化工工艺安全设计中的危险原因与对策

戴澐(上海市安全生产科学研究所, 上海 200233)

科技和经济的高速发展给各行各业带来了不同的变化，但是不管变化体现在各行业的特征是否相同，变化的程度都是巨大的。由于化工行业的特殊性和高危性，化工工业在生产过程中往往伴随高危和高事故发生率，区别于其他设计行业，化工工业本身由于原材料和工业内容存在诸多的安全隐患。因此，化工企业在进行生产的过程中，应该充分了解和认识之中的利害关系，以求长期安全的发展。

1 化工工艺安全设计

1.1 化工工艺的概念

化工工艺不为大家所熟知的原因在于其复杂性和专业性。通过繁琐有规律的化学反应将原材料利用化学反应转变成所需要的产品的过程称为化工工艺。其生产过程分为三个具体的步骤：

(1)原材料的选择和处置。化工工艺对原材料的要求是极其严苛的，需要根据实际的生产需要对化工原材料进行不同的专业处理，通常需要进行净化、融合、提纯等多种操作。

(2)专业的化学反应处理。通过专业的化学知识熟练的运用原材料可能产生的化学反应，将预先处理好的原材料在特定的适宜的条件下进行转换，以特定的化学反应达到工艺所需要的反应转化率，生成所需要的新的化学物质。

(3)对加工后的产品的处置。化工产品的成型不光过程繁琐专业性强，而且后续处置也极为重要，不然很可能前功尽弃做了无用功。将由化学反应得来的产品利用专业的工艺程序进行提纯保存才能生成最终符合规格的制成品[1]。

1.2 化工工艺设计的概念

根据原材料的性质、需要进行反应的条件、可能发生的反应等来确定工艺流程和生产设备，这整个设计流程即化工工艺设计。要完成这个工艺的设计需要设计人员了解每种原材料和产品的设计要求和对应准则，抱着科学严谨的设计态度，遵守安全规程等一系列严苛的条件。另外还需要灵活的应变能力和专业的化学知识，既要遵从安全第一的准则，又不能和生产产生矛盾，以期达到化工生产的安全高效进行。

1.3 化工工艺设计的特点

专业技术要求高，工艺流程高危、繁复是化工工艺设计最明显的特点。虽然化工工艺发展已经有一段历史了，但是我国的化工工艺依旧存在着许多隐患，如：①化工工艺基础设计资料不完善不健全。化工工艺设计的规律和流程无一不是通过大量的科学实践由科研单位，根据所得数据整理编辑而在化工企业中广为流传。由于许多资料在流转的过程中无法达到百分百的检验和完善验证，资料的安全性和完整性无法得到完全的保证。②工作量庞大。由于化工工艺的设备和过程专业性极强，设备和原材料种类多，需要注意的事项数之不清。这就要求化工工作者需要掌握大量的化工知识，另外化工工艺由于市场需求大，往往为了缩短生产周期需要不断创新，边生产边改变设计的现象是常象。③设计规模多变。化工工艺的生产设备有大有小，为了节约成本，加快生产周期，往往许多化工企业不会完全遵从设计规范[2]。

以上总结的化工工艺所存在的隐患可能只是冰山一角，但往往就是这些细微的工艺隐患造成了工业事故。由此可见，化工工艺设计中的安全设计和危险控制是多么重要。

2 化工工艺存在的安全危险及其判断和控制

2.1 化工工艺设计中的安全危险判断

通过对化工工艺概念和化工工艺设计特点的介绍，不难发现化工工艺其实是一项专业性要求极高，危险程度极高，对严谨性要求也极高的工艺流程。因此，化工企业对于安全危险的认识将极大的影响化工工业的发展。为确保化工工业的安全，需要对其中存在的危险有着清楚的判断和认知。化工工艺中的安全危险，通常是指化工工艺在生产活动中，由于各种化学反应所产生的各种难控制因素而引发的安全事故。安全危险的判断就是对整个工艺流程中可能出现的不可控因素和隐患进行模拟分析研究。但是由于化工工艺设计中的不可控因素具有很强的不确定性和潜发性，所以化工工艺人员需要不断加强对这些因素的分析判断能力，在操作过程中要严格遵守各种规范，最大程度的规避危险的发生，确保整个化工工艺的安全性。依据以往经验，对化工产品中存在高危性的原材料和制成品必须进行严格的监管保存，深刻的了解其危害性，认真仔细的对待每一个生产步骤，既然危险无法根除，那只能尽量降低事故的发生率[1]。

2.2 化工工艺设计中危险因素的控制

化工工艺流程的特性繁多，通过总结归纳我们发现还是有规律可循的。下面将从不同的方面对危险因素进行讲解。

(1)化工材料

产品的原材料和制成品的存在形态也是多样的，有气、液、固三种形态。由于不同形态的化学物品具有不同的化学性质或物理性质的危险性。因此在进行储存和运输过程中要对材料的特性进行充分的了解和掌握，以便更好的对危险进行判断和分析[3]。

(2)工艺路线

发生化学反应并达到最终所需要的化学反应物，往往可以根据材料的不同有多种选择。如何选择最合适的工艺路线，以求达到最高的安全，需要大量的实践经验和专业知识来加以判断。在工艺设计过程中，设计人员应当尽量使用无毒无害或者相对危害性较低的材料，来取代危害性高的材料。而化学反应的过程中，尽量选择缓和的形式，可以采用合理的化学催化剂，对于化学反应所需要的条件选择“避重就轻”。积极应用新的技术设备，尽可能减少化学产品的储存量，控制减少整个过程中化学废料的产生，实现回收利用，减少对环境的破坏。

(3)化学反应装置设备

化学反应是化工企业生产化工产品的核心部分，化工企业只有通过化学反应才能获取所需的化工产品。但是由于化学反应不同于物理反应仅形态上发生转变，在发生化学反应的过程中会产生许多危险因素。所以在反应器具的设计和制造时要充分全面的考虑规格和质量，从根本上减少事故发生的可能性。

(4)管道运输

化学产品都具有其独特的特性，如易燃易爆，腐蚀有毒等。所以在运输和储存过程中要严防泄漏。因此对储存和运输的器皿工具有着极高的要求。在管道设计时要有针对性的选择材料和路径，以避免化工产品泄漏[2]。

(5)储存装置

由于化工产品存在着不同的物理形态，所以储存化工产品的工具器皿多种多样。设计人员要针对不同的化工产品选择不同的储存工具，对不同的材料性质，对应其特性进行储存。

(6)安全防护监管

化工产品的高危性通常体现在其易燃、易爆、腐蚀、剧毒的特性上。因此在防护措施上要充分针对这4个高危特性，既要做到防范又要做到控制，以求达到减少人员伤亡和财产损失的目标。常见的化工厂选择的安全防护装置有防火门墙、消防灭火系统等，利用多重的安全防护和严格有效的监管防范于未然[3]。

3 结语

化工工艺的设计是否科学合理直接决定着化工工艺的最终成果。如何从源头上减少危险的发生，避免人员和财产的损失，要求化工工艺的设计人员充分认识安全问题的重要性，注重设计环节的科学性。本文通过对化工工艺存在的问题和相应解决方法的分析研究，以期达到化工企业增强对安全的重视，减少危险发生的目的，从而保护人民大众的人身财产安全。

[1]赵文涛，刘克强.论化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].中国石油和化工标准与质量，2013，11(14)：12—13.

[2]李鑫.化工工艺设计中安全危险的识别与控制探讨[J].化工管理，2014(20):59.

[3]汪兰英，杨健.探讨化工工艺设计中安全危险的问题[J].中国石油和化工标准与质量，2013，13(19) ：56—57.