化工工藝設計過程中安全問題的有效控制

陳天天 王倩倩 張祖玲（河南省化工研究所有限責任公司，河南鄭州450000）

化工工藝設計過程中安全問題的有效控制

陳天天 王倩倩 張祖玲（河南省化工研究所有限責任公司，河南鄭州450000）

眾所周知，化工原料具有易燃、易爆、易腐蝕和劇毒等特征，基于此，在化工工藝設計中一定要確保安全，最大限度地降低危險問題的發生。安全事故的出現多與設計的不合理有直接關系，這就需要化工行業在提升安全認知的同時，加大對工藝設計的規范與健全，尤其涉及到危險問題的關鍵點，更要確保管控機制的執行力度。本文以安全問題作為切入點，旨在為化工行業實現可持續發展提供些許參考和助力。

化工；工藝設計；安全；控制

隨著我國化工行業的飛速發展，工藝設計作為化工生產的關鍵環節，越來越受到重視。由于化工原料多具有危險性，一旦處理不當，輕者會對工作人員產生健康威脅，重者將會造成安全事故，后果不堪想象。因此，健全工藝設計事關化工企業的生存與發展，對于石化行業而言，其影響作用更是不可替代。然而我國化工工藝設計水平還有很大的提升空間，如何實現“未雨綢繆”，從而避免“亡羊補牢”，是所有石化企業要認真思考和解決的課題。此外，在科技進步的推動下，工藝設計要確保安全第一基礎上，還要與時俱進，以推動石化行業能夠平穩、快速發展。

1 對化工工藝設計的概述

1.1 化工工藝的概念

化工工藝是將化學原材料向化學產品轉換的技術途徑，化工工藝質量決定了生產過程能否實現優質、安全和高效。化工工藝的流程既包括對原材料的處理，同時又要充分根據化學反應進行設計，并做好化學產品的精處理。

1.2 化工工藝設計及其特點

化工工藝設計的范疇區域很大，在設計中既要考慮原料、條件及流程等反應要素，同時要兼顧對化工工藝的管理，尤其是對危險應急問題的預防及處理。此外還要結合安全因素對工藝進行持續優化和改進，以實現精簡、規范且穩定運行的目標。化工工藝設計具有諸多特點，首先，設計十分繁瑣復雜，覆蓋面積較廣。其次，設計要具有針對性和適配性，并能根據工藝條件或規模進行實時調整。最后，化工工藝設計要具有創新性，因為很多成熟或成功的案例并不一定適合自身設計需求，只能從中吸取或借鑒。

2 對化工工藝設計中存在安全危險問題的分析

2.1 工藝物料環節

工藝物料是化工生產中所涉及材料的總稱，其中物料形態各異，性質和外貌特征也各不相同，因此需要化工工藝操作人員具有專業的辨別能力，能夠實現對所需材料的準確選定和應用。另外，工藝物料在處理過程中，還要嚴格按照相關規定和說明進行嚴密操作，以規避工藝物料環節出現任何安全漏洞。

2.2 工藝路線環節

化工企業在生產加工過程中都會需要相應匹配的工藝路線，因此工藝路線也是極易出現危險問題的環節。一方面，工藝路線的選取和設計畢竟是人為操作，一旦出現失誤，將會引發安全問題的發生。另一方面，工藝路線在實際操作中，會產生一些非人為控制性現象，例如反應過于激烈，設計無法承受相應的溫度或壓力，就會出現爆炸或泄露等事故。此外，工藝設備如果一直沿用，勢必會產生老化現象，因此其潛在威脅不容忽視。

2.3 設備裝置環節

工藝設計要力爭精益求精，并做到周全布局，以期達到“萬無一失”的目標，而設備裝置環節是工藝設計的重中之重。由于化學裝置在采購環節雖然經過了相關驗證，但是在實際生產中還需要進一步的考察，萬不可麻痹大意。而且生產操作一定按照設備的說明嚴格執行，例如在原料投放數量、時間以及維護等方面更要按照要求進行操作。

3 對化工工藝設計中安全危險問題的控制探究

3.1 密切監控化工反應過程

化學原料的易燃易爆特性決定了反應過程的激烈程度，因此在工藝設計的反應過程中，要嚴格實現對反應期間的管控，科學合理地根據反應變化，進行控制手段的調整和優化。這就需要工作人員要具有安全防范的意識，時刻保持清醒，密切關注全自動報警裝置，進而有效規避反應器出現受損。與此同時，企業還要定期對設備進行檢修和例行維護，以排查安全隱患。

3.2 工藝物料選取和管理要力求規范

石化企業生產原料的形態各異，但是從總體上來講無外乎氣、液、固三種形式。因此對于不同形態的化學物質在存儲和管理中要遵循其固有特征。不僅需要工作人員能夠牢固掌握不同化學物質的特點與活性，同時還需要時刻保持警惕，對易揮發和毒性較大的物質要及時采取各種措施進行控制，最大限度地降低其在存儲期間所產生的危害。

3.3 提升安全控制強度

化工設備管道的連接要確保無泄露點，否則一旦出現泄露，極易引發毒害或爆炸事故。因此，石化工藝設計中要充分考慮好輸送管道設備的抗腐蝕能力，進而在材料的選取、布置，以及內外徑的承壓中確保實現密封或抗壓力強度。此外，安全控制還要使管道與電纜的分布盡量遠，力爭其獨立設置，以避免交叉重疊現象發生。

3.4 精細工藝路線

首先，工藝路線設計要堅持安全第一的原則，進而結合企業自身情況和最新前沿技術，使設備裝置能夠確保安全精細化運作，同時落實循環經濟新思路，使企業實現節能減排。其次，電氣設計要充分結合當地的環境，對火災與爆炸風險進行定量分析，以避免火電安全事故的發生。最后，有效提升對化學反應強度的管理與控制，尤其是針對壓強、溫度以及揮發擴散等易失控的反應環節，要加大布防和管控。

3.5 有效管控生產環境

化工工業設計所需要的基礎材料往往都是由單位的科研部門根據實驗數據和相關材料進行編制，但有時候也會出現理論與實踐工業生產中出現的差距，數據的可靠性與完整性比不上常規設置，化工設備的工業流程的特殊性導致設備的性能化具有潛在的高要求。化工工業設計的工工作量巨大，整體投資巨大和管道的多種多樣，且以為工業物料的特殊性，都要進行特殊考慮，為了盡可能占領市場和縮短周期，一邊開發一邊進行設計，同時一邊建設一邊修改設計方案，導致潛在的隱患被不斷放大，因而在化工工業生產中對危險進行識別與控制顯得尤為重要，不僅需要設計人員的自我修改，更多的是需要基層工作人員的不斷反饋，建立反饋體系，實現問題有效互通體質，減少危險發生，強化對工業生產的控制。

3.6 制定有效的工藝防控措施

制定行之有效的工藝防控措施是保障化工設計安全的最直接方法，所以，設計人員首先應該從設計與工藝上入手制定相應的防控措施，從源頭入手將可能出現的危險消化掉。第二就是設計人員在設計的過程中時刻要考慮到每一步驟中可能出現的危險，并設計好相應的應對措施，諸如，設計人員可以在理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性等方面采取對應的措施來獲得良好的防護效果。與此同時，設計人員在采取工藝防護措施還應當全面的考慮采用哪條路線才能消除或減少危險物質的量，從而能夠確保各種危險性因素不會在化學產品生產的過程中出現。

總之，化工工藝的特點決定了化工工藝設計要力爭安全和穩定，因此控制工作至關重要。而工藝設計本身就是一項復雜且系統性很強的流程，需要全方位去細化各項安全因素，才能將工藝生產中的不足進行補救和改進，這樣才能確保化工生產能夠實現持續、穩定、安全、高效的目標。

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