化工工艺安全设计中的危险识别与控制

王清洲

（河北乐凯化工工程设计有限公司，河北保定 071054）

1 化工工艺设计概述

化工生产过程是对化工原料进行预处理（比如溶解、pH调节、升（降）温、升压）后进行化学反应得到想要的产物，再经过提纯净化（比如脱色、过滤、离子交换、蒸发等）、蒸馏分离、产品精制（比如结晶、离心分离、干燥等）等工序得到最终产品的过程。化工工艺设计工作的主要内容是将上述化学反应及一系列单元操作过程进行设备选型及管道设计，使之成为一整套化工装置。通常状况，化工工艺设计按阶段分为初步设计及施工图设计。初步设计的主要目的是确定各工序的工艺参数及设备选型，施工图设计是确定装置的详细布置及管道设计。

2 化工工艺安全设计中危险识别控制的重要价值

化工工艺是一类极为重要的制作形式，其工艺已经被广泛的应用到了我国的各个生产领域之中，其推动了社会的发展进程，同时还促进了社会工业化的进步。企业通过开展危险识别控制的工作，使得其工艺设计的安全得以保障，同时还可以尽可能的降低其对周围环境的不良影响程度，使得化工工艺可以更好的投入到实际的生产当中，将可持续发展理念全面且深入的贯彻到化工工艺生产过程中。

3 化工工艺设计中的危险识别

3.1 化工工艺设计涉及的危险因素

（1）易燃易爆性

对于化工产品来说，大多采用易燃易爆物料为原料，甚至其产品也是易燃易爆产品，因此工艺存在易燃易爆危险，所以在整体设计上需要有效合理的规避着火、爆炸危险。

（2）有毒性

化工物质存在有毒性，需要进行全面防护，现场按规范设置充足的有毒气体检测报警装置，并与事故排风机联锁启动，整体提升设计效果。

（3）腐蚀性

针对浓酸浓碱类强腐蚀性物质，化工工艺安全设计中应选择合理的设备及管道材料，全面提升安全性，防止环境污染及人身伤害等问题出现。

3.2 化工工艺设计中的危险因素识别的方法和手段

（1）化工反应安全风险评估

化工反应风险评估采用的主要方法包括定量与定性分析结合法、理论与实际结合分析法、模糊数学法等。目前世界上有关化学反应风险评估的分析多为定性分析，很少涉及定量分析。理论与实践相结合的方法针是对国内反应风险分析的改进。化工生产过程十分复杂，化工反应会受到诸多外部条件的影响，仅从理论的角度对反应风险进行评估势必会出现遗漏，导致评估结果缺乏可靠性。而模糊数学法的介入主要是为了应对化工反应无法实现准确定量分析的弊端，借助模糊数学，明确化工反应风险的影响因素，得出更可靠的评估方案。

（2）危险与可操作性分析（HAZOP）

危险与可操作性分析（HAZOP）是以最低成本对工艺危险性和可操作性进行有效分析的方法。采用HAZOP 研究方法来识别化工工艺设计中潜在的危险性并进一步研究加以解决。对一套化工工艺而言，从工艺参数（如温度、压力、流量、液位等）出发，发现可能的偏差，再进一步确定防止由偏差转变为事故的措施。

4 造成化工工艺安全设计出现安全问题的原因

4.1 安全设计的基础资料问题

化工工艺的安全设计需要以现有的化工资料为切入点，对当前企业的化工生产状况进行分析，结合其传统的资料内容，及时开展改革以及创新的设计工作。但是，当前我国大部分企业在开展化工工艺安全设计工作的过程中会直接借鉴并使用原本的资料信息，完全忽视了原本资料的滞后性影响，这给新安全设计工作的开展造成了一定的阻碍，安全设计的基础资料完整度低下，各项资料内容也不够精确，无法及时处理各类问题。

4.2 安全设计投入较少

目前，我国化工企业的安全投入成本较少，很多企业会过于注重经济收益，从而减小了总体项目的成本费用，一味地削减各个部分的费用支出，企业对于安全投入生产成本的重视程度低下，致使其工艺设计存在着较为严重的安全隐患问题。

4.3 化工工艺安全识别以及检测力度低下

化工工艺是一类较为特殊化的工艺技术，其需要处于高温高压的条件下，且其带有较强的腐蚀性，存在燃烧爆炸等的安全隐患。现阶段，我国相关技术并不是十分的完善，且化工工艺安全识别以及检测的力度比较薄弱，这就导致其在实际的生产过程根本无法及时处理出现的问题，阻碍了其地区行业工作的开展。

5 化工工艺安全设计的控制措施

5.1 工艺系统

（1）工艺过程应采取严格的防泄漏、防火、防爆、防尘、防毒、防腐蚀等主要措施。

（2）正常工况与非正常工况下加强对危险物料的安全控制措施，如联锁保护、安全泄压、紧急切断、事故排放、反应失控等措施，对重点监管的危险化工工艺应说明采取的控制系统与相关规定的符合性。

5.2 设备与管道

（1）压力容器、设备设计与国家法规及标准的符合性

压力容器的使用工况通常较为恶劣，经常应用在各类深冷、高温、高压以及高腐蚀性生产环境中，而且其盛装介质多数情况下为易燃、易爆的液化气体或者具有高度危害的化学介质。压力容器必须严格按照相关法律、法规以及标准规范的规定进行加工制造，确保压力容器在生产和使用全过程的安全性。

（2）主要管道材料的选择和防护措施

管道材料直接决定了管道的实际质量。管道中的工艺物料通常具有腐蚀性，易燃性和爆炸性。因此，在化学管道材料的选择中，管道中的材料必须考虑管道的安全性，还要兼顾经济性。除了管道的实用性之外，管道材料的耐腐蚀性和可加工性也是选择时要考虑的关键因素。

5.3 自动控制系统

化工工艺设计中应加强自动控制系统设计。自动控制系统多采用DCS 集散控制系统。DCS 控制系统是目前最先进、最合理的过程控制系统，可以适应各种过程控制的要求。它的过程控制点分散，管理集中，系统具有很高的可靠性。

5.4 加强安全管理

企业应根据安全生产法等相关法律法规设置安全生产管理机构，配备专职安全生产管理人员，制定安全操作规程。企业应编制生产安全事故应急预案，并在当地安全生产监督管理等部门备案，按要求定期进行演练。

加强企业与保险公司的联系，建立完善的事故伤害保险势在必然。当前需要做的，是在目前的事故伤害保险的基础上，逐步探索建立一条将现有的保险内容扩展到工程风险和技术风险上的新路子，以建立全方位的保险机制。与此同时，还应适当利用保险公司的力量为企业提供诸如风险分析等其他安全服务，从整体上降低企业的安全风险。

6 结语

化工工艺安全设计工作的开展会直接决定化工企业的未来发展态势，化工工艺安全设计工作存在着一系列的设计难点问题，且化工生产流程当中隐藏着安全隐患，想要保障化工生产的安全，就必须及时开展并完成化工工艺危险识别以及控制等各项工作。全方位地优化生产实践过程，改造并创新相关的机械设备，使得我国的化工生产能力得到显著性的提升，完成化工工艺安全设计工作任务，规范危险因素的识别以及控制等工作，为我国化工工业的发展做铺垫。