智能性設計在預防化工事故中的作用分析

張春迎，王沖

（天津渤海職業技術學院，天津300402）

1 化工安全的重要性

化工行業與其他行業有所不同，它的危險系數較高。由發生事故的數據表明，化工行業發生的事故大致可分為6 類，分別是危險化工品發生火災、化學反應爆炸，危險品中毒窒息等，所以安全智能性設計對化工領域具有重要作用[1]。在化工生產中，安全智能性設計主要體現在生產機械、設備的監測和防護、對危險品的報警，將報警信息傳達給工作人員，以加強工廠的檢查、維修、監管等，來觀察生產設備的正常運行。

除此之外，安全性設計還體現在危險化學品的泄露以及原材料存放問題等方向，化工領域的產品是極其不穩定的，只要稍有疏忽，就可能造成極其嚴重的后果。如自然物品的爆炸、危險化學品中毒、易燃氣、液體火災等，甚至毀滅整個工廠。化工領域的安全智能設計是預防化工事故發生的一個重要條件，例如：6 年前克爾公司發生的大型連續性爆炸事故，造成事故的原因就是對化學相關產品的安放存在隱患，這起事故表明，工廠對于危險品的處理不合理，工作員工的操作與設備應用不明確、不協調，從而導致發生此次事故[2]。

2 現代化工行業存在的問題

2.1 化工行業設計規范的滯后

目前，我國化工領域的安全性設計規范還不夠具體和詳細，依據歷年來發生化學事故的原因表明，大多數事故的發生都與安全設計不規范或生產標準與實際不符，沒有制定完善的管理制度來保證化工安全生產的實施有關，由于每個設計單位的規范都大相徑庭，沒有嚴格統一標準，所以導致了一起又一起的事故。

2.2 企業的安全管理制度不嚴格

安全管理制度的完善是一個企業不可忽視的條例，企業的安全管理大致包括對化工產品生產流程的把握、危險品的處理、實驗操作等。企業的安全管理制度對產品的安全生產有重要的監督責任，企業安全監督的缺失，在實際產品生產流程中會造成致命的連鎖反應，致使重大化工事故的發生。

2.3 操作技術人員和管理人員專業素質有待提高

部分化工企業的一線技術操作人員和管理人員的素質偏低，導致在化工生產流程中對某些化工產品反應不了解，未能以最恰當的方法進行解決，所以造成大錯。如：在七年前，發生在湖北一家大型化工廠的重大事故，經調查發現最后的原因就是工作工作人員的操作技能水平低，對化工熱分解溫度的處理方法不確定，采取了錯誤的操作方法所導致。所以對于基本員工的培訓和培養是化工生產環節不可忽視的一部分。

2.4 化工的安全設計及作用

化工生產過程中的化學安全措施是由化學反應特點和反應類型決定的，為了更好的保障化工員工的人身生產安全和設備的正常穩定運行，就需要根據相應的化學反應進行相對應安全性設計，下面根據不同的化學反應進行設計的簡述。

3 在化工反應中設計的作用

氧化反應的整體流程一般會將氧氣或者空氣作為氧化劑首選，其進行的安全性設計如下：首先要具備凈化空氣裝置，此裝置的作用是用來清除空氣中所攜帶的大量雜質，如灰塵、油氣等，該設備可以完美的做到防止由于氧化劑不純的原因導致的重大化工爆炸事故。此外，在安裝此設備前應設有防火器設備，一般情況下大多數采用自動報警裝置，這種設計的主要效果體現在接觸器發生爆炸時可以及時發現問題，報告問題，有利于化工事故積極的預防和處理[3]。

硝化反應過程作為化工生產程序的一種重要手段，它生產的前提是要在降溫的條件下進行，對化工的反應溫度有嚴格要求，所以在生產過程中溫度的調解控制裝置必不可少，同時對加料方法與攪拌方式等關鍵性環節的溫度都有嚴格的控制標準，這樣設計才能在實際的化工生產中及時的觀察反應物的溫度高低等情況，有效的避免硝化反應過程中由于溫度過高而導致的物體爆炸事故。

4 設計中的事故應急系統

對于應急事故的處理是化工安全生產設計過程的中心，要確保在事故發生的第一時間可以有效的進行處理，將事故造成的人身傷害和財產損失簡化到最小。例如：2008 年發生在昆明市某家化工廠的氣體嚴重泄漏事故，經有關部門調查，最終原因是安全設計存在嚴重問題，首先，氣體的流動量根本無法顯示在儀器中，其次，對于為其吸收功能系統的設計存在缺陷，最終導致氣體直接侵入到生產工作的區域，我們需要進行的應急處理設計是在同類情況下發生后，通過完善有害氣體的吸收設備，將有害氣體處理掉，這便是在化工安全生產設計中應對緊急事故的處理方法和作用。

5 防止雜質爆炸的設計方法及作用

化工生產的獨特工作環境，難以避免大量粉塵和特殊物質的存在，并且難以控制和約束粉塵中的成分，正是這些粉塵的存在對于化工生產的整個運行過程產生了巨大的致命威脅。如：2008年發生于昆明市的一場爆炸事故，這場事故就是由硫磺粉塵直接導致的。所以在化工生產的安全設計中，凡是如類似于硫磺等一類易燃性粉塵的輸送和儲存，都要及時采取通風措施和防爆技術。這種技術不僅可以控制粉塵總攜帶的易爆物質濃度，更能保證化工生產的安全性。

6 靜電在化工中生產的安全隱患

江蘇某省企業的工作車間中，由于操作不當引發了爆炸事故，造成了一死一傷的悲劇，經調查后得知，與實踐相關的化學物料當時已經在機械攪拌了20 多h，并且通過塑料管直至進入離心機。離心機的內部還放有非導電物體的過濾袋。在長時間的攪拌后物料會出現靜電積聚的情況，加之以較快的速度進入管內之后，靜電荷會直接大幅上漲。當物料到達離心機內部以后，它所帶有的電位于離心機設備轉鼓所帶的電位形成較大差異。因此，當離心機設備遇到嚴重沖擊力時，轉鼓與螺絲的電位形成巨大的高低差異性，從而導致放電反應的產生，最終引起爆炸事故。當前，在精準細致的化工生產過程中，多數的廠家規模尚小，所以更多的采用間歇式的方法，在對不同的物料做分離時，最常用的就是塑料管道，普遍作業工具生產一般是由一些專業的設計公司生產，但是設計人員自身缺乏實踐性的經驗，尤其是不了解靜電帶來的危害性。[4]沒有對塑料管內的易燃易爆物料的具體流動速度做科學的分析和計算，從而導致安全事故發生的概率。因此，在安全設計領域，還應注意對靜電引發危害的重視程度，采取積極的安全措施將其應用到安全設計中，確保化工生產的順利進行。

7 動力系統用電的安全設計

由于行業本身的影響，化工企業比大多數企業更加注重用水用電問題，因為很有可能由于斷水或斷電的問題導致化工生產中某個物體發生化學反應從而產生重大事故。設計雙回路和自備電等，可以在電力系統故障和裝置出現問題時，提前為化工安全生產提供強有力的保障[5]。

8 防止誤操作的安全設計

在化工生產的實際過程中，可能由于某些人的大意出現誤操作現象，從而導致嚴重的后果。在化工生產管理監控也可以看到，正常工作中難免出現誤操作。針對以上防止誤操作問題，通常會設計聯動機制，甚至會增加自鎖裝置，這種裝置設計的存在常遇到失誤操作時，可以中斷正在進行的操作，并及時的發出提示語音功能，在一定程度上可以降低由于人為失誤操作所導致的生產事故。

除了以上提到的安全問題外，還有一些相關化工安全設計的其他設計，例如：將一個或者多個廠房內設備之間設計一個安全距離，確保安全距離可以有效避免聯鎖事故的發生。化工安全設計的范疇也包括建筑物的設計，建筑物的耐火性以及預防自然災害的等級都必須符合標準，這樣，可以在發生事故的時候，將事故造成的危害程度降到最低。

總體來說，化工安全性設計的設備裝置及多種危機處理機制在預防化工事故，保證化工安全生產方面具有重大作用。不同類型的安全性設計對于不同的生產項目安全，都發揮著化工生產保護傘的作用。