化工安全設計在預防化工事故發生中的作用

董坤

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410000）

0 引言

化工安全是化工生產的基礎，一旦發生安全事故，不僅會影響正常生產效益，也會對工作人員人身安全造成影響。近年來的化工安全事故顯示，化工生產管理和人為操作不合理是引發化工安全事故的主要原因，同時化工安全設計不足也是引發化工安全事故的重要原因。隨著化工生產規模擴大，化工裝置越來越大型化和復雜化，高溫高壓管道增加，這也意味著對于化工安全的要求也會越來越高。化工生產原料具有易燃易爆、有毒有害等特點，一旦發生安全事故將會引發較大的危害，對于化工廠周邊的居民生活也會造成影響[1-2]。為了減少化工安全事故，需要從化工設計階段開始就考慮安全問題，按照《化工建設項目安全設計管理導則》進行安全設計，有效預防化工事故，確保化工生產安全。

1 化工生產項目概況

本文所研究的化工項目位于某市工業園內。整個化工生產系統主要是由生產系統、儲運系統以及輔助系統構成，其中輔助系統包括鍋爐、循環水站、空分空壓站等單元，儲運系統包括產品罐組、原料罐組和裝卸設施等單元。從整個工廠來看，主要是生產二硫化碳為主，所使用的原料包括硫磺、天然氣等原料。整個工廠采用的是甲烷-硫磺法技術。

2 危險源識別與事故分析

2.1 危險源識別

化工生產危險源是容易導致人身傷害以及破壞工作環境的根源，從該工廠的生產情況來看，生產過程的危險源包括物料危險源、工藝過程危險源等，具體的危險源識別如下：（1）物料危險源，工藝生產中所用的原料具有一定的危險性，包括硫磺、天然氣等，部分原料具有毒性、可燃性和腐蝕性，需要加強原料儲存和輸運的監控；（2）工藝過程危險源，在該化工生產過程中，為了完成化工生產，需要在高溫高壓下進行操作，一方面的原料輸送過程中存在風險，另一方面反應裝置需要在高溫高壓下進行，同樣會產生大量熱量，一旦安全管理不足，將會引發大量熱量聚集，導致溫度迅速升高，會產生物料泄漏、反應裝置爆炸風險；（3）罐區以及回收風險，原料罐區儲存危險原料，如果原料罐區設備安全管理不足，所選設備密封性不強，將會引發泄漏風險；產品罐區如果產品罐安全設計不足，無液位監控與緊急切斷設施，容易造成滲漏、泄漏風險，也會引發爆炸事故；物料輸送過程容易聚集靜電，原品和中間物料容易擴散和揮發，如果機泵設計選型不合理，也會造成風險；回收區域屬于放熱反應，設備選擇不合理，容易引發過熱反應，具有爆炸風險。

2.2 化工事故分析

從同類型化工企業的化工事故來看，引發化工事故的原因包括人為因素、設備因素以及工藝因素，具體如下：（1）人為因素，化工生產過程中的不規范操作，化工生產人員不重視安全生產問題，對于安全生產方案了解不足是引發化工事故的主要原因；化工生產企業過度重視生產效率，忽視安全生產流程，對于化工安全設計重視不足，為后續的化工生產埋下隱患，在不規范操作下釀成安全事故；（2）設備因素，由于化工生產具備多種危險源，化工生產設備選擇不合理，當儲存、運輸和生產時，易燃易爆的危險源影響設備的狀態，從而造成安全事故；以2013年沈陽三木化工的閃爆事故為例，主要是由于反應釜安全性不足，引發反應釜閃爆，從而造成化工事故；化工設備是運輸和儲藏化工原料、化工產物的重要設備，通常處于高溫高壓的環境之下，其安全狀態對于化工安全十分關鍵；因此需要加強化工設備的日常檢查與管理，做好設備養護，及時發現設備問題并且處理，避免風險擴大；（3）工藝因素，雖然安全生產是化工企業的基礎，但是在實際生產過程中，一些企業缺乏相應的安全意識，沒有按照國家和行業標準維護生產設備，選擇合理的生產工藝，導致生產流程存在安全隱患；生產工藝和生產方案不合理，企業疏忽安全管理問題，一方面為后續的化工事故埋下隱患，另一方面也導致企業生產人員忽視安全問題，不了解安全規范，沒有按照相關的安全生產規范，導致事故頻發。

3 化工安全設計的預防作用

安全第一是化工生產的首要原則，是化工生產穩定進行的保障。但是從當前的化工生產來看，受到多種因素的影響，導致化工事故無法完全杜絕?；ぐ踩O計是從化工設備的設計、化工工藝的選擇以及化工安全管理等方面，將安全生產方案應用于化工生產的各個環節中，從而實現全面安全管理，預防化工事故。

3.1 明確安全責任制，提升安全責任感

如表1所示，化工安全設計中，對每個項目進行安全設計，并且根據生產工藝的危險源，明確每個生產項目的安全生產責任。一方面能夠提升管理人員重視安全生產的程度，由管理人員加強安全監督與管理，確保安全生產管理，另一方面能夠提升生產人員的安全責任意識，形成全員參與的安全生產設計，確保安全設計實行到位。創建化工安全設計體系，明確各個部門的安全職責，并且根據化工生產特點制定安全設計管理要點和計劃，能夠及時發現化工生產中的安全問題，減少事故發生率。

表1 防泄漏、防火、防爆、防毒、防腐蝕安全設施一覽表

3.2 化工生產的安全設計方案指導生產

化工安全設計方案需要結合化工生產情況，在對化工生產危險源識別的基礎上，將安全生產的理念融入到化工生產過程中，從而指導化工生產過程?；ぐ踩O計是對每個環節的合理設計，包括化工生產設備的選擇、化工生產流程的優化以及化工生產工藝的實施，通過全面設計化工生產流程，確保每個環節都符合國家和行業標準，能夠提升化工生產安全，減少化工事故概率?；ぐ踩O計不僅需要考慮到合理性，還需要考慮到全面性，通過和企業組織管理相適應，從而在提升生產效率的同時，提升化工生產安全性。

化工生產安全設計需要做好風險識別和安全預案，針對化工生產存在的危險源，確定日常維護管理辦法、風險識別方法，通過巡檢等方式，加強化工生產設備和化工生產原料的管理，尤其要注意危險化工產品的儲存和運輸管理。針對可能出現的化工事故，做好安全預案，細致化工生產安全設計，及時發現安全隱患，從而消除風險，降低化工事故的危害[3-5]。

表2 工藝技術方案一覽表

3.3 化工安全設計落實到化工生產流程

一線生產人員是化工安全方案的落實者，為了確?；ぐ踩O計落實到生產環節中，需要由生產人員執行，明確自身安全生產責任，確保安全生產。化工安全生產是化工生產的基礎，也是保障操作人員人身安全的關鍵。首先需要加強技能培訓，讓操作人員了解化工生產環節，也能夠掌握各個環節的危險源，掌握各個環節的安全管理方式。操作人員是使用生產設備的主要人員，因此要求操作員必須熟練操作生產設備，按照操作規范進行。其次，需要加強安全生產培訓，提升操作員的安全責任意識。讓操作人員了解化工生產過程中的危險因素，識別其中的易燃易爆、容易腐蝕的原料和產品，做好關鍵環節的巡查管理。通過安全培訓，讓操作人員了解安全常識，嚴格遵守安全操作，避免安全事故。第三，將安全生產和操作人員的個人績效掛鉤，激發化工人員的主動性和積極性，防止因為偷懶或僥幸心理而忽略安全生產規定。對于重點崗位采用追責制，要求操作人員加強風險的識別和預防管理，嚴格按照安全設計方案進行安全生產，防止生產過程的傷害和事故危害。

圖1 生產工藝流程圖

4 化工安全設計要點

4.1 生產過程安全設計

對于化工生產過程，需要加強其過程的安全設計。本文研究的化工生產中，生產與回收均需要在高溫高壓下進行，存在安全風險。因此需要加強廠房的防火消防管理，預防安全事故，同時加強工藝過程的控制，對于生產過程的溫度和壓力；反應物料的流量；反應物料的配比以及危險物質含量進行在線監控，及時發現問題并且解決問題，避免發生重大事故。

4.2 危險物品處理安全設計

對于化工生產過程所使用的危險原料以及生產的危險中間產物等，需要加強管理，避免安全風險。一方面，需要加強廢水廢氣的管理，減少對環境的污染，避免對周圍環境產生破壞，另一方面，需要注意生產過程的粉塵，注意通風、防塵防爆，避免發生粉塵爆炸事故。

4.3 安全事故應急處理

建立安全事故應急預案，針對發生的安全事故，需要及時進行處理，以免安全事故擴大化?；どa存在泄漏、爆炸等風險，應該設置溫度和壓力的報警和聯鎖；反應物料的比例控制和聯鎖及緊急切斷動力系統；緊急斷料系統；緊急冷卻系統；緊急送入惰性氣體的系統；安全泄放系統；配備安全閥、爆破片、可燃和有毒氣體檢測報警裝置等，及時處理相關情況，預防安全事故。

5 結語

化工企業屬于相對危險的企業類型，由于其生產的特殊性，容易發生安全生產事故。針對化工生產的危險源，需要做好安全設計管理，對于化工生產各個環節進行控制，加強管理力度，提升安全責任意識，從而提升生產安全性，預防安全事故的發生。