淺談化工工藝設計中安全危險的識別與控制方法及策略

張力擎

摘 要：工藝設計是化工工程設計的主體，也是關系到整個工程設計成敗優劣的關鍵。本文主要探討化工工藝設計中安全危險的識別和控制的方法，以更好地實現工業的可持續健康發展。

關鍵詞：化工工藝設計；危險識別；控制；方法

1 化工工藝設計中危險識別與控制的必要性

危險識別與控制，就是對項目生產工藝的全過程、配套公輔設施的生產過程、使用和產出的物質、主要設備和操作條件進行解剖和分析，并摸清危險因素和有害因素產生的方式、種類、位置及其產生的原因，然后提出合理可行的消除、預防或降低裝置危險性、提高裝置安全運行的對策及建議。在進行化工工藝的設計過程中，設計人員必須本著“本質安全設計”的原則和精神來進行設計，并將這一原則和精神從頭到尾貫穿于整個設計之中。這是建設社會主義和諧社會“以人為本”的要求，也是安全生產的要求。人是社會的主體，安全的主體，因此所有的化工工藝設計必須首先考慮人這一主體性因素。

其次，化工工業不同于一般的工業生產，絕大多數化工工程在其生產過程中都會使用到可燃性、腐蝕性或有毒性的物質，而且化學工業的操作條件一般要求高溫或高壓，有時還會涉及到高危的反應，這些危險因素導致了化工工程中安全問題的復雜性。因而在化工工程的設計階段必全面考慮各個可能導致不安全的因素，從源頭上給予解決，只有這樣才能真正防患于未然。

第三，化工工藝設計是化工得以高效、安全生產的重要前提條件，只有打下堅實的安全條件才能使整個生產順利運行和完成。因此，在化工工藝設計中設計者不僅僅要正確、嚴謹的執行政府法規和標準規范，而且與之相關的所有化工工業人員都要加強工藝設計生產過程中的安全性工作。這就要求他們不僅符合現行的法規、標準，還要按照有針對性、可操作性以及經濟合理性原則，將各細節做到活靈活現自如運用，來實現化工生產的安全高效運行。真正從設計和工藝上考慮采取安全防護措施，從而使危險因素不致發展成事故。

由此可見，徹底掌握化工工藝設計中的安全隱患與危險識別，對設計中存在的漏洞和不足及時加以改進，切實做到從根本預防和控制危險事故的發生，才能實現高效的安全生產的目的，更好地促進社會主義經濟的發展。

2 化工工藝設計中危險識別與控制的方法與策略

2.1 工藝物料的選擇

物料衡算是化工工藝設計的重要組成部分，通過物料衡算，可以確定產品產量、原料消耗定額、生產過程各物流的流率和組成以及“三廢”的生成量等。隨著能源問題的日趨嚴重，合理用能、節約用能、努力降低生產過程的能源消耗，已越來越受到化工工藝設計者的重視。因此化工工藝設計者在設計時，首先應考慮物料的物理、化學性質，對于有酸堿腐蝕性或毒性、易燃易爆物料要謹慎選取，能以更好的物料代替，就絕不用這些危險性的物料。這就要求盡量使用無害的、低危險性的物料取代有害的、高危險性物料；采用催化劑來稀釋危險性物料以緩解反應的劇烈程度；盡量采用新設備、新技術，取消或縮小中間貯罐以減少危險介質藏量；采用環保物料，減少對環境的污染等。

2.2 工藝路線的選擇

化工生產具有生產方法的多樣性，選擇合適的工藝路線是決定設計質量的關鍵。另一方面，化工生產路線往往工藝過程復雜，生產連續性強，操作條件苛刻，若某一環節或設備發生故障，即會破壞正常的生產鏈，造成事故。因此工藝路線的選擇要符合技術上的先進性和經濟上的合理性，盡量采用國內外先進的生產裝置專門技術，考慮我國的具體國情，使之具備工業化生產的條件。通常在化學反應過程中有很多的工藝路線，而我們則需重視的是哪一條工藝路線的使用可以更好的減少或者去除危險物的成分，這就需要嚴格控制工藝物料的選擇，定期進行設備檢修，本著安全第一的理念，更好地促進化工工程的發展。

2.3 化學反應裝置

化學反應是整個產品生產的核心，在反應器的設計與選型前，要考慮到可能發生的最嚴重的事故是什么、反應器中哪些因素將導致失控反應等諸多的事故隱患。在反應器的選擇上，應認真研究工藝的適應性、安全性問題，通過對各設備的分析選擇合適的設備型式。在設備的使用材料上應考慮工藝流體、流速、溫度、壓力以及流體反應特性和腐蝕特性等各種因素，選擇滿足耐腐蝕性、滿足強度要求以及可加工性（特別是可焊性、機械加工性）的材料。一般來說反應器的選型遵循的原則是：根據物料相態選擇反應器型式，根據傳熱要求選擇反應器，從相際傳質角度考慮反應器型式，從轉化率和選擇性考慮反應器型式。總之，反應器的選型應該考慮各方面的因素，力爭做到高效、適用、簡便和經濟合理。

2.4 管道及閥門的設計

管道輸送的物料通常具有易燃、易爆、腐蝕和毒性，而閥門是控制流體在管內的流動，具有啟閉、調節、節流、自控和保證安全等功能，因此針對介質的可燃性、腐蝕性、有毒性等特點，管道的安全問題尤為重要。這也要求設計者從管道材料的選擇、連接等方面避免泄漏的發生。把工藝要求與閥門特性統一考慮。結合實際的使用經驗選擇管道和閥門的材質，合理布置管道，防止管道振動。

3 結束語

化工生產得到順利實施的前提是化工工藝的設計，化工工藝設計在化工市場中占有作用是很大的，因此，化工工藝設計必須受到重視，在設計時，要嚴格遵守相關法律規章制度及其企業安全管理制度，規范操作過程，積極發現設計過程中存在的一些不安全的因素或者隱形的安全隱患，對設計中的不足加以改善，防止安全事故的發生，保證化工工藝設計的安全性。

參考文獻：

[1]陶建設.化工工程設計中安全問題淺析[J].科技創新與應用，2012.