试论化工工艺设计中安全问题及控制

王玉镯

山东华鲁恒升化工股份有限公司

试论化工工艺设计中安全问题及控制

王玉镯

山东华鲁恒升化工股份有限公司

化工工艺设计是化工生产的基础和前提，化工工艺设计的好坏不仅会对化工产品的生产质量起决定性的作用，同时还会严重影响到整个化工生产的安全性能。在我国对安全性重视程度越来越高的今天，在对化工工艺进行设计的时候，做好相应的安全设计工作意义重大。因此，相应的设计人员需要充分了解化工工艺设计中所存在的安全问题，从而才能采取有针对性的措施进行控制和解决，最终为化工生产的更好进行打下坚实的基础。

化工工艺；安全；问题控制

近年来，我国化工产业获得了实质性的发展，形成了规模化发展形态，为相关领域提供了极大的支持。随着人们安全意识日渐增强，对化工工艺设计提出了更高要求。特别是具有毒性、腐蚀性的化工原料的应用。如果不能够妥善处理隐藏的安全问题，极有可能对人体健康构成危害。因此加强对实践中安全问题的控制非常必要，是促进化工产业持续发展的关键。

1 化工工艺的内涵

通常来说，化工工艺指的是通过化学方法将一系列化学原料通过化学反应的方式转换为化工产品的过程。此过程主要包括三个步骤：首先，是对化工原料的简单处理，即通过物理的方法对化学原理进行提纯或者压碎等方式，转换化学原料存在的状态从而保证化工原料能够达到化学反应的要求。其次，则是对化学反应的方式进行设计总结，此过程是整个化学工艺的核心步骤。通过对化学原料的筛选，确定最终的化学反应方式，同时设计化学反应所需的外部条件，提高化学反应的效率。最后，化工原料通过一系列化学反应得到的化工成品需要进一步的加工处理，最终形成可以进行市场交易的化工产品。

2 化工工艺设计中的安全问题

2.1 化工生产设备问题

对于化工生产设备的设计不当，容易导致其受到电化学腐蚀，从而严重影响到化工生产设备的正常运转。而之所以会发生电化学腐蚀，是因为当流动介质的流速出现不均的情况时，往往会使得化工生产设备的表面出现一定量的沉淀物，当这些沉淀物出现不均匀分布时，就可能在化工生产设备的某个部位出现裂缝或者缝隙，由于裂缝或缝隙内的氧含量要低于外界的含量，使得该部位容易出现电化学腐蚀。电化学腐蚀的阳极会出现氧化反应，导致金属的溶解，而阴极则可能发生还原反应生成酸液，从而进一步导致腐蚀程度的加大。

2.2 化工物料问题

化工工艺设计是一项复杂性工作，其采用的原材料、半成品及中间产品等都以气体、液体及固体不同的状态存在，不仅如此，每种材料由于自身具有的物理、化学等性质有所差别，当达到特定条件时，会产生不同程度的危险和危害。对此针对这些物质危险特性我们要进行深入分析和了解，树立安全意识，对每种材料具有的稳定性、化学反应等进行准确识别，在使用时能够进行科学的评估，以此来避免安全问题的产生。

3 化工工艺设计中安全控制对策分析

3.1 做好防腐蚀设计工作

为了有效地防止周围的生产环境对化工生产设备造成的腐蚀，可以在化工生产设备金属表层涂一层很薄的金属或者是无机涂层，这样能够有效地将外界的生产环境与化工生产设备表面的金属层进行隔离，以起到相应的保护作用。在采用金属涂层进行处理的时候，常采用的施工方法有电镀火焰喷涂、热浸、蒸汽镀等。在采用无机涂层进行处理的时候，常采用的施工方法有喷涂、渗镀、化学转化等。对于这两种涂层方法的使用，都需要确保相应的严密性，从而确保将外界的生产环境与化工生产设备的金属表面进行完全的隔离。

3.2 保证设备安全控制工作

首先确定化工工艺物料用量，同时，掌握化学反应进程和化学反应参数，就此在设备运行期间，参照化工工艺设计标准，且通过压力释放装置的安装，控制设备具体运行过程，避免设备超压运行、超负荷运行、失灵等问题的凸显。其次，由于化工反应后污染物质和废弃物的堆积将影响设备的安全运行，因而，在化工工艺实施期间，应做好污染物质和废弃物的管理工作，且当废弃物具备副产品价值时，对其进行深加工，由此达到节约型化工生产目的，而在不具备应用价值的废弃物处理期间，应参照相关法律法规，实施处理工作，避免废弃物的随意堆放污染环境，并最终带动化工企业社会效益与经济效益的持续发展。即化工反应装置的合理化控制可降低安全事故发生概率，因此，应提高对其的重视程度。

3.3 完善化工工艺设计工作

化工工艺设计在实际设计过程中，应确保化工工艺生产模式最简化，通过减少化学反应的过程，减少化工工艺的生产周期，同时在一定程度上也能减少发生安全隐患的几率。同时，在进行化工工艺原料选择阶段，设计人员应选择较为稳定的原料，保证化工原料在化学反应的转换过程中能够生成设计人员预期的目标。不宜选择变化幅度较大的化工原料，避免因化学反应导致原料发生爆炸等对操作人员具有安全隐患的材料。对于化学设备的选择，设计人员应选择较为先进的化学反应装置，通过更新化学设备，提高化工工艺的生产效率，提升化工工艺技术水平，降低生产成本，提高化工企业的经济效益。

3.4 优化生产环境

现如今，我国化工污染非常严重，引起了全社会广泛关注。而解决污染问题的关键点在于对于废物的回收再利用。因此就工艺过程而言，应重视对现有装置的更新和升级，同时加大对污染的终端处理效果。通过这种方式，能够实现对化工产品生产全过程的优化，形成良性循环，进而增加产业效益。目前，可以积极引入HEN 分析方法，改进生产装置，减少水资源用量，并借助超膜技术等对废水进行净化处理，将废水中的杂质排除干净进行回用，从而节约更多水资源。

综上所述，就我国工业产业发展现状来说，我们应从辩证的角度看待化工产业发展，虽然其快速发展取得了非常不错的成绩，但其化工工艺设计中存在很多安全问题，对生态环境、人身安全等均存在诸多消极影响。因此加强对安全问题的控制力度势在必行。在实践中，我们应从化工工艺设计特殊性入手，结合常见的安全问题件进行针对性控制，从管道、物料等方面提升控制水平。

[1] 程明. 化工工艺设计中的安全问题及控制[J]. 科技视界，2015，(12)：307+318.