化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及控制

劉杰　謝華

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平的提升，社會(huì)各行各業(yè)都獲得了較大發(fā)展，特別是化工工業(yè)，發(fā)展極為迅猛。但在化工工業(yè)迅速發(fā)展壯大的同時(shí)，化工工藝生產(chǎn)中出現(xiàn)的安全問(wèn)題也不斷突顯，并逐漸成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。而要解決化工工藝生產(chǎn)中的安全問(wèn)題，首先必須提升化工工藝設(shè)計(jì)上的安全性，從源頭控制安全隱患，在保證化工產(chǎn)品具備較高質(zhì)量的基礎(chǔ)上，盡可能降低或消除安全隱患，提升化工工藝設(shè)計(jì)的安全性。

1、化工工藝概述

化工工藝主要指通過(guò)某種特殊操作程序，將化學(xué)原材料成功轉(zhuǎn)化為化學(xué)產(chǎn)品。化工生產(chǎn)加工操作過(guò)程主要分為三個(gè)環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)是處理化學(xué)原材料，對(duì)需要用到的化學(xué)原料進(jìn)行碾碎、提純等初步處理；第二環(huán)節(jié)是進(jìn)行相關(guān)反應(yīng)設(shè)計(jì)，是原料轉(zhuǎn)換為化學(xué)產(chǎn)品中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，根據(jù)化學(xué)原料反應(yīng)的條件與原理，來(lái)壓縮轉(zhuǎn)換時(shí)間，實(shí)現(xiàn)快速轉(zhuǎn)換；第三環(huán)節(jié)是進(jìn)行化工成品處理，精加工轉(zhuǎn)化成功后的產(chǎn)品，確保產(chǎn)品符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2、化工工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

2.1化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)間緊張

化工工藝設(shè)計(jì)相比其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，設(shè)計(jì)時(shí)間要求較高，必須在較短時(shí)間內(nèi)完成工藝設(shè)計(jì)，并且任務(wù)量極為繁重。從實(shí)質(zhì)上看，化工工藝設(shè)計(jì)所需設(shè)備類型多、物料管道復(fù)雜，整體投入較大。在化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)時(shí)間緊張，但設(shè)計(jì)所需物料極為特殊，為了確保其生產(chǎn)出的化工產(chǎn)品能及時(shí)搶占市場(chǎng)份額，必須結(jié)合化工工藝設(shè)計(jì)需求，考慮具體的設(shè)計(jì)周期。為此，許多化工企業(yè)為縮短化工產(chǎn)品更新周期，往往是新工藝開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行，對(duì)于存在的問(wèn)題，通常邊修改邊設(shè)計(jì)，過(guò)于繁重、復(fù)雜的設(shè)計(jì)使得其中的安全問(wèn)題不斷增多，形成極大的安全隱患。

2.2化工工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜、涉及人員多

化工工藝設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，涉及到化學(xué)相關(guān)的專業(yè)技術(shù)，必須由專業(yè)的工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行設(shè)計(jì)，且要求具體技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)過(guò)硬?；すに囋O(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，即包含化工工藝知識(shí)，還包括安全工程技術(shù)與機(jī)械設(shè)備知識(shí)等，要求各領(lǐng)域?qū)I(yè)人員相互配合，共同完成其工藝設(shè)計(jì)。

3、化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及控制措施

3.1對(duì)化工工藝物料安全問(wèn)題的控制

在化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，化學(xué)原料轉(zhuǎn)變?yōu)榘氤善?，再轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品都伴隨著大量物理化學(xué)反應(yīng)，其反應(yīng)過(guò)程就是化學(xué)原料向化學(xué)成品的轉(zhuǎn)化過(guò)程。在這一過(guò)程中，不可避免由化學(xué)原料轉(zhuǎn)變成成品而形成的安全隱患的存在。因此，在化工工藝設(shè)計(jì)中，化工企業(yè)必須確保相關(guān)設(shè)計(jì)人員在對(duì)化學(xué)物料作出詳細(xì)的安全性評(píng)估后，再進(jìn)行每一具體環(huán)節(jié)的工藝設(shè)計(jì)，從源頭進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)控制，避免在化工工藝的實(shí)施過(guò)程中出現(xiàn)重大安全隱患。

3.2對(duì)工藝設(shè)計(jì)中的安全隱患的控制

化工工藝設(shè)計(jì)的主要目的是保障化工工藝生產(chǎn)活動(dòng)的順利實(shí)施，對(duì)化工工藝實(shí)施每一環(huán)節(jié)作出的綜合考慮，一旦其中出現(xiàn)任何失誤，都有可能造成化工產(chǎn)品生產(chǎn)加工中安全事故的發(fā)生。因此，相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)人員在化工工藝設(shè)計(jì)中，需結(jié)合化工生產(chǎn)不同環(huán)節(jié)的具體特征，在保障化工產(chǎn)品具備較高質(zhì)量的前提下，設(shè)計(jì)最佳工藝實(shí)施途徑，最大限度提升工藝安全性。

在設(shè)計(jì)中，首先應(yīng)精簡(jiǎn)工藝生產(chǎn)路徑，在不影響化工產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，優(yōu)化工藝流程，減少不必要的操作程序，以避免因多次化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的安全隱患。在化學(xué)原料選擇上，盡可能選擇安全系數(shù)較高、危害較小的原料，以提高工藝流程的整體安全性。同時(shí)，還需加強(qiáng)對(duì)工藝設(shè)備的檢查與養(yǎng)護(hù)，及時(shí)更換掉舊設(shè)備，提升化工工藝技術(shù)水平。在當(dāng)今科技快速發(fā)展時(shí)代，化工生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備也隨之不斷進(jìn)步，新的生產(chǎn)設(shè)備相比舊設(shè)備，生產(chǎn)效率與安全性能有了較大的提升，因此及時(shí)淘汰老舊的設(shè)備有利于提高經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)化工工藝的環(huán)保與安全化。

3.3對(duì)化工工藝中反應(yīng)設(shè)備安全問(wèn)題的控制

化工工藝實(shí)施中往往伴隨著大量物理化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的也存在較多安全隱患。并且，化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行，需要環(huán)境溫度、濕度、反應(yīng)物使用量等多方面因素的配合，但由于許多因素存在不確定性，致使相關(guān)操作人員難以掌握其準(zhǔn)確的反應(yīng)進(jìn)程與狀況，從而埋下了安全隱患。另外，化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的性能，在一定程度上也影響著化工工藝的安全性。因此，進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)考慮到反應(yīng)設(shè)備方面因素。在化工工藝安全性控制上，整體流程為：先確定化學(xué)反應(yīng)所需物料的用量，以此來(lái)準(zhǔn)確掌握化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程；再進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)參數(shù)的嚴(yán)格處理，以防止反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)備超負(fù)荷、超壓運(yùn)作狀況，造成設(shè)備失靈，進(jìn)而引發(fā)安全問(wèn)題；對(duì)完成化學(xué)反應(yīng)后形成的污染物質(zhì)或廢棄物進(jìn)行妥善處理，對(duì)還存在一定價(jià)值的副產(chǎn)品，通過(guò)深加工實(shí)現(xiàn)有效利用。對(duì)無(wú)任何使用價(jià)值的廢棄物品，需嚴(yán)格遵循相關(guān)法規(guī)進(jìn)行處理，防止因廢棄物處理不當(dāng)而造成的環(huán)境污染，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)化工企業(yè)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，化學(xué)工藝是實(shí)現(xiàn)化工工業(yè)生產(chǎn)的前提條件，要保障化工工藝生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都具備較高的安全性能，就必須進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)化，并確保其設(shè)計(jì)的科學(xué)、有效。隨著當(dāng)前化工產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，化工工藝水平的提升、設(shè)備的更新，為化工工藝設(shè)計(jì)的進(jìn)一步完善，創(chuàng)造了有利條件，有利于更有效地提升工藝設(shè)計(jì)的安全性。本文主要對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)中的存在的操作流程安全隱患、物料及反應(yīng)設(shè)備安全問(wèn)題作出分析，并結(jié)合問(wèn)題，提出有針對(duì)性的安全控制措施，以提高化工工藝產(chǎn)生的安全性，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。

（作者單位：1.常州市天成安全評(píng)價(jià)有限公司 2.常州大學(xué)化工設(shè)計(jì)研究院有限公司）

作者簡(jiǎn)介

1.劉杰（1983.3-），男，漢族，江蘇省常州市，工程師，本科，研究方向：化學(xué)工程，安全評(píng)價(jià).

2.謝華（1979.2-），女，江蘇省常州市，助理工程師，大專，研究方向：精細(xì)化工，化工設(shè)計(jì).