化工安全設(shè)計在預(yù)防化工事故發(fā)生中的作用

董坤

（湖南有色金屬研究院，湖南 長沙 410000）

0 引言

化工安全是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，一旦發(fā)生安全事故，不僅會影響正常生產(chǎn)效益，也會對工作人員人身安全造成影響。近年來的化工安全事故顯示，化工生產(chǎn)管理和人為操作不合理是引發(fā)化工安全事故的主要原因，同時化工安全設(shè)計不足也是引發(fā)化工安全事故的重要原因。隨著化工生產(chǎn)規(guī)模擴大，化工裝置越來越大型化和復(fù)雜化，高溫高壓管道增加，這也意味著對于化工安全的要求也會越來越高?；どa(chǎn)原料具有易燃易爆、有毒有害等特點，一旦發(fā)生安全事故將會引發(fā)較大的危害，對于化工廠周邊的居民生活也會造成影響[1-2]。為了減少化工安全事故，需要從化工設(shè)計階段開始就考慮安全問題，按照《化工建設(shè)項目安全設(shè)計管理導(dǎo)則》進行安全設(shè)計，有效預(yù)防化工事故，確保化工生產(chǎn)安全。

1 化工生產(chǎn)項目概況

本文所研究的化工項目位于某市工業(yè)園內(nèi)。整個化工生產(chǎn)系統(tǒng)主要是由生產(chǎn)系統(tǒng)、儲運系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)構(gòu)成，其中輔助系統(tǒng)包括鍋爐、循環(huán)水站、空分空壓站等單元，儲運系統(tǒng)包括產(chǎn)品罐組、原料罐組和裝卸設(shè)施等單元。從整個工廠來看，主要是生產(chǎn)二硫化碳為主，所使用的原料包括硫磺、天然氣等原料。整個工廠采用的是甲烷-硫磺法技術(shù)。

2 危險源識別與事故分析

2.1 危險源識別

化工生產(chǎn)危險源是容易導(dǎo)致人身傷害以及破壞工作環(huán)境的根源，從該工廠的生產(chǎn)情況來看，生產(chǎn)過程的危險源包括物料危險源、工藝過程危險源等，具體的危險源識別如下：（1）物料危險源，工藝生產(chǎn)中所用的原料具有一定的危險性，包括硫磺、天然氣等，部分原料具有毒性、可燃性和腐蝕性，需要加強原料儲存和輸運的監(jiān)控；（2）工藝過程危險源，在該化工生產(chǎn)過程中，為了完成化工生產(chǎn)，需要在高溫高壓下進行操作，一方面的原料輸送過程中存在風(fēng)險，另一方面反應(yīng)裝置需要在高溫高壓下進行，同樣會產(chǎn)生大量熱量，一旦安全管理不足，將會引發(fā)大量熱量聚集，導(dǎo)致溫度迅速升高，會產(chǎn)生物料泄漏、反應(yīng)裝置爆炸風(fēng)險；（3）罐區(qū)以及回收風(fēng)險，原料罐區(qū)儲存危險原料，如果原料罐區(qū)設(shè)備安全管理不足，所選設(shè)備密封性不強，將會引發(fā)泄漏風(fēng)險；產(chǎn)品罐區(qū)如果產(chǎn)品罐安全設(shè)計不足，無液位監(jiān)控與緊急切斷設(shè)施，容易造成滲漏、泄漏風(fēng)險，也會引發(fā)爆炸事故；物料輸送過程容易聚集靜電，原品和中間物料容易擴散和揮發(fā)，如果機泵設(shè)計選型不合理，也會造成風(fēng)險；回收區(qū)域?qū)儆诜艧岱磻?yīng)，設(shè)備選擇不合理，容易引發(fā)過熱反應(yīng)，具有爆炸風(fēng)險。

2.2 化工事故分析

從同類型化工企業(yè)的化工事故來看，引發(fā)化工事故的原因包括人為因素、設(shè)備因素以及工藝因素，具體如下：（1）人為因素，化工生產(chǎn)過程中的不規(guī)范操作，化工生產(chǎn)人員不重視安全生產(chǎn)問題，對于安全生產(chǎn)方案了解不足是引發(fā)化工事故的主要原因；化工生產(chǎn)企業(yè)過度重視生產(chǎn)效率，忽視安全生產(chǎn)流程，對于化工安全設(shè)計重視不足，為后續(xù)的化工生產(chǎn)埋下隱患，在不規(guī)范操作下釀成安全事故；（2）設(shè)備因素，由于化工生產(chǎn)具備多種危險源，化工生產(chǎn)設(shè)備選擇不合理，當(dāng)儲存、運輸和生產(chǎn)時，易燃易爆的危險源影響設(shè)備的狀態(tài)，從而造成安全事故；以2013年沈陽三木化工的閃爆事故為例，主要是由于反應(yīng)釜安全性不足，引發(fā)反應(yīng)釜閃爆，從而造成化工事故；化工設(shè)備是運輸和儲藏化工原料、化工產(chǎn)物的重要設(shè)備，通常處于高溫高壓的環(huán)境之下，其安全狀態(tài)對于化工安全十分關(guān)鍵；因此需要加強化工設(shè)備的日常檢查與管理，做好設(shè)備養(yǎng)護，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并且處理，避免風(fēng)險擴大；（3）工藝因素，雖然安全生產(chǎn)是化工企業(yè)的基礎(chǔ)，但是在實際生產(chǎn)過程中，一些企業(yè)缺乏相應(yīng)的安全意識，沒有按照國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)維護生產(chǎn)設(shè)備，選擇合理的生產(chǎn)工藝，導(dǎo)致生產(chǎn)流程存在安全隱患；生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方案不合理，企業(yè)疏忽安全管理問題，一方面為后續(xù)的化工事故埋下隱患，另一方面也導(dǎo)致企業(yè)生產(chǎn)人員忽視安全問題，不了解安全規(guī)范，沒有按照相關(guān)的安全生產(chǎn)規(guī)范，導(dǎo)致事故頻發(fā)。

3 化工安全設(shè)計的預(yù)防作用

安全第一是化工生產(chǎn)的首要原則，是化工生產(chǎn)穩(wěn)定進行的保障。但是從當(dāng)前的化工生產(chǎn)來看，受到多種因素的影響，導(dǎo)致化工事故無法完全杜絕。化工安全設(shè)計是從化工設(shè)備的設(shè)計、化工工藝的選擇以及化工安全管理等方面，將安全生產(chǎn)方案應(yīng)用于化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，從而實現(xiàn)全面安全管理，預(yù)防化工事故。

3.1 明確安全責(zé)任制，提升安全責(zé)任感

如表1所示，化工安全設(shè)計中，對每個項目進行安全設(shè)計，并且根據(jù)生產(chǎn)工藝的危險源，明確每個生產(chǎn)項目的安全生產(chǎn)責(zé)任。一方面能夠提升管理人員重視安全生產(chǎn)的程度，由管理人員加強安全監(jiān)督與管理，確保安全生產(chǎn)管理，另一方面能夠提升生產(chǎn)人員的安全責(zé)任意識，形成全員參與的安全生產(chǎn)設(shè)計，確保安全設(shè)計實行到位。創(chuàng)建化工安全設(shè)計體系，明確各個部門的安全職責(zé)，并且根據(jù)化工生產(chǎn)特點制定安全設(shè)計管理要點和計劃，能夠及時發(fā)現(xiàn)化工生產(chǎn)中的安全問題，減少事故發(fā)生率。

表1 防泄漏、防火、防爆、防毒、防腐蝕安全設(shè)施一覽表

3.2 化工生產(chǎn)的安全設(shè)計方案指導(dǎo)生產(chǎn)

化工安全設(shè)計方案需要結(jié)合化工生產(chǎn)情況，在對化工生產(chǎn)危險源識別的基礎(chǔ)上，將安全生產(chǎn)的理念融入到化工生產(chǎn)過程中，從而指導(dǎo)化工生產(chǎn)過程?；ぐ踩O(shè)計是對每個環(huán)節(jié)的合理設(shè)計，包括化工生產(chǎn)設(shè)備的選擇、化工生產(chǎn)流程的優(yōu)化以及化工生產(chǎn)工藝的實施，通過全面設(shè)計化工生產(chǎn)流程，確保每個環(huán)節(jié)都符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，能夠提升化工生產(chǎn)安全，減少化工事故概率?；ぐ踩O(shè)計不僅需要考慮到合理性，還需要考慮到全面性，通過和企業(yè)組織管理相適應(yīng)，從而在提升生產(chǎn)效率的同時，提升化工生產(chǎn)安全性。

化工生產(chǎn)安全設(shè)計需要做好風(fēng)險識別和安全預(yù)案，針對化工生產(chǎn)存在的危險源，確定日常維護管理辦法、風(fēng)險識別方法，通過巡檢等方式，加強化工生產(chǎn)設(shè)備和化工生產(chǎn)原料的管理，尤其要注意危險化工產(chǎn)品的儲存和運輸管理。針對可能出現(xiàn)的化工事故，做好安全預(yù)案，細(xì)致化工生產(chǎn)安全設(shè)計，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，從而消除風(fēng)險，降低化工事故的危害[3-5]。

表2 工藝技術(shù)方案一覽表

3.3 化工安全設(shè)計落實到化工生產(chǎn)流程

一線生產(chǎn)人員是化工安全方案的落實者，為了確?；ぐ踩O(shè)計落實到生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，需要由生產(chǎn)人員執(zhí)行，明確自身安全生產(chǎn)責(zé)任，確保安全生產(chǎn)。化工安全生產(chǎn)是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是保障操作人員人身安全的關(guān)鍵。首先需要加強技能培訓(xùn)，讓操作人員了解化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)，也能夠掌握各個環(huán)節(jié)的危險源，掌握各個環(huán)節(jié)的安全管理方式。操作人員是使用生產(chǎn)設(shè)備的主要人員，因此要求操作員必須熟練操作生產(chǎn)設(shè)備，按照操作規(guī)范進行。其次，需要加強安全生產(chǎn)培訓(xùn)，提升操作員的安全責(zé)任意識。讓操作人員了解化工生產(chǎn)過程中的危險因素，識別其中的易燃易爆、容易腐蝕的原料和產(chǎn)品，做好關(guān)鍵環(huán)節(jié)的巡查管理。通過安全培訓(xùn)，讓操作人員了解安全常識，嚴(yán)格遵守安全操作，避免安全事故。第三，將安全生產(chǎn)和操作人員的個人績效掛鉤，激發(fā)化工人員的主動性和積極性，防止因為偷懶或僥幸心理而忽略安全生產(chǎn)規(guī)定。對于重點崗位采用追責(zé)制，要求操作人員加強風(fēng)險的識別和預(yù)防管理，嚴(yán)格按照安全設(shè)計方案進行安全生產(chǎn)，防止生產(chǎn)過程的傷害和事故危害。

圖1 生產(chǎn)工藝流程圖

4 化工安全設(shè)計要點

4.1 生產(chǎn)過程安全設(shè)計

對于化工生產(chǎn)過程，需要加強其過程的安全設(shè)計。本文研究的化工生產(chǎn)中，生產(chǎn)與回收均需要在高溫高壓下進行，存在安全風(fēng)險。因此需要加強廠房的防火消防管理，預(yù)防安全事故，同時加強工藝過程的控制，對于生產(chǎn)過程的溫度和壓力；反應(yīng)物料的流量；反應(yīng)物料的配比以及危險物質(zhì)含量進行在線監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)問題并且解決問題，避免發(fā)生重大事故。

4.2 危險物品處理安全設(shè)計

對于化工生產(chǎn)過程所使用的危險原料以及生產(chǎn)的危險中間產(chǎn)物等，需要加強管理，避免安全風(fēng)險。一方面，需要加強廢水廢氣的管理，減少對環(huán)境的污染，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生破壞，另一方面，需要注意生產(chǎn)過程的粉塵，注意通風(fēng)、防塵防爆，避免發(fā)生粉塵爆炸事故。

4.3 安全事故應(yīng)急處理

建立安全事故應(yīng)急預(yù)案，針對發(fā)生的安全事故，需要及時進行處理，以免安全事故擴大化?；どa(chǎn)存在泄漏、爆炸等風(fēng)險，應(yīng)該設(shè)置溫度和壓力的報警和聯(lián)鎖；反應(yīng)物料的比例控制和聯(lián)鎖及緊急切斷動力系統(tǒng)；緊急斷料系統(tǒng)；緊急冷卻系統(tǒng)；緊急送入惰性氣體的系統(tǒng)；安全泄放系統(tǒng)；配備安全閥、爆破片、可燃和有毒氣體檢測報警裝置等，及時處理相關(guān)情況，預(yù)防安全事故。

5 結(jié)語

化工企業(yè)屬于相對危險的企業(yè)類型，由于其生產(chǎn)的特殊性，容易發(fā)生安全生產(chǎn)事故。針對化工生產(chǎn)的危險源，需要做好安全設(shè)計管理，對于化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)進行控制，加強管理力度，提升安全責(zé)任意識，從而提升生產(chǎn)安全性，預(yù)防安全事故的發(fā)生。