化工設(shè)計(jì)之中安全危險(xiǎn)的識別及控制

楊文濤

（豐縣應(yīng)急管理局，江蘇徐州 221700）

1 化工設(shè)計(jì)概述

在化工施工領(lǐng)域，為了能夠增強(qiáng)整個(gè)工程設(shè)計(jì)過程的安全性，需要相關(guān)人員在施工之前全面了解化工行業(yè)的設(shè)計(jì)過程和一些設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，并在化工行業(yè)施工過程中嚴(yán)格按照具體的步驟開展施工，靈活處理施工細(xì)節(jié)問題，從而確保整個(gè)化工行業(yè)的安全生產(chǎn)?；すに囋O(shè)計(jì)會涉及到一些特殊的設(shè)計(jì)流程，第一個(gè)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就是檢查各項(xiàng)資料的準(zhǔn)備和使用是否完善。另外，在化工設(shè)計(jì)的過程中還需要統(tǒng)籌安排工藝設(shè)計(jì)量，合理安排各類施工材料、施工設(shè)備和施工管道的使用。

化工設(shè)計(jì)是一項(xiàng)操作起來具備一定難度和技術(shù)水平較高的一項(xiàng)工作，在具體實(shí)施的過程中具備以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：第一，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不完整?；ぴO(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料是由科學(xué)研究單位人員根據(jù)以往的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)和資料信息編訂而成的，在缺乏經(jīng)驗(yàn)和外界因素的影響下編訂的資料數(shù)據(jù)完整水平有待提升。第二，化工裝置使用要求多?；ぱb置所涉及到的工藝參數(shù)復(fù)雜，設(shè)備在使用的時(shí)候?qū)υO(shè)備型號和設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)等提出了較高的要求。第三，工作量大?；ぴO(shè)計(jì)具備總體投資規(guī)模大、設(shè)備種類繁多、處理物料復(fù)雜的特點(diǎn)。在具體的化工設(shè)計(jì)過程中，為了縮短工期，施工人員會在施工的過程中打破以往的設(shè)計(jì)周期。

2 化工設(shè)計(jì)之中安全危險(xiǎn)的識別及控制策略

2.1 化工工藝物料的安全危險(xiǎn)識別和控制

化工生產(chǎn)中的原料、半成品、中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品、存儲物質(zhì)會以各種狀態(tài)存在，這些材料在不同狀態(tài)下所呈現(xiàn)出的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)不同，由此所具備的危害也不盡相同。為了能夠減少因?yàn)樵牧纤l(fā)的化工行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，需要相關(guān)人員在化工設(shè)計(jì)的時(shí)候全面掌握和了解這些材料的危險(xiǎn)特性，應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)對化工工藝物料進(jìn)行危險(xiǎn)辨別、分析和評判。

2.2 反應(yīng)裝置的安全危險(xiǎn)識別和控制

化工生產(chǎn)是通過生產(chǎn)加工設(shè)備將選擇好的原料實(shí)施化學(xué)反應(yīng)，在一系列化學(xué)反應(yīng)之后得到所需要的工業(yè)成品。工業(yè)化學(xué)成品的生產(chǎn)往往伴隨一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，為了能夠更好地識別和規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，需要操作人員了解化學(xué)反應(yīng)作用下牽連出現(xiàn)的副反應(yīng)，并思考如何控制成品加工成長過程中的副反應(yīng)。

2.2.1 合理選擇反應(yīng)器

化工設(shè)計(jì)過程中所應(yīng)用的反應(yīng)器類型多樣，按照反應(yīng)器出入物料的基本情況，可以將反應(yīng)器分為間接反應(yīng)器和連續(xù)反應(yīng)器。按照反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式可以劃分為塔式結(jié)構(gòu)、固定床結(jié)構(gòu)、流化床結(jié)構(gòu)等。不同結(jié)構(gòu)的反應(yīng)器適合應(yīng)用在不同的化學(xué)反應(yīng)中。

在化工生產(chǎn)過中選擇適合的反應(yīng)器和攪拌器能夠有效規(guī)避安全風(fēng)險(xiǎn)，通過選擇安全設(shè)備能將化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)降低到最低，避免出現(xiàn)反應(yīng)失控問題。

2.2.2 加強(qiáng)對反應(yīng)條件的控制

化學(xué)反應(yīng)類型較多，因而反應(yīng)的控制難易程度也會體現(xiàn)出較大的差異，一些容易控制的反應(yīng)器控制方案十分簡單，但是在反應(yīng)速度過快、設(shè)計(jì)不合理的情況下會不斷縮小反應(yīng)器的穩(wěn)定操作區(qū)域，最終加大了反應(yīng)器控制方案設(shè)計(jì)的難點(diǎn)。在反應(yīng)器缺少物質(zhì)反應(yīng)或者熱效應(yīng)數(shù)據(jù)的支持下，一旦出現(xiàn)失控反應(yīng)就會加大化工設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2.3 設(shè)備結(jié)構(gòu)的控制

從安全角度上來看，在化工設(shè)計(jì)中，高壓容器的使用面臨較多的要求，即不僅要求其具備足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，從而在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中達(dá)到防止爆裂的目的。而且高壓容器的密封條件還需要處于良好的狀態(tài)和足夠的嚴(yán)密性。因?yàn)樵诨ぴO(shè)計(jì)過程中，在介質(zhì)大量泄漏之后往往會引發(fā)火災(zāi)或者中毒。因此，在使用高壓容器時(shí)需要確保容器壓力和溫度的嚴(yán)密不漏，為每個(gè)容器安裝安全壓力釋放裝置。

2.3 化工生產(chǎn)工藝路線的安全危險(xiǎn)識別和控制

一種化工反應(yīng)往往具備多條工藝路線，在具體施工過程中，施工人員需要思考怎樣的加工工藝路線能夠更好的消除危險(xiǎn)物質(zhì)的量。在化工生產(chǎn)加工的過程中要盡可能地選擇無害、危險(xiǎn)性較低的材料來作為生產(chǎn)材料，并在加工生產(chǎn)的過程中采取必要的措施緩和加工過程條件的苛刻度，比如可以應(yīng)用催化劑來稀釋危險(xiǎn)性物料，從而將化工反應(yīng)的激烈度降到最低。在化工生產(chǎn)加工的過程中還需要盡可能應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)、設(shè)備，目的是在生產(chǎn)加工的過程中縮小中間貯藏，減少危險(xiǎn)介質(zhì)的藏量。

2.4 化工生產(chǎn)管道的安全危險(xiǎn)識別和控制

化工管道輸送的物料具備易燃易爆的性質(zhì)，同時(shí)各種類型的有毒有害介質(zhì)還會泄漏，不僅污染了人們賴以生存的環(huán)境，而且也為整個(gè)化工行業(yè)的發(fā)展埋下了安全隱患。因此，在化工生產(chǎn)領(lǐng)域需要強(qiáng)化對管道設(shè)計(jì)的關(guān)注。首先，在管道設(shè)計(jì)的時(shí)候需要選擇不容易泄漏的材料。其次，在管道布置的時(shí)候要通過優(yōu)化管道布置、管道振動(dòng)和應(yīng)力分析來避免泄漏問題的發(fā)生。再次，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)優(yōu)化管道和閥門材質(zhì)的選擇，避免管道出現(xiàn)較大程度的振動(dòng)。最后，對于容易燃燒、爆炸、泄漏的介質(zhì)，管道設(shè)置要盡可能地減少拐彎，如果必須要拐彎則需要選擇彎曲半徑較大、內(nèi)壁光滑的拐彎彎頭。在管道設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)榱斯?jié)省資金消耗，并為后續(xù)的切換操作提供支持，有些化工企業(yè)會使用軟管。但是從實(shí)際應(yīng)用情況來看，軟管的使用會加大管內(nèi)壓力，進(jìn)而引發(fā)爆炸，因而管道材質(zhì)不能夠選擇軟管。

2.5 化工泵、閥門的安全危險(xiǎn)識別和控制

在化工設(shè)計(jì)過程中，泵的安裝和布置一般具備一定的要求，在具體實(shí)施操作的時(shí)候需要符合安全生產(chǎn)部門的生產(chǎn)和檢修要求，同時(shí)，在進(jìn)行化工設(shè)計(jì)的時(shí)候需要將泵的氣蝕余量因素予以充分的考慮，結(jié)合不同泵的特點(diǎn)和輸送材料來選擇不同性能、種類的泵。

比如葉片式的泵是由泵內(nèi)部的葉片在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生離心力作用，之后將液體順利吸入或者排出的過程。容積泵是由泵活塞或者轉(zhuǎn)子在反復(fù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和擠壓的作用下來將液體吸入或者壓出。

閥門則是介質(zhì)流動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)重要設(shè)施，在調(diào)節(jié)介質(zhì)流量和壓力方面起到了十分重要的作用。閥門的功能包含切斷和接通介質(zhì)兩種，同時(shí)在使用的時(shí)候還能夠有效控制流量、改變流量、引導(dǎo)介質(zhì)的基本流動(dòng)方向，從而在最大限度上減少介質(zhì)回流。在化工設(shè)計(jì)中常用的閥門是截止閥，即關(guān)閉閥瓣沿著閥座中軌線線性移動(dòng)的閥門，在移動(dòng)的過程中閥座銅扣和閥瓣的運(yùn)動(dòng)軌跡呈現(xiàn)出一種正相關(guān)關(guān)系。

2.6 化工整體園區(qū)的安全風(fēng)險(xiǎn)識別和控制

針對當(dāng)前化工工業(yè)園區(qū)監(jiān)督管理落后的問題，需要在化工生產(chǎn)過程中加快設(shè)立一個(gè)統(tǒng)一的安全監(jiān)督管理部門，并在化工企業(yè)內(nèi)部打造一個(gè)完整的區(qū)域安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)督管理模式，在政府、社會中介機(jī)構(gòu)、企業(yè)的多方配合下來對化工企業(yè)的生產(chǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理。同時(shí)，在三方責(zé)任追究機(jī)制和化工園區(qū)生產(chǎn)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的作用下能夠?qū)@區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)控制在可被接受的范圍內(nèi)。

3 結(jié)束語

綜上所述，化工工藝設(shè)計(jì)是化工領(lǐng)域生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，關(guān)系到化工領(lǐng)域生產(chǎn)成效。在化工工藝設(shè)計(jì)的過程中，除了需要嚴(yán)格遵循國家規(guī)定的法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，還需要從施工原材料使用、設(shè)備管理、工藝選擇、整體園區(qū)規(guī)劃等方面入手思考如何強(qiáng)化對整個(gè)化工生產(chǎn)的控制，旨在能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決化工設(shè)計(jì)缺陷，從而達(dá)到有效控制和預(yù)防事故發(fā)生的效果。