化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策研究

摘要：化学工艺设计是指化学工程师根据某个单一的或者多个化学反应设计出一个能将原料转变为客户所需求产品的生产流程和工厂。在设计的过程中，工程师会进行流程的经济性、合理性以及安全性评估，根据生产流程条件，选择适当的生产设备、管线、仪器等设施，并同时配合工厂的新建工程，将厂内的布局合理化与最适化，最终使工厂完工投产。但是在整个工艺设计以及后期的流程工作开展过程中存在一定的安全隐患，化学类原料极易发生化学反应。因此为了保证工厂施工安全，需要加强各环节的安全管理与危险识别工作。

关键词：化工工艺;安全设计;危险因素;解决对策

1化工工艺设计

1.1概念

化学工艺设计指的是根据反应材料与条件、工艺流程等，对安全设备和工艺管道、办法与仪表等各类产品进行有效设计，在化工产品设计过程中应当充分认识到每种产品的工艺设计要求与原则，在工艺设计过程中必须严谨细致，结合相关规程进行。在化工设计过程中，应当熟知化工工艺设计的精神与原则，有效应用化工工艺设计中的各项细节，确保工艺流程符合安全规范，也能够与化工生产相结合。

1.2流程

通过化学反应将原料转变为产品的方法与过程称之为化工工艺，这一工艺包含化学变化的所有方式。化工工艺的生产流程主要包括三个步骤：1）原材料处理，2）进行化学反应，3）产品精致处理。为了确保化工原料能够满足反映的具体要求以及规格，所以必须结合实际情况对原材料进行多元化处理，例如净化和提纯、粉碎与混合等等。化学反应是化工生产中的重要环节，必须将预先处理好的原材料在适当的条件下展开化学反应，通过化学反应，确保材料能够达到反应要求的转化率。将化学反应得到的产品应用化学工艺予以提纯，才能够确保化学产品符合规格要求。

2工工艺安全设计危险分析

在具体设计化工工艺时，由于化工工艺的特殊性，造成工艺设计具有一定的危险性。再者，要想确保设计的安全性，就必须识别其中所存在的危险，如此方可提升危险事件的预防能力。

2.1工艺物料方面

在化工工艺当中，物料的操作占第一位，因此在化工工艺当中必须做好物料管理工作。首先在选择物料时，需要对物料的储存和运输做到重点关注，在储存和运输时必须严格按照有关安全规定进行。因为在不同环境中物料所呈现出的状态是不一样的，化学性质的不同也导致其呈现出了不同的状态。在特定环境中，物料可能会将有害物质释放出来，危及工作人员的健康。所以，必须严格落实物料的管理，应统一控制和管理危险物料。

2.2工艺路线方面

在对化工工艺设计路线进行挑选的过程中，由于其所选择的空间相对较大，同时对各条线路所造成的干扰也各有不同。因此，在具体进行设计时，所选择的路线必须要具有较高的安全性和可靠性，从而确保化学工艺设计的顺利实施。

2.3化工装置方面

（1）反应器选型。化学工艺具有很多类型的反应器，在具体分类时，按照反应器中的进出物料，能够将其分为连续式反应器和间歇式反应器;按照使用物料的流程进行划分，有循环和单程两种;如果按照结构进行划分，分为塔式、管式以及釜式等。（2）反应条件控制。在具体设计化学工艺的时候，因为具有较多的化学反应类型，所以在一定程度上使反应条件的控制难度加大了。并且在反应设备当中，部分反应器由于设计较为简单，所以相对较为容易控制。然而因为化学反应所产生的热量较大且速度相对较快，又或者是因为设计方面的因素而造成反应器稳定操作区域相对较小，如此一来反应器控制的复杂性也就大大增加了。在此背景下，物料的数量可以在设计时就将其减少，同时还需要对物料的加热速度进行合理的控制，确保冷却能力的提升，对反应条件进行合理控制。（3）设备结构。在具体进行设计时，要想保证设计的安全性，避免出现爆裂等情况，需要将设施的构造强度提升上来，尤其是高压容器，要尽可能地将其密闭性提升上来，防止有危险物泄露的情况发生。在对高密封构造进行设计的过程中，务必要对密封的安全稳定性给予高度的重视，从而确保其可以在温度灵活变化以及压力波动的情况还能够顺利运作。再者如果容器压力过大就会产生爆裂或者变形等情况。因此，要想防止该情况的出现，务必要保证设计压力与相关工艺需求相符，同时在设计时严格按照相关规定进行。

2.4管道安全方面

在具体使用化工工艺管道时，由于受到运输物料的影响，具有易腐蚀、易燃以及易爆等特点，在管道当中有各种有害物质流过，与管道发生反应，从而导致管道侵蚀，如此不但会对管道的正常使用造成一定的影响，同时还会产生一系列的安全隐患。所以，为了确保管道的安全，必须对事故发生的原因进行分析，进而做好管道的安全识别工作。

3化工工艺设计中安全危险识别和控制

3.1提升安全管理人员的职业素养

在工厂生产过程中，做好前期的防范胜于一切，为将具体的工作落到实处，相关管理人员应尽职尽责做好自己的本职工作，化工工厂应定期对员工以及安全管理人员进行职业培训，使安全管理人员的工作更加科学规范。同时通过一些平时的安全模拟演习训练，使管理人员在面对工厂生产危险时可以做到，有条不紊，临危不乱。工厂生产过程中的安全尤为重要，各部门都应该提高自己的安全意识，要明白这是自己的工作职责。做好规避危险，减少事故，是一件有意义的事情。作为化工厂的管理层应该为具体的执行部门以及工作人员做好示范，相关的管理部门应该制定严格的工作细则以及安全准则，并保证其实施。约束各个生产环节，对于违反管理的人员应该做出一定的处罚措施，让工作人员能够都重视起来。不管是工艺设计人员还是具体的生产车间人员都应该明白这是关系自身安全的大事，相关管理部门以及监管部门应该不定期进行检查，并做好监督，保障工艺设计以及工厂生产的安全。

3.2提升化工生产技术，做好综合管理与控制

随着科学技术的进步，我国的化工设计以及生产技术取得了一定的进步，但目前的化工生产还存在一些安全隐患问题不能得到有效解决。需要不断提升生产技术，保证生产的安全性，化工生产并不仅局限于使用化学技术，只要能为设计以及生产环节服务，生物、物理技术等都可以应用到化工生产中。而且采用多种技术相结合的方法，对风险的控制就可以提升，应该采用多元化技术以及多元化管理控制模式。化工厂应该成立技术部门，专门从事技术研发或者引进先进的生产设备，也可以邀请相关的研发人员对化工厂的设计工作以及生产环节等进行指导，并提出意见，及时做好整改措施，与时俱进，提升自己的管理理念，采用科学化管理。

3.3完善化工实验设计环节安全体系

化学生产是以有效的工艺设计为前提，而在工艺设计的过程中需要通过化学实验验证设计的可行性以及有效性，因此对化学的实验设计阶段也应该做好安全防范措施，在化学设计中也应该严格遵守实验室规定。对于使用的试剂、化学药品应该小心存放，同时有的化学药品具有一定的腐蚀性，要采用防腐蚀的装置。化学实验研究也是加强安全管理的重要部分，因此作为实验室工作人员也应该积极按要求操作，保证化学实验安全，对化学工艺设计的高效进行具有一定的帮助。

结论

化工工艺的安全设计，在具体进行设计的时候以对整体操作流程进行化学产品检测是一种具有较高事故隐患性的设计行为，所以，在具体进行设计的时候必须要严格遵循相关制度来进行，将在设计中所存在的危险识别出来，确保技术处理手段的有效性，将相关控制和防范工作做好，从根本上确保技术流程的安全性和人们的生命财产安全。

参考文献：

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[2]竺超明，方飞，李鹏欢，等.基于TFN-AHP的化工工艺安全评估分析[J].浙江工业大学学报，2018，46（5）：60-64+81.

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