(青島青科安全技術服務有限公司,山東 青島 266000)
該文首先分析了化工設計,接著闡述了化工安全設計過程中主要的危險因素,最后提出化工安全設計中防控危險因素的具體策略,以期促進化工行業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
化工生產(chǎn)不同于其他行業(yè)生產(chǎn),化工行業(yè)的生產(chǎn)所使用的原料往往具有易燃、易爆等特性,所以,需要更加合理、規(guī)范地進行安全設備的檢驗和設計,但是,一些投資人為了自身利益,在市場上占有一席之地,往往會壓縮設計人員的設計時間,從而導致安全設計不夠全面,在實際生產(chǎn)過程中沒有嚴格依據(jù)相關標準開展生產(chǎn),無形之中加大安全事故發(fā)生的概率。如果發(fā)生安全事故,勢必會給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失,危險事故的發(fā)生也不利于社會的和諧穩(wěn)定,所以,要重視化工安全設計工作,從源頭將危險因素進行有效的控制與防范,確?;ば袠I(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。
化工生產(chǎn)過程中存在很多的危險因素,這些危險因素主要是指在實際生產(chǎn)中的潛在風險因素,就是工生產(chǎn)過程中存在的不穩(wěn)定、不安全條件,這些不穩(wěn)定因素極有可能導致化工生產(chǎn)過程中發(fā)生安全事故。因此,要全面地分析這些危險因素,將事故隱患降到最低。
化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中對專業(yè)性的要求很高,工作人員需要具備較高的技術和豐富的經(jīng)驗才能操作化工生產(chǎn)設備?;どa(chǎn)所涉及的物料種類包括中間體、產(chǎn)品、原料等,同時,化工物料存在的形式也不相同,如固態(tài)、氣態(tài)、液態(tài)等,不同的物料其儲存的條件也不相同。同一物料在使用方面會因為不同的工藝在使用上有所差異,例如是物料的放置流速、溫度等,因此,設計相關人員必須要熟練地掌握物料的化學性質、物理性質以及在不同工藝上的使用差別,減少錯誤,這樣才能將危險控制到最低[1]。
2.2.1 反應器類型
化工設計相關工作人員要切實結合生產(chǎn)需求開展設計工作,以化學物質特點為依據(jù),嚴格把控化工生產(chǎn)作業(yè),保障生產(chǎn)作業(yè)更加的安全、高效的進行,促進企業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。因此,設計相關工作人員要充分考慮企業(yè)狀況,使用恰當?shù)姆磻?,在?jīng)濟性和安全性之間做出準確判斷,取得最佳的平衡,確保化工安全設計工作更加合理。
2.2.2 設備材料性質
在化工生產(chǎn)過程中,不同的化學反應有其相對應的反應裝置。因此,在開展化工安全設計工作過程中,要充分分析,掌握各種材料與設備的特點,嚴格按照生產(chǎn)標準與規(guī)范開展設計,從而使產(chǎn)品的質量得到有效保證。如果設備材料選擇不當,則可能導致設備腐蝕或出現(xiàn)不可控的化學反應,這些因素都會增大安全事故發(fā)生的概率,為企業(yè)帶來巨大的損失。
2.2.3 設備結構
化工安全設計中,設備結構也很重要,直接關系到化學反應裝置的可靠性?;て髽I(yè)在實際生產(chǎn)過程中,通常都會用到不同類型的高壓容器設備,若這些高壓容器設備不能滿足實際生產(chǎn)需求,就會增大發(fā)生危險事故的概率。高壓容器設備由于其使用范圍的特殊性,對密封性能和結構強度有很高的要求,如果設計中存在缺陷,則可能給化工生產(chǎn)帶來很大的安全隱患[2]。只有設備結構強度達到規(guī)定標準,才可以承載相應的壓力,這是化工安全生產(chǎn)的基本前提。同時,也應合理設置安全閥、爆破片等泄爆裝置,防止發(fā)生超壓爆炸事故。同樣,這些設備也必須進行嚴格、規(guī)范的密封,如果達不到規(guī)定的密封標準,就可能出現(xiàn)化學物質泄漏現(xiàn)象,威脅生產(chǎn)人員的生命健康。同時,因其具有隱藏性特點,倘若未能第一時間查找問題所在,勢必會對附近環(huán)境帶來嚴重的影響。因此,化工安全設計人員中要重點分析與研究設備結構相關特性,第一時間找到問題所在,確保化工生產(chǎn)的正常開展。
化工生產(chǎn)過程中,電氣設備是保證生產(chǎn)順利開展的基礎。隨著自動化、智能化水平的提高,通過電氣設備智能化監(jiān)控系統(tǒng)能夠直接反映出化工生產(chǎn)狀況、安全情況,同時還能夠以數(shù)字自動化方式顯示出設備運行過程中每一環(huán)節(jié)的安全情況[1]?;ば袠I(yè)由于存在較高的安全風險,對電氣設備各方面要求也更加嚴格。所以,要給予電氣設備足夠的關注,確保電氣設備可以有效的運行,做好檢測和預防爆炸、火災等監(jiān)測工作,如圖1 所示。特別是電氣設備存在于化工生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié),因此,要重點防控由于人為原因導致操作不標準引發(fā)的一系列事故??傊?,相關人員在實際設計中要高度重視電氣設備,確保電氣設備的穩(wěn)定性、安全性。
圖1 化工廠防爆電氣控制柜
隨著化工生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴大,所產(chǎn)生的廢棄物也隨之增多。除了采用合理設計來減少廢物的產(chǎn)生,對于廢棄物的排放也要采取合理的方式進行處理,減少排放物對周圍的任何環(huán)境造成的傷害。因此,化工安全設計過程中對于廢棄物排放要引起重視,全面開展設計工作。
化工生產(chǎn)中所需物料種類有很多種,各種物料都有自身的使用范圍以及貯存環(huán)境。所以,設計人員要充分了解并掌握物料的物理特點、化學性質,全方位的分析使用的物料,將物料風險降到最低,因而設計人員在實際安全設計過程中,需要全面把控物料情況,使物料管控趨向于標準化與規(guī)范化,使化工安全設計的合理性與科學性得到有效保障[4]。
在化工生產(chǎn)作業(yè)中主要采用連續(xù)式和間歇式這兩類反應裝置。無論何種類型的化學反應都離不開反應裝置,而且每一種特定裝置都有不同的安全設計要求。所以,相關設計人員要充分考慮反應機理,合理選擇反應裝置。而化學反應裝置在一定程度上又受到工藝環(huán)節(jié)的影響。所以,也要充分的了解與掌握化工工藝特點以及設備特征,來挑選出最合適的化工設備。
在化工安全設計過程中,在選擇設備材質時,要充分結合生產(chǎn)要求以及生產(chǎn)特點與工藝。確保化工生產(chǎn)的效率與質量,以安全為基礎開展生產(chǎn)作業(yè),還需要充分考慮溫度、壓力等情況。對高壓容器則有更加嚴格的要求,高壓設備的強度必須要達到規(guī)定標準,從而可以有效的降低危險事故的發(fā)生率。同時,設計人員也要做好密封方面的設計工作,最大程度地防范泄漏事故。如果發(fā)生泄漏,生產(chǎn)人員生命將受到嚴重威脅,也會為企業(yè)帶來嚴重的經(jīng)濟損失。因此,必須要進行冗余設計,以保證化工設備發(fā)生一般性超溫超壓時,依舊有較強的性能。與此同時,還應制定預警機制,在設備運行異常時可以預報風險,規(guī)避事故的發(fā)生。
化工生產(chǎn)中潛在的很多因素都有可能導致出現(xiàn)危險事故。特別是安全防護裝置失效所引發(fā)的事故率更高,由于這些防護裝置要在高溫、高壓等特定的環(huán)境下運行,要加大安全防護裝置設計的力度,通過科學合理的設計,將化工生產(chǎn)風險控制到最低。在合理應用安全閥、防爆板、排泄管等的同時,還要將報警、控制、急停等裝置進行系統(tǒng)整合,從而最大程度地管理與控制危險工況引發(fā)的異常現(xiàn)象,設置完善的連鎖聯(lián)動機構,進而使安全防護裝置發(fā)揮預期的作用。
化工安全設計中,要對易燃易爆場所展開詳細的爆炸危險區(qū)域劃分工作,嚴格依據(jù)危險程度,合理確定電氣設備的防爆類型和防爆等級。與此同時,也要禁止非防爆的手持電氣設備靠近爆炸危險區(qū)域。合理采用DCS、PLC、SIS等控制系統(tǒng),提升自動化和智能化程度,減少因人為操作失誤而引發(fā)的事故。
總體來說,在化工安全設計過程中,有許多的危險因素,如果不采取有效的管控措施,一旦發(fā)生事故,不但會直接造成人員傷亡和巨大的經(jīng)濟損失,而且會造成不良的社會影響。因此,相關設計人員在開展設計工作時,要準確辨識危險因素,使化工安全設計更加的合理化、科學化,將危險控制到最低,以保障企業(yè)在日益激烈競爭中健康發(fā)展。設計相關人員也要與時俱進,不斷加強自身的知識儲備以及技術水平,在設計中秉承“安全第一、以人為本”的準則,不斷完善與優(yōu)化化工安全設計工作。