化工工艺设计中的安全问题及控制

刘杰　谢华

引言

随着我国经济水平的提升，社会各行各业都獲得了较大发展，特别是化工工业，发展极为迅猛。但在化工工业迅速发展壮大的同时，化工工艺生产中出现的安全问题也不断突显，并逐渐成为社会关注的焦点问题。而要解决化工工艺生产中的安全问题，首先必须提升化工工艺设计上的安全性，从源头控制安全隐患，在保证化工产品具备较高质量的基础上，尽可能降低或消除安全隐患，提升化工工艺设计的安全性。

1、化工工艺概述

化工工艺主要指通过某种特殊操作程序，将化学原材料成功转化为化学产品。化工生产加工操作过程主要分为三个环节，第一环节是处理化学原材料，对需要用到的化学原料进行碾碎、提纯等初步处理；第二环节是进行相关反应设计，是原料转换为化学产品中的关键环节，根据化学原料反应的条件与原理，来压缩转换时间，实现快速转换；第三环节是进行化工成品处理，精加工转化成功后的产品，确保产品符合相关标准。

2、化工工艺设计特点

2.1化工工艺设计时间紧张

化工工艺设计相比其他产品设计而言，设计时间要求较高，必须在较短时间内完成工艺设计，并且任务量极为繁重。从实质上看，化工工艺设计所需设备类型多、物料管道复杂，整体投入较大。在化工工艺设计过程中，设计时间紧张，但设计所需物料极为特殊，为了确保其生产出的化工产品能及时抢占市场份额，必须结合化工工艺设计需求，考虑具体的设计周期。为此，许多化工企业为缩短化工产品更新周期，往往是新工艺开发与设计同时进行，对于存在的问题，通常边修改边设计，过于繁重、复杂的设计使得其中的安全问题不断增多，形成极大的安全隐患。

2.2化工工艺设计复杂、涉及人员多

化工工艺设计非常复杂，涉及到化学相关的专业技术，必须由专业的工程设计团队进行设计，且要求具体技术人员专业技术过硬。化工工艺设计是一项系统工程，即包含化工工艺知识，还包括安全工程技术与机械设备知识等，要求各领域专业人员相互配合，共同完成其工艺设计。

3、化工工艺设计中的安全问题及控制措施

3.1对化工工艺物料安全问题的控制

在化工工艺设计过程中，化学原料转变为半成品，再转换为产品都伴随着大量物理化学反应，其反应过程就是化学原料向化学成品的转化过程。在这一过程中，不可避免由化学原料转变成成品而形成的安全隐患的存在。因此，在化工工艺设计中，化工企业必须确保相关设计人员在对化学物料作出详细的安全性评估后，再进行每一具体环节的工艺设计，从源头进行安全风险控制，避免在化工工艺的实施过程中出现重大安全隐患。

3.2对工艺设计中的安全隐患的控制

化工工艺设计的主要目的是保障化工工艺生产活动的顺利实施，对化工工艺实施每一环节作出的综合考虑，一旦其中出现任何失误，都有可能造成化工产品生产加工中安全事故的发生。因此，相关专业设计人员在化工工艺设计中，需结合化工生产不同环节的具体特征，在保障化工产品具备较高质量的前提下，设计最佳工艺实施途径，最大限度提升工艺安全性。

在设计中，首先应精简工艺生产路径，在不影响化工产品质量的前提下，优化工艺流程，减少不必要的操作程序，以避免因多次化学反应而产生的安全隐患。在化学原料选择上，尽可能选择安全系数较高、危害较小的原料，以提高工艺流程的整体安全性。同时，还需加强对工艺设备的检查与养护，及时更换掉旧设备，提升化工工艺技术水平。在当今科技快速发展时代，化工生产技术及设备也随之不断进步，新的生产设备相比旧设备，生产效率与安全性能有了较大的提升，因此及时淘汰老旧的设备有利于提高经济效益，降低生产成本，实现化工工艺的环保与安全化。

3.3对化工工艺中反应设备安全问题的控制

化工工艺实施中往往伴随着大量物理化学反应，相应的也存在较多安全隐患。并且，化学反应的顺利进行，需要环境温度、湿度、反应物使用量等多方面因素的配合，但由于许多因素存在不确定性，致使相关操作人员难以掌握其准确的反应进程与状况，从而埋下了安全隐患。另外，化学反应设备的性能，在一定程度上也影响着化工工艺的安全性。因此，进行化工工艺设计时，也应考虑到反应设备方面因素。在化工工艺安全性控制上，整体流程为：先确定化学反应所需物料的用量，以此来准确掌握化学反应进程；再进行化学反应参数的严格处理，以防止反应过程中出现设备超负荷、超压运作状况，造成设备失灵，进而引发安全问题；对完成化学反应后形成的污染物质或废弃物进行妥善处理，对还存在一定价值的副产品，通过深加工实现有效利用。对无任何使用价值的废弃物品，需严格遵循相关法规进行处理，防止因废弃物处理不当而造成的环境污染，以此来实现化工企业社会效益与经济效益的最大化。

结束语

综上所述，化学工艺是实现化工工业生产的前提条件，要保障化工工艺生产的各个环节都具备较高的安全性能，就必须进行化工工艺设计的优化，并确保其设计的科学、有效。随着当前化工产业的快速发展，化工工艺水平的提升、设备的更新，为化工工艺设计的进一步完善，创造了有利条件，有利于更有效地提升工艺设计的安全性。本文主要对化工工艺设计中的存在的操作流程安全隐患、物料及反应设备安全问题作出分析，并结合问题，提出有针对性的安全控制措施，以提高化工工艺产生的安全性，推动化工产业的良性发展。

（作者单位：1.常州市天成安全评价有限公司 2.常州大学化工设计研究院有限公司）

作者简介

1.刘杰（1983.3-），男，汉族，江苏省常州市，工程师，本科，研究方向：化学工程，安全评价.

2.谢华（1979.2-），女，江苏省常州市，助理工程师，大专，研究方向：精细化工，化工设计.