化工设备常见事故分析及应对措施

摘要：随着化工行业的飞速发展，化工设备的应用也越来越多。在化工设备成为工业生产必备设施的同时，化工设备事故也频繁发生，给人民的生命和财产安全带来不必要的损失。化工设备的工作条件苛刻，一般具有高温、高压、低温、低压，介质有毒、有害、有腐蚀性的化学物质。一旦发生事故，将会产生非常严重的后果。防范化工设备事故是生产安全的关键环节之一，文章基于对化工设备常见事故的分析，对预防事故发生应采取的措施给予探讨。

关键词：化工设备；事故；原因；措施

中图分类号：TH17 文献标识码：A 文章编号：1674-1723（2013）03-0239-02

在人类步入二十一世纪新时期的同时，全球经济发展也步入了飞速发展的阶段。作为我国国民经济支柱产业之一的化工行业如沐春风，化工经济总量已跃居世界第一位。这样以来，化工生产装置中必要的化工设备使用数量、种类亦在不断增加。与此同时，化工设备事故也时有发生，给人们的生命和财产造成了很大损失。预防化工设备事故，是保障劳动者合法权益的需要，也是保障化工装置生产安全，运行稳定性、连续性的重要举措。

一、化工设备的概念及分类

化工设备，即化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程，实现这些过程所用的机械设备的统称。通常可分为两大类：

1.化工机器。指主要作用部件为运动的机械，如各种破碎机，过滤器、离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机等。

2.化工设备。指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐、釜等）、塔器、反应器、散热器、普通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、吸附设备、普通分离设备等。本文以此为主展开探讨。

二、化工设备常见事故

化工设备通常是承受高温、高压、低温、高真空度和处理易燃易爆、有毒、有腐蚀性的介质，完成复杂工艺过程的工具。一旦发生事故，后果非常严重。轻者会导致设备损坏、失效，影响装置的正常运行。重者会引起爆炸、中毒、环境破坏以及人员伤亡的恶性事故。

按照化工设备破坏失效形式，其事故一般可分为爆炸事故、腐蚀破坏事故、泄露事故三类。

（一）爆炸事故

爆炸事故又分为物理爆炸和化学爆炸两种。

1.物理爆炸：是指由于物质的物理变化即是物质的状态或压力、温度发生突变而引起的爆炸。其爆炸前后物质的种类和化学成分均不发生变化。化工设备发生物理爆炸通常有两种情况，一种是在正常操作压力下发生的，一种是在超压情况下发生的。正常操作压力下发生的化工设备爆炸，有的是在高应力下破坏的，即由于设计、制造、腐蚀的原因，使设备在正常操作压力下器壁的平均应力超过材料的屈服极限或强度极限而破坏；有的是在低应力下破坏的，即由于低温、材料缺陷、交变载荷或局部应力的原因，使设备在正常操作压力下器壁的平均应力低于或远低于材料的屈服极限而破坏。正常操作压力下发生的破坏常见于脆性破裂、疲劳破裂和应力腐蚀破裂。超压情况下发生物理爆炸而破裂，一般是由于没有按规定安装安全泄放装置或安全泄放装置失灵、液化气体充装过量而严重受热迅速膨胀、操作失误或违章超负荷运行等原因而引起的。这种破坏形式一般属于韧性破裂。发生物理爆炸时，一般升压速度都是比较快的，但是总有一段升压增压过程。1988年4月22日，吉林省辽源市某石化企业，环氧化物车间皂化岗位环氧乙烷精馏塔，在压料过程中，因未打开出料阀，造成压力升高，发生爆炸，致使4人死亡，3人受伤。

2.化学爆炸：是指在设备内，物质发生极迅速、剧烈的化学反应而产生高温高压引起的瞬间爆炸现象。发生化学爆炸前后，物质种类和化学成分均发生根本的变化。

在化工生产中，发生的化学爆炸事故，绝大多数是爆炸性混合物爆炸。也就是可燃气体与空气混合达到一定的浓度后，遇火源而发生的异常激烈的燃烧，甚至发生迅速的爆炸。2003年9月15日，韩城一钢铁企业一万立方湿式煤气柜，在检修时，产生火花，引起化学爆炸，造成6人死亡，3人受伤的较大生产安全事故。

（二）腐蚀破坏事故

在化工生产中，参与化学反应的介质以及化学反应的生成物大多是有腐蚀性的。腐蚀会导致化工设备的金属壁变薄、变脆，还会造成化工设备的跑、冒、滴、漏，严重的情况会使化工设备破裂而引起燃烧爆炸。腐蚀一般分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。1992年6月27日，内蒙古通辽油脂化工厂因葵二酸车间水解釜水解生成的油酸对碳钢容器的腐蚀，使器壁减薄，强度降低，致使水解釜发生爆炸，造成8人死亡，14人受伤。

化学腐蚀：是指金属与周围介质发生化学反应而引起的破坏。其特点是腐蚀过程中没有电流产生。

电化学腐蚀：是指金属与电解质溶液间产生电化学作用而引起的腐蚀破坏。其特征是在腐蚀过程中有电流产生。

（三）泄露事故

在化工生产中，由于设备的密封不严、严重腐蚀穿孔、超压引起的设备与管道断裂等原因导致大量有毒、易燃气体或液体泄露、溢出、喷出等而引起的事故。泄露的有毒、易燃物质浓度超过一定量时，可造成中毒伤亡事故、燃烧爆炸事故等严重后果。1997年6月4日，上海天原化工厂氯气泄露，导致800多名市民不同程度中毒，814人被送入医院治疗，直接经济损失达2000多万元。

三、影响化工设备安全的主要因素

（一）化工设备的本质因素

1.设计缺陷。在通过对大量化工设备事故数据统计分析的基础上，可以看到，化工设备的设计不合理，材质选用不合理等，造成化工设备在使用中，不能满足生产要求而导致事故发生。有些化工设备由于设计不合理，有缺陷，在操作员工作时，化工设备往往会经常出现故障。有的化工设备是因为外部造型存在危险因素，有的是操作部位不合理等等。这些都直接影响化工设备的安全性，从而使化工生产装置处于不安全状态。

2.制造和装配缺陷。在化工设备的制造生产以及其装配过程中，可能存在不足，形成危险因素，容易引起事故。化工设备的制造工艺不符合标准；加工方擅自变更图纸；加工时的精度不能满足标准要求；对化工设备进行预处理或热处理时控制不当，引起化工设备的强度以及硬度可能不能满足要求；还有的是在化工设备安装时，受安装技术、安装人员责任意识和技术水平的影响，导致化工设备达不到技术标准要求等等，造成潜在的不安全因素。

（二）化工设备的使用因素

在工业生产中，大多数化工设备都是在高温、高压、低温、真空、腐蚀等苛刻环境下运行的，相关工作人员对于化工设备的正规操作和正确的设备保养维修重要性和必要性认识不到位，不能够给予足够的重视，操作人员违规操作、误操作、技术能力低下；以及对化工设备的维护保养的缺失；对于化工设备本身及安全附件的定期检验校验不到位；检修维修前后不按规定程序开停车等等；种种因素都是化工设备在使用过程中的安全风险，稍有不慎，就可能导致发生化工设备事故。

（三）安全管理因素

许多生产经营单位在安全管理方面都有不足之处以及不合理的现象。尤其是一些中小型生产经营单位以及一些民营企业，其管理模式落后，企业员工和管理人员，特别是主要负责人对安全生产工作不够重视，不能建立科学的、合理的、规范化的安全管理制度，往往不能对化工设备在设计、制造、安装、使用、维修、检验和报废的全过程实施有效地管理。选型不合理、制造安装监管不到位、相关工作人员培训教育不到位、检修维修计划落实不到位、管理机构不健全、制度设置不合理等环节的管理缺失都有可能成为化工设备事故发生的潜在危险因素。

四、防止化工设备事故的措施建议

（一）抓好源头，严把设计制造关

化工设备的本质安全是保证化工装置生产运行的关键所在。怎样才能达到化工设备的本质安全呢？首先，设计者必须严格遵循相关的规范标准，根据化工设备的使用条件，严把设计关，力求使化工设备达到技术先进，性能可靠，安全耐用。其次，化工企业在购置化工设备时要做到所选设备的结构、强度、性能能够满足生产工艺要求。第三，制造和安装单位一定要严格按照化工设备制造和安装技术标准，在制造以及安装过程中，确保质量达标。属于压力容器的，还应符合国家关于特种设备安全监察方面的相关规定。

（二）规范操作，保证设备的使用安全

为了实现化工设备安全，在使用化工设备进行工业生产时，所有化工设备管理人员和操作人员都必须经过严格的培训或考核合格，并能够自觉遵守各项规章制度。每位操作员工都必须熟悉和掌握装置中化工设备的性能、操作要领和工艺指标，严格按照操作规程进行操作，杜绝三违现象。严禁化工设备超温超压超负荷运行以及超期服役，同时，要及时的对化工设备进行维修和保养，以保证化工设备的正常运用。

（三）加强管理，健全管理体系

安全管理是保证生产经营单位经济运营的重要环节，加强安全管理，也是保障化工设备安全的必要措施。必须不断完善安全管理制度，建立一套科学的、合理的、有效的、可操作性强的安全管理和应急管理体系。通过安全管理，提高各级管理人员和员工的安全意识，规范员工的操作行为，加强对化工设备的维护保养，使设备本身和各个安全附件都处于良好状态。属于压力容器的，还必须严格遵守特种设备有关定期检验的要求。积极开展安全生产标准化工作，努力提升企业对化工设备的管理水平。

（四）加强培训教育，增强全员安全意识

加强对从业人员教育培训，不断提高对化工设备安全运行知识的掌握程度，增强员工安全意识和自我保护能力。首先，要正确认识和学习国家有关安全生产方针、政策、法律法规以及有关化工设备方面的规章、规程、规范、标准等；其次，要普及和提高化工设备安全技术知识，使其了解相关的安全管理要求，增强安全操作技能、掌握化工设备和工作岗位存在的危险因素及防护措施、应急措施等；第三，通过对典型的事故案例进行分析，使员工从事故中汲取深刻的教训，让他们了解到自己所执行的安全管理制度及操作规程，不但是根据国家的法律法规和标准所要求，是实践中积累的经验，也是血淋淋的事故中总结出来的。要使员工明白化工设备事故的严重性和危害性，增强员工对化工设备安全运行的重视程度，以保障化工生产的有序进行，实现对化工设备安全的有效控制。

五、结语

总之，要实现对化工设备常见事故的有效控制，就必须抓好化工设备的设计、制造、安装、使用操作以及设备的维修保养和对操作员工的培训教育等重要环节，做到对操作员工的专业技能素质以及化工设备安全等各个方面的控制，实现化工设备的安全运行。在生产过程中，还要实施科学的安全管理，对化工设备定期进行检验、检修、保养，遵守化工设备的设计条件和使用环境，以达到保障化工设备安全和人员生命安全目的。

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