设计工作的质量和安全性，减少事故的发生。

（2）从国家层面来看，为了确保化工设计符合国家安全标准和规范，国家需要成立一个专门的监管部门，定期巡察与指导化工设计机构或企业的运行情况。这个监管部门需要有丰富的行业经验和专业知识，能够对设计方案进行全面评估和审核。同时，国家还应完善和更新相关的法律法规和政策，促进化工企业的良性发展。

3.3重视安全备忘录和技术风险备忘录的编写

在制造过程中，为了保证制造过程的顺利进行和人员的安全，必须有一份安全的备忘录。1)对与有害物质相接触的装置和管道的密封、氮封、保养和清洗的要求;2)处理设备在易起火地区的火灾风险等级;3)危险物质含量高的地区通风面积、形式和通风次数;4)对总体平面布局的需求;5)对各类危害进行保护，并采取应急救援。在技术风险备忘录中，重点阐述了新工艺、新技术、新设备、新材料等方面可能存在的风险，以及实现装置性能指标可能存在的技术风险。总体而言，科技含量越高，安全性也越高，但也要辩证地看待。新工艺装备的引入，将使原工艺过程发生变化，造成漏作业、误作业等现象发生，因而对安全管理提出了更高的要求。

3.4化学反应装置方面

化学反应存在危险性，因此在设计与安装反应器前，需要对可能出现的安全事故进行全面的风险评估，考虑各种不良情况。在预测失控反应时，需要进行充分的实验研究和计算模拟，以确定反应器的最大允许温度和压力等参数。另外，还应该设计详细的操作规程和应急预案，以应对突发事件。反应器种类繁多，不同的反应器适合不同类型的化学反应，要充分考虑工艺的安全性与适应性，同时结合操作特性和范围，以确保反应器能够满足生产需求和安全要求。在挑选设备材质时，需要分析各种因素，如材料的强度、腐蚀性、可加工性、可焊性等，以确保选择的材料能够耐受化学反应产生的高温、高压和酸碱腐蚀等环境。同时，还要重点关注材料中可能存在的杂质和其他成分，因为这些杂质可能会导致化学反应失控或产生副作用。因此，在设计和选择材料时，需要选用纯度高、质量一致的材料。

结束语

通过对化工工艺设计中存在的安全问题进行分析，对应提出方案设计、设备选型、原材料存储处理等多项防范控制措施，制定安全设计方案。要求化工企业与生产管理部门构建完善安全生产监督体系，从原材料、设备及生产工艺多角度进行风险评估处理，提升安全意识，保障化工企业的安全高效生产。

参考文献

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