化工工藝設(shè)備本質(zhì)安全程度評(píng)價(jià)模式研究

軒燁

摘要：化工企業(yè)往往有一些工業(yè)意外是由化學(xué)原料的特點(diǎn)帶來的。化工設(shè)備和安全設(shè)備的設(shè)計(jì)是減少化學(xué)事故的重要手段，固有的安全性已作為一種有效的設(shè)計(jì)方法。“安全”是一個(gè)模糊的概念，“安全”和“不安全”之間沒有明確的界限。固有的安全性只是一種理想的狀態(tài)，所以這個(gè)問題只是“程度問題”。

關(guān)鍵詞：化工；工藝；本質(zhì)安全；設(shè)備

21世紀(jì)是中國飛速發(fā)展的世紀(jì)，我國在建設(shè)社會(huì)主義道路上取得了長足的進(jìn)展，在新型產(chǎn)業(yè)不斷完善發(fā)展的同時(shí)，我國的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也在不斷的進(jìn)行現(xiàn)代化、智能化的轉(zhuǎn)型，尤其是對(duì)于化工產(chǎn)業(yè)來說，經(jīng)常涉及到容易爆炸和腐蝕的原料物品，如何在化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的過程中有效的控制潛在的威脅，做到合理安全高效的生產(chǎn)是目前化工企業(yè)在激烈的行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中所面臨的重要問題。

1傳統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)

事故后補(bǔ)式方法分為三個(gè)階段：一是以法制法規(guī)規(guī)范為首要要求；二是以有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或操作規(guī)范；三是總結(jié)經(jīng)驗(yàn)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及制定安全措施?；すに囋O(shè)備的安全設(shè)計(jì)，以科學(xué)性數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析為基礎(chǔ)，以科學(xué)統(tǒng)計(jì)以及數(shù)學(xué)模型來分析化工設(shè)備的危害性，同時(shí)結(jié)合過往發(fā)生過的事故來驗(yàn)證統(tǒng)計(jì)分析的結(jié)果。傳統(tǒng)的化工工業(yè)安全設(shè)計(jì)本著保證安全生產(chǎn)原則，在化工設(shè)備上，生產(chǎn)與安全相結(jié)合，全面考慮安全設(shè)計(jì)可行性。滿足以下條件：（1）對(duì)化工設(shè)備裝置的危險(xiǎn)性進(jìn)行原料、過程化全面的數(shù)據(jù)分析，檢驗(yàn)設(shè)備操作規(guī)范，確定化工設(shè)備開發(fā)工藝，并設(shè)置相關(guān)安全裝置。（2）能有效地控制危害性強(qiáng)的事故（如火災(zāi)或者爆炸）的發(fā)生。分析原料中可能存在的危險(xiǎn)性和危害性，分析原料成品中是否存在易燃易爆的危害性物質(zhì)存在，并對(duì)產(chǎn)生火災(zāi)后要做的安全防范操作進(jìn)行設(shè)計(jì)。（3）有效地控制原料間相互產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)有毒物質(zhì)的擴(kuò)散性進(jìn)行分析，對(duì)于潛在的危險(xiǎn)進(jìn)行一一排查。

2化工工藝設(shè)備本質(zhì)安全評(píng)價(jià)模式指標(biāo)體系的建立

任何評(píng)價(jià)體系的建立都是基于邏輯的以及科學(xué)的定量定性分析，化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中的安全評(píng)價(jià)模式的建立也不例外。所以應(yīng)當(dāng)針對(duì)目前化工企業(yè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵安全因素進(jìn)行總結(jié)，進(jìn)而抽象出影響安全系數(shù)的計(jì)算參數(shù)。在化工企業(yè)的日常生產(chǎn)過程中使用最多的就是與生產(chǎn)相關(guān)的化工設(shè)備，這些設(shè)備在設(shè)計(jì)之初就考慮了在使用過程中的安全保證措施，一般情況下是采用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式對(duì)工業(yè)設(shè)備的常用參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并且將實(shí)驗(yàn)的條件按照在最不利的使用條件下，進(jìn)行反復(fù)的測(cè)試，收集設(shè)備發(fā)生危險(xiǎn)的臨界使用數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上不斷地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)以提升設(shè)備的安全系數(shù)。這種通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建立數(shù)學(xué)模型的方式與化工工藝設(shè)備的日常使用息息相關(guān)，可以將這種關(guān)系總結(jié)為本質(zhì)安全程度的評(píng)價(jià)體系。具體來講是從本質(zhì)安全的角度出發(fā)：從化工原料、工藝條件和設(shè)備兩個(gè)方面出發(fā)分別考慮反應(yīng)危險(xiǎn)、原料危險(xiǎn)、工藝反應(yīng)危險(xiǎn)、設(shè)備本質(zhì)安全等四個(gè)角度進(jìn)行定性、定量評(píng)價(jià)。在具體輸入?yún)?shù)的過程中可以將抽象的影響因素劃分為以下幾個(gè)類型：a、庫存量與反應(yīng)量；b、材料的閃點(diǎn)、爆炸危險(xiǎn)度、毒性、反應(yīng)相互作用；c、弱化與緩和——溫度控制；d、降低操作壓力——優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)和類型、操作溫度、控制壓力、預(yù)防腐蝕、控制火焰?zhèn)鞑ニ俣?、控制放熱反?yīng)等；e、簡化裝置結(jié)構(gòu)和類型。

3本質(zhì)安全程度評(píng)價(jià)模型

大多數(shù)的工業(yè)事故的化學(xué)后果是火災(zāi)，爆炸蔓延，有毒?；すI(yè)事故分析是復(fù)雜的，從本質(zhì)上消除事故危險(xiǎn)源是防止化工工業(yè)事故的發(fā)生的重要條件。化工工藝和設(shè)備的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程，工業(yè)生產(chǎn)中使用的容器設(shè)備類型多種多樣。對(duì)于所使用容器設(shè)備按功能用途的不同決定其使用范圍也有所不同，該類型容器所能承受的物理壓力也大有不同，使用過程中的安全特性也不盡相同。從各種容器的加工制造方面來看，球形容器的操作及安裝都具有一定的困難。特別是它的接口開}；司，焊接工作量大，焊接質(zhì)量和探傷要求也相對(duì)提高。容器采用球形容器比圓柱形容器節(jié)約原材料，而且作為介質(zhì)，主要用于傳熱的容器，既不便于在內(nèi)部安裝附件裝置，也盡量避免內(nèi)部相互作用介質(zhì)的相對(duì)流動(dòng)。風(fēng)險(xiǎn)程度的化工過程設(shè)備本質(zhì)安全程度的模糊關(guān)系的風(fēng)險(xiǎn)分析，可以利用工藝條件、安全設(shè)備的性質(zhì)和自然之間物質(zhì)安全性?；すに囋O(shè)備本質(zhì)安全模糊系統(tǒng)為：如果（“化工原料本質(zhì)安全”為真）且（“工藝條件及設(shè)備本質(zhì)安全”也為真），那么（“化工工藝設(shè)備總體本質(zhì)安全”為真）。

4化工工業(yè)設(shè)計(jì)中的安全控制探究

4.1控制化工物料性質(zhì)

化工物料在化工工藝的不同階段，有不同的物理狀態(tài)，因此，這就需要化工工業(yè)人員對(duì)各種化工物料充分了解，了解每一種化學(xué)原料的危險(xiǎn)性及相應(yīng)解決方案，避免出現(xiàn)因物料造成的安全事故，排除影響化工工藝流程的潛在隱患。

4.2改善生產(chǎn)環(huán)境

隨著我國化工實(shí)業(yè)的高速發(fā)展，其中的污染問題也隨著嚴(yán)重，如何解決化工污染問題，如何對(duì)污染源進(jìn)行有效控制變得尤為重要。想要有效解決污染問題就需要對(duì)化工裝置進(jìn)行技術(shù)更新，減少污染物排放，對(duì)殘?jiān)M(jìn)行再利用，減少污染物的排放，對(duì)污染源進(jìn)行有效控制，實(shí)現(xiàn)效率與環(huán)境保護(hù)的雙豐收。

4.3優(yōu)化工藝路線

不同的工藝設(shè)計(jì)會(huì)涉及到不同的工藝路線，在工藝路線的選擇上應(yīng)權(quán)衡多方面因素，選擇最優(yōu)方案，對(duì)物料、生產(chǎn)條件、設(shè)計(jì)等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行方面多分析，盡可能采用自動(dòng)化控制系統(tǒng)，減少作業(yè)場(chǎng)所的人員數(shù)量，綜合考慮，制定最優(yōu)方案，減少污染物的排放，減少對(duì)環(huán)境污染的前提下，使經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大化，保證化工事業(yè)的有效發(fā)展。

5展望

安全和危險(xiǎn)是一對(duì)矛盾體，在實(shí)際生產(chǎn)的過程中除了需要具有有效的安全程度評(píng)價(jià)模式外，還應(yīng)當(dāng)注意以下兩點(diǎn)事項(xiàng)：第一，在進(jìn)行具體的設(shè)備安全措施設(shè)計(jì)之前，要詳細(xì)的了解使用方（也即化工企業(yè)）的生產(chǎn)原料性質(zhì)，對(duì)較為危險(xiǎn)的原料進(jìn)行分類評(píng)級(jí)，并且應(yīng)當(dāng)結(jié)合原來在實(shí)際生產(chǎn)過程中的工藝流程進(jìn)行分別測(cè)試，充分收集原始數(shù)據(jù)；第二，化工設(shè)備的具體安全設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)針對(duì)企業(yè)使用過程中經(jīng)常遇見的危險(xiǎn)事故做出針對(duì)性的控制措施，并且要針對(duì)生產(chǎn)過程中化學(xué)物品的反應(yīng)方式對(duì)易燃、易爆或有毒化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行有效防范；最后，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中化工企業(yè)還應(yīng)當(dāng)針對(duì)事故發(fā)生后的相關(guān)情況制定急救措施。所以希望通過本文對(duì)于化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中工藝設(shè)備的本質(zhì)安全評(píng)價(jià)分析，為廠區(qū)建立穩(wěn)定安全的生產(chǎn)環(huán)境提供一份幫助。

6結(jié)語

在化學(xué)工藝設(shè)計(jì)的過程中，化工工藝是最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，而安全設(shè)計(jì)更是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈安全、快速發(fā)展的核心要求，在設(shè)計(jì)工作中應(yīng)遵守國家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，時(shí)刻將安全問題貫穿其中，對(duì)工藝路線進(jìn)行綜合考慮，精心設(shè)計(jì)，合理利用化工設(shè)備，杜絕安全事故的發(fā)生，創(chuàng)造一個(gè)安全的生產(chǎn)環(huán)境，防患于未然。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱曉東.淺析化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的問題.化學(xué)工程與裝備.2011.08期.

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（作者單位：天津普萊化工技術(shù)有限公司）