淺析化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的問題

（甘肅能源化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅蘭州市，730000）王偉玨

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展前景是可觀的，化學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)水平也有待提高。但由于國內(nèi)工藝設(shè)計(jì)起步較晚，設(shè)計(jì)中存在的安全隱患問題還有待解決。為了從根本上促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)的良好發(fā)展，解決本質(zhì)安全隱患問題，需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員不斷探索和實(shí)踐，提高工藝設(shè)計(jì)水平，才能有效地開展本質(zhì)安全設(shè)計(jì)，指導(dǎo)生產(chǎn)。

1 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全危險(xiǎn)問題

1.1 化工原料的選擇

化工原料是化工生產(chǎn)的必需品，化工原料的選擇也是化工生產(chǎn)的第一步。在化工工藝設(shè)計(jì)中，需要了解材料的性能特點(diǎn)，特別是化學(xué)反應(yīng)機(jī)理、過程和反應(yīng)熱。同時(shí)，考慮到化工原料儲(chǔ)存時(shí)不同的環(huán)境要求和物料運(yùn)輸、儲(chǔ)存管理的特殊性，進(jìn)行分類和綜合設(shè)計(jì)，作為設(shè)計(jì)依據(jù)之一。如果盲目混放，容易造成危險(xiǎn)事故。

1.2 設(shè)備選型

在設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)設(shè)備和管道所在裝置的材料特性、工作溫度、工作壓力、工藝操作特性等綜合因素的不同要求，以及腐蝕情況，選用合適材料的設(shè)備，磨損、蠕變、疲勞等影響設(shè)備使用壽命的因素，從而有效減少危險(xiǎn)因素的發(fā)生。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，企業(yè)往往過于注重生產(chǎn)效率，使得設(shè)備長時(shí)間在極限工藝條件下運(yùn)行，大大增加了發(fā)生危險(xiǎn)問題的概率。其次，生產(chǎn)過程中往往缺乏對金屬材料的檢驗(yàn)，無法及時(shí)發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷。最后，材料疲勞也是導(dǎo)致器件腐蝕和損壞的重要因素。

1.3 化工工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不齊全

一般來說，在開發(fā)新工藝包的過程中，常用的設(shè)計(jì)原材料來自科研單位或根據(jù)有關(guān)資料進(jìn)行配制。在準(zhǔn)備期間，未得到工作生產(chǎn)的檢查或改進(jìn)，相關(guān)數(shù)據(jù)內(nèi)容的完整性無法與具有長期安全影響的成熟設(shè)備相比。化工產(chǎn)品種類繁多，所需設(shè)備種類復(fù)雜，設(shè)備規(guī)格也多種多樣。在非標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計(jì)和定型裝置的選擇上，對裝置的功能有很高的要求。在工藝細(xì)節(jié)和設(shè)備不匹配的情況下，不完整和不清楚的信息將導(dǎo)致安全問題。

1.4 工藝路線的設(shè)計(jì)與選擇

在化工工藝設(shè)計(jì)過程中，同一產(chǎn)品有不同的工藝路線和方法。具體的選擇和設(shè)計(jì)應(yīng)以安全風(fēng)險(xiǎn)概率最小、環(huán)境污染最小為原則，盡量選擇和設(shè)計(jì)無危害、風(fēng)險(xiǎn)最小的化學(xué)反應(yīng)路線，盡量選擇對環(huán)境污染最小的生產(chǎn)原料，保護(hù)環(huán)境，保證生產(chǎn)反應(yīng)穩(wěn)定。在生產(chǎn)反應(yīng)過程中，可以使用相應(yīng)的催化劑來緩解化學(xué)反應(yīng)的強(qiáng)度；詳細(xì)分析和掌握化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)信息數(shù)據(jù)，有助于確定發(fā)生爆炸的概率；分析可能發(fā)生的危險(xiǎn)副反應(yīng)，詳細(xì)分析原材料，催化劑和各種輔助材料，并對上述材料進(jìn)行分析，為混合反應(yīng)做好詳細(xì)記錄和準(zhǔn)備。此外，還需要對不同工藝條件下的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控，包括溫度、壓力、生產(chǎn)開停工，以及各反應(yīng)罐的壓力波動(dòng)和相關(guān)數(shù)據(jù)信息。在化工設(shè)計(jì)過程中，要考慮各種可能性，使設(shè)計(jì)合理，生產(chǎn)安全。

2 解決化工工藝設(shè)計(jì)中的安全危險(xiǎn)問題策略

2.1 工藝材料安全隱患的識(shí)別與控制

化學(xué)工藝設(shè)計(jì)是指通過化學(xué)反應(yīng)對化學(xué)過程中的原料進(jìn)行加工的過程。因此，原材料是化工工藝設(shè)計(jì)中安全隱患識(shí)別和控制的重要方面。在原材料加工成化學(xué)產(chǎn)品的一系列化學(xué)反應(yīng)中，這些化學(xué)過程材料會(huì)加工成半成品、副產(chǎn)品和成品。這些產(chǎn)品及相應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)需要嚴(yán)格觀察和檢驗(yàn)，如穩(wěn)定性、可燃性、是否易爆炸等。將檢查得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，以供參考，防止生產(chǎn)過程中危險(xiǎn)事故的發(fā)生，但找不到事故原因。

2.2 化工工藝路線設(shè)計(jì)

在化工生產(chǎn)中，工藝路線的設(shè)計(jì)尤為重要，它是連接化工原料和化工產(chǎn)品的紐帶。為了生產(chǎn)出一個(gè)成功的化工產(chǎn)品，必須科學(xué)、合理、嚴(yán)格地安排化工生產(chǎn)的工藝路線，每一種化工產(chǎn)品的生產(chǎn)方法都是不同的，如果一步出錯(cuò)，就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。同時(shí)，對于相應(yīng)的化工生產(chǎn)工藝路線的選擇也可以避免安全事故的發(fā)生，因?yàn)樯a(chǎn)某些化工產(chǎn)品會(huì)有不同的生產(chǎn)工藝路線，其中一些會(huì)增加化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，浪費(fèi)更多的資源。還有一些工藝生產(chǎn)路線會(huì)添加不安全的催化劑進(jìn)行生產(chǎn)，這些催化劑通常具有易燃、易爆、有毒等特性，一旦發(fā)生安全事故，一般都比較嚴(yán)重，甚至?xí)黾迎h(huán)境污染的程度。因此，對于化工工藝路線的設(shè)計(jì)，不僅要詳細(xì)分析各方面的得失，還需要制定完善、科學(xué)的工藝路線設(shè)計(jì)及相應(yīng)的法律法規(guī)，以確保不良企業(yè)為了自身利益而實(shí)施危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)路線追求利益。

2.3 化學(xué)反應(yīng)裝置的檢修

化工工藝設(shè)計(jì)中最難注意的是化工反應(yīng)裝置或安全隱患，因?yàn)榛すに囋O(shè)計(jì)主要針對原料和工藝，而在化工生產(chǎn)中，除了化工原料和化工工藝外，最重要的部分是化工反應(yīng)裝置。化學(xué)反應(yīng)裝置是化工原料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的載體。如果化學(xué)反應(yīng)裝置出現(xiàn)問題，不僅會(huì)影響化工生產(chǎn)，還會(huì)引發(fā)爆炸、污染物質(zhì)泄漏等重大安全事故。因此，控制化工工藝設(shè)計(jì)中安全事故的發(fā)生對化工反應(yīng)裝置的安全維護(hù)是十分必要的。在化工生產(chǎn)中，每個(gè)化學(xué)反應(yīng)裝置都要配備專業(yè)的維修人員。化學(xué)反應(yīng)前后，應(yīng)檢查并記錄化學(xué)反應(yīng)裝置。對存在問題的化學(xué)反應(yīng)裝置，要及時(shí)報(bào)告并排除可能出現(xiàn)的安全故障，使化學(xué)工藝設(shè)計(jì)工作更加安全。

2.4 建立健全監(jiān)理制度

在識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對風(fēng)險(xiǎn)因素的監(jiān)管，建立健全管理制度。企業(yè)必須建立安全管理機(jī)構(gòu)，保證自身的管理水平。安全管理部門要準(zhǔn)確識(shí)別化工生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)因素，加強(qiáng)控制。對發(fā)現(xiàn)的重大隱患，地方執(zhí)法部門也應(yīng)實(shí)行“雙閉環(huán)”監(jiān)管。既要檢查產(chǎn)品性能，又要檢查生產(chǎn)環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化，檢查隱患，診斷隱患，列出隱患，制定整改方案。

2.5 加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)過程管理

化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時(shí)，安全事故時(shí)有發(fā)生。企業(yè)要重視和加強(qiáng)對生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的控制。首先，要嚴(yán)格選擇材料和設(shè)備。由于化學(xué)反應(yīng)的不同，設(shè)備的選擇也不同。需要根據(jù)反應(yīng)情況選擇最合適的設(shè)備。因此，有必要對安全事故數(shù)據(jù)和化學(xué)反應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總。在總結(jié)安全事故經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對化學(xué)反應(yīng)信息進(jìn)行了分析，確定了不同反應(yīng)過程中使用的設(shè)備。然后，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，用最合適的設(shè)備進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。在化學(xué)反應(yīng)過程中，要對設(shè)備進(jìn)行全面監(jiān)控，加強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)的控制。例如，如果化學(xué)反應(yīng)中存在多個(gè)多階段反應(yīng)，可以縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，同時(shí)增加反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語

在化工企業(yè)中，生產(chǎn)過程必須遵循科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚕袷叵嚓P(guān)法律法規(guī)，識(shí)別和控制可能存在的危險(xiǎn)，以確?；て髽I(yè)工藝安全設(shè)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)重大安全問題，確?；て髽I(yè)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。認(rèn)真研究分析化工企業(yè)化工過程安全設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的問題，并針對問題制定相應(yīng)的解決方案，以確保安全過程體系的完善和施工人員的生命安全，有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展確保我國化工企業(yè)健康發(fā)展。