试论化工设计之中安全危险的识别及其控制

吴浩 王洪铮

摘要：随着我国经济的高速发展，我国各行各业也呈现出良好的发展趋势。在化工工艺的安全设计中，存在着各种各样的风险因素。只有对这些风险因素进行有效的识别，并做好针对性的控制措施，才能够保证化学工艺流程的安全性与可靠性，减少安全事故的发生几率。

关键词：化工设计;安全危险;识别;控制办法

引言

安全生产是企业的生命线。鉴于化工生产具有其本身的特点及特殊性，对化工工艺安全隐患的管理应当极其严格。只有严格安全管理才能够保证化工企业的安全生产。化工生产危险等级通过其生产中采用的原材料、产生及存储的原料、中间物和成品的化学物理性质、数量及化工生产过程的性质和其发生火灾爆炸危险程度等指标划分为五个等级。不同的危险防范措施适用于相应的化工生产危险等级。任何防范措施需要通过确定危险等级，才能确定防爆等级和防火间距，从而确定相应的设备、操作方法、消防器材等等。

一、化工设计概述

在化工施工领域，为了能够增强整个工程设计过程的安全性，需要相关人员在施工之前全面了解化工行业的设计过程和一些设计细节，并在化工行业施工过程中严格按照具体的步骤开展施工，灵活处理施工细节问题，从而确保整个化工行业的安全生产。化工工艺设计会涉及到一些特殊的设计流程，第一个设计的关键就是检查各项资料的准备和使用是否完善。另外，在化工设计的过程中还需要统筹安排工艺设计量，合理安排各类施工材料、施工设备和施工管道的使用。化工设计是一项操作起来具备一定难度和技术水平较高的一项工作，在具体实施的过程中具备以下几个方面的特点：一是设计基础资料不完整。化工设计的基础资料是由科学研究单位人员根据以往的数据经验和资料信息编订而成的，在缺乏经验和外界因素的影响下编订的资料数据完整水平有待提升。二是化工装置使用要求多。化工装置所涉及到的工艺参数复杂，设备在使用的时候对设备型号和设备标准等提出了较高的要求。三是工作量大。化工设计具备总体投资规模大、设备种类繁多、处理物料复杂的特点。

二、化工设计中安全危险因素识别分析

（一）化工物料的识别

在化学设计过程中，因所需的物料都较为复杂并且此类物料都具有易爆易燃的特点，导致物料自身具有较高的危险性。在设计中根据物料自身特点与用途性质，做好相应、正确的防范措施。在设计过程中对化工原料识别也极其重要，要对设计与生产过程中设计的物料进行区别、辨认。例如，甲醇制丙烯化工设计中，聚乙烯、聚丙烯等都是现代化工生产过程中的重要基础原料，并且在设计中甲醇制丙烯的反应，会产生易燃易爆气体，并反应出遇高温而形成的一氧化碳、氢气等气体，这类气体一旦发生泄漏与氧化剂混合，极易发生火灾或爆炸，因此，应根据物料数据相关记载、物料环境因素以及物料存放与使用记载，对化工物料进行明确识别，做好预防措施。

（二）对化学工艺路线的识别

化工生产主要由一系列的物理操作构成，这些构成化工生产的物理操作称为“单元操作”，每个单元操作都是化工生产中进行能量、动量以及质量传递的过程。在热量传递过程中，常用的物理操作是加热或者高温。加热和高温是发生化工火灾的主要因素之一。动量传递过程常常会使用到机械搅拌等操作，机械搅拌也具有一定的危险性。质量传递的主要物理操作是蒸发，蒸发伴随着加热的过程。并且化学工业的路线一般较为复杂，一个化学工业生产会使用多个单元操作，单元操作个数的增加也会导致危险系数增大。

（三）对化工反应装置的危险识别

化工反应装置对于工艺产品的生产来说具有重要的保障作用，一般来说，化工的反应装置是为了防止在工艺生产過程中或者化学原料的转换过程中原料的泄漏，但有时化工反应装置得不到定期的维修和检查，工作人员对此有所疏忽则有可能导致原料的泄漏。对化工反应装置的选择应该是科学并且合理的，并不是所有的化学反应都可以在同一种化工反应装置中进行，因此要根据原料的不同特性来选择不同的装置进行反应。化工反应装置的质量也必须经过严格的检查，否则一旦发生泄漏，不仅在场的工作人员的人身安全得不到保障，还会影响化工厂周围的环境甚至居民的生活。对于化工反应装置危险的识别要根据装置的具体型号类别来定，对于操作装置的工作人员也应进行培训，或是在距离装置不远处安装警报，以便于发生危险时能够及时地通知在场人员，避免更重大的事故发生。

三、浅析化工设计中安全控制措施

（一）加强对反应条件的控制

化学反应类型较多，因而反应的控制难易程度也会体现出较大的差异，一些容易控制的反应器控制方案十分简单，但是在反应速度过快、设计不合理的情况下会不断缩小反应器的稳定操作区域，最终加大了反应器控制方案设计的难点。在反应器缺少物质反应或者热效应数据的支持下，一旦出现失控反应就会加大化工设计的风险。

（二）加强设计中物料安全管理

在化工的设计与生产过程中，使用的物料的特殊性与危险性，加强物料安全管理，也是对化工设计危险控制的重要措施。在化工设计中要对物料储存设备进行严格检查，在置换作业时要使用氢气类的惰性气体进行吹扫，以防物料气体中混合其他杂质气体。在设计中需要相关工作人员对其操作，因此，在操作过程中工作人员对操作流程要严格按照标准执行，并做好对有毒相关气体的防护工作，防止人体受到伤害同时，也预防气体物料被污染。此外，在对物料管理时，也要对生产区域的各类设备做好防护与管理，例如，电气设备使用防护以及易发生静电的设备等，防止因气体管理不当而引发的火灾，从而促进物理安全管理防护。

（三）加强控制路线安全管理

化学工业设计安全性中路线安全也是需要重点考虑的方面。路线设计应该严格遵循路线最短以及路线最安全的原则。在化工路线设计中应该尽量选择最短的路线，减少化工灾害发生的概率。同时，需要选择设计出最适合的路线图，并且严格控制反应的条件。最重要的是要发展先进工艺，开发新型的反应路线，新的工艺路线应该着重考虑反应的安全性，或者在旧的工艺上进行安全性能的改良。

（四）加强反应装置安全保护

因反应装置是化工设计与生产的核心，选择合适的反应装置也是影响化工设计中安全保护的重要因素与环节。在化工设计中所选用的原料腐蚀性特点，所选的反应容器也要具有足够的耐受能力，也要考虑反应容器的密封性防止有毒气体泄露。为了确保装置安全、稳定的运行，在安装反应装置时，应考虑在设计中会出现的事故问题，例如，耐高温性能差、受密封条件影响的有毒气体释放，综合上述问题，应在设置中安装相应的报警器，从而明确哪个环节出现故障，以保障设计与生产正常运转。

结束语

总而言之，化工工艺设计是化工领域生产的重要基础，关系到化工领域生产成效。因为化工生产中存在的安全危险因素，仅凭经验判断不可能完全的识别和控制，还需要科学系统的方法和可行的措施。因此，在化工工艺设计的过程中，除了需要严格遵循国家规定的法律法规和行业标准，还需要从施工原材料使用、设备管理、工艺选择、整体园区规划等方面入手思考如何强化对整个化工生产的控制，旨在能够及时发现和解决化工设计缺陷，从而达到有效控制和预防事故发生的效果。

参考文献

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