O李含力(晉城澤泰安全評價中心 山西晉城 048000)
化工工藝的風險識別與安全評價分析
O李含力
(晉城澤泰安全評價中心 山西晉城 048000)
隨著科學技術的發展,各行各業的生產技術都得到了很大的進步,當然化工行業也不例外,現階段,在我國的化工行業中,生產過程的連續性都很強,因此整體操作比較繁瑣,與此同時存在的潛在安全隱患就更多,再加上化工生產的原料很多都是有毒、易燃易爆等物質,所以在生產過程中出現安全事故,將會給企業和社會整體帶來很大的危害,基于此,文章在分析了化工工藝的相關概念后,重點研究了化工工藝的風險識別技術和化工工藝的安全評價的相關內容,僅供同行借鑒參考。
化工工藝;風險識別;安全評價
化工行業是工業發展的基礎,但化工生產中有存在很多不同于一般產業的地方,其最主要的特點就是生產過程比較復雜,且生產中的安全隱患非常多,一旦出現安全事故造成的損失也是無法估計的。基于這樣的環境,近年來,風險評價已經成化工生產行業的研究重點,與此同時也取得了一定的成效,但是整體上在化工生產的危險工藝識別上還有一些缺陷,導致評估標準不科學,進而影響了生產風險控制成果,甚至對化工生產從業人員的生命安全造成了一定的威脅,所以,研究化工工藝風險識別與安全評價的相關內容很有必要。
1.化工工藝的概念
化工工藝從流程上看主要是三部分組成的:原料經過相應的反應過程生成產品后再經過精制最終得到目標產品。具體的工藝流程分析如下:第一,原料的處理。原料處理的目的是為了能滿足反應的需要,一般原料的處理就是粉碎(固體的)、提純、凈化以及混合等等。第二,化學反應。這一過程是化工生產的關鍵和核心。經過處理的原料,在特定的溫度和壓力下進行反應,以此得到目標產物和目標產率。化學反應的類型也很多,常見的就是:氧化還原、聚合分解、磺化、硫化等等。通過反應,通常會獲得目標產物及其他副產物。第三,產物的精制。這一過程進行的目的就是因為目標產物生成時還有其他副產物,通過精制能將副產物分離,除去副產物得到目標產品。上述三個步驟都是在其特定的反應設備中進行,在特定條件下完成物理化學轉變。
2.危險化工工藝
危險化工工藝就是化學生產工藝中可能引發引火災以及中毒等不安全事故的化工工藝。按照相關編制一般危險化工工藝主要包含十五類工藝,比如:電解、硝化、合成氨以及氯化工藝等等,以上每種工藝都有代表性工藝。
現階段,化工工藝的風險識別已經成了化工行業的研究重點,企業是化工企業安全文化和安全生產的核心部分。化工工藝風險識別技術主要是對工藝生產中的不確定因素、風險較高的因素進行分析和判斷。風險識別的重點在于分析危險源的相關內容。
1.化工工藝風險的危險源分析
(1)危險化學品。危險化學品常見的就是易燃易爆品、壓縮品、液化氣體、及有害物體等等。這些危險化學品安全風險的發生主要和其化學反應和物理性質有關,一般在化工生產的所有過程中都有所涉及。通過對上述化學危險品的研究發現,液化氣體的的危險性相對是最大的,同樣也是最嚴重的,常見的危險液化氣體主要有液化石油、NH3以及H2S氣體等。以液化石油為例進行說明:該液化氣體是由油氣田或石油煉制成的,屬于碳氫化合物,其可做化工生產的原料,還能作為燃料,但其屬于易燃易爆氣體,揮發性很強、受熱易膨脹,如果被人體大量吸入就會造成一定的生命危險,比如窒息中毒等。
(2)化工工藝路線方面的危險性。通常來說,任意一個工藝設計都需要許多工藝路線去構成,任意一條路線出現安全問題都會影響造成巨大損失,必須重視其的設計。其設計的主要內容是化工生產中所需要的設備、材料和工藝條件,為了確保生產的安全,要優先選擇污染少、危害低的生產材料,優化工藝設計,不斷改進和優化生產工藝,提高材料的利用率,并配置先進的污染處理設施,降低廢棄、廢液和廢物的污染影響,避免因為生產條件改變而不利于化工生產,建立完善的污染處理系統,減少其對環境的污染。
(3)化學反應裝置的危險性。化工生產的危險性除了來自原料、產品之外,反應裝置帶來的危險性也是不容忽視的。化工生產的重點在于材料間的化學反應,但是在反應的過程中會產生大量的氣體和熱量,如果反應裝置不夠合理和科學,必然會給生產留下隱患,因此在進行反應裝置的設置時,必須要經過科學嚴謹的計算與分析。化工工藝設計的基礎是在于與化學反應的反應速度和熱效應。只有有效控制材料的反應過程才能確保化工生產的順利,對生產中的材料添加速度、溫度等生產環節進行有效控制。如催化裂解、減壓蒸餾等工藝中反應裝置安裝、運維也存在一些危險性。比如對催化裂化裝置,該裝置中主要有反應器、加熱爐、燃燒室等這些裝置所帶來的潛在完危險也是不容忽視的。
(4)管道方面的危險性。化工生產中很多高危材料的進料都是依靠管道來完成進料的。所以管道的設置要安全合理,不能有任何的漏洞或缺陷,以免出現危險品的泄露,這即會影響化工生產,更會給環境和人民帶來巨大的損害。所以,在進行管道的設置時,要全方位的考量各方面因素的影響,將管道滲漏的可能性降低至最小。因為管道的連接口及彎頭位置是最可能發生滲漏的位置,所起要特別對其進行重視,設置科學和合理的彎頭及接頭配置,降低滲漏出現的幾率。同時,還要注意其它影響管道順利運營的情況出現,如柱塞流等的發生。
(5)反應過程中風險識別。反應過程中的風險是工藝風險中的關鍵內容。原料反應過程,最先影響的是化工生產效率,另外某些特定條件下其也會影響工藝安全。所以強化反應中風險識別也是很關鍵的,反應中風險識別重點應該放在原料的審核上,在保障產品質量的基礎上,盡量選用毒性小、反應不劇烈及安全系數高的原料,如確實不能避免,要事先做好安全防范措施,防止反應物對外界造成危害。化工工藝中先稀釋反應物,在催化作用轉成化學產品,這樣不僅能保障預期產值,還能增加工藝安全性,整體效果很好。
2.安全風險管理
(1)地方政府部門應該進一步當地化工生產企業的安全監督管理力度,一旦發現企業存在安全隱患,即刻要求改正,逾期未改的依法處理。
(2)化工企業應該提高安全生產意識,將安全生產放在企業發展的第一位。在化工生產中,一旦出現危及人身安全情況,無論生產的重要與否,都應該立即停止生產工作,及時消除隱患,要在保證生產者安全的基礎上提高生產效率。
(3)建立安全生產體系。應該把具體的安全生產管理體制落實到具體到的車間,抓住生產中的關鍵和薄弱環節,步步落實保障安全生產工作的順利開展。必要時應該對生產中的不安全因素進行實時監控,找出隱患,從根源上控制安全隱患,以防止重特大化工安全事故的發生。
(4)采用先進的電子信息技術,提高安全控制系統水平。化工工藝的工序復雜繁多,必須注重對每個工藝環節的控制和管理,嚴格控制施工過程中的各相關參數,如反應溫度、時間、壓力等,以確保工藝的質量與安全。通過引進集散控制系統,即DCS系統,其通過計算機系統實現對工藝流程的控制和調整,從而提高工藝的質量與穩定。ESD系統,也被叫做緊急停車系統,它與主控制系統之間沒有的聯系,它主要負責工藝生產中的安全生產控制。一旦發生安全隱患,其可以迅速對其作出預警,并采取相關的控制調整措施,比如停止進料、緊急通風或冷卻等措施,以降低或者阻止由于人為原因造成的安全事故或者隱患
1.化工工藝安全評價現狀
因化工工藝中的潛在危險比較多,現階段國內外相關研究人員都對化工工藝生產中的爆炸、中毒等事故做了定量分析,因為定量評價方法能對化工風險做出明確的分級,因此其得到了較好的推廣和應用。
2.化工工藝的安全評價的主要內容
第一,反應設備的安全性。在化工原料的混合、干燥以及過濾等過程中,反應設備的安全對其影響也很大。反應器不僅僅只是進行化學反應,還會存在液體流動以及能量傳播等,因此相互之間可能會有影響和作用關系。可以說反應設備影響著化工設備的安全性。因反應設備中操作很穩定、生產能力也很強,加上整體安全性高,因此在化工過程中占據重要的位置。但工藝不一樣對應的反應特點必然也有差異,因此間歇工藝過程相對就更精確簡便,同時可操作空間就相對大一些,在構建時可用一些精度低的數據,這樣使用范圍就會廣泛一些。第二,反應路線的安全性。每一個化學反應是都有很多工藝路線,因此應該盡量選擇危害最小的路線。采用無毒害的、危險度低的原料,降低反應要求。比如:用催化劑稀釋反應原料中的危險物,以此降低反應劇烈程度;用先進技術降低危險物含量;提高原材使用率,同時提高反應中廢料的回收率,以此減輕環境危害。第三,防護設備的安全性。化工設備反應時,有時運轉情況不正常,可能會出現高溫、高壓現象。在考慮安全性時,要合理控制壓力裝置,以此保障整個設備的安全性。
綜上所述,因為在現代化工生產工藝中存在的安全隱患很多,因此在工藝研究中強化對安全風險的識別和評價就顯得尤為重要。做好風險識別和安全評價工作不僅能降低化工生產中安全事故出現的頻率,還能保障生產人員的人身安全,進一步提高化工生產企業的整體效益。因此要求相關人員應該強化對這方面工作的認識,同時不斷提高風險識別技術并完善安全評價體系,最重要的是還要提高專業基礎知識,以此消除化工工藝中的不安全因素,進而促進化工行業的安全有效發展。
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[3]劉巖.試析化工工藝的風險識別與安全評價[J].民營科技,2014,08:40.
Risk Identification and Safety Evaluation Analysis of Chemical Process
Li Hanli
(Jincheng Zetai Security Evaluation Center, Shanxi Jincheng,048000)
With the development of science technology, great improvement is achieved for production technology of every walk of life,and the same for chemical industry, for China’s present chemical industry, production course has good continuity,so its whole opreation is complex and at the same time, the existing potential safety hazard is big. Furthermore, many raw materials of chemical industry production are toxic, lammable and explo sive, so the accidents appearing in production course will bring great harm to enterprises and society. Based on that, after analyzing the relevant conc epts, this paper puts stress on the research of risk identif cation and safety evaluation to provide reference for the same profession.
chemical process;risk identif cation;safety evaluation
TQ086
A