戴澐(上海市安全生產(chǎn)科學(xué)研究所, 上海 200233)

科技和經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展給各行各業(yè)帶來了不同的變化，但是不管變化體現(xiàn)在各行業(yè)的特征是否相同，變化的程度都是巨大的。由于化工行業(yè)的特殊性和高危性，化工工業(yè)在生產(chǎn)過程中往往伴隨高危和高事故發(fā)生率，區(qū)別于其他設(shè)計(jì)行業(yè)，化工工業(yè)本身由于原材料和工業(yè)內(nèi)容存在諸多的安全隱患。因此，化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，應(yīng)該充分了解和認(rèn)識之中的利害關(guān)系，以求長期安全的發(fā)展。

1 化工工藝安全設(shè)計(jì)

1.1 化工工藝的概念

化工工藝不為大家所熟知的原因在于其復(fù)雜性和專業(yè)性。通過繁瑣有規(guī)律的化學(xué)反應(yīng)將原材料利用化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)變成所需要的產(chǎn)品的過程稱為化工工藝。其生產(chǎn)過程分為三個具體的步驟：

(1)原材料的選擇和處置?；すに噷υ牧系囊笫菢O其嚴(yán)苛的，需要根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需要對化工原材料進(jìn)行不同的專業(yè)處理，通常需要進(jìn)行凈化、融合、提純等多種操作。

(2)專業(yè)的化學(xué)反應(yīng)處理。通過專業(yè)的化學(xué)知識熟練的運(yùn)用原材料可能產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，將預(yù)先處理好的原材料在特定的適宜的條件下進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以特定的化學(xué)反應(yīng)達(dá)到工藝所需要的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率，生成所需要的新的化學(xué)物質(zhì)。

(3)對加工后的產(chǎn)品的處置?；ぎa(chǎn)品的成型不光過程繁瑣專業(yè)性強(qiáng)，而且后續(xù)處置也極為重要，不然很可能前功盡棄做了無用功。將由化學(xué)反應(yīng)得來的產(chǎn)品利用專業(yè)的工藝程序進(jìn)行提純保存才能生成最終符合規(guī)格的制成品[1]。

1.2 化工工藝設(shè)計(jì)的概念

根據(jù)原材料的性質(zhì)、需要進(jìn)行反應(yīng)的條件、可能發(fā)生的反應(yīng)等來確定工藝流程和生產(chǎn)設(shè)備，這整個設(shè)計(jì)流程即化工工藝設(shè)計(jì)。要完成這個工藝的設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員了解每種原材料和產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求和對應(yīng)準(zhǔn)則，抱著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度，遵守安全規(guī)程等一系列嚴(yán)苛的條件。另外還需要靈活的應(yīng)變能力和專業(yè)的化學(xué)知識，既要遵從安全第一的準(zhǔn)則，又不能和生產(chǎn)產(chǎn)生矛盾，以期達(dá)到化工生產(chǎn)的安全高效進(jìn)行。

1.3 化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

專業(yè)技術(shù)要求高，工藝流程高危、繁復(fù)是化工工藝設(shè)計(jì)最明顯的特點(diǎn)。雖然化工工藝發(fā)展已經(jīng)有一段歷史了，但是我國的化工工藝依舊存在著許多隱患，如：①化工工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料不完善不健全?；すに囋O(shè)計(jì)的規(guī)律和流程無一不是通過大量的科學(xué)實(shí)踐由科研單位，根據(jù)所得數(shù)據(jù)整理編輯而在化工企業(yè)中廣為流傳。由于許多資料在流轉(zhuǎn)的過程中無法達(dá)到百分百的檢驗(yàn)和完善驗(yàn)證，資料的安全性和完整性無法得到完全的保證。②工作量龐大。由于化工工藝的設(shè)備和過程專業(yè)性極強(qiáng)，設(shè)備和原材料種類多，需要注意的事項(xiàng)數(shù)之不清。這就要求化工工作者需要掌握大量的化工知識，另外化工工藝由于市場需求大，往往為了縮短生產(chǎn)周期需要不斷創(chuàng)新，邊生產(chǎn)邊改變設(shè)計(jì)的現(xiàn)象是常象。③設(shè)計(jì)規(guī)模多變。化工工藝的生產(chǎn)設(shè)備有大有小，為了節(jié)約成本，加快生產(chǎn)周期，往往許多化工企業(yè)不會完全遵從設(shè)計(jì)規(guī)范[2]。

以上總結(jié)的化工工藝所存在的隱患可能只是冰山一角，但往往就是這些細(xì)微的工藝隱患造成了工業(yè)事故。由此可見，化工工藝設(shè)計(jì)中的安全設(shè)計(jì)和危險(xiǎn)控制是多么重要。

2 化工工藝存在的安全危險(xiǎn)及其判斷和控制

2.1 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全危險(xiǎn)判斷

通過對化工工藝概念和化工工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)的介紹，不難發(fā)現(xiàn)化工工藝其實(shí)是一項(xiàng)專業(yè)性要求極高，危險(xiǎn)程度極高，對嚴(yán)謹(jǐn)性要求也極高的工藝流程。因此，化工企業(yè)對于安全危險(xiǎn)的認(rèn)識將極大的影響化工工業(yè)的發(fā)展。為確?；すI(yè)的安全，需要對其中存在的危險(xiǎn)有著清楚的判斷和認(rèn)知?；すに囍械陌踩ｋU(xiǎn)，通常是指化工工藝在生產(chǎn)活動中，由于各種化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的各種難控制因素而引發(fā)的安全事故。安全危險(xiǎn)的判斷就是對整個工藝流程中可能出現(xiàn)的不可控因素和隱患進(jìn)行模擬分析研究。但是由于化工工藝設(shè)計(jì)中的不可控因素具有很強(qiáng)的不確定性和潛發(fā)性，所以化工工藝人員需要不斷加強(qiáng)對這些因素的分析判斷能力，在操作過程中要嚴(yán)格遵守各種規(guī)范，最大程度的規(guī)避危險(xiǎn)的發(fā)生，確保整個化工工藝的安全性。依據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，對化工產(chǎn)品中存在高危性的原材料和制成品必須進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)管保存，深刻的了解其危害性，認(rèn)真仔細(xì)的對待每一個生產(chǎn)步驟，既然危險(xiǎn)無法根除，那只能盡量降低事故的發(fā)生率[1]。

2.2 化工工藝設(shè)計(jì)中危險(xiǎn)因素的控制

化工工藝流程的特性繁多，通過總結(jié)歸納我們發(fā)現(xiàn)還是有規(guī)律可循的。下面將從不同的方面對危險(xiǎn)因素進(jìn)行講解。

(1)化工材料

產(chǎn)品的原材料和制成品的存在形態(tài)也是多樣的，有氣、液、固三種形態(tài)。由于不同形態(tài)的化學(xué)物品具有不同的化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)的危險(xiǎn)性。因此在進(jìn)行儲存和運(yùn)輸過程中要對材料的特性進(jìn)行充分的了解和掌握，以便更好的對危險(xiǎn)進(jìn)行判斷和分析[3]。

(2)工藝路線

發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并達(dá)到最終所需要的化學(xué)反應(yīng)物，往往可以根據(jù)材料的不同有多種選擇。如何選擇最合適的工藝路線，以求達(dá)到最高的安全，需要大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識來加以判斷。在工藝設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)盡量使用無毒無害或者相對危害性較低的材料，來取代危害性高的材料。而化學(xué)反應(yīng)的過程中，盡量選擇緩和的形式，可以采用合理的化學(xué)催化劑，對于化學(xué)反應(yīng)所需要的條件選擇“避重就輕”。積極應(yīng)用新的技術(shù)設(shè)備，盡可能減少化學(xué)產(chǎn)品的儲存量，控制減少整個過程中化學(xué)廢料的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)回收利用，減少對環(huán)境的破壞。

(3)化學(xué)反應(yīng)裝置設(shè)備

化學(xué)反應(yīng)是化工企業(yè)生產(chǎn)化工產(chǎn)品的核心部分，化工企業(yè)只有通過化學(xué)反應(yīng)才能獲取所需的化工產(chǎn)品。但是由于化學(xué)反應(yīng)不同于物理反應(yīng)僅形態(tài)上發(fā)生轉(zhuǎn)變，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生許多危險(xiǎn)因素。所以在反應(yīng)器具的設(shè)計(jì)和制造時要充分全面的考慮規(guī)格和質(zhì)量，從根本上減少事故發(fā)生的可能性。

(4)管道運(yùn)輸

化學(xué)產(chǎn)品都具有其獨(dú)特的特性，如易燃易爆，腐蝕有毒等。所以在運(yùn)輸和儲存過程中要嚴(yán)防泄漏。因此對儲存和運(yùn)輸?shù)钠髅蠊ぞ哂兄鴺O高的要求。在管道設(shè)計(jì)時要有針對性的選擇材料和路徑，以避免化工產(chǎn)品泄漏[2]。

(5)儲存裝置

由于化工產(chǎn)品存在著不同的物理形態(tài)，所以儲存化工產(chǎn)品的工具器皿多種多樣。設(shè)計(jì)人員要針對不同的化工產(chǎn)品選擇不同的儲存工具，對不同的材料性質(zhì)，對應(yīng)其特性進(jìn)行儲存。

(6)安全防護(hù)監(jiān)管

化工產(chǎn)品的高危性通常體現(xiàn)在其易燃、易爆、腐蝕、劇毒的特性上。因此在防護(hù)措施上要充分針對這4個高危特性，既要做到防范又要做到控制，以求達(dá)到減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的目標(biāo)。常見的化工廠選擇的安全防護(hù)裝置有防火門墻、消防滅火系統(tǒng)等，利用多重的安全防護(hù)和嚴(yán)格有效的監(jiān)管防范于未然[3]。

3 結(jié)語

化工工藝的設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理直接決定著化工工藝的最終成果。如何從源頭上減少危險(xiǎn)的發(fā)生，避免人員和財(cái)產(chǎn)的損失，要求化工工藝的設(shè)計(jì)人員充分認(rèn)識安全問題的重要性，注重設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的科學(xué)性。本文通過對化工工藝存在的問題和相應(yīng)解決方法的分析研究，以期達(dá)到化工企業(yè)增強(qiáng)對安全的重視，減少危險(xiǎn)發(fā)生的目的，從而保護(hù)人民大眾的人身財(cái)產(chǎn)安全。

[1]趙文濤，劉克強(qiáng).論化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的識別與控制[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，11(14)：12—13.

[2]李鑫.化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的識別與控制探討[J].化工管理，2014(20):59.

[3]汪蘭英，楊健.探討化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的問題[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013，13(19) ：56—57.