关于化工工艺设计中安全危险问题的探讨

李闯

[摘要]为了细化化工工艺分类，明确化工工艺设计理论，了解化工工艺设计特点。文章结合实践经验，展开了有关工艺物料、化学反应装置、整体园区等方面的研究，并提出了有关化工工艺设计安全为先识别控制方法，做好各项危险应对措施，提高化工工艺安全设计水平。

[关键词]工艺设计；化学反应；危险识别

[DOI]1013939/jcnkizgsc201615055

鉴于化工行业的特殊性考虑，其对安全问题也更加重视，只有对化工工艺设计中存在的各种危险问题有了综合全面的认识，才能够有效地提升化工工艺设计的安全性，实现化工安全生产，保证我国人们的生命财产安全。

1化工工艺设计

化工工艺是一项设计严谨、操作难度较大、危险性高的行业，只有切实了解和掌握化工操作原则和精神，并将其落到实际工作之中。化工工艺设计细节的灵活应用才能够保证化学工艺的规范性，又能保证生产，进而实现化工生产运行的安全高效。安全是化工生产的首要问题，因此，我们必须要做好化工生产安全剖析。

明确了解原材料及产品性质，这样才能够快速地将其分门别类，做好化工物品的管理和使用。按照危险程度可将化工物品分为五个等级，化工危险物品划分综合了生产过程中使用、产生储存原料、成品及半成品的物理化学性质、火灾爆炸危险程度。只有做好化工物品危险等级划分才能够实施有效安全的管理，做好各种危险防范措施，如确定防爆等级、防火间距等。同时，我们对于生产过程中应用到的各种设备仪表、消防器材和操作方式有着严格的要求。

2化工工艺设计分类

21概念设计

概念设计又称假象设计，主要按照拟建规模工业生产装置，，通常概念设计是在中试前进行的，其目的在于检查工艺条件、生产路线的合理性，根据数据的核算情况，适当补充设计内容，作出适当的调整，可以通过小试来达到这一目的，必要时也可以适当调整测试规模。

22中试设计

一般来说，中试是在小试的基础上进行的，它是对小试工艺路线及条件的检验，旨在进行产品使用性能的检验，同时中试也是对工艺系统能否持续运转的一种检验，它也帮助我们获取设计工艺必要的工程数据和工艺技术，必要时也可放大检验模型，对生产过程中的杂质积累进行检验，考核其是否会对产品质量造成严重影响，检验人员可以根据实际情况，对以上内容进行检验，或是选取部分检验。

23基础设计和初步设计

做好基础设计是技术开发阶段的最佳开端，也是提供建设生产装置的技术要点之一。而初步设计则是精细化工程设计的首要阶段，初步设计结果就是得出总概算书和初步设计说明书。它是在基础设计的基础上做出的有关长治选择报告、设计任务书、工程技术和经济情况计算研究方案。初步设计结果能够满足施工准备和项目审查、项目招标和材料设备订货等要求，是建厂投资的主要依据。

24施工图设计

根据上级初步设计的审批意见，进行初步设计方案和设计原则确定，并通过对非标准设备制作和建筑要求研究，利用图样和文字方式将设计工艺和设备组成、施工方法、施工布置等完全展现出来，细化工程施工建设需要，明确初步设计阶段需求，做好初步设计工作。

3化工工艺设计的特点

新技术含量高以及工艺流程独特等是化工工艺设计的主要特征。但也是新技术工艺的应用，缺乏相关经验和基础资料可以借鉴，只能通过实践检验摸索。新技术工艺基础设计资料通常是在相关资料和试验数据基础上建立的。但这些数据资料毕竟没有经过实际工业生产检验和完善，数据可靠性和完整性都有待考量。鉴于化工装置工艺流程的独特性考量，其设备规格特殊、种类繁多，因此它无论是对非标设计或是定型设备选用等方面的功能都有着特殊要求。再者化工生产工作量大、设备多、总体投资大、管道多、生产过程中的原料、半成品、物料等都需要谨慎处理。管道设计要求也较为特殊，它的设计周期短，想要快速抢占市场、缩短建设周期，必须缩短各个环节的设计周期，这也是当前边开发边设计、施工过程中不断更改设计现象产生的主要原因。由于工程规模的不定，工程选定的装置规模也是有大有小，从节省工程投资的角度，想要保证所有设计完全按照国家化工工艺设计规范去做是不可能的。而必要的数据测试就必须要有一定的规模才能获得一定的产量、测出工程数据。工艺设计的不规范性特点给化工安全生产埋下了巨大的事故隐患。这也是化工工艺设计危险识别及控制越受到人们重视的主要原因。

4设计中的危险识别和控制

化工生产过程中可能或存在的事故隐患就是危险因素，也就是生产过程中的不安全条件可能会导致化工企业安全事故或损失产生的情况。危险识别和控制就是通过对整个生产工艺流程、设备操作条件方法等加以控制，了解危险因素产生的位置、方式和种类，并作出及时恰当的应对措施，将危险性降低最低。

采取一切手段，尽量避免不安全技术路线的应用，坚决不适用危险设计、工艺和物质。即使适用，也要提前做好各种安全防护措施，将这些危险因素完全隔离出来，使其不至于酿成大祸。设计安全保证应做好以下工作：

（1）做好工艺物料的分析和辨识。对于物质危险的辨识我们应从其稳定性、理化性质和燃烧、毒性等方面进行识别。工艺路线并不是固定单一的，一种反应的工艺路线是多条的，我们必须要选择其中最安全的路线进行施工设计。化学反应装置，它是整个化工产品生产的核心，只有通过化学反应才能够得到其产物，这就给化学生产造成了一定的不稳定和不安全因素，我们要做的就是在反应器选型和设计前，提前做好可能发生的事故准备，全面考虑到反应器突然失控可能产生的影响和反应。化学反应千变万化，其反应过程中会释放极大的热量、反应热量较大，其可操作的安全区域范围较小，控制设计难度较大，设计复杂性较高。一旦化学物质反应失控，如何降低反应速度、停止化学反应、如何处置最终的反应物这都是安全危险问题要考量的内容。通常在一定条件下，部分化学反应都是极为稳定的，当然这是在不出现任何突然过量加热或冷却、搅拌能力失效或是反应物投入不当的情况，就会造成化学反应的失控。因此，我们必须要在设计过程中保证化学反应温度等条件的恒定，避免化学反应的失控。从设备安全的角度考虑，既要求设备有足够的结构强度，还要做好爆裂准备，保证设备的密封性能，谨防化学反应物质泄漏，造成大量毒气扩散或火灾事故的发生。

（2）安全可靠是高压密封结构的首要要求，只有保证高压密封结构的严密不漏，必须要避免因某种原因对容器造成的超压现象的发生，提前做好容器安全压力释放装置。

鉴于我国目前化工产业监管能力特点，笔者提议应当建立全面统一的安全监管部门，采用全方面立体式监督模式，通过以政府主导和中介机构、产业综合相结合的方式，不断完善化工产业园区建设，进而实现对化工工艺安全风险的严格控制，尽可能地将化工生产安全风险控制在能力范围之内，做到生产可视化、可控化，做好各种突发事件应对措施，提高化工产业生产水平。

5结论

为了更快更好地实现我国化工工业园区建设，提高化工企业生产的科学化、安全化，我们必须要积极利用现代化先进技术手段，对企业生产系统实施全方位、立体式的监管，做好各项危险因素防范措施，保证化工生产安全，将我国化工产业提升到新的高度和水平。

参考文献：

朱晓东浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备，2011（6）.