化工工藝安全設計中的危險原因與對策

戴澐(上海市安全生產科學研究所, 上海 200233)

科技和經濟的高速發展給各行各業帶來了不同的變化，但是不管變化體現在各行業的特征是否相同，變化的程度都是巨大的。由于化工行業的特殊性和高危性，化工工業在生產過程中往往伴隨高危和高事故發生率，區別于其他設計行業，化工工業本身由于原材料和工業內容存在諸多的安全隱患。因此，化工企業在進行生產的過程中，應該充分了解和認識之中的利害關系，以求長期安全的發展。

1 化工工藝安全設計

1.1 化工工藝的概念

化工工藝不為大家所熟知的原因在于其復雜性和專業性。通過繁瑣有規律的化學反應將原材料利用化學反應轉變成所需要的產品的過程稱為化工工藝。其生產過程分為三個具體的步驟：

(1)原材料的選擇和處置。化工工藝對原材料的要求是極其嚴苛的，需要根據實際的生產需要對化工原材料進行不同的專業處理，通常需要進行凈化、融合、提純等多種操作。

(2)專業的化學反應處理。通過專業的化學知識熟練的運用原材料可能產生的化學反應，將預先處理好的原材料在特定的適宜的條件下進行轉換，以特定的化學反應達到工藝所需要的反應轉化率，生成所需要的新的化學物質。

(3)對加工后的產品的處置。化工產品的成型不光過程繁瑣專業性強，而且后續處置也極為重要，不然很可能前功盡棄做了無用功。將由化學反應得來的產品利用專業的工藝程序進行提純保存才能生成最終符合規格的制成品[1]。

1.2 化工工藝設計的概念

根據原材料的性質、需要進行反應的條件、可能發生的反應等來確定工藝流程和生產設備，這整個設計流程即化工工藝設計。要完成這個工藝的設計需要設計人員了解每種原材料和產品的設計要求和對應準則，抱著科學嚴謹的設計態度，遵守安全規程等一系列嚴苛的條件。另外還需要靈活的應變能力和專業的化學知識，既要遵從安全第一的準則，又不能和生產產生矛盾，以期達到化工生產的安全高效進行。

1.3 化工工藝設計的特點

專業技術要求高，工藝流程高危、繁復是化工工藝設計最明顯的特點。雖然化工工藝發展已經有一段歷史了，但是我國的化工工藝依舊存在著許多隱患，如：①化工工藝基礎設計資料不完善不健全。化工工藝設計的規律和流程無一不是通過大量的科學實踐由科研單位，根據所得數據整理編輯而在化工企業中廣為流傳。由于許多資料在流轉的過程中無法達到百分百的檢驗和完善驗證，資料的安全性和完整性無法得到完全的保證。②工作量龐大。由于化工工藝的設備和過程專業性極強，設備和原材料種類多，需要注意的事項數之不清。這就要求化工工作者需要掌握大量的化工知識，另外化工工藝由于市場需求大，往往為了縮短生產周期需要不斷創新，邊生產邊改變設計的現象是常象。③設計規模多變。化工工藝的生產設備有大有小，為了節約成本，加快生產周期，往往許多化工企業不會完全遵從設計規范[2]。

以上總結的化工工藝所存在的隱患可能只是冰山一角，但往往就是這些細微的工藝隱患造成了工業事故。由此可見，化工工藝設計中的安全設計和危險控制是多么重要。

2 化工工藝存在的安全危險及其判斷和控制

2.1 化工工藝設計中的安全危險判斷

通過對化工工藝概念和化工工藝設計特點的介紹，不難發現化工工藝其實是一項專業性要求極高，危險程度極高，對嚴謹性要求也極高的工藝流程。因此，化工企業對于安全危險的認識將極大的影響化工工業的發展。為確保化工工業的安全，需要對其中存在的危險有著清楚的判斷和認知。化工工藝中的安全危險，通常是指化工工藝在生產活動中，由于各種化學反應所產生的各種難控制因素而引發的安全事故。安全危險的判斷就是對整個工藝流程中可能出現的不可控因素和隱患進行模擬分析研究。但是由于化工工藝設計中的不可控因素具有很強的不確定性和潛發性，所以化工工藝人員需要不斷加強對這些因素的分析判斷能力，在操作過程中要嚴格遵守各種規范，最大程度的規避危險的發生，確保整個化工工藝的安全性。依據以往經驗，對化工產品中存在高危性的原材料和制成品必須進行嚴格的監管保存，深刻的了解其危害性，認真仔細的對待每一個生產步驟，既然危險無法根除，那只能盡量降低事故的發生率[1]。

2.2 化工工藝設計中危險因素的控制

化工工藝流程的特性繁多，通過總結歸納我們發現還是有規律可循的。下面將從不同的方面對危險因素進行講解。

(1)化工材料

產品的原材料和制成品的存在形態也是多樣的，有氣、液、固三種形態。由于不同形態的化學物品具有不同的化學性質或物理性質的危險性。因此在進行儲存和運輸過程中要對材料的特性進行充分的了解和掌握，以便更好的對危險進行判斷和分析[3]。

(2)工藝路線

發生化學反應并達到最終所需要的化學反應物，往往可以根據材料的不同有多種選擇。如何選擇最合適的工藝路線，以求達到最高的安全，需要大量的實踐經驗和專業知識來加以判斷。在工藝設計過程中，設計人員應當盡量使用無毒無害或者相對危害性較低的材料，來取代危害性高的材料。而化學反應的過程中，盡量選擇緩和的形式，可以采用合理的化學催化劑，對于化學反應所需要的條件選擇“避重就輕”。積極應用新的技術設備，盡可能減少化學產品的儲存量，控制減少整個過程中化學廢料的產生，實現回收利用，減少對環境的破壞。

(3)化學反應裝置設備

化學反應是化工企業生產化工產品的核心部分，化工企業只有通過化學反應才能獲取所需的化工產品。但是由于化學反應不同于物理反應僅形態上發生轉變，在發生化學反應的過程中會產生許多危險因素。所以在反應器具的設計和制造時要充分全面的考慮規格和質量，從根本上減少事故發生的可能性。

(4)管道運輸

化學產品都具有其獨特的特性，如易燃易爆，腐蝕有毒等。所以在運輸和儲存過程中要嚴防泄漏。因此對儲存和運輸的器皿工具有著極高的要求。在管道設計時要有針對性的選擇材料和路徑，以避免化工產品泄漏[2]。

(5)儲存裝置

由于化工產品存在著不同的物理形態，所以儲存化工產品的工具器皿多種多樣。設計人員要針對不同的化工產品選擇不同的儲存工具，對不同的材料性質，對應其特性進行儲存。

(6)安全防護監管

化工產品的高危性通常體現在其易燃、易爆、腐蝕、劇毒的特性上。因此在防護措施上要充分針對這4個高危特性，既要做到防范又要做到控制，以求達到減少人員傷亡和財產損失的目標。常見的化工廠選擇的安全防護裝置有防火門墻、消防滅火系統等，利用多重的安全防護和嚴格有效的監管防范于未然[3]。

3 結語

化工工藝的設計是否科學合理直接決定著化工工藝的最終成果。如何從源頭上減少危險的發生，避免人員和財產的損失，要求化工工藝的設計人員充分認識安全問題的重要性，注重設計環節的科學性。本文通過對化工工藝存在的問題和相應解決方法的分析研究，以期達到化工企業增強對安全的重視，減少危險發生的目的，從而保護人民大眾的人身財產安全。

[1]趙文濤，劉克強.論化工工藝設計中安全危險的識別與控制[J].中國石油和化工標準與質量，2013，11(14)：12—13.

[2]李鑫.化工工藝設計中安全危險的識別與控制探討[J].化工管理，2014(20):59.

[3]汪蘭英，楊健.探討化工工藝設計中安全危險的問題[J].中國石油和化工標準與質量，2013，13(19) ：56—57.