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        分析化工安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素及應(yīng)對(duì)措施

        2019-03-02 01:36:54伍燕碧
        云南化工 2019年6期
        關(guān)鍵詞:化學(xué)工藝設(shè)計(jì)

        伍燕碧

        (萬(wàn)華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司,山東 煙臺(tái) 264000)

        關(guān)鍵字:化工安全技術(shù);危險(xiǎn)因素;應(yīng)對(duì)措施

        化工安全技術(shù)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)對(duì)安全進(jìn)行重新定義,安全一方面包括化工工作人員的安全,另一方面也應(yīng)考慮化工產(chǎn)品的安全,即在化工安全設(shè)計(jì)中既要保護(hù)化工工作人員,也要保證化工產(chǎn)品的精度與純度。而在化工安全設(shè)計(jì)中,最難平衡的點(diǎn)就在于兩者安全的取舍。在此之外,反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)工藝也阻礙著化工安全發(fā)展,若想化工業(yè)能保持強(qiáng)有力的生命力,其安全保障應(yīng)當(dāng)放于發(fā)展戰(zhàn)略的首要地位。綜上,本文將從化工安全設(shè)計(jì)中潛藏的危險(xiǎn)因素出發(fā),展開對(duì)應(yīng)措施的探討。

        1 化工安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素

        1.1 化工原料的危險(xiǎn)性

        化工原料種類豐富,在各大領(lǐng)域皆有應(yīng)用,但值得注意的是,要注意區(qū)分化工原料及化工產(chǎn)品?;こ善泛突ぴ想m具有一定互通性,但將其放置于同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)式中,化工原料則是反應(yīng)物,而化工產(chǎn)品則為生成物[1]?;ぎa(chǎn)品其安全性要求更高,在化工制造業(yè)中會(huì)更受關(guān)注,化工原料在化工業(yè)中則更重視其經(jīng)濟(jì)性,因而便忽略了其安全性。部分化工原料本身具有易燃及易爆炸或是腐蝕性,如氫氣是化工業(yè)常用原料,但不純的氫氣則很容易發(fā)生爆炸。部分化工原料本身具有毒性,如腈類化合物,其在醫(yī)學(xué)、鋼鐵制造業(yè)等各方面皆有涉及。因此化工安全設(shè)計(jì)中化工原料的危險(xiǎn)性應(yīng)當(dāng)充分了解。

        1.2 化工工藝反應(yīng)的不確定性

        化工安全設(shè)計(jì)以化工工藝為基礎(chǔ),而化工工藝的設(shè)計(jì)要求嚴(yán)謹(jǐn)及精確性,如化工原料用量未得到精準(zhǔn)控制或是未達(dá)到化工工藝所設(shè)計(jì)的反應(yīng)環(huán)境,則有可能引發(fā)副反應(yīng)從而影響化工產(chǎn)品濃度及純度致使化工產(chǎn)品無(wú)法達(dá)到工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并且因反應(yīng)中的副反應(yīng)存在發(fā)生爆炸事故的可能性[2]。以硫酸制造為例,硫酸制造工藝核心包括原料選取、工藝選擇、三氧化硫制取。硫磺作為制作硫酸常用原料,而硫磺蘊(yùn)藏環(huán)境中同時(shí)含有硫化氫及烴類物質(zhì),而硫化氫在一定濃度下會(huì)發(fā)生爆炸,從而引發(fā)事故。此外在溶硫過程中,硫會(huì)被空氣氧化生產(chǎn)酸,如酸度過高則會(huì)腐蝕制酸設(shè)備。因而在進(jìn)行化工安全設(shè)計(jì)中,應(yīng)考慮化工工藝反應(yīng)的副反應(yīng)的危害。

        1.3 化工反應(yīng)裝置的安全隱患

        以煤氣化為例,其反應(yīng)條件要求為高溫高壓,反應(yīng)裝置常見為氣化爐,而氣化爐在長(zhǎng)期使用中受環(huán)境影響會(huì)產(chǎn)生裂紋,從而為化工反應(yīng)埋下安全隱患。并且煤氣化的反應(yīng)物多樣,反應(yīng)溫度高達(dá)1700℃,而氣化爐在一定條件下會(huì)被煤氣化所過程中所產(chǎn)生的二氧化碳及硫化氫腐蝕,如在反應(yīng)條件發(fā)生波動(dòng),需加壓或降溫時(shí),環(huán)境由干相變?yōu)樗啵瑥亩鵀闅饣癄t的腐蝕提供條件,氣化爐會(huì)出現(xiàn)表面裂紋。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間累積,不僅煤氣化效率被影響,化工反應(yīng)安全也難以得到保障?;し磻?yīng)裝置作為化工反應(yīng)容器,需具有耐高溫、耐高壓、耐腐蝕等特性,而目前,我國(guó)工業(yè)發(fā)展中存在缺陷,且化工反應(yīng)裝置也缺乏與時(shí)俱進(jìn)的設(shè)計(jì)工藝。電氣設(shè)備難以滿足化工工藝要求是化工安全設(shè)計(jì)難以突破的阻礙。

        1.4 化工環(huán)境的危險(xiǎn)性

        化工環(huán)境包括工作間及反應(yīng)器。工作間環(huán)境由于缺乏專業(yè)監(jiān)管體系呈現(xiàn)混亂狀態(tài)致使工人狀態(tài)及心理情緒不可控破壞化工工藝操作嚴(yán)謹(jǐn)性。而反應(yīng)條件是實(shí)現(xiàn)化工工藝的必備要求,在進(jìn)行化工制造時(shí)常要求高溫高壓[3]。高溫高壓的反應(yīng)條件不僅對(duì)化工設(shè)備要求較高,對(duì)于高溫高壓的施加裝備也是一種挑戰(zhàn)。然而,如無(wú)法為化工制造提供要求溫度及氣壓,化工產(chǎn)品質(zhì)量則難以得到保證。就我國(guó)目前電氣設(shè)備的發(fā)展程度分析,仍難以滿足化工工藝高溫高壓要求。

        2 化工安全設(shè)計(jì)安全隱患應(yīng)對(duì)策略

        2.1 細(xì)化化學(xué)反應(yīng)監(jiān)管流程

        化學(xué)反應(yīng)即化工生產(chǎn)制造過程,為保持化學(xué)制造嚴(yán)謹(jǐn)性,流程應(yīng)給予細(xì)節(jié)化管理。從原材料的選擇到反應(yīng)器安全故障排除再到化學(xué)工業(yè)廢渣處理都應(yīng)給予細(xì)化處理。在化工環(huán)境中,受高溫高壓及機(jī)械噪聲等多方面影響,化工工作人員難以長(zhǎng)時(shí)間維持警惕狀態(tài)易出現(xiàn)藥品檢驗(yàn)不仔細(xì)、操作不當(dāng)?shù)惹闆r,從而引發(fā)化學(xué)事故。化學(xué)反應(yīng)監(jiān)管流程的細(xì)化應(yīng)建立考核指標(biāo),對(duì)于原料選擇,應(yīng)嚴(yán)格按照化工標(biāo)準(zhǔn)選取。反應(yīng)容器應(yīng)定期進(jìn)行檢查,對(duì)于老化設(shè)備的修補(bǔ)和重置要進(jìn)行科學(xué)分析,結(jié)合工廠經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況采取可行性措施。而無(wú)法滿足化學(xué)工藝的設(shè)備應(yīng)當(dāng)及時(shí)淘換,以發(fā)展眼光來(lái)看待化工安全設(shè)計(jì)。對(duì)于反應(yīng)物及生成物的處理按其化學(xué)特性進(jìn)行排放及回收,如可凝縮蒸汽應(yīng)設(shè)置排水器和放空管。對(duì)于化學(xué)制造動(dòng)力供給系統(tǒng),需設(shè)置備用系統(tǒng)避免設(shè)備故障導(dǎo)致反應(yīng)中斷而發(fā)生不可控風(fēng)險(xiǎn)。

        2.2 優(yōu)化工廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        工廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)配合化工事故處理以縮減化工事故危害范圍。因此廠內(nèi)外設(shè)施的安全設(shè)計(jì)應(yīng)按照原料進(jìn)廠、化工產(chǎn)品制造、化工產(chǎn)品存儲(chǔ)、化工產(chǎn)品輸出的順序進(jìn)行布置,促進(jìn)化工廠工作有序化進(jìn)行。并且在各結(jié)構(gòu)間需預(yù)留安全距離,火源設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離易燃易爆炸型物件,降低火災(zāi)發(fā)生率。對(duì)于車間結(jié)構(gòu)設(shè)置應(yīng)當(dāng)以化工廠面積作為參考,合理配置空間?;すに噷?shí)現(xiàn)過程可分為連續(xù)型、間歇型以及半連續(xù)型,因而工廠內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)尤為重要,為確?;きh(huán)境透光、空氣流通、人員流動(dòng)不擁擠,廠房設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合化工需要進(jìn)行組合設(shè)計(jì)。在廠房設(shè)計(jì)中部分設(shè)備會(huì)直接設(shè)在室外,但如過程為間歇操作,且對(duì)溫度有特殊要求的則不宜安置在室外,而應(yīng)考慮將其安于室內(nèi)??紤]到空間利用,如有通風(fēng)要求且設(shè)備體積過于龐大的則可結(jié)合實(shí)際需要移至室外,因此在進(jìn)行化學(xué)工廠設(shè)計(jì)時(shí),可將室內(nèi)及室外相聯(lián)結(jié),既可以控制工廠成本,也能貼合化學(xué)設(shè)備設(shè)計(jì)安置空間有利于化學(xué)制造安全環(huán)境的搭建。

        2.3 精化化學(xué)工藝,注重基層人員培養(yǎng)

        基層施工人員是化學(xué)制造的直接接觸者,因此為了提高化工制造安全性能,在進(jìn)行化學(xué)工藝設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)貼合基層人員素質(zhì)考慮工藝可行性,以人性化管理作為化工安全設(shè)計(jì)路線引領(lǐng)。與此同時(shí),化工廠也應(yīng)當(dāng)注重基層人員能力培養(yǎng),提升工藝操作能力及對(duì)化工工藝?yán)斫饽芰??;鶎尤藛T培養(yǎng)可從化學(xué)裝置細(xì)節(jié)保護(hù)出發(fā)到化工產(chǎn)品輸出,化學(xué)裝置操作,如化工工廠中常用的電氣設(shè)備在操作過程中極易發(fā)生事故,究其原因?yàn)殡姎庠O(shè)備在使用過程中缺乏保護(hù),排除電氣設(shè)備自身缺陷則是化工人員的操作不當(dāng),因此,對(duì)于電氣設(shè)備的操作培訓(xùn)是化工安全設(shè)計(jì)亟需考慮的一點(diǎn)。

        3 結(jié)語(yǔ)

        化學(xué)工廠安全是化工行業(yè)保持可持續(xù)發(fā)展必要條件,也是化工產(chǎn)品質(zhì)量的保障?;S的安全需要化工人員嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度及負(fù)責(zé)人科學(xué)系統(tǒng)監(jiān)管作為執(zhí)行保障。與此同時(shí),由于化工工藝條件多為高壓高溫,因此,與其配套的化工設(shè)備同樣是化工安全設(shè)計(jì)要點(diǎn)。綜上,化工生產(chǎn)中,因其過程錯(cuò)綜復(fù)雜而隱藏著多種危險(xiǎn)因素,而化工安全設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從隱患出發(fā),精化工藝設(shè)計(jì)、研發(fā)配套裝置以拓展化工行業(yè)發(fā)展空間。

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