化工反应工艺设计中的安全问题及控制

刘莱琛+盖盈盈

摘 要：随着化工业的快速发展，化工工业的正常生产离不开专业化工工艺的保障，随着时代的进步，与化工行业相关的设备、技术等领域都在不断的进步和创新，其为化工工艺设计单位发展提供了良好的发展氛围，充分保证了化工工艺设计的可靠性，为化工行业的发展提供有力的技术保障。基于此，文章就针对化工工艺设计中的安全问题进行分析，同时提出相应的安全控制措施。

关键词：化工工艺设计；安全问题；控制分析

化工工艺设计是保证化工生产顺利进行的重要基础，为保证化工工艺设计的安全性，降低化工生产中的安全隐患，应当结合现代化工生产及工艺所需加以全面分析，不断优化化工工艺设计，针对化工工艺设计中存在的安全问题，采取科学化的安全控制措施，在保证化工生产安全顺利进行且化工產品质量可靠的基础上，尽可能减少化工生产所导致的安全问题，推进化工产业的经济效益与社会效益协调发展。

1 化工工艺设计基本特点

化工设备投资大，物料管道复杂。为确保化工工艺设计能够在短时间内实现工业化，应当充分考虑化工工艺设计中物料的特殊性，结合化工工艺设计周期加以全面分析，争取早日顺利投产。此种情况下，大部分化工企业采取边开发边设计的方式，以降低化工产品建设周期，但此种方式往往存在较大的安全隐患。化工工艺设计具有一定复杂性，涉及多项专业技术，需要大量专业技术人员参与其中。化工工艺设计具有一定系统性，包含化学工艺知识、机械设备知识以及安全工程等多项内容，需要各个专业技术人员和设计人员通力合作、密切配合，从而全面提高化工工艺设计的合理性和科学性。

2 化工工艺设计中的安全问题

2.1 化工反应装置方面的安全问题

化工生产的重点在于物料间的化学反应，在反应的过程中会产生大量的气体和热量，如果反应装置不够合理和科学，必然会给生产留下隐患，因此在进行反应装置的设计时，必须要经过科学严谨的计算与分析。化工工艺设计的基础是化学反应的反应速度和热效应。只有有效控制物料的反应过程才能确保化工生产的顺利进行，对生产中的物料添加速度、温度等环节进行有效控制。在化工生产中，反应釜内经常会因为压力和温度过高而出现形变，给化工生产带来巨大的危险，所以要在反应釜上配套相应的泄压装置，提高反应釜的安全性和稳定性。

2.2 管道方面的安全问题

化工生产中很多高危物料的进料都是依靠管道来完成的。所以管道的设计要安全合理，不能有任何的漏洞或缺陷，以免出现危险品的泄漏，这既会影响化工生产，更会给环境和人身安全带来巨大的损害。所以，在进行管道的设计时，要全方位的考量各方面因素的影响，将管道渗漏的可能性降至最小。因为管道的连接口及弯头位置是最可能发生渗漏的位置，所起要对其特别重视，选用科学和合理的弯头及接头配置，降低渗漏的几率。同时，还要注意其它影响管道顺利运营的情况出现，如柱塞流等的发生。

2.3 化工原料的安全问题

许多化工原料存在必然的危险性：有的有毒，有的自燃，有些特定的化工原料放在一起会发生反应，有的反应可能伴随爆炸等安全隐患。

3 化工工艺设计安全控制对策

3.1 化工工艺中反应设备的安全控制

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、压力、反应物用量等多方面因素的配合，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控制，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。

3.2 加强原料的安全控制

化工原料大多具有一定的危险性，一旦出现管道泄漏，必然给自然环境和化工厂带来巨大的损害，甚至是生命危险。所以，在对输送管道进行设计时，要充分考虑管道运输的实际情况及相关要求，如管道的管径、材质、输送介质等，要充分关注管道的弯头及各连接位置处的设计，这些位置是管道环节中易出问题的部位。管道的安装一定要稳定牢固，与管道所在区域的墙面、管廊或地面稳稳连接。

3.3 合理控制化工工艺路线

化工工艺设计是由多条工艺线路共同构成的，每条线路都十分重要，因此在完成设计时要优先挑选最安全和稳定的化工设计，降低整体设计的危险性。影响化工生产的因素有材料、设备和生产条件，要充分对这些因素进行分析和衡量，优先选择低危害或者无危害的原材料，优化生产工艺，有效缓解生产过程中的高压或高温影响。并配置先进的污染处理设施，降低废气、废液和废渣的污染影响，将其对自然的污染降到最低。

3.4 采用先进的电子信息技术提高安全控制系统水平

化工工艺的工序复杂繁多，必须注重对每个工艺环节的控制和管理，严格控制施工过程中的各相关参数，通过引进集散控制系统，即DCS系统，通过计算机系统实现对工艺流程参数的控制和调整，从而提高工艺的质量与稳定。ESD系统，即紧急停车系统，它与主控制系统相互独立，它主要负责工艺生产中的安全生产控制，一旦发生安全事故，可以迅速对其作出预警，并采取相关的控制调整措施。

4 结语

综上所述，在我国的化工工业中，工艺设计还存在很多的安全问题，要想尽可能的把安全隐患排除，要慎重选择化工原料，工艺路线也要适当，特别是反应装置的设计，要可以很好地控制反应进程，而且可以有效防范反应经过中可能会伴随的反应失控问题。要想推动化工工艺设计良性发展，则要更多的考虑环境原因，而且科学有效运用反应的产物。

参考文献

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[2] 康娟娟.分析化工工艺设计中的安全问题及控制[J].化工管理，2015（11）：193.

[3] 应讷江.化工工艺设计风险的防范策略研究[J].山东工业技术，2015（06）：271.

作者简介：刘莱琛，身份证号码：370827198804063562；盖盈盈，身份证号码：372328198702092726。