化工工艺设计中安全危险的判断及对策分析

化工工艺设计中安全危险的判断及对策分析

强晓文 周帅

新疆库尔勒美克化工股份有限公司 新疆维吾尔自治区库尔勒市 841000

摘要：化工工艺设计安全危险是来自多方面的，其主要体现在物料、设备、工艺线路多方面。文章通过对工艺设计安全危险进行准确判断，结合实际问题探讨工艺设计危险问题的预防对策。

关键词：化工工艺；工艺设计；安全危险；化工设计

引言

化工工程设计是化工工程项目中的一项重要环节，也是化工工程建设的前提，而设计的安全性也决定了化工工程的整体的安全性。化工工程设计过程中，应当尽量保证设计的合理性，结合工程的具体特点，保证最终设计方案的安全性。

1化工工艺设计

化工工艺设计是指原材料经化学反应，最终转变为化工产品的过程。其中，首要环节是原材料处理。即，将化工原料进行净化、提浓、混合、乳化、粉碎等处理后使原料质量满足相应标准。其次是化学反应环节。即原材料经预处理后，使其在相应的压力、温度条件下完成化学反应的过程，这一过程包括化学反应转化率和收率。再次是产品精制环节。在这一环节，主要利用化学反应实现混合物的分离，并去掉其中的杂质，以及没有利用价值的废弃物。产品精制的工艺主要包括萃取、提纯等，实现产品净化，获得符合相关规定或标准的产品。化工工艺设计包括概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。其中，概念设计多为试前进行，概念设计的任务主要是检查生产路线及工艺条件是否合理。中试设计的任务则主要是检验小试所确定的工艺路线及条件，以及试制产品考核使用性能，为实际生产时获得相应数据提供便利。基础设计的任务则是技术开发阶段的最终研究成果，主要为后期实际生产时提供装置建设所需的技术要点。初步设计作为精细化工艺设计的第一环节，其初步设计的最终成果包括设计任务书、总概算书等。施工图设计，主要任务是依据化工项目的审批意见、建筑与非标准设备制作的相关要求，把初步设计所确定的相关设计原则、方案以文字、图样等方式把化工工艺及设备不同部分布置进行具体化。

2化工工艺设计中的危险

2.1原材料的风险

化工工艺在设计过程当中使用的原材料，大部分都带有比较高的危险程度，有可能会对于周围的环境造成比较严重的污染，甚至可能对人的身体健康造成一定的隐患。化学工艺的设计，其原材料一般来说都是以固液气体这三种物质状态所存在的。在进行化工工艺实验的过程当中，如果对于原材料不能够进行更加科学合理的控制，那么在一系列的化学反应的作用之下，很容易会因为高温或者是其他原因而造成火灾甚至是爆炸。而在实验的时候，如果一些比较刺激性的气体或者是液体出现了泄漏，那么很容易对于实验者的身体健康造成难以挽回的影响，也很容易对于周围的环境造成极大的污染，产生极为严重的后果。大部分化工操作人员必须长期的接触这一类的材料，只有这样才能够获得更加可靠的数据以及参数，但是这些原料大部分对人体都是有难以逆转的伤害的，因此对工作人员健康来说这方面也是需要关注的问题。

2.2化工设备

化工生产是原料通过一系列的化学、物理变化的过程，其变化是在化工设备中完成。化学反应是整个化工生产的核心且具有较高的危险性，化学反应器是化工生产的关键设备，因此在设计反应器时，一定要对存在的风险以及可能出现的安全隐患有充分的考虑，化学反应往往是高温，高压条件下进行的，对于放热反应，如果反应热不能及时带出，反应器会超温超压而变形，进而引起安全事故。因此，化工设备的选型时，要充分考虑工艺物料特性、工艺操作温度与压力，合理选择设备的型式和材质。

2.3工艺设计不合理

化工工艺设计需要综合考虑原材料、生产工艺、反应容器、设备、安全保障等多个方面因素，工艺设计是否科学，会直接影响到整个化工工艺生产是否安全。工艺设计不合理的现实表现主要有：未对工艺进行对比选择；未经有资质设计单位设计，简单复制过往类似工艺设计，未充分、全面辨识工艺可能存在的安全风险，将不合理的化工工艺设计应用到实际生产中，诱发各种安全风险事故。

3化工工艺设计中安全危险的控制对策

3.1工艺物料和设备

工艺物料物料的危险要从其物理化学性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸、腐蚀性、毒性及健康危害等方面进行分析和辨识。只有充分了解和掌握工艺物料特性数据，合理选择设备材质。比如对于含湿硫化氢工艺物料，压力容器在湿硫化氢环境中的应力腐蚀开裂是一种发生频率高，后果较为严重的破坏现象。硫化氢一旦泄漏大气中轻则污染环境，重则危及人身安全，在湿硫化氢应力腐蚀环境下，必须慎重选材，并且在压力容器需焊后热处理消除残余应力，避免湿湿硫化氢应力腐蚀的各种危害。设备选材料还应考虑设备的操作温度与压力，设备的壁厚和受压元件的压力等级根据温度压力相偶合最苛刻条件选取，避免压力容器在高温高压变形而发生工艺物料的泄漏而引发严重火灾和爆炸事故。此外，化工设备设计时，还需设计安全附件，包括泄压装，计量装，报警装置和连锁装置，避免设备操作失控，设备超温、超压引发设备局部变形、泄露、甚至爆炸的危险。

3.2制定紧急应对方案

化工事故的造成除了物料保存不当的原因造成之外还有操作过程不当或零件失效的现象造成的安全事故，在对安全物料进行搬运和操作的过程中，要注重相关工作人员的防卫意识，提前做好紧急事故的处理措施。恰如，提前做好爆炸时的应对措施可以在爆炸事故发生时将危险和损害系数降到最低。同时要与多个相关部门进行安全联系，确保出现问题时多个部门都可以收到警报，不仅有利于避免多个部门进行防护，降低损失成本，还可以及时进行问题反馈，对事故进行及时的处理。

3.3建立完善措施

要让整个体制变得更加的完善和合理，尽量在化工工艺设计的初级阶段，就可以进行安全隐患的防护，这样可以有效地降低发生危险的概率。比如说对原材料要进行更加精准严格的把关，把一些不符合相应标准的原材料要剔除在外。同时化工设备是不是有问题也是需要检查的，对于一些已经产生了问题的设备，必须立即更换。对于工作人员必须要能够实时监督。工作人员是否穿戴了防护服也在监督范围之内。而在实施的过程当中也要组织一些工作人员进行小组巡查，对于一些不符合规范的操作必须要立即制止。一旦出现了任何化工危险，要立即对其进行处理，将危险有可能会带来的任何损失都要尽量降低。同时对于市场要进行合格的调研，掌握更多的先进信息，与时俱进使经济效益能够获得更多的提升。

3.4 工艺路线优化

化工工艺设计的工艺路线带有一定的连续性,且工艺流程十分的冗杂,所有的化工环节都必须要以规范标准为基准,一旦某一环节产生的差错,那么就很容易导致全部化工流程工作付之东流,甚至还会造成一系列的安全事故问题,进而影响化工企业生产运营工作的开展,造成较为严重的经济损失。对此,在开展化工安全设计的过程中,工作人员必须要深入到施工现场,了解各类工艺路线,使得其设计各处都可以达到相关工艺要求标准,最大限度地降低工艺流程危险物料的使用,减小事故的发生概率。

结语

综上所述，化工工艺设计稳定可靠，对于整个化工工艺来说都是极为重要的。和每一个工作人员也有着极为密切的关系，因此必须要更加合理的检验原材料，同时设备的更新和维护也是必不可少的。让设备在运作的时候能够尽量避免故障，同时也要让工作人员能够真正的做到更加安全地进行化工实验，保证工艺设计的合理性，为化工生产提供有力依据。

参考文献

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[2]陈培诚.化工工艺设计风险的防范措施分析[J].化工管理,2018(14):201.

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