淺析化工工藝設計中的安全問題及控制措施

鄭鶴

摘 要：我國的化學品生產中存在某些潛在的安全隱患。首先，反應材料是危險的，并且某些公司中原材料的存儲和運輸不規范。其次，一些公司的加工路徑存在問題。其次，反應設備的維護和使用往往不夠科學。針對這些問題，過程設計者應開發更嚴格和標準化的生產過程。基于此，本文分析了化學過程設計中的安全問題，并提出了相應的解決方案。

關鍵詞：化工;工藝設計;安全問題;控制措施

1 化工工藝設計中的安全問題分析

1.1化工生產原料存在的安全問題

化工生產過程本身就是各種化學反應和物理反應，化工生產的原料多具有易燃易爆、有毒有害的特性，化工生產中的原料在操作過程中，產生不同程度的加熱或者加壓，促進了原料的不穩定性。若原料中雜質過多，雜質可能共同參與化學反應，影響主反應路線的反應，或者潛藏更大的安全隱患。另外，原料在存儲過程中由于存儲條件不當引發泄漏或變質，繼而導致更大的火災、爆炸、中毒或環境污染事故發生，這也是目前我國化工企業發生重大安全事故的元兇之一。

1.2化工設備及管道存在的安全問題

生產設備及輸送管道是化工生產運行的基本裝置，而設備及管道內部在日常生產運行中會承受一定的壓力、溫度，相當一部分工藝條件為高溫高壓，設備材質在極端條件下易發生蠕變變形，降低其固有特性。物料本身的腐蝕性對管道、設備也有影響，經過長時間的沖刷、承壓會導致設備管道出現破損、泄漏，繼而造成人身傷害及污染環境的嚴重后果。化工設備為原材料的加工提供了支撐，但若化工設備選材、設計不滿足要求，或在生產過程中長期運行無保養維護導致設備安全性降低，勢必會導致極為嚴重的安全后果。

1.3 加工流程存在的安全隱患

化工產品往往需要多種化工原料組合而成。在生產實踐中，化學原料的組合存在多種路徑，選擇失誤將會帶來安全隱患。其次，化學品加工的過程中，不同的加工路徑將會帶來不同的能耗。部分小型企業出于節約能源的考慮，往往選擇不符合生產標準的加工路徑，這樣的加工方式，在常態的外部環境下，并不會產生安全事故，但隨著氣溫、日照等外部環境的變化，安全風險將隨之增加。

1.4 化學廢料存在的安全隱患

化學生產的過程中會產生一定的化學廢料。處置失當將會造成較為嚴重安全問題。首先，部分種類的化學廢料，往往本身具有易燃或腐蝕有毒特性，甚至在一定條件下會產生有害氣體或是放射性污染。在存儲、清理、轉運的過程中，如果防護措施不當，降低其安全要求，將會導致火災爆炸事故的產生或對參與生產的職工造成傷害。在處理化學廢料時，如若隨意堆放或填埋，可能引發安全生產事故和環境污染事故。

2 提升化工工藝設計安全水平的策略

2.1化工工藝物料安全控制

化工工藝產品具有一定的物理形態，并且在不同的生產階段具有不同的化學性質，加強化工工藝物料安全控制，就要全面了解化工工藝產品不同生產階段的物料性質及化學性質，根據不同階段，采取針對性的措施，穩定物料的性質，并且充分了解化工工藝物料在發生物理反應和化學反應夠所釋放的有毒有害物質，以采取保護措施，避免發生安全事故。另外，根據化工物料性質，在存儲過程中設置安全防護設施，可有效保證存儲過程中的安全性。

2.2化工工藝設備安全控制

對于化工工藝設備來說，加強其安全控制，就要了解其具體規格、承受溫度以及壓力等條件的閾值，這些數值要依據設備具體參數和多次試驗結果計算研究得出，在正確的數值的基礎上，確保化工工藝設備滿足化工工藝生產。同時，生產人員要加強學習設備的工藝機理，避免操作失誤，導致產生其他化學品而不能予以辨認防護。此外，對化工工藝設備進行優化升級，并配備相應的監測和控制裝置，如壓力儀表、溫度計、阻火器、超壓報警裝置等，通過這些裝置保證設備安全，使化工工藝設計工作安全運行。

2.3 化工工藝反應裝置安全控制

在化工工藝設計中加強反應裝置安全控制，要重點關注反應裝置的反應速率、反應溫度以及反應壓力等反應條件對反應裝置選擇的特殊要求。化工工藝反應裝置不僅要有足夠的強度以防止爆裂，還要具有良好的密封性以防止介質泄露，避免介質的大量泄露而導致發生火災或毒氣泄露，發生重大安全事故。對于高壓密封結構來說，其結構要求必須嚴密可靠，受到溫度和壓力波動的影響時，還能保證嚴密不漏，避免容器產生超壓，導致容器由于過度的塑性變形而遭到破壞。另外，重視化學反應過程中出現的能量的轉化和熱效應，避免過于激烈的化學反應引起反應裝置中的溫度、壓力過高、反應速率過快，從而引發安全責任事故。同時，關注周圍環境要求，是否要求達到防爆等，且異常狀態下的反應裝置操作是否能安全順暢。

2.4合理處置化學廢料

對于化學廢料的處理，工藝設計人員應當將防護設計作為主要方向。首先針對體積較小的化學廢料，可使用多層隔膜予以保護。其次針對體積較大的廢料，應當使用密封車以及隔離箱。對氣體的防護，可運用雙層密封管道予以隔離。企業不可隨意對化學廢物進行處置，應委托有資質的機構進行處置。

2.5化工技術人員的素質要求需達標

所有化工技術人員上崗前必須參加企業組織的崗前安全培訓，涉及內容主要包括企業三級安全教育（公司安全教育、車間安全教育、班組安全教育）、工藝操作安全培訓、設備操作安全培訓。培訓結束后要對培訓內容進行考核，考核達標后方可上崗操作。相關崗位人員必須考取國家頒發的相應崗位職業資格證書，做到持證上崗。由于化工生產的特殊性，參與化工生產的人員應該對其專業有一定要求。如社會加強對化工技術崗位的重視，將有助于將相關專業的人留在本行業，為行業的發展做出貢獻。

3 結束語

化工工藝設計將原材料、人員素質、化工工序這些在生產過程中起關鍵作用的因素加以分析，針對存在的問題設計出可供解決問題的措施，一定程度上降低了風險，促進了化工企業的良性發展，也有效提高我國化工產業的安全生產水平。

參考文獻：

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