化工工艺安全设计中危险及其控制研究

[摘 要]化工生产的原材料和产品一般都具有易燃、易爆、毒性、腐蚀性等特性，因此化工生产是较为危险的行业，同时化工反应都伴随着高压和高温，一旦控制不当就会造成爆炸、失火的生产事故。加强化工工艺安全设计中危险的研究工作可以准确有效的识别危险源、分析危险源，从而采取措施来控制危险源。危险源是化工生产的不定时炸弹，存在于化工生产的各个阶段，这也给危险的控制带来了困难。本文阐述了化工工艺安全设计的相关概念，并分析了危险因素，最后提出了几点危险因素的控制防范对策。

[关键词]化工工艺；安全设计；危险控制；

中图分类号：TQ086 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0035-01

化工行业是我国的基础支撑产业，是国民经济的重要组成部分，但是化工生产是危险性行业，在实际的生产过程中存在着较多的安全隐患因素，从而影响了化工生产的安全性，因此加强化工工艺安全设计中危险的识别和控制工作至关重要。

1.化工工艺安全设计的相关内容阐述

化工工艺安全设计是指根据化学物质的特性来设计工艺流程，同时优化化工设备、管道工艺及仪表自动化等。通常而言，化工工艺设计要以产品的需求为原则，以满足产品生产为出发点，这就需要设计人员在安全设计中要充分了解产品的特点和性能，尤其是加强对危险物品的管理和控制，对于容易引发安全事故的原材料和产品进行安全检验，避免在产品工艺安全设计中存在安全隐患。通过调查显示化工工艺安全设计危险控制中主要存在着以下的问题：①审核资料不过关，化工工艺安全设计需要充分的数据支撑，同时要保证数据的准确性，这样才能保证工艺安全设计的优化，消除隐藏的安全隐患。②对于化工产品的了解不足，化工产品具有危险性，同时其种类较多，包含了有机物、无机物等物质，因此要充分了解产品的物性，并根据产品性质来设计生产设备的设计和工艺的优化。

2.化工工艺安全设计中危险探究

由于化工生产属于大工程的范畴，因此其工艺安全设计中需要考虑的危险因素较多，这也给工艺设计中危险因素的识别和评估造成困难，下面详细阐述在安全设计中常出现的危险因素：

2.1 工艺安全设计的周期不足

化工工艺的设计是一项精密性的工作，要强化每一个细节的工艺设计和衔接工作，并针对工艺设计中可能存在的安全隐患进行及时地跟踪观察。因此，化工工艺在设计前要进行充分地实验验证，以获取足够的实验数据。但是有些工艺设计人员为了尽快实现工业化生产，尽早的获取高额的利润，在没有充足实验数据的基础上，就开展工艺设计工作，工艺安全设计的周期严重不足，也导致了工艺设计数据包中存在着大量的安全漏洞。

2.2 化工行业的特殊性

化工行业的特殊性决定了其生产危险的存在，由于大化工产业都需要高温高压的反应环境，同时其使用的原材料和产品中都含有易燃、易爆、腐蚀性、氧化性等物质，这些物质对于人体的健康造成了极大的威胁，因此化工工艺设计要把安全生产放在首要位置。但是由于化工生产牵涉的领域较广，存在的安全因素较多，其整体性的安全指数较低。

2.3 设计规范的执行情况

化工行业是基础经济行业，同时也是对于技术性和科学性要求较高的行业，国家针对化工安全设计出台了较为全面的政策法规和标准规范等，其内容涵盖了防火、防爆等方面，有效提高了设计工作的安全性和科学性，但是在实际的化工设计中，由于相关标准规范的执行不当，且化工工艺设计工作缺乏有效的监管，造成部分安全指数较低的项目投入生产，埋下了安全隐患。

3 化工工艺安全设计中危险因素的控制防范对策

3.1 工艺物料方面

危险品的辨别能力是设计人员的常识性能力，因此工艺设计人员应当对于生产项目中物料性质有着充足的了解，掌握了解材料的危险属性和危害程度，最重要设计好危险品泄漏的应急方案，加强对于危险品的控制力度。例如在阳离子树脂的工艺设计中，其生产材料要使用浓度较高的浓硫酸，浓硫酸是强氧化性物质，一旦接触到人体皮肤，就会造成大面积的皮肤伤害，因此，工艺设计人员在生产设计中，要掌握浓硫酸烫伤的预防，并优化设计管路，避免出现危险物质的泄漏。

3.2 工艺路线方面

不同工艺路线对化学反应物质的用量不同，同时也会对反应的激烈程度、放热程度影响较大，因此，要优化化工工艺设计，通过优化工艺流程来减少危险物质的使用量，同时来控制反应的反应速率，维持可操作的反应环境。此外要尽量减少中间储罐的使用，减少危险源数量，同时也可以实现反应环保性优化，降低反应对环境的破坏性。再者在某工厂车间的工艺管路的安装中（如图1），合理的安排了氨气通气管路、精馏塔、洗涤塔等设备，提高了化工线路的运行合理性，减少了污染物的排放，同时避免氨气泄漏造成环境污染和人员伤亡。

图1 某工厂车间的管线安装设计图

3.3 化学反应方面

化学反应是发生危险的根源，由于化学反应较为剧烈，会造成压力和温度在短时间内急剧上升，一旦对反应过程控制不当，极易引发安全事故。因此，工艺设计人员应当从化学反应入手，选择合适的反应设备和承压管路，重点研究化学反应的速率影响，控制反应速率，降低其安全隐患。在工艺设计时，可以先进行前期的试验工作，尽量的减少进料量，观察其反应状况以及对于设备的影响，然后再进行后续的放大。同时可以采用相应的保护措施来降低反应的剧烈程度，通过热量交换来降低反应釜内的温度和压力，也可以采用阻聚剂等物质来抑制反应速率。

3.4 管道方面

管道是化工工艺安全设计的危险环节之一，由于化工产品的特殊性，其对运输管路的要求较高，除了要求管路具备良好的强度，同时也要求管路具备很强的抗腐蚀性和防爆破性，减少有害物质的渗漏。管路设计应当综合考虑选材、布置、振动和应力分析的影响，优化管路操作条件。另外，要结合实际的化工工艺来选择管路和阀门的材质，并结合运输物料的特性选择管路之间的衔接方式。例如对于气体物料的运输，要选择封闭性较好的管路型材，同时要具备较强的抗爆性能，防止在高压下造成管路的破裂。

4.总结

总而言之，在化工工艺设计中，存在着较多的安全隐患，因此，化工单位在工艺设计时，应当充分研究工艺流程，加强对于使用的危险物品控制和管理，提高工艺设计的安全性，保证化工生产的安全性。以上是本人的粗浅之见，由于本人的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不当之处还望相关专业人士批评指正。

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