化工設計之中安全危險的識別及控制

楊文濤

（豐縣應急管理局，江蘇徐州 221700）

1 化工設計概述

在化工施工領域，為了能夠增強整個工程設計過程的安全性，需要相關人員在施工之前全面了解化工行業的設計過程和一些設計細節，并在化工行業施工過程中嚴格按照具體的步驟開展施工，靈活處理施工細節問題，從而確保整個化工行業的安全生產。化工工藝設計會涉及到一些特殊的設計流程，第一個設計的關鍵就是檢查各項資料的準備和使用是否完善。另外，在化工設計的過程中還需要統籌安排工藝設計量，合理安排各類施工材料、施工設備和施工管道的使用。

化工設計是一項操作起來具備一定難度和技術水平較高的一項工作，在具體實施的過程中具備以下幾個方面的特點：第一，設計基礎資料不完整。化工設計的基礎資料是由科學研究單位人員根據以往的數據經驗和資料信息編訂而成的，在缺乏經驗和外界因素的影響下編訂的資料數據完整水平有待提升。第二，化工裝置使用要求多。化工裝置所涉及到的工藝參數復雜，設備在使用的時候對設備型號和設備標準等提出了較高的要求。第三，工作量大。化工設計具備總體投資規模大、設備種類繁多、處理物料復雜的特點。在具體的化工設計過程中，為了縮短工期，施工人員會在施工的過程中打破以往的設計周期。

2 化工設計之中安全危險的識別及控制策略

2.1 化工工藝物料的安全危險識別和控制

化工生產中的原料、半成品、中間產品、副產品、存儲物質會以各種狀態存在，這些材料在不同狀態下所呈現出的物理性質、化學性質不同，由此所具備的危害也不盡相同。為了能夠減少因為原材料所引發的化工行業風險，需要相關人員在化工設計的時候全面掌握和了解這些材料的危險特性，應用先進的技術對化工工藝物料進行危險辨別、分析和評判。

2.2 反應裝置的安全危險識別和控制

化工生產是通過生產加工設備將選擇好的原料實施化學反應，在一系列化學反應之后得到所需要的工業成品。工業化學成品的生產往往伴隨一定的安全風險，為了能夠更好地識別和規避風險，需要操作人員了解化學反應作用下牽連出現的副反應，并思考如何控制成品加工成長過程中的副反應。

2.2.1 合理選擇反應器

化工設計過程中所應用的反應器類型多樣，按照反應器出入物料的基本情況，可以將反應器分為間接反應器和連續反應器。按照反應器的結構形式可以劃分為塔式結構、固定床結構、流化床結構等。不同結構的反應器適合應用在不同的化學反應中。

在化工生產過中選擇適合的反應器和攪拌器能夠有效規避安全風險，通過選擇安全設備能將化工產品生產過程中可能出現的風險降低到最低，避免出現反應失控問題。

2.2.2 加強對反應條件的控制

化學反應類型較多，因而反應的控制難易程度也會體現出較大的差異，一些容易控制的反應器控制方案十分簡單，但是在反應速度過快、設計不合理的情況下會不斷縮小反應器的穩定操作區域，最終加大了反應器控制方案設計的難點。在反應器缺少物質反應或者熱效應數據的支持下，一旦出現失控反應就會加大化工設計的風險。

2.2.3 設備結構的控制

從安全角度上來看，在化工設計中，高壓容器的使用面臨較多的要求，即不僅要求其具備足夠的結構強度，從而在實際生產應用中達到防止爆裂的目的。而且高壓容器的密封條件還需要處于良好的狀態和足夠的嚴密性。因為在化工設計過程中，在介質大量泄漏之后往往會引發火災或者中毒。因此，在使用高壓容器時需要確保容器壓力和溫度的嚴密不漏，為每個容器安裝安全壓力釋放裝置。

2.3 化工生產工藝路線的安全危險識別和控制

一種化工反應往往具備多條工藝路線，在具體施工過程中，施工人員需要思考怎樣的加工工藝路線能夠更好的消除危險物質的量。在化工生產加工的過程中要盡可能地選擇無害、危險性較低的材料來作為生產材料，并在加工生產的過程中采取必要的措施緩和加工過程條件的苛刻度，比如可以應用催化劑來稀釋危險性物料，從而將化工反應的激烈度降到最低。在化工生產加工的過程中還需要盡可能應用先進的技術、設備，目的是在生產加工的過程中縮小中間貯藏，減少危險介質的藏量。

2.4 化工生產管道的安全危險識別和控制

化工管道輸送的物料具備易燃易爆的性質，同時各種類型的有毒有害介質還會泄漏，不僅污染了人們賴以生存的環境，而且也為整個化工行業的發展埋下了安全隱患。因此，在化工生產領域需要強化對管道設計的關注。首先，在管道設計的時候需要選擇不容易泄漏的材料。其次，在管道布置的時候要通過優化管道布置、管道振動和應力分析來避免泄漏問題的發生。再次，根據實際生產經驗優化管道和閥門材質的選擇，避免管道出現較大程度的振動。最后，對于容易燃燒、爆炸、泄漏的介質，管道設置要盡可能地減少拐彎，如果必須要拐彎則需要選擇彎曲半徑較大、內壁光滑的拐彎彎頭。在管道設計的時候為了節省資金消耗，并為后續的切換操作提供支持，有些化工企業會使用軟管。但是從實際應用情況來看，軟管的使用會加大管內壓力，進而引發爆炸，因而管道材質不能夠選擇軟管。

2.5 化工泵、閥門的安全危險識別和控制

在化工設計過程中，泵的安裝和布置一般具備一定的要求，在具體實施操作的時候需要符合安全生產部門的生產和檢修要求，同時，在進行化工設計的時候需要將泵的氣蝕余量因素予以充分的考慮，結合不同泵的特點和輸送材料來選擇不同性能、種類的泵。

比如葉片式的泵是由泵內部的葉片在旋轉狀態下產生離心力作用，之后將液體順利吸入或者排出的過程。容積泵是由泵活塞或者轉子在反復旋轉運動和擠壓的作用下來將液體吸入或者壓出。

閥門則是介質流動系統中的一個重要設施，在調節介質流量和壓力方面起到了十分重要的作用。閥門的功能包含切斷和接通介質兩種，同時在使用的時候還能夠有效控制流量、改變流量、引導介質的基本流動方向，從而在最大限度上減少介質回流。在化工設計中常用的閥門是截止閥，即關閉閥瓣沿著閥座中軌線線性移動的閥門，在移動的過程中閥座銅扣和閥瓣的運動軌跡呈現出一種正相關關系。

2.6 化工整體園區的安全風險識別和控制

針對當前化工工業園區監督管理落后的問題，需要在化工生產過程中加快設立一個統一的安全監督管理部門，并在化工企業內部打造一個完整的區域安全生產標準監督管理模式，在政府、社會中介機構、企業的多方配合下來對化工企業的生產進行統一管理。同時，在三方責任追究機制和化工園區生產安全技術標準的作用下能夠將園區安全風險控制在可被接受的范圍內。

3 結束語

綜上所述，化工工藝設計是化工領域生產的重要基礎，關系到化工領域生產成效。在化工工藝設計的過程中，除了需要嚴格遵循國家規定的法律法規和行業標準，還需要從施工原材料使用、設備管理、工藝選擇、整體園區規劃等方面入手思考如何強化對整個化工生產的控制，旨在能夠及時發現和解決化工設計缺陷，從而達到有效控制和預防事故發生的效果。