分析化工安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素及應(yīng)對(duì)措施

伍燕碧

（萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司，山東 煙臺(tái) 264000）

關(guān)鍵字：化工安全技術(shù)；危險(xiǎn)因素；應(yīng)對(duì)措施

化工安全技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)安全進(jìn)行重新定義，安全一方面包括化工工作人員的安全，另一方面也應(yīng)考慮化工產(chǎn)品的安全，即在化工安全設(shè)計(jì)中既要保護(hù)化工工作人員，也要保證化工產(chǎn)品的精度與純度。而在化工安全設(shè)計(jì)中，最難平衡的點(diǎn)就在于兩者安全的取舍。在此之外，反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)工藝也阻礙著化工安全發(fā)展，若想化工業(yè)能保持強(qiáng)有力的生命力，其安全保障應(yīng)當(dāng)放于發(fā)展戰(zhàn)略的首要地位。綜上，本文將從化工安全設(shè)計(jì)中潛藏的危險(xiǎn)因素出發(fā)，展開(kāi)對(duì)應(yīng)措施的探討。

1 化工安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素

1.1 化工原料的危險(xiǎn)性

化工原料種類豐富，在各大領(lǐng)域皆有應(yīng)用，但值得注意的是，要注意區(qū)分化工原料及化工產(chǎn)品?；こ善泛突ぴ想m具有一定互通性，但將其放置于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式中，化工原料則是反應(yīng)物，而化工產(chǎn)品則為生成物[1]。化工產(chǎn)品其安全性要求更高，在化工制造業(yè)中會(huì)更受關(guān)注，化工原料在化工業(yè)中則更重視其經(jīng)濟(jì)性，因而便忽略了其安全性。部分化工原料本身具有易燃及易爆炸或是腐蝕性，如氫氣是化工業(yè)常用原料，但不純的氫氣則很容易發(fā)生爆炸。部分化工原料本身具有毒性，如腈類化合物，其在醫(yī)學(xué)、鋼鐵制造業(yè)等各方面皆有涉及。因此化工安全設(shè)計(jì)中化工原料的危險(xiǎn)性應(yīng)當(dāng)充分了解。

1.2 化工工藝反應(yīng)的不確定性

化工安全設(shè)計(jì)以化工工藝為基礎(chǔ)，而化工工藝的設(shè)計(jì)要求嚴(yán)謹(jǐn)及精確性，如化工原料用量未得到精準(zhǔn)控制或是未達(dá)到化工工藝所設(shè)計(jì)的反應(yīng)環(huán)境，則有可能引發(fā)副反應(yīng)從而影響化工產(chǎn)品濃度及純度致使化工產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且因反應(yīng)中的副反應(yīng)存在發(fā)生爆炸事故的可能性[2]。以硫酸制造為例，硫酸制造工藝核心包括原料選取、工藝選擇、三氧化硫制取。硫磺作為制作硫酸常用原料，而硫磺蘊(yùn)藏環(huán)境中同時(shí)含有硫化氫及烴類物質(zhì)，而硫化氫在一定濃度下會(huì)發(fā)生爆炸，從而引發(fā)事故。此外在溶硫過(guò)程中，硫會(huì)被空氣氧化生產(chǎn)酸，如酸度過(guò)高則會(huì)腐蝕制酸設(shè)備。因而在進(jìn)行化工安全設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮化工工藝反應(yīng)的副反應(yīng)的危害。

1.3 化工反應(yīng)裝置的安全隱患

以煤氣化為例，其反應(yīng)條件要求為高溫高壓，反應(yīng)裝置常見(jiàn)為氣化爐，而氣化爐在長(zhǎng)期使用中受環(huán)境影響會(huì)產(chǎn)生裂紋，從而為化工反應(yīng)埋下安全隱患。并且煤氣化的反應(yīng)物多樣，反應(yīng)溫度高達(dá)1700℃，而氣化爐在一定條件下會(huì)被煤氣化所過(guò)程中所產(chǎn)生的二氧化碳及硫化氫腐蝕，如在反應(yīng)條件發(fā)生波動(dòng)，需加壓或降溫時(shí)，環(huán)境由干相變?yōu)樗?，從而為氣化爐的腐蝕提供條件，氣化爐會(huì)出現(xiàn)表面裂紋。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間累積，不僅煤氣化效率被影響，化工反應(yīng)安全也難以得到保障?；し磻?yīng)裝置作為化工反應(yīng)容器，需具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕等特性，而目前，我國(guó)工業(yè)發(fā)展中存在缺陷，且化工反應(yīng)裝置也缺乏與時(shí)俱進(jìn)的設(shè)計(jì)工藝。電氣設(shè)備難以滿足化工工藝要求是化工安全設(shè)計(jì)難以突破的阻礙。

1.4 化工環(huán)境的危險(xiǎn)性

化工環(huán)境包括工作間及反應(yīng)器。工作間環(huán)境由于缺乏專業(yè)監(jiān)管體系呈現(xiàn)混亂狀態(tài)致使工人狀態(tài)及心理情緒不可控破壞化工工藝操作嚴(yán)謹(jǐn)性。而反應(yīng)條件是實(shí)現(xiàn)化工工藝的必備要求，在進(jìn)行化工制造時(shí)常要求高溫高壓[3]。高溫高壓的反應(yīng)條件不僅對(duì)化工設(shè)備要求較高，對(duì)于高溫高壓的施加裝備也是一種挑戰(zhàn)。然而，如無(wú)法為化工制造提供要求溫度及氣壓，化工產(chǎn)品質(zhì)量則難以得到保證。就我國(guó)目前電氣設(shè)備的發(fā)展程度分析，仍難以滿足化工工藝高溫高壓要求。

2 化工安全設(shè)計(jì)安全隱患應(yīng)對(duì)策略

2.1 細(xì)化化學(xué)反應(yīng)監(jiān)管流程

化學(xué)反應(yīng)即化工生產(chǎn)制造過(guò)程，為保持化學(xué)制造嚴(yán)謹(jǐn)性，流程應(yīng)給予細(xì)節(jié)化管理。從原材料的選擇到反應(yīng)器安全故障排除再到化學(xué)工業(yè)廢渣處理都應(yīng)給予細(xì)化處理。在化工環(huán)境中，受高溫高壓及機(jī)械噪聲等多方面影響，化工工作人員難以長(zhǎng)時(shí)間維持警惕狀態(tài)易出現(xiàn)藥品檢驗(yàn)不仔細(xì)、操作不當(dāng)?shù)惹闆r，從而引發(fā)化學(xué)事故?；瘜W(xué)反應(yīng)監(jiān)管流程的細(xì)化應(yīng)建立考核指標(biāo)，對(duì)于原料選擇，應(yīng)嚴(yán)格按照化工標(biāo)準(zhǔn)選取。反應(yīng)容器應(yīng)定期進(jìn)行檢查，對(duì)于老化設(shè)備的修補(bǔ)和重置要進(jìn)行科學(xué)分析，結(jié)合工廠經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況采取可行性措施。而無(wú)法滿足化學(xué)工藝的設(shè)備應(yīng)當(dāng)及時(shí)淘換，以發(fā)展眼光來(lái)看待化工安全設(shè)計(jì)。對(duì)于反應(yīng)物及生成物的處理按其化學(xué)特性進(jìn)行排放及回收，如可凝縮蒸汽應(yīng)設(shè)置排水器和放空管。對(duì)于化學(xué)制造動(dòng)力供給系統(tǒng)，需設(shè)置備用系統(tǒng)避免設(shè)備故障導(dǎo)致反應(yīng)中斷而發(fā)生不可控風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 優(yōu)化工廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)配合化工事故處理以縮減化工事故危害范圍。因此廠內(nèi)外設(shè)施的安全設(shè)計(jì)應(yīng)按照原料進(jìn)廠、化工產(chǎn)品制造、化工產(chǎn)品存儲(chǔ)、化工產(chǎn)品輸出的順序進(jìn)行布置，促進(jìn)化工廠工作有序化進(jìn)行。并且在各結(jié)構(gòu)間需預(yù)留安全距離，火源設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆炸型物件，降低火災(zāi)發(fā)生率。對(duì)于車間結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)當(dāng)以化工廠面積作為參考，合理配置空間。化工工藝實(shí)現(xiàn)過(guò)程可分為連續(xù)型、間歇型以及半連續(xù)型，因而工廠內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)尤為重要，為確?；きh(huán)境透光、空氣流通、人員流動(dòng)不擁擠，廠房設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合化工需要進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。在廠房設(shè)計(jì)中部分設(shè)備會(huì)直接設(shè)在室外，但如過(guò)程為間歇操作，且對(duì)溫度有特殊要求的則不宜安置在室外，而應(yīng)考慮將其安于室內(nèi)?？紤]到空間利用，如有通風(fēng)要求且設(shè)備體積過(guò)于龐大的則可結(jié)合實(shí)際需要移至室外，因此在進(jìn)行化學(xué)工廠設(shè)計(jì)時(shí)，可將室內(nèi)及室外相聯(lián)結(jié)，既可以控制工廠成本，也能貼合化學(xué)設(shè)備設(shè)計(jì)安置空間有利于化學(xué)制造安全環(huán)境的搭建。

2.3 精化化學(xué)工藝，注重基層人員培養(yǎng)

基層施工人員是化學(xué)制造的直接接觸者，因此為了提高化工制造安全性能，在進(jìn)行化學(xué)工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)貼合基層人員素質(zhì)考慮工藝可行性，以人性化管理作為化工安全設(shè)計(jì)路線引領(lǐng)。與此同時(shí)，化工廠也應(yīng)當(dāng)注重基層人員能力培養(yǎng)，提升工藝操作能力及對(duì)化工工藝?yán)斫饽芰??；鶎尤藛T培養(yǎng)可從化學(xué)裝置細(xì)節(jié)保護(hù)出發(fā)到化工產(chǎn)品輸出，化學(xué)裝置操作，如化工工廠中常用的電氣設(shè)備在操作過(guò)程中極易發(fā)生事故，究其原因?yàn)殡姎庠O(shè)備在使用過(guò)程中缺乏保護(hù)，排除電氣設(shè)備自身缺陷則是化工人員的操作不當(dāng)，因此，對(duì)于電氣設(shè)備的操作培訓(xùn)是化工安全設(shè)計(jì)亟需考慮的一點(diǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

化學(xué)工廠安全是化工行業(yè)保持可持續(xù)發(fā)展必要條件，也是化工產(chǎn)品質(zhì)量的保障?；S的安全需要化工人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度及負(fù)責(zé)人科學(xué)系統(tǒng)監(jiān)管作為執(zhí)行保障。與此同時(shí)，由于化工工藝條件多為高壓高溫，因此，與其配套的化工設(shè)備同樣是化工安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)。綜上，化工生產(chǎn)中，因其過(guò)程錯(cuò)綜復(fù)雜而隱藏著多種危險(xiǎn)因素，而化工安全設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從隱患出發(fā)，精化工藝設(shè)計(jì)、研發(fā)配套裝置以拓展化工行業(yè)發(fā)展空間。