浅谈化工工艺设计中安全危险的识别与控制方法及策略

张力擎

摘 要：工艺设计是化工工程设计的主体，也是关系到整个工程设计成败优劣的关键。本文主要探讨化工工艺设计中安全危险的识别和控制的方法，以更好地实现工业的可持续健康发展。

关键词：化工工艺设计；危险识别；控制；方法

1 化工工艺设计中危险识别与控制的必要性

危险识别与控制，就是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件进行解剖和分析，并摸清危险因素和有害因素产生的方式、种类、位置及其产生的原因，然后提出合理可行的消除、预防或降低装置危险性、提高装置安全运行的对策及建议。在进行化工工艺的设计过程中，设计人员必须本着“本质安全设计”的原则和精神来进行设计，并将这一原则和精神从头到尾贯穿于整个设计之中。这是建设社会主义和谐社会“以人为本”的要求，也是安全生产的要求。人是社会的主体，安全的主体，因此所有的化工工艺设计必须首先考虑人这一主体性因素。

其次，化工工业不同于一般的工业生产，绝大多数化工工程在其生产过程中都会使用到可燃性、腐蚀性或有毒性的物质，而且化学工业的操作条件一般要求高温或高压，有时还会涉及到高危的反应，这些危险因素导致了化工工程中安全问题的复杂性。因而在化工工程的设计阶段必全面考慮各个可能导致不安全的因素，从源头上给予解决，只有这样才能真正防患于未然。

第三，化工工艺设计是化工得以高效、安全生产的重要前提条件，只有打下坚实的安全条件才能使整个生产顺利运行和完成。因此，在化工工艺设计中设计者不仅仅要正确、严谨的执行政府法规和标准规范，而且与之相关的所有化工工业人员都要加强工艺设计生产过程中的安全性工作。这就要求他们不仅符合现行的法规、标准，还要按照有针对性、可操作性以及经济合理性原则，将各细节做到活灵活现自如运用，来实现化工生产的安全高效运行。真正从设计和工艺上考虑采取安全防护措施，从而使危险因素不致发展成事故。

由此可见，彻底掌握化工工艺设计中的安全隐患与危险识别，对设计中存在的漏洞和不足及时加以改进，切实做到从根本预防和控制危险事故的发生，才能实现高效的安全生产的目的，更好地促进社会主义经济的发展。

2 化工工艺设计中危险识别与控制的方法与策略

2.1 工艺物料的选择

物料衡算是化工工艺设计的重要组成部分，通过物料衡算，可以确定产品产量、原料消耗定额、生产过程各物流的流率和组成以及“三废”的生成量等。随着能源问题的日趋严重，合理用能、节约用能、努力降低生产过程的能源消耗，已越来越受到化工工艺设计者的重视。因此化工工艺设计者在设计时，首先应考虑物料的物理、化学性质，对于有酸碱腐蚀性或毒性、易燃易爆物料要谨慎选取，能以更好的物料代替，就绝不用这些危险性的物料。这就要求尽量使用无害的、低危险性的物料取代有害的、高危险性物料；采用催化剂来稀释危险性物料以缓解反应的剧烈程度；尽量采用新设备、新技术，取消或缩小中间贮罐以减少危险介质藏量；采用环保物料，减少对环境的污染等。

2.2 工艺路线的选择

化工生产具有生产方法的多样性，选择合适的工艺路线是决定设计质量的关键。另一方面，化工生产路线往往工艺过程复杂，生产连续性强，操作条件苛刻，若某一环节或设备发生故障，即会破坏正常的生产链，造成事故。因此工艺路线的选择要符合技术上的先进性和经济上的合理性，尽量采用国内外先进的生产装置专门技术，考虑我国的具体国情，使之具备工业化生产的条件。通常在化学反应过程中有很多的工艺路线，而我们则需重视的是哪一条工艺路线的使用可以更好的减少或者去除危险物的成分，这就需要严格控制工艺物料的选择，定期进行设备检修，本着安全第一的理念，更好地促进化工工程的发展。

2.3 化学反应装置

化学反应是整个产品生产的核心，在反应器的设计与选型前，要考虑到可能发生的最严重的事故是什么、反应器中哪些因素将导致失控反应等诸多的事故隐患。在反应器的选择上，应认真研究工艺的适应性、安全性问题，通过对各设备的分析选择合适的设备型式。在设备的使用材料上应考虑工艺流体、流速、温度、压力以及流体反应特性和腐蚀特性等各种因素，选择满足耐腐蚀性、满足强度要求以及可加工性（特别是可焊性、机械加工性）的材料。一般来说反应器的选型遵循的原则是：根据物料相态选择反应器型式，根据传热要求选择反应器，从相际传质角度考虑反应器型式，从转化率和选择性考虑反应器型式。总之，反应器的选型应该考虑各方面的因素，力争做到高效、适用、简便和经济合理。

2.4 管道及阀门的设计

管道输送的物料通常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性，而阀门是控制流体在管内的流动，具有启闭、调节、节流、自控和保证安全等功能，因此针对介质的可燃性、腐蚀性、有毒性等特点，管道的安全问题尤为重要。这也要求设计者从管道材料的选择、连接等方面避免泄漏的发生。把工艺要求与阀门特性统一考虑。结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质，合理布置管道，防止管道振动。

3 结束语

化工生产得到顺利实施的前提是化工工艺的设计，化工工艺设计在化工市场中占有作用是很大的，因此，化工工艺设计必须受到重视，在设计时，要严格遵守相关法律规章制度及其企业安全管理制度，规范操作过程，積极发现设计过程中存在的一些不安全的因素或者隐形的安全隐患，对设计中的不足加以改善，防止安全事故的发生，保证化工工艺设计的安全性。

参考文献：

[1]陶建设.化工工程设计中安全问题浅析[J].科技创新与应用，2012.