化工工艺设计中安全问题及控制探讨

张伟刚

摘 要：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产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。

关键词：化工；工艺设计；安全问题；控制

1 化工工艺设计特点分析

化工工艺设计时间相对紧张，整个设计过程中涉及众多的化工装置、物料及管道排布等，需要设计人员投入大量的精力。实际中为降低成本大多数化工企业都会同时进行工艺开发与设计，促进产品更新步伐的加快，这就造成设计安全性与时间之间的矛盾，设计人员为赶进度无法全面考虑所有风险因素；设计过程繁琐，整个设计过程中需要考虑众多的化工原理与工艺设计等，只有专业的工程设计人员才能胜任这项工作。除此之外，还需要不同专业的设计人员彼此间加强交流沟通。

2 化工工艺设计中的安全问题以及控制

2.1 工艺物料

化工生产中涉及到大量的物料，这些物料的存在形态不一，简单的以固液气等形态存在，物料所处的状态不同其本身理化性质也不同，造成的危害也存在差别。实际中只有充分了解这些物质的危险特性，才有可能准确识别与分析风险。所以在进行化工工艺设计前要充分了解各类物质的风险，进行全面的评估，综合评估结果实现各工艺环节的设计优化工作，保证工艺设计的科学合理性。例如：一般情况下，管道采用法兰连接，便于施工安装，后期的维护检修。丁二醇毒性中度，易溶于水，但其本身是性能良好的溶剂，假如使用石墨垫片会污染原料，使用RPTFE 材质垫片，溶胀作用在一定的温度下垫片老化十分迅速，为了生产稳定及安全，管道连接方式最终确定为焊接。

2.2 装置的总平面布置和装置内设备布置

美国石油协会APIRP500A 把危险性划分为第一次和第二次危险两种。所谓第一次危险是指系统或设备内潜在有发生火灾、爆炸等危险，但在正常状态下不会危害人身或设备的安全和完好。例如加工或处理可燃或易燃易爆、有毒物质的系统或设备、属于火源的设备、高温含氧、高压设备、由于误操作可能引起的危險系统或设备、以及大量泄漏蒸汽形成白色雾幕造成视线不良的地方等均属有潜在危险，即属于第一次危险。第二次危险是指第一次危险引起的后果，直接危害人身、设备以及建筑物或构筑物的危险。例如由第一次危险一起的火灾、爆炸、有毒物质的泄漏，以及造成跌倒、坠落、碰撞等人身事故的危险，均属第二次危险。防止第一次危险产生的第二次危险，这是装置平面布置或者装置内设备平面布置的重要原则。当然，还有其他布置的原则，诸如设备平面布置应符合工艺流程，生产操作方便、施工、维修方便、整齐、美观，留有适当的发展余地等等，均为不可忽视的一般原则。

装置内的设备平面布置在符合工艺流程，密切相关设备直接连接或靠近布置的同时，还应考虑爆炸危险区域的划分，并方便安装施工操作检修。可燃气体、液化烃和可燃液体的塔平台或其他设备的构架平台应设置不少于2 个通往地面的梯子，相邻安全疏散通道之间的距离不应大于50m。

2.3 管道方面的安全问题和控制

化工生产时管道输送的物料都为易燃、易爆、易腐蚀的物品，如果管道在生产过程中有任何部分出现渗漏，有毒物质就会流出，对环境造成污染，对化工生产本身来说也存在很大的安全隐患，因此在管道设计时需要充分考虑管道的材料以及应力分析等可能造成管道渗漏的因素。这里需要强调的是在管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择，这些地方是管道易出现危险物品泄露的部位，需要格外重视这些地方的材料和管径选择。在化工生产中，通常情况下管道输送的物料大多是易燃易爆物品，甚至包括腐蚀性和毒性物品，一旦化工管道出现泄露问题，会对环境造成严重的污染，由此可知化工生产存在较大的安全隐患，管道安全控制是非常必要的。为全面提高化工管道设计的安全性，应当在管道设计中充分考虑管道材料选择、管道应力分析以及管道布置等要素，降低管道泄露安全隐患，合理选择管径和材质，科学选择管道连接材质并对管道拐弯处进行妥善设计处理，确保管道与地面保持可靠相连，切实提高管道设计的安全性。例如 ：对于容易在管道里沉积的物料，除了对管道的坡度进行要求以外，还会采取分段法兰连接，并留有冲洗口方便清理。

2.4 化工工艺路线方面的安全问题和控制

化工工艺设计中的各条路线都具备必然的联系，假如其中一条路线发生问题，那么就会让别的路线也发生问题。所以，在实施化工工艺设计时，第一要重视选择化工工艺的路线，依据详细的生产要求，选取最为合理的化工工艺设计路线，以保证生产工序的成功实施。在实施选取的经过中，要留意思考到每一个方面的原因，像生产条件、物料、生产设备等，依据现实的生产要求，实施周到考虑，从而使发生的危险减少。

3 结束语

目前社会各界对化工工艺设计的安全风险尤为关注，这也是因为化工工艺设计存在很多危险因素，有必要做好化工工艺设计安全风险的研究工作。只有设计过程中严格按照国家相关规定进行，严格控制设计质量，降低安全风险对设计的影响，促进化工行业技术水平的提高。本文主要阐述化工工艺设计中的安全问题，并针对这些风险问题给出具体的控制策略，促进化工工艺设计水平的提高。

参考文献：

[1]李智.浅谈化工工艺设计中安全危险的问题[J].中国新技术新产品，2016（05）：178.