对于化工工艺风险识别与管控

毛占娟

摘  要：化工工艺为依托化学技术实现生产原料转变的方法、过程，由原料处理、化学反应和产品精制等环节构成，需要在特定设备、条件下完成，确保生产出的产品符合要求。相较于普通工业生产过程，化工生产存在的危险源更多，因此在工艺设计环节应加强安全风险的识别，提出有效的控制措施，通过消除安全隐患保证生产活动安全、可靠开展。有鉴于此，本文就化工工艺风险识别与管控展开探讨，以供参考。

关键词：化工工艺;安全风险;识别;管控

1化工工艺中安全风险识别

1.1工艺路线风险识别

不同工艺路线将发挥不同作用，同时拥有各自特性，未能进行安全论证将遗留安全隐患。设计实践中，未能加强危险工艺线路管理，对反应原料质量管控不严，从一开始引入安全风险，造成线路频繁发生安全问题。对路线中危险场景进行识别，从失效频率、后果等方面进行考量，实施预防性保护，才能达到路线安全设计要求。但目前许多化工企业将安全责任归结于工艺质量不达标，却未能考虑线路流程的合理性，将难以实现生产过程的有效管控。

1.2化工物料风险识别

在化工工艺中，涉及的物料种类较多、数量不一，其中不乏有易燃易爆带腐蚀性、有毒甚至带有放射性的物料，未能科学管控将引发安全风险。各种物料拥有不同的物理和化学性质，未能合理存储，将给化工生产遗留安全隐患。而未能科学检测，导致物料质量不合格，也可能引发安全事故。在化工反应过程中，物料状态将发生改变，也对工艺设计提出了较高要求，应确保不会出现跑、冒、漏等问题，以免给人员的生命财产安全带来威胁。

1.3工艺装置（设备）风险识别

在化工生产实践中，需要根据使用场合、工作特点、工作性能、操作工况、原材料特性、经济合理性等综合因素选择工艺装置，所以生产不同化工产品的装置性能、结构形式、容量等都存在差异。选用反应装置，需要结合反应工况确定是否需要承受高温、高压等条件，确保设备结构、材质等符合要求。考量的因素不全面，直接进行装置设计、制造和安装，可能导致装置出现密封不足、反应温度超反应器承受最大限值等问题，引发泄漏、爆炸等安全事故。在工艺设计中，未能配备专业的检验设备，选用的反应类、控制类设备等无法满足生产或操作准确性需求，将增加化学反应危险性，给相关工序带来不良影响。

2化工工艺中安全风险管控

2.1优化工艺路线

鉴于生产化工产品的工艺路线多种多样，不同的工艺路线存在不同的潜在风险，理想的化学反应应该具备以下特点：操作简单、安全、高收益和高选择性、节能、使用可再生或可循环利用的试剂与原料。实践中，化工过程难以同时满足所有的目标，按照多目标寻求优化与平衡化工过程为导向，运用软件和经验进行定量和定性分析。如废气废液焚烧处理工艺中，物料经过废气输送、废液输送、焚烧系统、余热回收系统、激冷降温、烟气净化（脱硝、脱硫及除尘）系统，最后尾气达标通过烟囱排放。对存在安全风险的环节进行重点分析，通过分段细化筛选出重点监控工艺参数，采取有效控制策略。根据分析结果调整部分装置、工艺等，并定期进行工艺完整性分析，保证生产过程的顺畅性和安全性。

2.2掌握物料特性

针对物料因素引发的安全风险，从化工物料不同危险特性角度分析揭示其不同特征结构影响因素，明确特征结构因素对危险特性的影响程度及规律，建立物料档案记录，为物料的快速鉴别与筛选提供指导。根据工艺需求，应采购合格的化工原材料，在进厂前加强质量检验，严格执行工艺标准。在物料存储阶段，应按照危险化学品储存要求做到单独存储易燃易爆、有毒等危险物料，并加强存储数量控制，适当降低密度。在存储时，禁止物料与禁忌物处于同一空间，并结合物料特性做好建构物的设计，确保可以满足防漏、防爆等要求。在工艺实践中，需要根据物料特性合理设计反应过程，如在硝化工艺中，使用的硝化剂多带有强氧化性、腐蚀性等，与有机化合物等接触将发生燃烧、爆炸，在工艺设计上应确保硝化剂在反应前不会与这些物质接触，有效预防安全事故发生。在工艺生产过程中，针对储存区、生产区等各个区域，应安排专人进行巡检，确保物料的规范管理，个人防护符合要求，消防设施齐全，全面保障物料存储和使用安全。

2.3加强装置（设备）分析

在装置选型方面，应结合工艺特点完成安全与风险因素分析，考虑每个装置（设备）对其他过程的影响，达到整个工艺过程的安全化。进行装置设计时，考虑以下原则：采用新设备、新技术，缩小设备尺寸，减少向外释放的危险物料量和设备储存的能量，通过本质安全设计（最小化、替代、弱化、简化等）的策略消除或减少过程中的风险。装置（设备）的设计既要符合工艺设计温度、压力等要求，也要考虑物料本身对设备材质的腐蚀等造成的影响。通常情况下，装置应有针对工艺要求设计合理的控制方案;针对偏离正常工艺要求的工艺过程有预警和干预措施;对超出工艺要求的异常工况有紧急安全保护系统。如在焚烧工艺中，选择焚烧炉、锅炉装置等，应结合以往工艺流程加强安全事故总结，一方面增加关键点的在线测量仪表、泄压阀等;另一方面引入SIS系统预防出现不可控工况。

2.4仪表系统的合理设计

工艺的监视和控制离不开仪表系统的安全可靠的运行，为此仪表类型的合理设计、选型、安装和维护也是工艺安全的重要组成部分。首先，在工艺设计中仪表的设置要合理有效的检测工艺过程;其次，仪表选型要符合工艺要求、适用环境等;再次，确保基本过程控制系统和安全系统的独立性，避免因环境温度、压力等共因失效引起的系统失效;然后，设计简洁明了的人机接口画面，对操作人员的操作任务要符合职业要求，并且安排有效的培训。

2.5开展安全设计审查

在工艺设计工作中，加强设计程序管理，明确各专业条件和责任要求，提升专业素质。开展内部自查、专业审查、多专业会议评审，以及外部的审查、安全监督管理机构审查、预开车安全审查。不同阶段安全设计审查内容不同，前期工作，主要审查工艺设计文件、项目选址和总平面布置方案;在基础设计阶段，安全审查包括总平面布置图、装置设备布置图、危险区域划分图、工艺管道和仪表流程图（P&ID）、公用工程管道和仪表流程图（U&ID）、火炬和安全泄放系统设计、消防系统设计、《建設项目安全设施设计专篇》等对安全设计影响重大的设计文件的审查，以及HAZOP审查、安全仪表系统（SIS）审查;在详细设计阶段，安全审查主要包括修改或新增部分的安全审查、操作手册审查以及HAZOP审查。对设计变更进行评审、验证和确认，如有重大安全设计方案变更时，应进行重新审查。在役化工装置，要按期进行安全设计诊断和审查。不断在实践中总结，以满足最新安全法规、标准和规范，形成符合工艺安全设计要求的适用参考资料。

参考文献

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