化工工藝設(shè)計(jì)中安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及控制

李 渤，張淑琴，張 紳，李曉杰

（葫蘆島市國(guó)際工程咨詢有限公司，遼寧葫蘆島 125000）

工業(yè)化生產(chǎn)水平的發(fā)展與我國(guó)社會(huì)的發(fā)展相輔相成，工業(yè)化的進(jìn)一步發(fā)展會(huì)促進(jìn)我國(guó)社會(huì)的發(fā)展[1]。一旦工業(yè)化進(jìn)程中出現(xiàn)問題，同樣也會(huì)影響社會(huì)的發(fā)展。本文主要針對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)中的安全風(fēng)險(xiǎn)問題辨識(shí)和控制進(jìn)行分析研究，以便提升化工工藝設(shè)計(jì)考慮的全面性，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。

1 化工工藝設(shè)計(jì)特征

由于化工行業(yè)使用原料及工藝的不同，同時(shí)具有一定的危險(xiǎn)性，致使化工工藝設(shè)計(jì)與普通工藝設(shè)計(jì)相比，具有一些顯著特點(diǎn)：首先，需要設(shè)計(jì)人員具有很強(qiáng)的專業(yè)性。專業(yè)性一方面表現(xiàn)在其設(shè)計(jì)能力、專業(yè)知識(shí)的掌握方面，另一方面表現(xiàn)為其科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度和方法上，要求達(dá)到對(duì)相關(guān)資料的全面了解和收集；其次，化工工藝具有危險(xiǎn)性。化工工藝生產(chǎn)時(shí)使用的很多原材料都是危險(xiǎn)化學(xué)品且種類繁多，在工藝生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)都伴隨著一定的危險(xiǎn)性[2]。一旦添加不合理，則可能產(chǎn)生不同的反應(yīng)，輕則無法按計(jì)劃生產(chǎn)出想要的產(chǎn)品，造成原材料浪費(fèi)，重則產(chǎn)生不良反應(yīng)，引發(fā)嚴(yán)重的生產(chǎn)安全事故；最后，工藝復(fù)雜。化工工藝實(shí)際生產(chǎn)過程中涉及很多的化學(xué)、物理反應(yīng)，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須以一定的專業(yè)知識(shí)理論作為基礎(chǔ)，且設(shè)計(jì)的設(shè)備及工藝等知識(shí)復(fù)雜、多樣，不僅工作量大，還具有復(fù)雜性，需要全面充分的考慮。

2 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

2.1 原材料設(shè)計(jì)

化工工藝生產(chǎn)時(shí)將化學(xué)原材料通過化學(xué)反應(yīng)加工生成另一種半成品材料，然后經(jīng)過凈化、去雜質(zhì)、包裝等加工過程得到最終的化學(xué)產(chǎn)品。由此可見，對(duì)化工工藝生產(chǎn)過程而言，化工原材料選擇是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，如果不能保證化工原材料的安全，就不能保證整個(gè)化工工藝生產(chǎn)過程的安全。與此同時(shí)，從原材料轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品的過程中，還會(huì)涉及很多的物理、化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)還可能產(chǎn)生有害物質(zhì)或者吸熱、放熱，具有一定的危險(xiǎn)性。因此作為化工工藝設(shè)計(jì)者，必須全面了解化工原材料的性能，并有針對(duì)性地給這些原材料設(shè)計(jì)運(yùn)輸、存儲(chǔ)、反應(yīng)的容器，進(jìn)行有效防范，避免安全事故發(fā)生[3]。

2.2 設(shè)備設(shè)計(jì)

化工工藝設(shè)計(jì)過程中另一個(gè)重要內(nèi)容就是設(shè)備的設(shè)計(jì)。這里說的設(shè)備，指的是整個(gè)化工工藝生產(chǎn)過程中涉及的運(yùn)輸、存儲(chǔ)、反應(yīng)、置換等所有設(shè)備。化學(xué)原材料運(yùn)輸、存儲(chǔ)、反應(yīng)過程中，尤其是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)會(huì)存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此作為設(shè)計(jì)者必須重視化工工藝過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)中的安全風(fēng)險(xiǎn)因素辨識(shí)。不僅要考慮化學(xué)原材料及中間產(chǎn)物、產(chǎn)品對(duì)設(shè)備的危害，還要考慮生產(chǎn)過程中各種反應(yīng)產(chǎn)生的熱、濕、壓、氣對(duì)設(shè)備的傷害，設(shè)計(jì)時(shí)采取一些應(yīng)對(duì)措施，避免設(shè)備受到損害。因此，設(shè)計(jì)者一定要深入研究設(shè)備的性能及反應(yīng)、原料性能，提早發(fā)現(xiàn)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，有針對(duì)性地提升化工企業(yè)各類設(shè)備的質(zhì)量，保證后期投產(chǎn)以后的安全生產(chǎn)。

2.3 化工工藝路線設(shè)計(jì)

化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮其整體和局部工藝路線的設(shè)計(jì)。首先，化工工藝路線的設(shè)計(jì)要以實(shí)際生產(chǎn)需求為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保證工藝生產(chǎn)的有序進(jìn)行。同時(shí)化工工藝路線的設(shè)計(jì)過程存在很多的影響因素和工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié)，具有一定的復(fù)雜性。因此設(shè)計(jì)人員必須具有良好的化工生產(chǎn)專業(yè)技術(shù)及設(shè)備、工藝設(shè)計(jì)技能，能夠及時(shí)、有效地辨識(shí)出工藝線路中存在的一切風(fēng)險(xiǎn)[4]。最后，設(shè)計(jì)者還應(yīng)該在各個(gè)環(huán)節(jié)適當(dāng)設(shè)置排污排放檢測(cè)過程，避免副產(chǎn)品、廢水、肥料隨意排放的問題出現(xiàn)，給周圍居民、環(huán)境造成不良影響。

3 化工工藝安全設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)因素應(yīng)對(duì)措施

3.1 做好化工物料設(shè)計(jì)控制

化工工藝生產(chǎn)過程中會(huì)用到很多種原材料，且生產(chǎn)過程中還可能產(chǎn)生很多的中間品。這些中間品可以作為其他企業(yè)的原料使用。因此作為一個(gè)化工企業(yè)，生產(chǎn)產(chǎn)品的同時(shí)會(huì)生產(chǎn)很多的副產(chǎn)品來保證企業(yè)效益。但是大部分的化工原料都具有一定的危險(xiǎn)性，很多時(shí)候會(huì)因?yàn)榛瘜W(xué)性質(zhì)活潑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而發(fā)生變質(zhì)或損耗，甚至引發(fā)安全事故，給企業(yè)帶來安全隱患。因此進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，必須高度重視原材料的存儲(chǔ)、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)境設(shè)計(jì)[5]。鑒于此，作為化工企業(yè)工藝設(shè)計(jì)者，必須做好對(duì)化工物料的管控。首先，做好自身專業(yè)素質(zhì)提升，保證能夠全面辨識(shí)原料的性質(zhì)和存儲(chǔ)、運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)。其次，要配備專門的檢驗(yàn)人員對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程中的每一步進(jìn)行全面的分析研究，全面分析探究各類原料的性能和危害，并結(jié)合物料實(shí)際特征進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，對(duì)化工物料進(jìn)行分類管理，制定有效的管控方案。

3.2 化工設(shè)備的科學(xué)、合理選擇設(shè)計(jì)

化工企業(yè)生產(chǎn)過程中，所有的化學(xué)、物料反應(yīng)都在化工設(shè)備內(nèi)部完成?？梢娀ぴO(shè)備是化工企業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，是化工工藝設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)和組成，因此設(shè)計(jì)者必須予以高度重視。但是由于原料性質(zhì)及不同反應(yīng)的差異性，導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的類型存在很大的差異，不可避免的危險(xiǎn)性的材料或者反應(yīng)可能會(huì)存在很大的安全風(fēng)險(xiǎn)，因此對(duì)化工設(shè)備的選擇和設(shè)計(jì)提出了很高的要求。因此化工工藝設(shè)計(jì)人員應(yīng)該將化工設(shè)備設(shè)計(jì)選擇當(dāng)做一個(gè)重點(diǎn)來做，首先全面地了解各類原料的性能和整個(gè)工藝生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)后的產(chǎn)物性質(zhì)及能量釋放情況，進(jìn)而獲取這些工藝環(huán)節(jié)中每一步驟對(duì)所需設(shè)備的要求，進(jìn)而再根據(jù)生產(chǎn)工藝需求等設(shè)計(jì)相應(yīng)的反應(yīng)釜、鍋等設(shè)備設(shè)計(jì)[6]。例如根據(jù)檢修時(shí)的需求設(shè)計(jì)人孔數(shù)目，根據(jù)反應(yīng)中產(chǎn)物的腐蝕性進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)、根據(jù)產(chǎn)生壓力情況進(jìn)行抗壓設(shè)計(jì)等?？傊ㄟ^對(duì)化工設(shè)備的合理設(shè)計(jì)、選擇，保證原料到產(chǎn)品的每一步儲(chǔ)存、運(yùn)輸、反應(yīng)過程的設(shè)備安全性，避免由于設(shè)備與工藝、原料性質(zhì)等不符產(chǎn)生的安全事故發(fā)生。特別要注意的是，要將管道當(dāng)做設(shè)備的一部分進(jìn)行管控，嚴(yán)格把關(guān)管道材料質(zhì)量及性能，并充分研究物料、工藝等各種參數(shù)和性能，做出符合生產(chǎn)要求的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)關(guān)注管道彎頭、連接處等薄弱環(huán)節(jié)的管理，強(qiáng)化管道安全控制，避免出現(xiàn)物料泄漏、爆炸等安全事故。

3.3 優(yōu)化工藝路線設(shè)計(jì)

化工企業(yè)建立的目的之一肯定是盈利，因此一般而言，化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不止一類，很多時(shí)候會(huì)將產(chǎn)生的副產(chǎn)物作為副產(chǎn)品進(jìn)行加工，作為副產(chǎn)品銷售。要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化，都需要優(yōu)化化工工藝路線設(shè)計(jì)。例如石灰石鍛造行業(yè)的最根本目的是生產(chǎn)石灰塊或面，但是這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳。這時(shí)企業(yè)可以考慮將二氧化碳當(dāng)做副產(chǎn)品賣給生產(chǎn)水楊酸的企業(yè)。但是線路的優(yōu)化設(shè)計(jì)在給企業(yè)增加效益的同時(shí)，會(huì)因?yàn)榫€路和工藝的復(fù)雜性增加生產(chǎn)過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此為了提升工藝生產(chǎn)過程的安全性，設(shè)計(jì)者必須對(duì)生產(chǎn)中設(shè)計(jì)的原料、設(shè)備及生產(chǎn)條件等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)、分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)化工工藝路線及具體的工藝生產(chǎn)流程、方案進(jìn)行優(yōu)化，盡可能地選擇危險(xiǎn)性小的原材料進(jìn)行生產(chǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工工藝生產(chǎn)過程中存在很多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)及原材料、化學(xué)物理反應(yīng)，可能會(huì)給周圍的環(huán)境和人造成危害。因此在進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)必須重視這些因素的影響，重視每一個(gè)環(huán)節(jié)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，提升化工工藝生產(chǎn)的安全生產(chǎn)水平。