危险化工工艺的安全控制措施探讨

周世明，薛亚东

（江苏扬农化工股份有限公司，江苏扬州 225009）

危险化工工艺的安全控制措施探讨

周世明，薛亚东

（江苏扬农化工股份有限公司，江苏扬州 225009）

近些年，我国的化工项目建设很多，工艺条件对压力、温度要求较苛刻。对危险化工工艺的安全设施要求较严格，联锁控制点也设计得较多，为了保证化工操作的安全，通过对危险化工工艺的安全设施、联锁控制点进行了简要介绍，对HAZOP分析的必要性和操作流程进行了分析，探讨了农药合成中的高危工艺控制措施，并进行了方案的优化设计。

危险化工工艺；安全；控制措施；优化设计

1 国家出台的关于危险化工工艺的法律法规政策

2009年6月，国家安全监管总局下发了《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号），该通知下发的目的就是让存在安全设施配置不符合国家安全生产要求的企业进行整改，主要列举了15种危险化工工艺的生产装置自动联锁控制改造的指导通知。要求存在安全事故隐患的企业也必须进行整改，各级化工企业要遵照此项通知，积极推进危险化工工艺企业进行自动控制改造工作。

2013年1月，国家安全监督总局下发了《关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》（安监总管三〔2013〕3号），根据3年来各地区施行情况，研究确定了第二批重点监管危险化工工艺，组织编制了《第二批重点监管危险化工工艺重点监控参数、安全控制基本要求及推荐的控制方案》，并对首批重点监管危险化工工艺中的部分典型工艺进行了调整。

2 危险化工工艺的安全设施及连锁控制要点介绍

危险化工工艺的安全设施主要有灭火器、消火栓、消防炮、移动式推车泡沫灭火器，这些都是为了防止在化工生产区域发生着火时，可以用以上安全设施进行灭火。另外在正常生产时，装置区的高温管道要加保温棉，防烫设施要做到位。在易燃易爆区域，要注意保持良好的通风，安装可燃气体报警器，一旦出现泄漏，超过报警值就能在DCS上看到。在噪音大的压缩机厂房，要注意配备消声防噪等安全防护措施。设备检修时，工艺人员要做好对设备和管道的置换工作，必要的地方设置盲板，防止因阀门内漏，造成施工过程中出现爆炸、伤人等事故。装置区内部要有洗眼器、安全沐浴器的配套安全防护措施，确保有一次水，保证出现异常情况时可以保护工人的眼睛或者身体。要合理选择这些安全设施的配套情况，保证生产检修安全顺利进行。

对于一些特别危险或重要的操作，必须采用全自动控制系统或程序控制装置，同时系统要有联锁机构或联动机构等，便于出现异常生产情况时，系统能够自动停车。危险化工生产装置在进行正常的生产操作时，温度压力有时会偏离正常的运转状态，出现超温、超压的现象。因此，在安全保护上需设置压力控制装置，如安全阀、放泄调节阀、爆破片等；危险化工工艺装置要稳定操作，如控制反应料液加入的速度，控制搅拌速率，冷却装置要确保正常，出现异常情况时，能够迅速启动冷却装置。紧急停车系统要处于自动状态，任何人不得以非正常理由将紧急停车系统进行旁路，必须要将联锁全部投用，因其他原因造成该项控制点不能投入联锁的，要说明原因，有相关分析论证和证明，方可对联锁切除。

3 危险化工工艺HAZOP分析的必要性和具体操作流程

危险化工工艺的HAZOP分析主要是从化工装置的参数、运行状态可能出现的偏离进行入手，分析这些偏离可能会导致的危险后果，从而发现该工艺生产存在的安全隐患，通过采取补救措施，例如增加安全措施、联锁报警灯方法进行密切监控，防止事故发生。这样能够将事故消除在萌芽之中，危险与可操作性分析必须要考虑全面，能够从全局系统整体分析，在对隐患进行分析时要细致入微，这是危险性分析必须要严格要求的。工艺危害分析（PHA）是PSM的核心要素，它是有组织的、系统的对工艺装置或设施进行危害辨识，为消除和减少工艺过程中的危害、减轻事故后果提供必要的决策依据。工艺危害分析是件很耗费时间的工作，但是意义重大。目前较为常用的是采用HAZOP分析法。

HAZOP进行分析的第一步就是对危险化工工艺的某一工艺过程进行研究，成立相关的设计小组，人员专业要覆盖全面，包括工艺、设备、仪表、安全等等人员，根据分析的工艺流程的复杂程度，灵活安排相应的人数，但必须人员专业要全部覆盖到。然后对人员进行相应的职责安排，成立组长、工艺技术人员、设备技术人员，明确各个小组的职责和工作范围，如果需要协调，及时汇报组长，定期进行质量检查和数据的审核，小组要控制好进度，确保能够顺利完成。其次就是对该化工工艺进行流程图、物料特性、装置结构、操作情况等相关资料的提供，各小组要对这些有个全面的掌握和认知。再其次进行小组会议，进行小组会议之前，必须要对资料收集完全，合理制定会议计划，提高会议开展的效率。然后就是对小组成员进行HAZOP分析培训，培训结束后，开展对HAZOP的分析工作，最后写分析报告，报告中要涵盖相关的会议内容及其他文件。

现阶段安监部门把各项目中危险化工工艺的《HAZOP分析报告》和危险化工工艺的PID图作为《安全设施设计专篇》必要附件之一。在评审阶段针对高危工艺进行详细的评审。

4 SIS系统的选择和设计介绍

SIS系统的安全级别要高于DCS系统，属于安全仪表系统，因为该系统本身就是为设备和生产过程的安全而设计，系统在选择仪表与执行机构时的要求也比DCS的高。在设计配置上可能还需要进行冗余配置甚至是多重配置，以保证其安全性和可靠性。

设计单位根据《HAZOP分析报告》最终确定的安全控制措施，有选择性的增设SIS系统和相应仪表。同时将安全仪表系统分为SIL1、SIL2和SIL3三个等级，针对不同危险化工工艺安全控制的要求进行选择。

5 农药合成的高危工艺控制措施优化设计方案

某些农药合成的工艺属于危险化工工艺，因此在工艺控制措施优化上，要注重对工艺路线的选择，从反应压力、温度、安全连锁控制和增设SIS系统等多方面进行方案的对比，选择一个合适的设计方案。

特别是对于一些农药合成采用的加氢工艺，反应压力较高，催化剂费用也相对高些，因此在工艺控制方面要注重安全设施的配备：反应釜安全附件设置双安全阀；做到单釜单批次完全自动化控制进行设计；在工艺控制方面，通过设置双测温和双测压加强对反应釜温度和压力的监控；反应釜搅拌设置电流监控；系统含氧设施监控；反应进料要采用比例控制，联锁机构灵敏度高；反应釜有紧急切断氢气和公用工程冷却系统，该系统要和氢气供应形成联锁关系，在反应釜温度超温超压搅拌发生故障时，氢气的切断要紧急发生动作，避免反应的持续进行，造成严重的后果，同时开启公用工程冷却系统，根据系统工艺操作条件的要求，控制压力泄放的速度，氢气排入安全泄放装置；根据危险化工加氢工艺《HAZOP分析报告》的要求对氢气切断、温度和压力监控、公用工程紧急冷却系统增设SIS系统。

6 结束语

在目前的危险化工工艺生产过程中，强调工艺的本质安全已经成为设计的主体，对化工工艺发生安全事故的潜在原因要彻底进行研究。通过分析、设计、运行和不断优化改进控制来消除或最大限度控制危险发生，将安全事故几率降到最低。

[1] 程虹，邵振福.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].化工管理，2015，（8）.

[2] 芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探索[J].现代工业经济和信息化.2015，（1）.

[3] 刘忠明，李岩.化工工艺设施安全联锁装置有效性的评价分析[J].科技致富向导，2013，（27）.

Discussion on Safety Control Measures of Dangerous Chemical Process

Zhou Shi-ming，Xue Ya-dong

In recent years，China’s chemical projects to build a lot of pressure on the conditions，the temperature is also more demanding.The safety of hazardous chemical technology facilities also require more stringent，interlocking control points are also designed more，these two measures are implemented in order to ensure the safety of chemical operation，this paper through the dangerous chemical technology safety facilities，interlocking control The necessity and operational process of HAZOP analysis were analyzed，and the control measures of high-risk process in pesticide synthesis were discussed，and the optimal design of the scheme was carried out.

dangerous chemical process；safety；control measures；optimization design

TQ086

B

1003-6490（2017）01-0127-02

2016-12-15

周世明（1981—），男，江苏兴化人，工程师，主要从事农药及配套中间体项目的工艺设计和项目管理。