关于化工工艺设计中的安全问题探讨

李亚楠

【摘 要】随着科技的发展，化工产业作为推动社会经济发展的支柱产业之一，化工工艺设计的安全性对产业的发展有着至关重要的影响。因此，为了让化工生产能够安全、稳定地进行就需要对化工工艺设计进行优化、完善，在提高生产效率的同时保证生产安全。因此，本文就化工工艺设计的一般特点、化工工艺设计中安全危险识别及化工工艺设计中安全问题的对策进行分析。

【关键词】化工工艺设计；安全问题；探讨

引言

在目前化工工艺设计过程中，化工单位非常重视工艺安全问题，所以化工工艺设计过程中安全环节的控制就显得尤为重要。另外，化工工艺设计和进行生产时在实践应用方面有很多必要条件，一定要严格规范并且正确执行国家相关法律法规，同时还要进一步研究化工工艺在设计过程中的安全问题与控制措施，对化工工艺设计实行严格把关，推动化工工业的快速发展。

一、化工工艺设计的一般特点

（一）设计基础资料缺乏。设计基础资料通常是各种科研单位依照实验过程中已经存在的数据和各种相关资料编制完成的。因为没有经过工业性质生产的检验以及完善操作，其中的各项数据不管是其可靠性或者是完整性都不能够和常规的装置相比，不足之处还是存在。

（二）工艺流程特殊。因为化工设备的工艺操作流程相对特殊，工作的设备种类多且繁复，内在指定的规格特殊、各项设施的功能化不管是对非标准设备的设计还是对各种定型的设备使用要求都十分特殊。

（三）工作量大。化工工艺的整体投资量较大，工作过程中需要使用的设备较多，同时工作过程中要处理的各种物质材料都相对特殊，而且其管道设计也要进行特别设计。

（四）设计持续时间短。为了能够在最短的时间内占据最多的市场，缩短建设周期是非常重要的。因此化工工艺设计通常不会遵循一般的设计周期，其建设内容通常是在开发的过程中进行设计操作，在建设的过程中优化设计内容。

（五）模大小差异。在通常情形之下，装置设备的规模大小是不一样的，为了更好的节省投资成本，有些设计不能够完全的依照制定的规章程序办事。在工作中要借助测量而取得的工作建设过程中的数据产量，离不开更大规模的建设模式。因为化工工艺存在上述特点，因此容易加大潜在安全事故出现的概率。所以，化工工艺设计的危险性辨别以及控制正不断的得到越来越多人的重视。

二、化工工艺设计中安全危险识别

（一）从化工工艺特性

从化工工艺特性上来看大部分工艺设计是以一些现成数据为基础来进行分析编制，但是在编制过程中并未对相关数据进行实验和检测，这也就让危险性得到了增强。另外化工工艺涉及到多个方面，其复杂程度较大且设备较多，某些设备以及特定管道都具有一定的危险性，另外部分产品的腐蚀性和毒性无论是对工艺管道的稳定性还是安全性都会带来影响。鉴于上述情况就需要对化工工艺设计进行安全危险识别。

（二）在化工工艺设计中

在化工工艺设计中安全危险识别过程中其主体对象就是与化工生产相关的危险因素，换句话说上述过程就是对这些风险因素进行妥善分析并结合分析结果对其进行控制。当然这些风险因素存在着一定的不确定性并且某些因素具有一定的隐蔽性，因此在实际生产当中除了对风险因素进行排查之外还要对相关操作严格按照规范化进行。对于化工生产材料进行准确地鉴别并对生产工序等进行优化，一旦出现安全事故时需要立即反馈处理并将相关隐患及时消除来保证化工工艺的稳定性。

（三）关于化工工艺物料方面的安全问题

由于化工工艺生产中的半成品、中间产品、副产品、产品、原材料分别是以不同的状态存在的，他们均有特殊的化学、物理性质，在一定状态下会产生危险。

（四）关于化工工艺路线方面的安全问题

在进行化工工艺设计时，其中的一种反应有时会涉及到几条工艺路线，因此这就要求工作人员在设计时考虑采用哪種路线使生产更安全，工作人员要在进程中力图对生产条件、设备、物料等的使用做到完善的考虑，尽量使用无害的或低危险性的物料；通过降低生产条件的苛刻程度以此来降低反应的剧烈程度；在对新技术、新设备的采用中要减少三废的排放量。

（五）化工反应装置上的安全问题

众所周知，化工反应是产品生产的核心环节，但这一过程出会产生许多安全问题，稍不注意可能会出现严重事故。与此同时，由于化学反应的种类很多，在安全控制方面也存在着一定的难度和有反应失控的潜在危机情况的出现。要对反应装置的设计和选择进行科学的分析和计算。

三、化工工艺设计中安全问题的对策

（一）化工工艺物料安全问题的控制

化工工艺在生产过程中运用的原材料与半成品以及中间产品和副产品等相关物质都是以各种状态存在，也就是气态与液态及固态，这一系列物质全具备相应的特殊物理与化学性质，在某种状态下会形成危险或是危害。所以，一定要对拥有危害特性的相关物质进一步了解与掌握，并且对该种类物质的稳定性与化学反应以及毒性等进行识别，从而做出分析与评价，避免或是在一定程度上降低危害的发生。

（二）化工工艺设计路线中安全问题的控制

化工工艺设计中的某一种反应常常会关系到多条工艺路线，因此在设计过程中一定要进行综合考虑，选择一条生产更为安全或是可以将危害降到最低的设计路线。工艺设计过程中还要对物料与生产条件以及设施等运用进行综合考虑，尽可能利用没有危害或是危害比较低的物料。另外，可以运用新设施与新技术，其可以在一定程度上降低废气与废水以及废渣的排放，同时对三废进行回收与循环运用，从而减少对环境造成的污染度。

（三）化工工艺设计中反应设备安全问题的控制

化工反应作为产品生产中的核心内容，利用化学反应获取相应产物的过程中也形成了很多安全性问题，其中某些问题可能会导致发生重大事故，所以反应设备的设计与选用一定要进行科学分析与计算。化工设计中化学反应的种类非常多，导致反应安全控制有一定的难度。除此之外，化工反应过程中还存在反应失控时的潜在危机，因此对反应物反应速度与热效应进行控制就显得尤为重要。可以在化工工艺设计过程中减小进料量与控制相关物料的加热速度以及强化冷却能力等诸多控制手段，而在反应设备正常运行时，可能会发生容器超压导致变形甚至出现损坏现象，非常容易导致重大事故的发生，所以可以在容器上面设置压力释放装备。

（四）在管道的选择、使用和设计

由于管道输送的物料具有腐蚀、易爆炸和毒性，倘若这些有毒有害的物品从泄漏部位滴、漏，不但会污染环境，还会成为安全生产的隐患。为此，在对管道进行设计时，要对任何有可能发生的泄漏进行研究，从管道的布置、振动、材料的选择和应力分析等方面避免泄漏情况的发生。与此同时，还要了解整个工程的工艺流程，明确管道系统在各个工艺流程当中的作用，操作条件、腐蚀情况和工艺各方面的特殊要求，综合实际情况选择阀门和管道的材质。另外，还应注意的是，虽然有时在进行工艺设计时会采用一些软管连接，但是这很容易造成危险，因为管内物料有毒或易燃易爆时，喷出来会造成事故，因此实在没有必要的情况下不能用软管。

（五）装置布置涉及到建筑物构造

设备和通道布置三个方面，在进行装置布置时应考虑其所处的位置是否能让危险物料的距离最短、输送量最少，设备的间距是否能够将火灾的破坏程度降到最低等。另外，在装置布置时要确保布置过程顺利实施，也应将设备占地内的通风情况、防护墙考虑在内。

（六）对化工工艺生产环节进行有效控制

首先对工艺物料应该进行全面性的分析，除了其基本化学性质以外还要对它的稳定性、反应活性、毒害性等进行准确的辨识以及分析。其次要对工艺路线筛选进行合理的判断，工艺路线不仅仅要考虑到产品的产率以及效率同时还要考虑到危险物量的控制。对于物化反应而言进行单方向的直接控制是较为困难的，但是可以对其他的一些反应条件来对化学反应进行调整从而降低危险因素所带来的影响，尽量为化学反应提供一个可观并符合标准的反应环境。另外对化学反应设备进行控制，例如对于管道和阀门而言就需要对物料的流动性以及流动过程中产生的压力和流量进行控制，另外化工生产工艺会涉及到腐蚀性材料、高温环境等因此在管道设计时应该盡可能地筛选耐高温、抗腐蚀材料制备的管道来保证局部反应的稳定性；对于电气操控则需要考虑工作环境是否存在火灾危险以及爆炸风险并结合分析结果进行针对性的优化来降低安全隐患。

结束语

化工生产要想顺利投产，需要先完成好化工工艺的设计。除了对各种法律法规的严格正确执行之外，还需要强化在工艺设计过程中的安全性，了解清楚各种安全风险的辨别以及控制要素，一旦发现设计过程中的滴漏需要在最短的时间内做改善优化，从而达到预期目标，降低安全事故出现的概率。

参考文献：

[1]陆君花.化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].浙江化工，2009，04：28-31.

[2]王明达，周洋，王冬梅.计算机辅助设计在化工工艺中的作用[J].黑龙江科技信息，2008，02：47.

[3]陈清艳，许连峰.化工工艺流程图中换热器应用程序的设计[J].工程设计CAD与智能建筑，1999，03：56-57.

[4]陶炯心.化工工艺设计中的设备安装设计问题[J].江苏化工，1996，01：28-30.