化工工艺设计中存在的风险及解决对策

李家念

中化泉州石化有限公司 福建 泉州 362000

随着化工工艺设计的技术不断提高，化工企业在保证生产效率的同时，应将防范化工工程的风险作为重点。因此，围绕化工工程中存在的主要风险展开讨论，分析化工工程安全管理中的主要问题及解决对策。虽然化工工艺设计是保障化工生产安全和质量的重要环节，但是在这一过程中存在着各种风险。管道线路作为化工工艺的重要组成部分，其风险对于人员安全、环境保护和设备稳定运行都具有重要影响。重点探讨化工工艺设计中存在的管道线路风险，并提出解决对策，以此来推动我国化工工艺设计的进一步发展[1]。

1 化工工艺设计概述

化工工艺设计是指将化学原理与工程原理相结合，将原材料转化为所需要的产品的过程。这个过程中，工艺是至关重要的。良好的化工工艺设计能够显著提高化工品的生产效率、优化产品质量、降低生产成本，从而促进企业的可持续发展。化工工艺设计的目标是通过设计合理的工艺流程和设备配置，实现安全、高效、可持续的生产过程。

2 化工工艺现状分析

化工工业是国民经济的重要支柱产业，然而在化工工艺设计中仍然存在着一系列的安全风险。目前，常见的化工问题有以下几种。一是化学反应事故，由于化学反应的不可控性和复杂性，可能导致溢出、爆炸等事故，产生严重后果。二是环境治理问题，化工工艺中会产生大量的废水、废气、废渣等有害物质，对环境造成严重威胁。三是设备失效问题，化工工业中的设备通常性能复杂，因此，设备失效可能导致设备的损坏和人员伤亡。由于化工工艺设计在生产中是不可或缺的，而高风险和安全问题也一直是影响产业发展的因素之一。所以必须采取相应的解决对策，对化工工艺的安全性进行有效的控制，以使化工工艺的实现更加安全、高效和科学化[2]。

3 化工工艺设计中存在的风险

3.1 生产物料的风险

化工工艺生产物料的风险时常见的风险之一，主要体现在以下几个方面。（1）物质危险性较高：不同的物质危险性不同，其中一些具有较高的爆炸性、毒性、腐蚀性和氧化性等危险性，如果不得当地管理，可能导致事故发生。（2）物料的不可预期性：对于一些复杂的化学制品，由于其组成因素和反应机理的复杂性，很难实现精确预测，一旦出现偏差就可能产生危险。（3）物料的无法回收性：某些物质化学性质对环境的伤害性很强，例如，采炼某些地层矿物时所产生的化学物质难以回收，其废物对环境有很大危害[3]。

3.2 生产操作的风险

化工工艺生产操作的风险较多，主要有以下几种。高温高压环境下的操作风险，化工工艺生产过程中常常涉及到高温高压操作，这种操作环境下的风险如突发爆炸、高温灼伤、中毒等都需要应对；化学物质接触风险，在化工工艺生产过程中，可能会接触化学物质，这种物质可能具有较高的腐蚀性、毒性和易燃性，一旦接触，可能会对人体造成伤害；操作流程失误导致的事故风险，随着化工生产工艺的复杂性，操作流程有时会变得非常复杂，操作人员对操作步骤的疏忽或错误很可能导致事故的发生。考虑到生产操作的风险在化工工艺生产中是一个不可忽视的问题，采取相应的措施，可以有效地降低生产操作的风险。通过严格执行操作规程、加强现场管理、控制化学品的储存和使用、培训操作人员和应急救援人员等措施，可以减少操作过程中的安全风险，保证生产活动的安全和稳定性[4]。

3.3 仪器设备的风险

在化工工艺生产中，仪器设备的风险主要体现在以下几个方面。一是设备使用年限的长短，随着设备使用年限的增长，出现设备老化、设备故障等风险的概率增加。二是设备运行环境的变化，因生产现场的异质性和复杂性，环境条件大多非常复杂，设备的运行状态会随着环境变化而发生变化，由此带来的风险也会随之增加。三是设备安装和维护的管理风险，设备安装的不规范和日常维护的不到位可能会引发隐患，沉积问题而造成安全风险。由于设备是化工工艺生产的重要组成部分，保障设备的安全和稳定运行对于化工工艺设计的成功非常重要。通过加强设备的检修和维修、更新老旧设备、标准化设备管理和培训操作人员等方法来降低仪器设备的风险，可以确保设备的正常运行和稳定生产的实现[5]。

3.4 工艺线路的风险

工艺线路是化工工艺生产的重要组成部分，保障工艺线路的安全和稳定运行对于化工工艺设计的成功非常重要。通过采取定期清洗管道和管路泄漏的预防、规范运输和采取安全防护等方法，降低工艺线路的风险，保证流程通畅，并保障生产设备的安全稳定运行，从而达到化工工艺安全生产的目的。但是在现有化工工艺生产过程中，工艺线路的风险较为常见。

首先，是工艺线路堵塞造成的风险，由于生产过程会产生大量废物和固体颗粒物，随着时间的推移，这些颗粒物会在管道中沉积，阻塞管道，影响生产。其次是工艺线路泄漏的风险，由于许多化学品具有腐蚀性和易燃性，在生产过程中，易出现管道泄漏事故，引发火灾和爆炸，甚至危及生产人员和设备的安全。最后，工艺线路运输风险。在生产过程中，需要进行原材料和产品的运输，这些运输过程中可能会受到外力影响，并出现事故，造成物质损失和人员伤害。

3.5 管道线路的风险

由于管道在运行过程中受到高温、高压、高腐蚀等多种因素的影响，管道中的化学品可能与不当的操作、高温、火源等因素相结合，可能会出现管道破裂的情况，造成人员伤亡和生产事故，这是管道在使用过程中最常见的风险。对管道泄漏风险而言，它主要指的是化工生产中涉及大量腐蚀性、易燃性和爆炸性的物质，一旦管道泄漏，可能会导致火灾、爆炸和毒气泄漏等严重后果。对管道堵塞风险来说，一些化学品对管道和设备具有腐蚀性，长期使用可能导致管道的腐蚀和损坏。此外，管道内部可能会产生堵塞，影响正常的工艺流程。而且管道堵塞会影响生产效率和安全性，甚至引发生产事故。泄漏和泄露风险：管道线路中可能发生泄漏或泄露，导致化学品或有害物质的泄漏。这可能产生毒性、腐蚀性或爆炸性危险，对人员和环境造成伤害。过热和过冷风险，管道中传输的流体可能在过热或过冷的条件下发生相变或反应，导致管道和设备的破裂、过压、泄漏等情况。

4 针对化工工艺设计中风险的解决对策

4.1 控制生产物料

在化工工艺生产中，控制生产物料是降低风险的一个重要方面，涉及到化学品的选择、储存、使用和处置等方面，下面是一些控制生产物料的措施。首先，选择优质原材料，对于原材料的选择，应当采用优质、纯净、无污染的品质和来源可靠、有化验报告的生产厂家，避免使用劣质物料和来源不明的物料，以降低设备运行和生产过程中的不良事件风险。其次，保证储存物料的规范化，化工生产中大部分是危险品，如腐蚀性、易燃性和毒性等，以及一些粉尘、气体等悬浮颗粒物。因此，应对储存物料进行规范化管理，制订合理的存储方案，控制储存温度、湿度、光照和通风条件等，防止物料堆积过高和出现出入口不当等问题。在生产过程中，还应严格按照化学品安全使用操作规程使用化学品，避免超出安全使用限度，减少事故、污染和浪费等可能性，以此来降低生产过程中的风险。最后，实行化学品处置制度，制定并执行化学品安全处理制度，制定化工物品分类处理、标示和存放的管理制度，采取专业的处理手段和方法，保证废弃物的安全处理，防止对环境造成污染。总之，通过选择好的原材料、规范物料存储、控制物料使用量、实行化学品处置制度等措施，来控制生产物料，化工生产过程中的风险降低和防御。

4.2 加强操作的安全控制

加强操作的安全控制是化工工艺设计中管理风险的一个重要方面，包括安全培训、操作规程、安全设备、集中监控等方面。在加强操作的安全控制时，可以采取以下方案。第一，加强对工作人员的安全培训和意识教育，对操作人员进行全面的安全教育和培训，提高应急处理能力，能够处理常见的化工事故和熟知各种事故防范措施。第二，制定专门的操作规程，明确操作程序和注意事项，确保操作人员在操作过程中能够清晰准确地掌握相关技能和技巧，提高操作的准确性和安全性。第三，安全设备的配备。设置完善、齐全的安全设备和安全防护系统，例如：设备防爆系统、防毒面罩、灭火器等，提高安全性措施的实施有效性。因此，通过加强操作人员的安全培训和意识教育、制定操作规程、配备安全设备等措施，可以更好地加强操作的安全控制，从根源上控制操作过程中的风险，有效提高化工生产过程中的安全性和生产效率。

4.3 合理选择仪器设备

针对化工工艺设计中风险的解决对策之一就是合理选择仪器设备，选购安全性能和品质更好的设备，避免使用低质量或过时的设备。首先，对设备品质和性能的评估，在选购设备时，要选择知名品牌的设备，同时对设备供应商进行仔细评估，通过参与专业的评估和审核，确保设备的安全性和性能等方面满足要求。其次，对设备使用的把控，对设备的使用情况进行监测和控制，确保设备的正常运行，如合理管理调控工艺、维护设备，避免设备出现故障和意外状况，提高设备的使用寿命和安全性能；执行装置验收规范，在对设备进行验收和安装时，需要按照专业的验收和安装标准进行操作。确保设备安装正确、稳定，各部分功能配合良好，避免设备运行时出现故障情况。最后，优化设备的运行模式，通过调整设备的运行模式，提高设备的设计使用效率，如为设备的升级换代、节能环保和安全监测方面进行工程改造，提高设备的工作效验率和安全性。

4.4 优化工艺线路

优化工艺线路是化工工艺设计中管理风险的一个重要方面，通过对工艺流程进行优化，可以减少原材料和能源的消耗，降低设备运行风险，提高设备安全性和效率，下面是一些可行的对策。监测和改善工艺路线，对设备和生产过程进行实时监测，以优化工艺及其控制参数设置，例如控制温度、流量、压力等参数，能够减少耗能和材料浪费，并且提高工艺稳态性和安全性。借鉴经验，对于常见技术和工艺操作方式，借鉴先进的工艺管理经验和技术，例如对排放污水和废气的处理，可以寻找先进、专业、高效的处理方式，提高设备的环保性能和安全性。降低风险，通过流程和设备模拟，对工艺流程进行优化，降低风险，例如减少化学反应和物质的运输过程，提高生产过程的安全性。创新技术和新工艺，引入新技术和新工艺，研发环保、新型材料等新型应用，通过技术创新提高化工设备的效能和使用效率。因此，通过监测和改善工艺、借鉴先进经验和技术、降低风险和引入新技术和新工艺等手段，可以优化化工工艺线路的运行方式，以达到降低风险和提高生产效率的目的。

4.5 控制管道线路

控制管道线路是化工工艺设计中管理风险的一个重要方面，下面是一些可行的对策。设计、使用合理的管道，对于液体和气体管道、洁净管路和污水管道等要根据不同的物质流量、压力、温度、pH值等特性进行管道设计，选择材料的耐腐蚀、耐磨损性能及管件的连接方式、特别是弯头和阀门的选择，都要保持一定的标准，避免设计出不合理的地方，增加防范事故的防范能力。标准化管理，实行标准化管理制度，对管道线路的设计、安装、维护等方面制定全面的管理规定，建立管道检查和清洗的标准化工作程序、严格管道线路的日常排查、常规检查，从而预防管道渗漏、爆裂等问题，防范事故的发生。管道定期维修和更换，定期对管道进行漏检、维护、更换和升级检测等，利用检测和维护来保持管道线路的正常运行，避免管道堵塞和渗漏等问题，及时排查问题并解决问题，防止事故的发生。

5 结束语

化工工艺设计是保障化工工程安全的重要环节，化工企业应该在化工工艺设计过程中采取科学合理的管理方法，对化工工程进行全面的安全评估和风险控制，以确保化工工程的安全稳定运行。在化工工艺设计中，需要注重技术创新与安全性的平衡，加强安全意识和安全培训，采取科学合理的安全措施和管理制度，防范化工工程的风险，保障人员的生命安全和企业的长期发展。