化工工艺设计中安全风险及控制

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摘要：在当前的化工生产中，化工工艺设计作为第一要素，会对化工产品的生产质量带来直接影响。考虑到化工行业本身带有高危险性、特殊性的特点，在生产过程中容易出现安全风险事故，需要做好化工工艺设计之中的安全风险分析识别工作，着重从做好化工物料设计控制、化工工艺路线的安全设计、完善化工管道和阀门的安全设计等方面加强风险控制，保证满足化工生产的安全性要求。

关键词：化工工艺设计；安全；风险；控制

化工企业作为我国安全事故发生率较高的企业之一，对于社会的安定团结会带来一定的负面影响，例如化工工艺的实际生产过程可能会产生部分对人体有害的化学物质，化工企业应该重视化工工艺设计，确保在已有生产设备和技术的支撑下进一步提升化工工艺设计水平，最终实现对安全风险的有效识别，促进化工企业的安全生产，助力全面发展。

1化工工艺设计

针对化工工艺设计，其流程见图1所示，主要是原材料通过化学反应，最终转变成为化工产品。其中，首先需要做好原材料的处理，也就是需要通过相应的净化、提浓、混合、乳化、粉碎等处理方式，确保原材料质量能够满足对应的标准和要求。其次是化学反应阶段，在进行原材料的预处理之后，就需要在相应的温度与压力条件下进行化学反应，这一过程主要包含了化学反应的转化率与回收率。再次是产品的精制环节，在这一环节需要通过化学反应来分离混合物，并且将其中的杂质去掉，同时剔除没有利用价值的废弃物。产品的精制工艺包含了萃取与提纯，通过产品的净化处理，就可以满足相应的标准与规定的要求[1]。化工工艺设计包含了多方面的设计内容，其中，概念的设计需要在事前进行，主要是检查生产工艺条件和路线是否合理；中试设计是检验小试确定的工艺路线和条件，同时分析试制产品的考核使用性能，这样就可以提供便利的数据支撑条件；基础设计是技术开发阶段的最终研究成果，能够为后期实际生产提供装置建设的技术支撑；初步设计属于开展精细化工艺设计的首个环节，初步设计的最终成果包含了任务书设计、总概算书等；施工图设计主要是基于化工项目的审批意见、标准设备制作等相应的要求，将初步设计的相关设计原则、文字、方案等落实，从而实现化工工艺与设备不同部分布置的具体化处理。

2化工工艺设计中安全风险控制的作用

考虑到化工生产过程存在复杂性，一些危险因素往往难以避免，如生产对压力与温度等参数要求严格的、易燃易爆的产品时安全风险较大，致使化工生产中的安全工作形势愈加严峻。如果能够在化工工艺设计环节就做好安全风险的识别和控制工作，必然可以从源头与初始环节就有效地预防可能发生于化工生产过程的危险、安全事故等，及时妥善解决，确保高效开展化工生产工作。与此同时，在化工工艺设计环节的安全设计中识别危险，做好控制操作，可以为化工生产提供环境安全保障，从而为生产者、管理者打造优良的作业条件。因为人身安全对于化工生产乃至整个化工行业的发展而言都是第一原则，通过安全设计加强危险的识别和控制就充分体现了以人为本的理念。这样还可以降低在化工生产环节发生事故的概率，促成对化工材料以及其他资源的科学有效使用，对化工企业提高经济效益、实现可持续发展均有至关重要的作用。

3化工工艺中安全因素的识别

在进行化工工艺的安全因素识别时，需要落实原材料设计、化工工艺路线分析以及化工管道设计，这样才能更好地匹配化工工艺的整体性要求。

3.1原材料设计

化工工艺生产，主要是通过一系列的化学反应将化学原材料加工成为另一种半成品材料，之后通过净化、包装、去杂质等加工环节，可以获取相应化学产品的一种生产方式。在化工工艺生产进程中，化工原材料是至关重要的，如果无法确保化工原材料的安全性，就可能会影响整个工艺生产过程的安全性。同时，直接将原材料转化成为产品，还会牵涉到很多物理反应和化学反应，这些反应可能会产生有害物质，或是出现吸热与放热，带有一定的危险性。所以，作为设计人员要对原材料的基本性能有全面的了解，并且设计针对性的反应、运输和存储的容器，最终进行合理有效的防范处理[2]。

3.2化工工艺路线

如果工艺路线存在差异，就会造成不同程序的风险。在化工工艺中，路线作为重要组成部分，如果不能够及时进行排查，就会直接影响整个化工工艺。所以，在工艺路线上要注重安全检查，并且设计对应的化工工艺路线，再搭配多方考察和研究，可以实现化工工艺路线的优化与完善。

3.3化工管道

在化工工艺设计中布置化工管道至关重要。作为化工工艺的连接通道，化工管道一般会涉及大量化工原料的运输，但是因为性质的差异性，对于管道本身的性能要求也比较高。如果在化工管道设计之中没有全面的设计与选择管道性能，那么在后期的使用中就可能会出现功能问题。如，管道因为性能的差异，会受到化工物料的腐蚀，从而被损坏，造成化工物料泄漏，并且会给管理人员带来人身安全方面的影响。管道结构的布置不合理，如果弯曲与拼接太多，就会影响严密性，进而出现物料泄漏或者物料反应条件被破坏的问题[3]。

4化工工艺中安全风险的控制措施

在化工工艺的安全风险控制环节，需要重点考虑到做好工艺设计方案安全性分析、化工物料设计控制、化工工艺路线的安全设计、完善化工管道和阀门的安全设计几个方面的内容，这样才能匹配化工工艺安全风险的有效控制要求。

4.1分析工艺设计方案的安全性

对于化工工艺安全设计而言，为了确保安全设计效果良好，需要先控制好设计方案之中的安全隐患。化工工艺涉及的安全设计以确保高效实施化工生产为主，然而化工生产过程比较复杂，涵盖诸多工艺与内容，并且有着很高的工艺技术要求，相关人员务必结合化工生产实际情况全面地分析各个生产环节，提高工艺设计方案的安全性。如此才能全面有效地掌握化工生产环节的安全威胁，制定安全性更高的工艺设计方案，确保设计方案安全、合理。另外，工作人员要注意持续优化化工工艺设计方案，落实工艺流程的试验验证、模拟验证等，及时改善低效过程和有安全风险隐患的部分，进一步提升设计方案的安全性、科学性。

4.2做好化工物料设计控制

在化工工艺的生产过程中会有很多原材料的使用，并且生产过程中可能会产生诸多的中间品，这部分中间品也能成为其他企业的使用原料。所以，化工企业在生产产品的同时要考虑到生产副产品，实现企业效益的提升。但是大部分化工原料都带有危险性，因为化学性质相对活泼而产生化学反应，造成损耗或者变质，直接引发事故，留下安全隐患。所以，在化工工艺设计中要重视原材料的存储与运输等环境的设计。换言之，作为化工企业的工艺设计人员要有效管控化工物料。第一，努力提升自身的专业素质，做好原料性质、存储、运输等风险的全面辨识。第二，配合专门的检验人员，全面仔细地研究整个生产过程，分析各种原材料的基本性能和危害性，并且结合物料的实际特征来进行针对性的设计，这样也能够满足对化工物料的分类管理要求，以此制定合理有效的管控方案。

4.3化工工艺路线的安全设计

化工工艺安全设计本身属于一项复杂的课题。在工艺操作方面存在较大的难度，为了避免中间环节出现技术性的问题，就要落实安全识别与安全控制工作，这样才可以避免出现过大的安全隐患，导致整个化工生产环节受到影响。所以，在设计化工工艺的安全路线中要重视下述几个方面：①了解整个路线的设计，对于设计之中可能出现的安全问题需要加以排查，并且找到相应的解决措施，确保对整个路线能够进行完善化的设计，以此来降低出现安全问题的可能性。②在设计之后应该做好相应规定试验，并且尽可能多次开展试验，在保障不会出现问题的前提下让整个路线运行。③为了避免过于复杂的工艺带来较大的难度，在设计的过程中还应尽可能在保障质量的前提下进行简化设计，将相应的设计程序简化。另外，为了避免安全隐患的出现，能够及时进行处理，在设计环节应该增加相对应的安全措施。如，在出现管道超压的情况下如果不能采取及时有效的措施来进行泄放，就可能会因为持续上升的压力造成安全事故，需要做好对应的安全装置设计，保证在出现这类紧急情况之后能够进行对应的排放处理，并且结合检测仪，在出现危险的时候及时预警，避免事态严重化[4]。

4.4完善化工管道和阀门的安全设计

在化工工艺设计中还要重点考虑到管道与阀门设计。在化工生产环节，因为会有大量不同性质的物料使用，所以可能会产生易燃易爆，并且带有腐蚀性物质，这部分物料都需要管道进行运输，才能够进入下一个反应流程进行化学反应。为了避免在传输过程中出现泄漏问题，就需要保障管道与阀门的性能与质量，要求充分考虑化工生产的实际情况和对应的生产条件，并且按照化工生产的产物性质进行综合化的分析，以此来进行合理的设计。在设计中，可以合理选择管道材质，合理布设管道，重点分析管道的盈利部分，确保发挥实际的使用性能。同时，需要合理有效地预测管道的泄漏部分，基于预测的结果做好管道设计的防护控制，为化工安全生产提供良好的基础条件[5]。如某化学有限公司有一个装着10多吨氢氟酸的固定式槽罐发生泄漏，针对其成因分析，主要是卸酸管线的法兰垫片破损，导致罐体内的氢氟酸泄漏。通过分析，发现主要是因为法兰垫片使用时间太长，没有进行及时的修复，最终导致泄漏事故的发生。在发生事故之后及时进行整体的安全性检查，杜绝事故的进一步扩散。

5结语

考虑到化工生产过程中存在生产环节、原材料、化学反应等因素，可能对周边的环境和人员造成危害，在进行化工工艺设计时务必要重视这方面的因素，对于可能存在的风险加以识别和控制，最终让设计更加具有针对性、有效性，极大地提升化工工艺生产水平。

参考文献

[1]颜亚平.探讨化工工艺设计中安全危险问题及控制对策[J].当代化工研究，2020（7）：40-41.

[2]杨家琦.化工工艺设计中安全危险的判断及对策分析[J].化工管理，2019（9）：80-81.

[3]张学功.化工工艺设计中安全管理危险的识别及其控制[J].石化技术，2020（1）：153，157.

[4]白春海.化工工艺设计过程中的安全管理危险性要素识别控制对策[J].科技资讯，2019（34）：105-106.

[5]韩庆荣，耿来红，王振，等.浅析化工工艺设计中安全危险问题[J].化工管理，2019（11）：190-191.

作者:丁全有 单位:山东微井化工科技有限公司