危險化工工藝的安全控制措施探討

周世明，薛亞東

（江蘇揚農化工股份有限公司，江蘇揚州 225009）

危險化工工藝的安全控制措施探討

周世明，薛亞東

（江蘇揚農化工股份有限公司，江蘇揚州 225009）

近些年，我國的化工項目建設很多，工藝條件對壓力、溫度要求較苛刻。對危險化工工藝的安全設施要求較嚴格，聯鎖控制點也設計得較多，為了保證化工操作的安全，通過對危險化工工藝的安全設施、聯鎖控制點進行了簡要介紹，對HAZOP分析的必要性和操作流程進行了分析，探討了農藥合成中的高危工藝控制措施，并進行了方案的優化設計。

危險化工工藝；安全；控制措施；優化設計

1 國家出臺的關于危險化工工藝的法律法規政策

2009年6月，國家安全監管總局下發了《關于公布首批重點監管的危險化工工藝目錄的通知》（安監總管三〔2009〕116號），該通知下發的目的就是讓存在安全設施配置不符合國家安全生產要求的企業進行整改，主要列舉了15種危險化工工藝的生產裝置自動聯鎖控制改造的指導通知。要求存在安全事故隱患的企業也必須進行整改，各級化工企業要遵照此項通知，積極推進危險化工工藝企業進行自動控制改造工作。

2013年1月，國家安全監督總局下發了《關于公布第二批重點監管危險化工工藝目錄和調整首批重點監管危險化工工藝中部分典型工藝的通知》（安監總管三〔2013〕3號），根據3年來各地區施行情況，研究確定了第二批重點監管危險化工工藝，組織編制了《第二批重點監管危險化工工藝重點監控參數、安全控制基本要求及推薦的控制方案》，并對首批重點監管危險化工工藝中的部分典型工藝進行了調整。

2 危險化工工藝的安全設施及連鎖控制要點介紹

危險化工工藝的安全設施主要有滅火器、消火栓、消防炮、移動式推車泡沫滅火器，這些都是為了防止在化工生產區域發生著火時，可以用以上安全設施進行滅火。另外在正常生產時，裝置區的高溫管道要加保溫棉，防燙設施要做到位。在易燃易爆區域，要注意保持良好的通風，安裝可燃氣體報警器，一旦出現泄漏，超過報警值就能在DCS上看到。在噪音大的壓縮機廠房，要注意配備消聲防噪等安全防護措施。設備檢修時，工藝人員要做好對設備和管道的置換工作，必要的地方設置盲板，防止因閥門內漏，造成施工過程中出現爆炸、傷人等事故。裝置區內部要有洗眼器、安全沐浴器的配套安全防護措施，確保有一次水，保證出現異常情況時可以保護工人的眼睛或者身體。要合理選擇這些安全設施的配套情況，保證生產檢修安全順利進行。

對于一些特別危險或重要的操作，必須采用全自動控制系統或程序控制裝置，同時系統要有聯鎖機構或聯動機構等，便于出現異常生產情況時，系統能夠自動停車。危險化工生產裝置在進行正常的生產操作時，溫度壓力有時會偏離正常的運轉狀態，出現超溫、超壓的現象。因此，在安全保護上需設置壓力控制裝置，如安全閥、放泄調節閥、爆破片等；危險化工工藝裝置要穩定操作，如控制反應料液加入的速度，控制攪拌速率，冷卻裝置要確保正常，出現異常情況時，能夠迅速啟動冷卻裝置。緊急停車系統要處于自動狀態，任何人不得以非正常理由將緊急停車系統進行旁路，必須要將聯鎖全部投用，因其他原因造成該項控制點不能投入聯鎖的，要說明原因，有相關分析論證和證明，方可對聯鎖切除。

3 危險化工工藝HAZOP分析的必要性和具體操作流程

危險化工工藝的HAZOP分析主要是從化工裝置的參數、運行狀態可能出現的偏離進行入手，分析這些偏離可能會導致的危險后果，從而發現該工藝生產存在的安全隱患，通過采取補救措施，例如增加安全措施、聯鎖報警燈方法進行密切監控，防止事故發生。這樣能夠將事故消除在萌芽之中，危險與可操作性分析必須要考慮全面，能夠從全局系統整體分析，在對隱患進行分析時要細致入微，這是危險性分析必須要嚴格要求的。工藝危害分析（PHA）是PSM的核心要素，它是有組織的、系統的對工藝裝置或設施進行危害辨識，為消除和減少工藝過程中的危害、減輕事故后果提供必要的決策依據。工藝危害分析是件很耗費時間的工作，但是意義重大。目前較為常用的是采用HAZOP分析法。

HAZOP進行分析的第一步就是對危險化工工藝的某一工藝過程進行研究，成立相關的設計小組，人員專業要覆蓋全面，包括工藝、設備、儀表、安全等等人員，根據分析的工藝流程的復雜程度，靈活安排相應的人數，但必須人員專業要全部覆蓋到。然后對人員進行相應的職責安排，成立組長、工藝技術人員、設備技術人員，明確各個小組的職責和工作范圍，如果需要協調，及時匯報組長，定期進行質量檢查和數據的審核，小組要控制好進度，確保能夠順利完成。其次就是對該化工工藝進行流程圖、物料特性、裝置結構、操作情況等相關資料的提供，各小組要對這些有個全面的掌握和認知。再其次進行小組會議，進行小組會議之前，必須要對資料收集完全，合理制定會議計劃，提高會議開展的效率。然后就是對小組成員進行HAZOP分析培訓，培訓結束后，開展對HAZOP的分析工作，最后寫分析報告，報告中要涵蓋相關的會議內容及其他文件。

現階段安監部門把各項目中危險化工工藝的《HAZOP分析報告》和危險化工工藝的PID圖作為《安全設施設計專篇》必要附件之一。在評審階段針對高危工藝進行詳細的評審。

4 SIS系統的選擇和設計介紹

SIS系統的安全級別要高于DCS系統，屬于安全儀表系統，因為該系統本身就是為設備和生產過程的安全而設計，系統在選擇儀表與執行機構時的要求也比DCS的高。在設計配置上可能還需要進行冗余配置甚至是多重配置，以保證其安全性和可靠性。

設計單位根據《HAZOP分析報告》最終確定的安全控制措施，有選擇性的增設SIS系統和相應儀表。同時將安全儀表系統分為SIL1、SIL2和SIL3三個等級，針對不同危險化工工藝安全控制的要求進行選擇。

5 農藥合成的高危工藝控制措施優化設計方案

某些農藥合成的工藝屬于危險化工工藝，因此在工藝控制措施優化上，要注重對工藝路線的選擇，從反應壓力、溫度、安全連鎖控制和增設SIS系統等多方面進行方案的對比，選擇一個合適的設計方案。

特別是對于一些農藥合成采用的加氫工藝，反應壓力較高，催化劑費用也相對高些，因此在工藝控制方面要注重安全設施的配備：反應釜安全附件設置雙安全閥；做到單釜單批次完全自動化控制進行設計；在工藝控制方面，通過設置雙測溫和雙測壓加強對反應釜溫度和壓力的監控；反應釜攪拌設置電流監控；系統含氧設施監控；反應進料要采用比例控制，聯鎖機構靈敏度高；反應釜有緊急切斷氫氣和公用工程冷卻系統，該系統要和氫氣供應形成聯鎖關系，在反應釜溫度超溫超壓攪拌發生故障時，氫氣的切斷要緊急發生動作，避免反應的持續進行，造成嚴重的后果，同時開啟公用工程冷卻系統，根據系統工藝操作條件的要求，控制壓力泄放的速度，氫氣排入安全泄放裝置；根據危險化工加氫工藝《HAZOP分析報告》的要求對氫氣切斷、溫度和壓力監控、公用工程緊急冷卻系統增設SIS系統。

6 結束語

在目前的危險化工工藝生產過程中，強調工藝的本質安全已經成為設計的主體，對化工工藝發生安全事故的潛在原因要徹底進行研究。通過分析、設計、運行和不斷優化改進控制來消除或最大限度控制危險發生，將安全事故幾率降到最低。

[1] 程虹，邵振福.化工工藝設計中的安全問題及控制[J].化工管理，2015，（8）.

[2] 芮國芬.化工工藝安全設計中的危險因素以及解除途徑探索[J].現代工業經濟和信息化.2015，（1）.

[3] 劉忠明，李巖.化工工藝設施安全聯鎖裝置有效性的評價分析[J].科技致富向導，2013，（27）.

Discussion on Safety Control Measures of Dangerous Chemical Process

Zhou Shi-ming，Xue Ya-dong

In recent years，China’s chemical projects to build a lot of pressure on the conditions，the temperature is also more demanding.The safety of hazardous chemical technology facilities also require more stringent，interlocking control points are also designed more，these two measures are implemented in order to ensure the safety of chemical operation，this paper through the dangerous chemical technology safety facilities，interlocking control The necessity and operational process of HAZOP analysis were analyzed，and the control measures of high-risk process in pesticide synthesis were discussed，and the optimal design of the scheme was carried out.

dangerous chemical process；safety；control measures；optimization design

TQ086

B

1003-6490（2017）01-0127-02

2016-12-15

周世明（1981—），男，江蘇興化人，工程師，主要從事農藥及配套中間體項目的工藝設計和項目管理。