摘要：化工工藝的進(jìn)行存在著嚴(yán)重的危險(xiǎn)性，由于使用的材料均為化學(xué)材料，如果不能夠建立正確、合理的化工工藝設(shè)計(jì)實(shí)施識(shí)別與控制的安全規(guī)章制度，就有可能在化工工藝的使用過(guò)程中造成不必要危險(xiǎn)的發(fā)生，所以通過(guò)對(duì)化工工藝的研究，本文將對(duì)化工工藝安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)識(shí)別與控制進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：化工工藝；安全設(shè)計(jì)；危險(xiǎn)識(shí)別

1.化工工藝的概念

化工工藝是指：把原材料經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品的方法以及過(guò)程，它包括完成這一變化的全部措施。其生產(chǎn)過(guò)程一般可分為以下三個(gè)步驟：原材料的處理，為了使原料符合進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)所要求的狀態(tài)和規(guī)格，根據(jù)具體情況，不同的原料需要經(jīng)過(guò)凈化、提濃、混合、乳化或粉碎（對(duì)固體原料）等多種不同的預(yù)處理；進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，這是生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原料，在一定的溫度、壓力等條件下進(jìn)行反應(yīng)，以達(dá)到所要求的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和收率；對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行精致，將由化學(xué)反應(yīng)得到的混合物進(jìn)行分離，除去副產(chǎn)物或雜質(zhì)，再經(jīng)過(guò)萃取、提純等手段進(jìn)行凈化，以獲得符合組成規(guī)格的產(chǎn)品。

2.化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

2.1設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不完整

設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料一般由科研單位根據(jù)已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)及有關(guān)資料編制而成。由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)的檢驗(yàn)和完善，其數(shù)據(jù)的可靠性和完整性都不如常規(guī)裝置。

2.2工藝流獨(dú)特

由于化工裝置工藝流程一般較獨(dú)特，包括的設(shè)備種類(lèi)繁多、規(guī)格特殊，設(shè)備的功能化無(wú)論是對(duì)非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)，還是對(duì)定型設(shè)備的選用都提出了特殊要求。

2.3工作量大

具有總體投資大、設(shè)備多、管道多，且處理的物料都較特殊。其管道設(shè)計(jì)也要作特殊考慮。

2.4設(shè)計(jì)周期短

為了盡快占領(lǐng)市場(chǎng)、縮短建設(shè)周期，化工工藝設(shè)計(jì)往往要打破正常的設(shè)計(jì)周期，邊開(kāi)發(fā)邊設(shè)計(jì)，邊建設(shè)邊更改設(shè)計(jì)的現(xiàn)象較普遍。

2.5規(guī)模大小不一

一般情況裝置的規(guī)模有大有小。為節(jié)約投資，某些設(shè)計(jì)不可能完全按照規(guī)范規(guī)定去做，但有時(shí)為了測(cè)得所需的工程數(shù)據(jù)或獲得一定的產(chǎn)量，往往也需要較大的規(guī)模。

化工工藝設(shè)計(jì)的以上特點(diǎn)，造成潛在事故隱患有增大的趨勢(shì)。因此，化工工藝設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)識(shí)別和控制就顯得尤為重要并越來(lái)越為人們所重視。

3.化工工藝設(shè)計(jì)中危險(xiǎn)識(shí)別與控制的必要性

危險(xiǎn)識(shí)別與控制，就是對(duì)項(xiàng)目生產(chǎn)工藝的全過(guò)程、配套公輔設(shè)施的生產(chǎn)過(guò)程、使用和產(chǎn)出的物質(zhì)、主要設(shè)備和操作條件進(jìn)行解剖和分析，并摸清危險(xiǎn)因素和有害因素產(chǎn)生的方式、種類(lèi)、位置及其產(chǎn)生的原因，然后提出合理可行的消除、預(yù)防或降低裝置危險(xiǎn)性、提高裝置安全運(yùn)行的對(duì)策及建議。在進(jìn)行化工工藝的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員必須本著“本質(zhì)安全設(shè)計(jì)”的原則和精神來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并將這一原則和精神從頭到尾貫穿于整個(gè)設(shè)計(jì)之中。這是建設(shè)社會(huì)主義和諧社會(huì)“以人為本”的要求，也是安全生產(chǎn)的要求。人是社會(huì)的主體，安全的主體，因此所有的化工工藝設(shè)計(jì)必須首先考慮人這一主體性因素。

其次，化工工業(yè)不同于一般的工業(yè)生產(chǎn)，絕大多數(shù)化工工程在其生產(chǎn)過(guò)程中都會(huì)使用到可燃性、腐蝕性或有毒性的物質(zhì)，而且化學(xué)工業(yè)的操作條件一般要求高溫或高壓，有時(shí)還會(huì)涉及到高危的反應(yīng)，這些危險(xiǎn)因素導(dǎo)致了化工工程中安全問(wèn)題的復(fù)雜性。因而在化工工程的設(shè)計(jì)階段必全面考慮各個(gè)可能導(dǎo)致不安全的因素，從源頭上給予解決，只有這樣才能真正防患于未然。

第三，化工工藝設(shè)計(jì)是化工得以高效、安全生產(chǎn)的重要前提條件，只有打下堅(jiān)實(shí)的安全條件才能使整個(gè)生產(chǎn)順利運(yùn)行和完成。因此，在化工工藝設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)者不僅僅要正確、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膱?zhí)行政府法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，而且與之相關(guān)的所有化工工業(yè)人員都要加強(qiáng)工藝設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中的安全性工作。這就要求他們不僅符合現(xiàn)行的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)，還要按照有針對(duì)性、可操作性以及經(jīng)濟(jì)合理性原則，將各細(xì)節(jié)做到活靈活現(xiàn)自如運(yùn)用，來(lái)實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)的安全高效運(yùn)行。真正從設(shè)計(jì)和工藝上考慮采取安全防護(hù)措施，從而使危險(xiǎn)因素不致發(fā)展成事故。

由此可見(jiàn)，徹底掌握化工工藝設(shè)計(jì)中的安全隱患與危險(xiǎn)識(shí)別，對(duì)設(shè)計(jì)中存在的漏洞和不足及時(shí)加以改進(jìn)，切實(shí)做到從根本預(yù)防和控制危險(xiǎn)事故的發(fā)生，才能實(shí)現(xiàn)高效的安全生產(chǎn)的目的，更好地促進(jìn)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

4.化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的識(shí)別與控制

4.1工藝物料方面

生產(chǎn)中的原材料、半成品、中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品以及貯運(yùn)中的物料分別以氣、液、固態(tài)存在，它們?cè)诓煌臓顟B(tài)下分別具有相對(duì)應(yīng)的物理、化學(xué)性質(zhì)及危險(xiǎn)危害特性。因此，了解并掌握這些危險(xiǎn)特性是進(jìn)行危險(xiǎn)辯識(shí)、分析、評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)。物質(zhì)危險(xiǎn)的辯識(shí)應(yīng)從其理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進(jìn)行分析和辯識(shí)。

4.2工藝路線方面

一種反應(yīng)往往有好幾條工藝路線，需要考慮的是采用哪條路線更能消除或減少危險(xiǎn)物質(zhì)的量。盡量使用無(wú)害的、低危險(xiǎn)性物斟取代有害的、高危險(xiǎn)性物料。盡量緩和過(guò)程條件苛刻度，如采用催化劑或更好的催化蠢畸，稀釋危險(xiǎn)性物料以緩解反應(yīng)的劇烈程度，盡量采用新設(shè)備、新技術(shù)，取消或縮小中問(wèn)貯罐以減少危險(xiǎn)介質(zhì)藏量。盡量減少生產(chǎn)廢料，過(guò)程用原料、助劑等是否可回收循環(huán)使用或綜合利用。做到物盡其用，減少對(duì)環(huán)境的污染。

4.3化學(xué)反應(yīng)裝置方面

化學(xué)反應(yīng)是整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的核心，一般通過(guò)反應(yīng)才能得到所需的產(chǎn)物，同時(shí)反應(yīng)也帶來(lái)了許多危險(xiǎn)性因素。反應(yīng)器的種類(lèi)很多，按照反應(yīng)器進(jìn)出物料的狀況，可分為間歇式與連續(xù)式兩類(lèi).按照物料的流程則可分為單程與循環(huán)兩丈類(lèi)。從反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)形式來(lái)分，可以分成釜式、管式、塔式、固定床、流化床等多種反應(yīng)器形式，它們適用于不同的化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)根據(jù)物系反應(yīng)機(jī)理來(lái)選擇。反應(yīng)裝置的特性是由構(gòu)成裝置的設(shè)備特性和組成裝置的工藝流程所決定的。工藝特性和工藝設(shè)備特性之間有著密切的關(guān)系。在設(shè)備選型時(shí)，要認(rèn)真地研究工藝的適應(yīng)性、安全性問(wèn)題，應(yīng)根據(jù)工藝總的操作范圍和操作特性之間的關(guān)暴，通過(guò)對(duì)各設(shè)備的分析來(lái)確定設(shè)備的型式。

設(shè)備使用的材抖應(yīng)考慮工藝流體、流速、溫度壓、力以廈漉體反應(yīng)特性翱腐蝕特性等各種因素，選擇滿足耐腐蝕性，滿足強(qiáng)度要求以及可加工性，特別是可焊性、機(jī)械加工性的材料。同時(shí)需要注意的是雜質(zhì)也可能影響化學(xué)反應(yīng)的溫度，從而引發(fā)異常的反應(yīng)速度，致使反應(yīng)不穩(wěn)定并產(chǎn)生危險(xiǎn)，有蝗污染甚至?xí)鸬酵呋瘎┮粯拥淖饔?，引起不需要的反?yīng)。因此。一些測(cè)溫測(cè)壓、同樣會(huì)接觸物料的管件材質(zhì)也應(yīng)慎重選用。

4.4管道方面

管道輸送的物料常具有易燃、易爆、腐蝕性和毒性等特點(diǎn)，各種有毒有害的介質(zhì)通過(guò)跑、冒、滴、漏等方式泄漏出來(lái)，不僅影響裝置正常運(yùn)行，而且是對(duì)安全生產(chǎn)造成了一定的隱患。在管道設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)任何可能發(fā)生的泄漏進(jìn)行研究，從材質(zhì)選擇、管道布置、振動(dòng)和應(yīng)力分析等多方面進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，避免泄漏的發(fā)生。

管道設(shè)計(jì)人員應(yīng)該首先了解整個(gè)工藝流程，明確管道系統(tǒng)在工藝流程中的作用，以及操作條件、介質(zhì)物化特性、腐蝕情況及工藝方面的特殊要求等，結(jié)合實(shí)際的使用經(jīng)驗(yàn)選擇管道和閥門(mén)的材質(zhì)、法蘭的結(jié)構(gòu)和密封面型式，合理布置管道。管道布置設(shè)計(jì)必須符合管道儀表流程圖（PID）的設(shè)計(jì)要求，并應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、滿足施工、操作、維修等方面的要求。同時(shí)，管道布置必須遵守安全及環(huán)保的法規(guī)，對(duì)防火、防爆、安全防護(hù)、環(huán)保要求等條件進(jìn)行檢查，以便管道布置能滿足安全生產(chǎn)的要求。

5.結(jié)語(yǔ)

在目前的化工設(shè)計(jì)中，強(qiáng)調(diào)工藝的本質(zhì)安全已經(jīng)成為設(shè)計(jì)的主體，對(duì)化工工藝發(fā)生安全事故的潛在原因要徹底進(jìn)行研究。也就是說(shuō)要用設(shè)計(jì)來(lái)消除或控制危險(xiǎn)發(fā)生。如何識(shí)別與控制化工工藝設(shè)計(jì)中的安全與危險(xiǎn)控制，本文做了簡(jiǎn)便的一番淺析供大家參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]催克清，張禮敬，陶剛.化工安全設(shè)計(jì)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

[2]王紅林，陳礪化工設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè)[M].華南理工大學(xué)出版社，2010.