張彥文，周 峰

（武漢有機(jī)實(shí)業(yè)有限公司，湖北武漢 430080）

近年來(lái)，我國(guó)加大安全生產(chǎn)管控力度，獲得了不錯(cuò)成效。然而安全生產(chǎn)事故依舊很多，根據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2020年總計(jì)發(fā)生3.8萬(wàn)起安全事件，造成2.74萬(wàn)人死亡。化工屬于高危行業(yè)領(lǐng)域，潛在的風(fēng)險(xiǎn)很多且點(diǎn)多面廣，因此加大化工生產(chǎn)安全管理，提出有效的安全風(fēng)險(xiǎn)防范與應(yīng)對(duì)措施，有著重要的意義。從化工生產(chǎn)安全事故的發(fā)生情況來(lái)說(shuō)，由于化工工藝設(shè)計(jì)因素引發(fā)的事故很多，提高工藝設(shè)計(jì)的安全性，有著重要的意義。

1 化工生產(chǎn)安全現(xiàn)狀

目前來(lái)說(shuō)，化工安全生產(chǎn)存在著很多突出的問(wèn)題，例如安全生產(chǎn)水平的安全管理工作落實(shí)不到位及安全生產(chǎn)基礎(chǔ)薄弱等，使得應(yīng)對(duì)安全事故的能力比較低，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)安全的有效防范與控制。具體來(lái)說(shuō)，部分企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)條件比較簡(jiǎn)陋，而且技術(shù)和裝備等水平不高。部分化工企業(yè)現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置和設(shè)備存在著老化問(wèn)題。因?yàn)榫S修和更新以及改造工作落實(shí)不到位，加之管理的精細(xì)化水平不高，使得安全保障能力比較弱。除此之外，還存在著安全管理投入不足的問(wèn)題，企業(yè)管理者的安全意識(shí)不足，影響著很多安全管理工作的開展與落實(shí)，使得隱患存在。在安全生產(chǎn)管理的角度來(lái)說(shuō)，存在著責(zé)任落實(shí)不到位的情況，未能層層壓實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任，使得化工工藝的運(yùn)用存在著很多的薄弱點(diǎn)，影響著生產(chǎn)的安全性。

2 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全隱患分析

2.1 光氣和光氣化工藝

以光氣和光氣化工藝分析，其主要的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，需要做好對(duì)光氣化反應(yīng)釜以及光氣儲(chǔ)運(yùn)單元的安全運(yùn)行監(jiān)控。從使用的化工工藝組成來(lái)說(shuō)，主要涉及光氣的制備工藝和以光氣為原料制備光氣化產(chǎn)品的工藝路線。使用的光氣化工藝，具體為氣相與液相。從安全性角度來(lái)說(shuō)，因?yàn)楣鈿鈱儆趧《練怏w，在儲(chǔ)存和使用整個(gè)環(huán)節(jié)均有發(fā)生泄漏的風(fēng)險(xiǎn)，如果發(fā)生泄漏，則會(huì)造成大面積的污染或者中毒事故。其使用的反應(yīng)介質(zhì)也具有一定的燃爆危險(xiǎn)性，潛在著很大的安全隱患。除此之外，產(chǎn)生的副產(chǎn)品氯化氫也具有很強(qiáng)的腐蝕性，極易使得設(shè)備和管線泄漏，可能造成人員中毒。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，必須要做好一氧化碳和氯氣，含水量以及反應(yīng)釜溫度等技術(shù)指標(biāo)的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)安全生產(chǎn)運(yùn)行情況的全面掌握。根據(jù)安全生產(chǎn)的要求，在進(jìn)行化學(xué)工藝的設(shè)計(jì)時(shí)，需要配置事故緊急切斷閥以及緊急冷卻系統(tǒng)和反應(yīng)釜溫度壓力報(bào)警聯(lián)鎖裝置等。通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)技術(shù)參數(shù)的有效監(jiān)控，同時(shí)配套有效的安全事故應(yīng)對(duì)措施，最大程度上減少安全事故的發(fā)生。

通常來(lái)說(shuō)，常用的控制方式主要是針對(duì)異常情況的發(fā)生，或者出現(xiàn)光氣和劇毒產(chǎn)品泄漏情況時(shí)，利用自控聯(lián)鎖裝置，通過(guò)啟動(dòng)緊急停車以及自動(dòng)切斷操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)物料進(jìn)出情況的控制，并且將反應(yīng)裝置快速冷卻到一定溫度。除此之外，將發(fā)生安全事故設(shè)備內(nèi)存在的劇毒物通過(guò)疏導(dǎo)導(dǎo)入到事故槽內(nèi)，啟動(dòng)氨水和稀堿液進(jìn)行噴淋處理。利用排毒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)事故產(chǎn)生的有毒氣體，由具體的處理系統(tǒng)進(jìn)行有效排除處理。

2.2 電解工藝-氯堿

采用的電解工藝，其主要反應(yīng)類型為吸熱反應(yīng)，安全監(jiān)控的主要單元為電解槽和氯氣儲(chǔ)運(yùn)單元。從工藝運(yùn)行的角度來(lái)說(shuō)，電流經(jīng)過(guò)電解質(zhì)溶液或者熔融電解質(zhì)時(shí)，正負(fù)極會(huì)引起化學(xué)變化，也就是電解反應(yīng)。一般來(lái)說(shuō)，氫和氧以及氧等的制備均需要采用到電解工藝。從工藝的危險(xiǎn)性分析，因?yàn)殡娊馐雏}水的環(huán)節(jié)會(huì)產(chǎn)生很多的氫氣，氫氣屬于極易燃燒的氣體，而氯氣是很容易出現(xiàn)氧化性的劇毒氣體，如果二者混合，那么很容易發(fā)生爆炸。如果氯氣中的含氫量達(dá)到5%之上，且遇到光照或者受熱，那么極易產(chǎn)生爆炸事故。若鹽水中含有的氨鹽超出了安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)處于適合的條件下，銨鹽將會(huì)和氯相互作用，會(huì)生成氯化氨。同時(shí)，濃度較高的氯化氨溶液和氯，還會(huì)形成三氯化氮。三氯化氮屬于爆炸性很強(qiáng)的物質(zhì)，如果和部分有機(jī)物接觸或者被加熱到一定程度，則會(huì)產(chǎn)生很劇烈的分解反應(yīng)，最終發(fā)生爆炸[1]。

使用的液氮在生產(chǎn)和存儲(chǔ)以及包裝等多個(gè)環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)安全問(wèn)題，因此要做好嚴(yán)格地把控。在進(jìn)行安全設(shè)計(jì)時(shí)，需要做好電解槽溫度壓力以及液位等參數(shù)的有效把控，同時(shí)要配置電解供電整流裝置以及電解槽供電的報(bào)警和聯(lián)鎖裝置。通過(guò)實(shí)時(shí)全面嚴(yán)格的安全控制措施，最大程度上保證生產(chǎn)的安全效益目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。一般來(lái)說(shuō)，可以將電解槽內(nèi)部壓力和槽電壓等形成聯(lián)鎖關(guān)系，通過(guò)構(gòu)建聯(lián)鎖停車系統(tǒng)，達(dá)到保障安全的效果。常用的安全設(shè)施，主要包括安全閥、高壓閥以及緊急排放閥[2]。

2.3 氯化工藝

從氯化工藝的運(yùn)用角度來(lái)說(shuō)，其主要的反應(yīng)類型為放熱反應(yīng)。在安全生產(chǎn)監(jiān)控方面要圍繞氯化反應(yīng)釜和氯化儲(chǔ)運(yùn)單元，實(shí)施嚴(yán)格地把控。在工藝危險(xiǎn)方面，因?yàn)槁然磻?yīng)屬于一個(gè)放熱的過(guò)程。如果處于高溫狀態(tài)下實(shí)施氯化反應(yīng)，那么反應(yīng)會(huì)更加劇烈，且速度會(huì)比較快，產(chǎn)生的熱量也會(huì)比較大。整個(gè)反應(yīng)使用的原材料很多都具有較強(qiáng)的燃爆危險(xiǎn)性。氯氣自身具有很強(qiáng)的劇毒性以及氧化性，而且存儲(chǔ)壓力比較高，很多氯化工藝多采用液氯生產(chǎn)。在具體操作時(shí)先進(jìn)行氣化之后再進(jìn)行氯化，若存在泄漏風(fēng)險(xiǎn)，則會(huì)潛在很大的危險(xiǎn)。氯氣中所含有的雜質(zhì)，例如水和氫氣等，在具體應(yīng)用方面很容易出現(xiàn)危險(xiǎn)，尤其是三氯化氮經(jīng)過(guò)積累后面臨著很大的爆炸風(fēng)險(xiǎn)。在安全控制方面，主要是針對(duì)氯化反應(yīng)釜溫度和壓力以及攪拌速率等指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)情況的有效掌握，進(jìn)而分析安全風(fēng)險(xiǎn)與問(wèn)題，提出優(yōu)化與改進(jìn)的措施，以免化工安全事故的發(fā)生。常采用的安全控制措施，主要是通過(guò)對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)配置反應(yīng)釜溫度和壓力報(bào)警裝置以及反應(yīng)物料的比例控制聯(lián)鎖裝置等，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)作業(yè)安全的有效控制。根據(jù)安全生產(chǎn)管理需求，可以采取的安全措施有很多。在企業(yè)方面，可以通過(guò)配置安全閥和高壓閥等裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度和壓力等參數(shù)的有效監(jiān)測(cè)，進(jìn)而提出有效的安全管控措施，保障整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)的有序性[3]。

2.4 硝化工藝

從硝化工藝的應(yīng)用角度來(lái)說(shuō)，其屬于放熱反應(yīng)。安全生產(chǎn)監(jiān)控主要圍繞硝化反應(yīng)釜和分離單元實(shí)施有力地控制。硝化主要是有機(jī)化合物分子中引入硝基的反應(yīng)，較為常見(jiàn)的是取代反應(yīng)[4]。在安全生產(chǎn)方面，此工藝的主要危險(xiǎn)是反應(yīng)速度快，而且放熱量大。整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中，反應(yīng)組分存在著不均勻分布的特點(diǎn)，很容易造成局部過(guò)熱，引發(fā)安全危險(xiǎn)。使用的反應(yīng)物料有著很強(qiáng)的燃爆危險(xiǎn)；使用的硝化劑腐蝕性很強(qiáng)，而且也有很強(qiáng)的氧化性，如果和其他不安全因素接觸，則會(huì)造成爆炸?；瘜W(xué)工藝設(shè)計(jì)方面采取的安全控制措施主要是配置反應(yīng)釜溫度報(bào)警和聯(lián)鎖裝置以及自動(dòng)盡量控制裝置等，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的有效監(jiān)控，進(jìn)而掌握安全風(fēng)險(xiǎn)和隱患，保障作業(yè)的安全性。通過(guò)將溫度裝置和攪拌裝置以及流量監(jiān)測(cè)裝置等進(jìn)行優(yōu)化配置，使其能夠形成連鎖關(guān)系，進(jìn)而當(dāng)安全隱患和問(wèn)題出現(xiàn)時(shí)，能夠及時(shí)響應(yīng)，采取有效的控制措施，例如當(dāng)溫度超標(biāo)或者攪拌系統(tǒng)運(yùn)行故障時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化報(bào)警，并且能夠自動(dòng)化停止運(yùn)行，達(dá)到控制的目的[5]。

3 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全策略總結(jié)

3.1 做好安全影響因素的控制

化工工藝的安全設(shè)計(jì)必須要圍繞原材料做好嚴(yán)格地把控，因?yàn)楹芏嘣牧隙季哂袠O其危險(xiǎn)的特性，如果沒(méi)有做好有力的控制，則很容易引發(fā)安全事故，因此要圍繞原材料選擇使用和管理等多個(gè)方面做好全面的分析，提出有效的控制措施，避免留下安全隱患。對(duì)于使用的化工設(shè)備，也需要做好全面的分析，尤其是反應(yīng)器，做好安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提出有效的安全應(yīng)對(duì)措施，結(jié)合以往使用的情況，分析常見(jiàn)的故障與問(wèn)題[6]。從設(shè)計(jì)階段做好嚴(yán)格把控，以免因?yàn)樵O(shè)備問(wèn)題引發(fā)安全事故。對(duì)于化工工藝路線的設(shè)計(jì)，則要結(jié)合生產(chǎn)的產(chǎn)品的特點(diǎn)以及生產(chǎn)所需要具備的條件等做好全面分析，提出污染小且影響范圍比較窄的方案，保證整個(gè)工藝路線設(shè)計(jì)的合理性，保障整個(gè)作業(yè)的有序開展。在工藝設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)各類因素有效的分析與控制，提出安全控制措施。工藝設(shè)計(jì)人員需要面向當(dāng)前化工企業(yè)發(fā)展實(shí)際，積極推廣運(yùn)用新技術(shù)和新工藝，滿足化工生產(chǎn)的需求，同時(shí)提高化工生產(chǎn)安全水平，最大程度上保障生產(chǎn)作業(yè)的安全有序開展，創(chuàng)造更多的價(jià)值。

3.2 引入現(xiàn)代化技術(shù)

從化工安全的角度來(lái)說(shuō)，在工藝設(shè)計(jì)方面，必須要積極引入現(xiàn)代化技術(shù)，提高工藝運(yùn)行，系統(tǒng)控制的智能化水平，最大程度上實(shí)現(xiàn)對(duì)各項(xiàng)安全因素的有效控制，同時(shí)做到實(shí)時(shí)化監(jiān)測(cè)工藝運(yùn)行的安全性。依托現(xiàn)代化裝置和措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)工藝運(yùn)行全面化控制，通過(guò)采集數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深度分析，掌握整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)的情況。不斷提高安全監(jiān)控的能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝管理水平的提高。利用現(xiàn)代化裝置替代人員進(jìn)行巡視監(jiān)督檢查，及時(shí)掌握整個(gè)化工生產(chǎn)過(guò)程中的情況，做好全面有效地控制，促使生產(chǎn)效益目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。作為設(shè)計(jì)人員，必須要有較強(qiáng)的安全意識(shí)，能夠在整個(gè)工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制等多個(gè)方面去思考，提出有效的安全控制措施，以免在工藝環(huán)節(jié)出現(xiàn)隱患和問(wèn)題，影響整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)的安全性。對(duì)于采用的各類安全設(shè)施，要做好全面的分析，切實(shí)保障工藝設(shè)計(jì)的合理性，指導(dǎo)整個(gè)作業(yè)的有效開展。

4 結(jié)語(yǔ)

化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題控制到位，對(duì)保障生產(chǎn)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，起到積極的作用。結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)踐，圍繞常用工藝比較常見(jiàn)的安全隱患與問(wèn)題，做了簡(jiǎn)單的論述，提出了安全管理的措施。通過(guò)對(duì)化工原材料和設(shè)備以及工藝路線等的科學(xué)合理把控，防范安全生產(chǎn)事故與隱患，最大程度上保障化工生產(chǎn)效益目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)企業(yè)持續(xù)化發(fā)展。