化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)識(shí)別及控制

張文瀟

江蘇索普工程科技有限公司 江蘇鎮(zhèn)江 212000

近幾年，化工生產(chǎn)安全事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從化工工藝設(shè)計(jì)入手，進(jìn)行危險(xiǎn)源的識(shí)別和控制，可以有效消除化工生產(chǎn)中的安全隱患，提升化工生產(chǎn)的安全性。因此，應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)化工安全工藝的設(shè)計(jì)研究，加強(qiáng)化工生產(chǎn)的安全防范，創(chuàng)建出足夠安全、穩(wěn)定的化工生產(chǎn)環(huán)境。

1 化工工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述

化工工藝設(shè)計(jì)的相關(guān)人員需要結(jié)合化工原料和產(chǎn)物的特質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)外在要求來(lái)選擇相應(yīng)的反應(yīng)裝置與布置物料管線，包括整個(gè)工藝流程圖的設(shè)計(jì)等，這一完整過(guò)程則被稱為化工工藝設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，相關(guān)設(shè)計(jì)人員還需要熟練了解該工藝的物料以及化學(xué)反應(yīng)等，并依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來(lái)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)整個(gè)工藝流程。另外，整個(gè)化工工藝設(shè)計(jì)階段都必須嚴(yán)格遵循相關(guān)的制度，需要針對(duì)這一過(guò)程中的危險(xiǎn)因素進(jìn)行全面的考慮和分析，盡可能消除安全隱患。化工工藝設(shè)計(jì)需要豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，專業(yè)的技術(shù)水平的工作人員，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)往往具備較大的危險(xiǎn)性，極易發(fā)生化學(xué)事故，從而造成較大的財(cái)產(chǎn)損失與人身安全威脅。然而，要做好化工工藝設(shè)計(jì)是非常困難的，可供選擇的化工工藝設(shè)計(jì)路徑也多種多樣，所以，設(shè)計(jì)人員必須選擇最優(yōu)的路徑[1]。

2 化工工藝安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素

2.1 化工物料方面存在的危險(xiǎn)因素

所有化工產(chǎn)品都具備一定的特殊物理性質(zhì)，為了確保化工生產(chǎn)過(guò)程的安全性，從事化工工藝設(shè)計(jì)的人員在上崗之前需要充分考慮化學(xué)物質(zhì)的特質(zhì)，包括其穩(wěn)定性和毒性等，然后針對(duì)這些化工物料采取相應(yīng)的預(yù)防措施，從而降低化工工藝設(shè)計(jì)發(fā)生安全問(wèn)題的概率。

2.2 化工工藝設(shè)計(jì)路線方面存在的危險(xiǎn)因素

在進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該針對(duì)不同的化學(xué)反應(yīng)來(lái)制定相應(yīng)的工藝路線，盡可能選擇一條能夠大幅減少危險(xiǎn)因素的路線，并根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)路線進(jìn)行優(yōu)化，從而確保化工生產(chǎn)工作能夠安全進(jìn)行。

3 有效控制化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的對(duì)策

3.1 做好安全防控工作

為了使裝置安全穩(wěn)定的運(yùn)行，提前預(yù)防事故發(fā)生，對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和安全評(píng)價(jià)是必要的程序。HAZOP 分析方法是目前我國(guó)工業(yè)使用最普遍的危險(xiǎn)辨別和分析方法，具有良好的系統(tǒng)性和完備性。它可以在裝置的設(shè)計(jì)階段，甚至是已運(yùn)行的裝置進(jìn)行安全隱患與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)裝置潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)提出保護(hù)措施和合理性的改進(jìn)建議，為分析結(jié)論提了可靠的依據(jù)，本裝置應(yīng)用 HAZOP 引導(dǎo)詞方法對(duì)流程建立分析節(jié)點(diǎn)，通過(guò)引導(dǎo)詞引導(dǎo)分析節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù)形成偏差，分析節(jié)點(diǎn)內(nèi)問(wèn)題產(chǎn)生的原因、可能產(chǎn)生的安全隱患、應(yīng)當(dāng)采取的安全防護(hù)措施等。針對(duì) P&ID 中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分，這樣得出的分析結(jié)果更加全面。

3.2 物料方面

物料貫穿整個(gè)化工工藝過(guò)程，其安全性對(duì)化工生產(chǎn)非常重要。因此，設(shè)計(jì)人員要提前結(jié)合所用物料的特征及工藝要求，對(duì)物料危險(xiǎn)因素進(jìn)行識(shí)別、控制。一般情況下，可將化工物料分為有機(jī)物料和無(wú)機(jī)物料兩大類。其中，有機(jī)物料還可進(jìn)一步細(xì)分為烷烴、烯烴、醛類、醇類、有機(jī)酸、鹵代類等。無(wú)機(jī)物料還可細(xì)分為無(wú)機(jī)酸、無(wú)機(jī)鹽、工業(yè)氣體等。首先，單從物料自身特性來(lái)說(shuō)，某些物料的化學(xué)性質(zhì)極其不穩(wěn)定，可能會(huì)受到環(huán)境等因素的影響，發(fā)生性質(zhì)變化，進(jìn)而導(dǎo)致化學(xué)反應(yīng)異常。以氯化工藝為例，其化學(xué)反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，而所用原料多屬于燃爆性危險(xiǎn)物質(zhì)，如氫氣、氧氣、三氯化氮等，極易受到溫度、壓力等因素的影響發(fā)生危險(xiǎn)。尤其是三氯化氮大量積累后，還有可能出現(xiàn)爆炸。若是在化學(xué)工藝設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到這些燃爆性危險(xiǎn)物質(zhì)的特性，就有可能引發(fā)安全事故[2]。

3.3 管道設(shè)計(jì)

在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，需要注重對(duì)于管道的設(shè)計(jì)，因?yàn)樯a(chǎn)過(guò)程中所使用的化工原料具有一定的腐蝕性與毒害性，一旦發(fā)生泄漏將會(huì)造成巨大的損失與傷亡，所以必須嚴(yán)格控制化工工藝生產(chǎn)中所選用的管道材料質(zhì)量。與此同時(shí)，還要在此基礎(chǔ)上科學(xué)準(zhǔn)確地分析化工工藝管道的振動(dòng)以及管道內(nèi)的應(yīng)力等情況，全面詳細(xì)了解化工管道的腐蝕狀況，進(jìn)行為設(shè)計(jì)人員提供科學(xué)合理的數(shù)據(jù)信息參考，避免管道在后期發(fā)生裂縫以及變形等問(wèn)題，造成不良的社會(huì)影響和危害。

3.4 線路方面

化工流程設(shè)計(jì)是化工工藝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。在這一過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要兼顧化工工藝的安全性、經(jīng)濟(jì)性，提前進(jìn)行危險(xiǎn)因素的識(shí)別與控制。

設(shè)計(jì)人員應(yīng)從大局出發(fā)，對(duì)主要的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行分析、把控，以此設(shè)計(jì)完整的工藝線路。以裂解工藝為例，主要就是指烴類原料在高溫、高壓條件下，發(fā)生碳鏈斷裂、脫氫反應(yīng)，生成烯烴及其他產(chǎn)物。該過(guò)程包含急冷、壓縮、激冷、分流、干燥、加氫、縮合、環(huán)化、脫氫等化學(xué)反應(yīng)。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)從中篩選出主要的化學(xué)反應(yīng)，并以此為基礎(chǔ)對(duì)裂解工藝進(jìn)行分段，然后對(duì)分段工藝進(jìn)行細(xì)化、完善。對(duì)此，可采取設(shè)置聯(lián)鎖關(guān)系、加裝信號(hào)控制設(shè)備、加裝保護(hù)控制、加裝報(bào)警裝置等方式，確保整個(gè)生產(chǎn)工藝的安全。

3.5 引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)工藝

想要合理地促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)水平的提升，就必須要對(duì)各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全管理工作進(jìn)行綜合考慮，對(duì)化工安全危險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，采取多種不同的防護(hù)技術(shù)，提升相關(guān)部門對(duì)問(wèn)題的重視程度，在生產(chǎn)運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中加強(qiáng)環(huán)節(jié)指導(dǎo)，根據(jù)綜合管理理念提升整改措施，注重引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，進(jìn)而對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行完善[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要想確保化工生產(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性，就必須嚴(yán)格控制化工工藝設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素，落實(shí)每一項(xiàng)行業(yè)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)，有效提升化工工藝設(shè)計(jì)的整體水平。