化工工藝設(shè)計(jì)中的安全風(fēng)險(xiǎn)及控制探討

楊明

山東石大勝華化工集團(tuán)股份有限公司 山東東營(yíng) 257503

1 化工工藝設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容概述

完整的化工設(shè)計(jì)階段，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要全面掌握化工設(shè)計(jì)基本原則以及各項(xiàng)注意的問(wèn)題，在完整的化工設(shè)計(jì)中全面融入安全設(shè)計(jì)理念，對(duì)各項(xiàng)細(xì)節(jié)問(wèn)題集中控制。在化工行業(yè)發(fā)展中特殊性要求較高，對(duì)人員生命安全重視度較高，在生產(chǎn)活動(dòng)中要對(duì)安全問(wèn)題深入分析?！督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016-2014）（2018年版）把化工生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)按照物化性質(zhì)及數(shù)量等因素，把火災(zāi)危險(xiǎn)性分為甲、乙、丙、丁、戊五個(gè)層次，這樣便于技術(shù)人員掌握化工材料性質(zhì)以及對(duì)應(yīng)危險(xiǎn)等級(jí)，有助于提高防范意識(shí)。在化工危險(xiǎn)等級(jí)劃分中，主要是依照原材料、產(chǎn)品數(shù)量、危害問(wèn)題、材料性質(zhì)等方面影響，便于化工企業(yè)以及生產(chǎn)工廠合理應(yīng)用各類(lèi)儀器。在化工工藝生產(chǎn)中多個(gè)環(huán)節(jié)存有較大復(fù)雜性，危險(xiǎn)要素較多，比如反應(yīng)介質(zhì)具有易燃易爆性，工藝對(duì)溫度、壓力等參數(shù)有特殊要求，尤其在危險(xiǎn)系數(shù)較大的化工產(chǎn)品生產(chǎn)中此類(lèi)設(shè)計(jì)要素誘發(fā)的安全問(wèn)題更為突出。

2 化工工藝及風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

化工工藝是指應(yīng)用化工生產(chǎn)技術(shù)，使原料經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品的方法。化工工藝主要包括三個(gè)步驟：第一，原料處理。即依據(jù)實(shí)際情況，對(duì)原料進(jìn)行凈化、提濃、混合等操作，使其狀態(tài)、規(guī)格滿足化學(xué)反應(yīng)要求。第二，化學(xué)反應(yīng)。即對(duì)已經(jīng)處理過(guò)的化學(xué)原料，施加一定的壓力、溫度等條件，使其發(fā)生氧化還原、聚合等反應(yīng)，從而得到符合要求的產(chǎn)品。第三，產(chǎn)品精制。即對(duì)經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)得到的混合物進(jìn)行分離、除雜等操作，獲得符合規(guī)格的產(chǎn)品。

2.1 原料風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

對(duì)于這一風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別，可先結(jié)合化工工藝實(shí)際，匯總出所需的各種化學(xué)原料。然后再對(duì)化學(xué)原料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析，確認(rèn)這些化學(xué)原料存在哪些安全風(fēng)險(xiǎn)。接下來(lái)，還要進(jìn)一步分析，化學(xué)原料相互之間是否會(huì)發(fā)生反應(yīng)，且化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中是否會(huì)出現(xiàn)安全事故。這樣進(jìn)行統(tǒng)一分析、匯總之后，就能充分了解化學(xué)原料存在的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 工藝風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

對(duì)于工藝風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別主要是從溫度、壓力、腐蝕性、放熱情況、操作等方面入手，確認(rèn)化工工藝是否會(huì)引發(fā)燃燒、爆炸、腐蝕等安全事故。仍以硝化工藝為例，可重點(diǎn)對(duì)其反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行分析：第一，硝化反應(yīng)在低溫進(jìn)行，但是會(huì)產(chǎn)生大量的熱。一旦出現(xiàn)投料速度過(guò)快、攪拌終止、冷卻水不足等問(wèn)題都會(huì)引發(fā)爆炸事故。另外，混酸制備也會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使反應(yīng)溫度達(dá)到90℃以上，甚至?xí)斐上跛岱纸?。第二，反?yīng)組分分布、接觸不均，導(dǎo)致局部過(guò)熱，甚至?xí)l(fā)爆炸事故。第三，容易產(chǎn)生副反應(yīng)、過(guò)反應(yīng)。如磺化反應(yīng)、水解反應(yīng)、氧化反應(yīng)，而這極有可能引發(fā)燃燒、爆炸等安全事故。第四，水和硝化物混合會(huì)產(chǎn)生大量的熱，導(dǎo)致液態(tài)物料溫度、氣壓迅速上升，進(jìn)而發(fā)生爆炸。

2.3 化工設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)

化工工藝的實(shí)施也離不開(kāi)各種化工設(shè)備。雖然化工設(shè)備能保證化工工藝的順序?qū)嵤?，但是它也增加了化工工藝風(fēng)險(xiǎn)。比如管道、反應(yīng)裝置出現(xiàn)了裂縫、磨損，就有可能導(dǎo)致有害氣體的泄露、化學(xué)反應(yīng)條件改變、安全設(shè)備失效等問(wèn)題，以致于化工工藝的安全性無(wú)法得以保證。

2.4 管理風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

對(duì)于管理風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別可從溫度、壓力、操作、設(shè)計(jì)等方面入手，確認(rèn)化工管理工作是否存在不安全行為。如在硝化工藝中，要提前對(duì)可能因參數(shù)設(shè)定不當(dāng)、操作不規(guī)范、監(jiān)管不到位等因素帶來(lái)的管理風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析，并提前制定防范措施。

3 化工安全設(shè)計(jì)中風(fēng)險(xiǎn)控制措施

3.1 危險(xiǎn)和防護(hù)的方案考慮

首先，必須要充分考慮化工工藝生產(chǎn)的危險(xiǎn)因素，再依據(jù)本企業(yè)自身的實(shí)際狀況，制定出合理有效的化工安全設(shè)計(jì)方案。例如，設(shè)計(jì)部門(mén)必須要對(duì)本企業(yè)的實(shí)際情況進(jìn)行大量的調(diào)查，找出企業(yè)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)化學(xué)材料過(guò)程中的不足之處，以及企業(yè)內(nèi)部工作人員工作行為是否規(guī)范等。其次，進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)因素考察時(shí)，可以依據(jù)危害程度制定不同的控制防線。例如，按照標(biāo)準(zhǔn)，可將安全風(fēng)險(xiǎn)因素分為一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)、二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)。一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的損傷程度較小，指在實(shí)際生產(chǎn)工作中，因?yàn)椴淮_定的小因素造成的損傷，危害程度低。雖然一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的損傷程度低，但是仍需要引起足夠的重視，避免因小因素產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，造成更大的損失，還能夠在一定程度上避免二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的出現(xiàn)。二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的損害度較高，會(huì)造成人身財(cái)產(chǎn)的損失。所以必須設(shè)置二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)防線，將損失降到最低。

3.2 工廠選址的安全問(wèn)題

首先，化工生產(chǎn)可能會(huì)對(duì)人體造成一定的危害，且化工產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)施繁多且巨大，所以在選擇化工廠的試產(chǎn)場(chǎng)地時(shí)，相關(guān)部門(mén)人員應(yīng)充分考慮場(chǎng)地的面積是否寬闊、是否遠(yuǎn)離鬧市區(qū)。例如，部門(mén)人員在進(jìn)行工廠選址時(shí)，選擇面積開(kāi)闊且人煙稀少的郊區(qū)等城市偏遠(yuǎn)地帶，確?；ぎa(chǎn)品的生產(chǎn)不會(huì)影響到市民正常生活，還可以保證不同生產(chǎn)廠房之間的安全距離。其次，相關(guān)人員在工廠選址時(shí)，還應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)向、交通等客觀環(huán)境。例如，根據(jù)風(fēng)向的情況，將化工廠建立在下風(fēng)向的位置。盡量選擇交通情況良好的位置，便于原材料的運(yùn)輸和化工產(chǎn)品的輸送。

3.3 防泄漏管線配置設(shè)計(jì)

首先，相關(guān)人員應(yīng)對(duì)管道線路的防泄漏進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，減少可能其在實(shí)際使用過(guò)程中的安全隱患。例如，相關(guān)人員需要減少管道線路的分支，避免增加管道管理的負(fù)擔(dān)，同時(shí)應(yīng)減少死角的數(shù)量。此外，相關(guān)人員還應(yīng)優(yōu)化小口徑的管道，要用大排放管口代替小排放管口，以此提高運(yùn)行效率。其次，要結(jié)合管道材質(zhì)屬性、本企業(yè)所使用的化學(xué)材料屬性的實(shí)際情況，優(yōu)化管線道路的配置設(shè)計(jì)。

3.4 完善監(jiān)督管理體制

首先，監(jiān)督管理部門(mén)必須依據(jù)企業(yè)內(nèi)部的實(shí)際狀況，完善現(xiàn)有的監(jiān)督管理體制，確保企業(yè)內(nèi)每一名員工能夠規(guī)范操作，提高員工的生產(chǎn)工作熱情。其次，化工行業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行的安全，離不開(kāi)監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，探討化工設(shè)計(jì)中的安全識(shí)別與控制措施，能夠有效地減少化工產(chǎn)業(yè)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，提高環(huán)境、員工的安全系數(shù)，確保企業(yè)安全穩(wěn)定發(fā)展，才能夠提高化工行業(yè)整體工作質(zhì)量，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)提供堅(jiān)實(shí)的發(fā)展動(dòng)力，更好地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的健康、可持續(xù)發(fā)展。