化工工藝安全設(shè)計中的危險識別與控制

王清洲

（河北樂凱化工工程設(shè)計有限公司，河北保定 071054）

1 化工工藝設(shè)計概述

化工生產(chǎn)過程是對化工原料進(jìn)行預(yù)處理（比如溶解、pH調(diào)節(jié)、升（降）溫、升壓）后進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)得到想要的產(chǎn)物，再經(jīng)過提純凈化（比如脫色、過濾、離子交換、蒸發(fā)等）、蒸餾分離、產(chǎn)品精制（比如結(jié)晶、離心分離、干燥等）等工序得到最終產(chǎn)品的過程。化工工藝設(shè)計工作的主要內(nèi)容是將上述化學(xué)反應(yīng)及一系列單元操作過程進(jìn)行設(shè)備選型及管道設(shè)計，使之成為一整套化工裝置。通常狀況，化工工藝設(shè)計按階段分為初步設(shè)計及施工圖設(shè)計。初步設(shè)計的主要目的是確定各工序的工藝參數(shù)及設(shè)備選型，施工圖設(shè)計是確定裝置的詳細(xì)布置及管道設(shè)計。

2 化工工藝安全設(shè)計中危險識別控制的重要價值

化工工藝是一類極為重要的制作形式，其工藝已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到了我國的各個生產(chǎn)領(lǐng)域之中，其推動了社會的發(fā)展進(jìn)程，同時還促進(jìn)了社會工業(yè)化的進(jìn)步。企業(yè)通過開展危險識別控制的工作，使得其工藝設(shè)計的安全得以保障，同時還可以盡可能的降低其對周圍環(huán)境的不良影響程度，使得化工工藝可以更好的投入到實際的生產(chǎn)當(dāng)中，將可持續(xù)發(fā)展理念全面且深入的貫徹到化工工藝生產(chǎn)過程中。

3 化工工藝設(shè)計中的危險識別

3.1 化工工藝設(shè)計涉及的危險因素

（1）易燃易爆性

對于化工產(chǎn)品來說，大多采用易燃易爆物料為原料，甚至其產(chǎn)品也是易燃易爆產(chǎn)品，因此工藝存在易燃易爆危險，所以在整體設(shè)計上需要有效合理的規(guī)避著火、爆炸危險。

（2）有毒性

化工物質(zhì)存在有毒性，需要進(jìn)行全面防護(hù)，現(xiàn)場按規(guī)范設(shè)置充足的有毒氣體檢測報警裝置，并與事故排風(fēng)機聯(lián)鎖啟動，整體提升設(shè)計效果。

（3）腐蝕性

針對濃酸濃堿類強腐蝕性物質(zhì)，化工工藝安全設(shè)計中應(yīng)選擇合理的設(shè)備及管道材料，全面提升安全性，防止環(huán)境污染及人身傷害等問題出現(xiàn)。

3.2 化工工藝設(shè)計中的危險因素識別的方法和手段

（1）化工反應(yīng)安全風(fēng)險評估

化工反應(yīng)風(fēng)險評估采用的主要方法包括定量與定性分析結(jié)合法、理論與實際結(jié)合分析法、模糊數(shù)學(xué)法等。目前世界上有關(guān)化學(xué)反應(yīng)風(fēng)險評估的分析多為定性分析，很少涉及定量分析。理論與實踐相結(jié)合的方法針是對國內(nèi)反應(yīng)風(fēng)險分析的改進(jìn)?；どa(chǎn)過程十分復(fù)雜，化工反應(yīng)會受到諸多外部條件的影響，僅從理論的角度對反應(yīng)風(fēng)險進(jìn)行評估勢必會出現(xiàn)遺漏，導(dǎo)致評估結(jié)果缺乏可靠性。而模糊數(shù)學(xué)法的介入主要是為了應(yīng)對化工反應(yīng)無法實現(xiàn)準(zhǔn)確定量分析的弊端，借助模糊數(shù)學(xué)，明確化工反應(yīng)風(fēng)險的影響因素，得出更可靠的評估方案。

（2）危險與可操作性分析（HAZOP）

危險與可操作性分析（HAZOP）是以最低成本對工藝危險性和可操作性進(jìn)行有效分析的方法。采用HAZOP 研究方法來識別化工工藝設(shè)計中潛在的危險性并進(jìn)一步研究加以解決。對一套化工工藝而言，從工藝參數(shù)（如溫度、壓力、流量、液位等）出發(fā)，發(fā)現(xiàn)可能的偏差，再進(jìn)一步確定防止由偏差轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿实拇胧?/p>

4 造成化工工藝安全設(shè)計出現(xiàn)安全問題的原因

4.1 安全設(shè)計的基礎(chǔ)資料問題

化工工藝的安全設(shè)計需要以現(xiàn)有的化工資料為切入點，對當(dāng)前企業(yè)的化工生產(chǎn)狀況進(jìn)行分析，結(jié)合其傳統(tǒng)的資料內(nèi)容，及時開展改革以及創(chuàng)新的設(shè)計工作。但是，當(dāng)前我國大部分企業(yè)在開展化工工藝安全設(shè)計工作的過程中會直接借鑒并使用原本的資料信息，完全忽視了原本資料的滯后性影響，這給新安全設(shè)計工作的開展造成了一定的阻礙，安全設(shè)計的基礎(chǔ)資料完整度低下，各項資料內(nèi)容也不夠精確，無法及時處理各類問題。

4.2 安全設(shè)計投入較少

目前，我國化工企業(yè)的安全投入成本較少，很多企業(yè)會過于注重經(jīng)濟(jì)收益，從而減小了總體項目的成本費用，一味地削減各個部分的費用支出，企業(yè)對于安全投入生產(chǎn)成本的重視程度低下，致使其工藝設(shè)計存在著較為嚴(yán)重的安全隱患問題。

4.3 化工工藝安全識別以及檢測力度低下

化工工藝是一類較為特殊化的工藝技術(shù)，其需要處于高溫高壓的條件下，且其帶有較強的腐蝕性，存在燃燒爆炸等的安全隱患?，F(xiàn)階段，我國相關(guān)技術(shù)并不是十分的完善，且化工工藝安全識別以及檢測的力度比較薄弱，這就導(dǎo)致其在實際的生產(chǎn)過程根本無法及時處理出現(xiàn)的問題，阻礙了其地區(qū)行業(yè)工作的開展。

5 化工工藝安全設(shè)計的控制措施

5.1 工藝系統(tǒng)

（1）工藝過程應(yīng)采取嚴(yán)格的防泄漏、防火、防爆、防塵、防毒、防腐蝕等主要措施。

（2）正常工況與非正常工況下加強對危險物料的安全控制措施，如聯(lián)鎖保護(hù)、安全泄壓、緊急切斷、事故排放、反應(yīng)失控等措施，對重點監(jiān)管的危險化工工藝應(yīng)說明采取的控制系統(tǒng)與相關(guān)規(guī)定的符合性。

5.2 設(shè)備與管道

（1）壓力容器、設(shè)備設(shè)計與國家法規(guī)及標(biāo)準(zhǔn)的符合性

壓力容器的使用工況通常較為惡劣，經(jīng)常應(yīng)用在各類深冷、高溫、高壓以及高腐蝕性生產(chǎn)環(huán)境中，而且其盛裝介質(zhì)多數(shù)情況下為易燃、易爆的液化氣體或者具有高度危害的化學(xué)介質(zhì)。壓力容器必須嚴(yán)格按照相關(guān)法律、法規(guī)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行加工制造，確保壓力容器在生產(chǎn)和使用全過程的安全性。

（2）主要管道材料的選擇和防護(hù)措施

管道材料直接決定了管道的實際質(zhì)量。管道中的工藝物料通常具有腐蝕性，易燃性和爆炸性。因此，在化學(xué)管道材料的選擇中，管道中的材料必須考慮管道的安全性，還要兼顧經(jīng)濟(jì)性。除了管道的實用性之外，管道材料的耐腐蝕性和可加工性也是選擇時要考慮的關(guān)鍵因素。

5.3 自動控制系統(tǒng)

化工工藝設(shè)計中應(yīng)加強自動控制系統(tǒng)設(shè)計。自動控制系統(tǒng)多采用DCS 集散控制系統(tǒng)。DCS 控制系統(tǒng)是目前最先進(jìn)、最合理的過程控制系統(tǒng)，可以適應(yīng)各種過程控制的要求。它的過程控制點分散，管理集中，系統(tǒng)具有很高的可靠性。

5.4 加強安全管理

企業(yè)應(yīng)根據(jù)安全生產(chǎn)法等相關(guān)法律法規(guī)設(shè)置安全生產(chǎn)管理機構(gòu)，配備專職安全生產(chǎn)管理人員，制定安全操作規(guī)程。企業(yè)應(yīng)編制生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案，并在當(dāng)?shù)匕踩a(chǎn)監(jiān)督管理等部門備案，按要求定期進(jìn)行演練。

加強企業(yè)與保險公司的聯(lián)系，建立完善的事故傷害保險勢在必然。當(dāng)前需要做的，是在目前的事故傷害保險的基礎(chǔ)上，逐步探索建立一條將現(xiàn)有的保險內(nèi)容擴(kuò)展到工程風(fēng)險和技術(shù)風(fēng)險上的新路子，以建立全方位的保險機制。與此同時，還應(yīng)適當(dāng)利用保險公司的力量為企業(yè)提供諸如風(fēng)險分析等其他安全服務(wù)，從整體上降低企業(yè)的安全風(fēng)險。

6 結(jié)語

化工工藝安全設(shè)計工作的開展會直接決定化工企業(yè)的未來發(fā)展態(tài)勢，化工工藝安全設(shè)計工作存在著一系列的設(shè)計難點問題，且化工生產(chǎn)流程當(dāng)中隱藏著安全隱患，想要保障化工生產(chǎn)的安全，就必須及時開展并完成化工工藝危險識別以及控制等各項工作。全方位地優(yōu)化生產(chǎn)實踐過程，改造并創(chuàng)新相關(guān)的機械設(shè)備，使得我國的化工生產(chǎn)能力得到顯著性的提升，完成化工工藝安全設(shè)計工作任務(wù)，規(guī)范危險因素的識別以及控制等工作，為我國化工工業(yè)的發(fā)展做鋪墊。