智能性设计在预防化工事故中的作用分析

张春迎，王冲

（天津渤海职业技术学院，天津300402）

1 化工安全的重要性

化工行业与其他行业有所不同，它的危险系数较高。由发生事故的数据表明，化工行业发生的事故大致可分为6 类，分别是危险化工品发生火灾、化学反应爆炸，危险品中毒窒息等，所以安全智能性设计对化工领域具有重要作用[1]。在化工生产中，安全智能性设计主要体现在生产机械、设备的监测和防护、对危险品的报警，将报警信息传达给工作人员，以加强工厂的检查、维修、监管等，来观察生产设备的正常运行。

除此之外，安全性设计还体现在危险化学品的泄露以及原材料存放问题等方向，化工领域的产品是极其不稳定的，只要稍有疏忽，就可能造成极其严重的后果。如自然物品的爆炸、危险化学品中毒、易燃气、液体火灾等，甚至毁灭整个工厂。化工领域的安全智能设计是预防化工事故发生的一个重要条件，例如：6 年前克尔公司发生的大型连续性爆炸事故，造成事故的原因就是对化学相关产品的安放存在隐患，这起事故表明，工厂对于危险品的处理不合理，工作员工的操作与设备应用不明确、不协调，从而导致发生此次事故[2]。

2 现代化工行业存在的问题

2.1 化工行业设计规范的滞后

目前，我国化工领域的安全性设计规范还不够具体和详细，依据历年来发生化学事故的原因表明，大多数事故的发生都与安全设计不规范或生产标准与实际不符，没有制定完善的管理制度来保证化工安全生产的实施有关，由于每个设计单位的规范都大相径庭，没有严格统一标准，所以导致了一起又一起的事故。

2.2 企业的安全管理制度不严格

安全管理制度的完善是一个企业不可忽视的条例，企业的安全管理大致包括对化工产品生产流程的把握、危险品的处理、实验操作等。企业的安全管理制度对产品的安全生产有重要的监督责任，企业安全监督的缺失，在实际产品生产流程中会造成致命的连锁反应，致使重大化工事故的发生。

2.3 操作技术人员和管理人员专业素质有待提高

部分化工企业的一线技术操作人员和管理人员的素质偏低，导致在化工生产流程中对某些化工产品反应不了解，未能以最恰当的方法进行解决，所以造成大错。如：在七年前，发生在湖北一家大型化工厂的重大事故，经调查发现最后的原因就是工作工作人员的操作技能水平低，对化工热分解温度的处理方法不确定，采取了错误的操作方法所导致。所以对于基本员工的培训和培养是化工生产环节不可忽视的一部分。

2.4 化工的安全设计及作用

化工生产过程中的化学安全措施是由化学反应特点和反应类型决定的，为了更好的保障化工员工的人身生产安全和设备的正常稳定运行，就需要根据相应的化学反应进行相对应安全性设计，下面根据不同的化学反应进行设计的简述。

3 在化工反应中设计的作用

氧化反应的整体流程一般会将氧气或者空气作为氧化剂首选，其进行的安全性设计如下：首先要具备净化空气装置，此装置的作用是用来清除空气中所携带的大量杂质，如灰尘、油气等，该设备可以完美的做到防止由于氧化剂不纯的原因导致的重大化工爆炸事故。此外，在安装此设备前应设有防火器设备，一般情况下大多数采用自动报警装置，这种设计的主要效果体现在接触器发生爆炸时可以及时发现问题，报告问题，有利于化工事故积极的预防和处理[3]。

硝化反应过程作为化工生产程序的一种重要手段，它生产的前提是要在降温的条件下进行，对化工的反应温度有严格要求，所以在生产过程中温度的调解控制装置必不可少，同时对加料方法与搅拌方式等关键性环节的温度都有严格的控制标准，这样设计才能在实际的化工生产中及时的观察反应物的温度高低等情况，有效的避免硝化反应过程中由于温度过高而导致的物体爆炸事故。

4 设计中的事故应急系统

对于应急事故的处理是化工安全生产设计过程的中心，要确保在事故发生的第一时间可以有效的进行处理，将事故造成的人身伤害和财产损失简化到最小。例如：2008 年发生在昆明市某家化工厂的气体严重泄漏事故，经有关部门调查，最终原因是安全设计存在严重问题，首先，气体的流动量根本无法显示在仪器中，其次，对于为其吸收功能系统的设计存在缺陷，最终导致气体直接侵入到生产工作的区域，我们需要进行的应急处理设计是在同类情况下发生后，通过完善有害气体的吸收设备，将有害气体处理掉，这便是在化工安全生产设计中应对紧急事故的处理方法和作用。

5 防止杂质爆炸的设计方法及作用

化工生产的独特工作环境，难以避免大量粉尘和特殊物质的存在，并且难以控制和约束粉尘中的成分，正是这些粉尘的存在对于化工生产的整个运行过程产生了巨大的致命威胁。如：2008年发生于昆明市的一场爆炸事故，这场事故就是由硫磺粉尘直接导致的。所以在化工生产的安全设计中，凡是如类似于硫磺等一类易燃性粉尘的输送和储存，都要及时采取通风措施和防爆技术。这种技术不仅可以控制粉尘总携带的易爆物质浓度，更能保证化工生产的安全性。

6 静电在化工中生产的安全隐患

江苏某省企业的工作车间中，由于操作不当引发了爆炸事故，造成了一死一伤的悲剧，经调查后得知，与实践相关的化学物料当时已经在机械搅拌了20 多h，并且通过塑料管直至进入离心机。离心机的内部还放有非导电物体的过滤袋。在长时间的搅拌后物料会出现静电积聚的情况，加之以较快的速度进入管内之后，静电荷会直接大幅上涨。当物料到达离心机内部以后，它所带有的电位于离心机设备转鼓所带的电位形成较大差异。因此，当离心机设备遇到严重冲击力时，转鼓与螺丝的电位形成巨大的高低差异性，从而导致放电反应的产生，最终引起爆炸事故。当前，在精准细致的化工生产过程中，多数的厂家规模尚小，所以更多的采用间歇式的方法，在对不同的物料做分离时，最常用的就是塑料管道，普遍作业工具生产一般是由一些专业的设计公司生产，但是设计人员自身缺乏实践性的经验，尤其是不了解静电带来的危害性。[4]没有对塑料管内的易燃易爆物料的具体流动速度做科学的分析和计算，从而导致安全事故发生的概率。因此，在安全设计领域，还应注意对静电引发危害的重视程度，采取积极的安全措施将其应用到安全设计中，确保化工生产的顺利进行。

7 动力系统用电的安全设计

由于行业本身的影响，化工企业比大多数企业更加注重用水用电问题，因为很有可能由于断水或断电的问题导致化工生产中某个物体发生化学反应从而产生重大事故。设计双回路和自备电等，可以在电力系统故障和装置出现问题时，提前为化工安全生产提供强有力的保障[5]。

8 防止误操作的安全设计

在化工生产的实际过程中，可能由于某些人的大意出现误操作现象，从而导致严重的后果。在化工生产管理监控也可以看到，正常工作中难免出现误操作。针对以上防止误操作问题，通常会设计联动机制，甚至会增加自锁装置，这种装置设计的存在常遇到失误操作时，可以中断正在进行的操作，并及时的发出提示语音功能，在一定程度上可以降低由于人为失误操作所导致的生产事故。

除了以上提到的安全问题外，还有一些相关化工安全设计的其他设计，例如：将一个或者多个厂房内设备之间设计一个安全距离，确保安全距离可以有效避免联锁事故的发生。化工安全设计的范畴也包括建筑物的设计，建筑物的耐火性以及预防自然灾害的等级都必须符合标准，这样，可以在发生事故的时候，将事故造成的危害程度降到最低。

总体来说，化工安全性设计的设备装置及多种危机处理机制在预防化工事故，保证化工安全生产方面具有重大作用。不同类型的安全性设计对于不同的生产项目安全，都发挥着化工生产保护伞的作用。