化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策

化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策

潘中华

宜昌恒友化工股份有限公司 湖北科林博伦新材料有限公司  443200

摘要：随着社会的发展和科技的进步，化学工业作为国民经济的一个重要组成部分，而化工工艺是整个化学工业系统的关键环节。但化工工业又是一项十分危险的产业，在生产过程中，需要大量的化学原料，如果不加以妥善的处置，将会对和人体造成极大的危害，因此，在化工企业中，设计人员要科学地进行化工工艺安全生产的设计。在特定的化学过程设计中，应坚持从实际出发，对整个化工工艺进行动态的调整与优化，使其降低事故发生的几率，正确处理化工工艺安全设计中的危险因素，为实现化工工艺的安全提供有力的支撑。

关键词：化工工艺；安全设计；危险因素；解决对策

引言：在化学工业的发展过程中，化工工艺的安全设计对整个化学工业的发展有着举足轻重的地位。科学、高效的化工工艺安全设计是推动相关企业不断创新发展的重要手段。但是，在化工工艺安全设计的过程中，由于存在着一系列的危险因素，如果处理不好，将会导致安全事故的发生。本文从化工工艺安全设计的角度，客观地归纳了化学生产过程中的各种危险因素，掌握了设计的关键和工作规则，并就如何解决这些危险因素提出了相应的对策。

一、化工工艺安全设计概述

化工工艺安全设计的本质就是为了防止在化工工业生产和经营活动中出现的人身伤亡、财产损失等，同时，还能有效地控制各种危险因素。因此，化工企业为了保障员工的身体健康和安全，就确保设备的正常运行，避免对环境造成损害，保证正常的生产和操作[1]。在化工企业中，其安全生产的设计就是以整个生产流程为中心的，各种危险的化学溶剂都会被运用到化工生产中，因此，化工工业要想确保化工生产的安全进行，就必须要按照安全的规则进行设计，设计出符合要求的工艺流程，并对其中的危险因素进行分析，制定详细的生产计划，确保化工生产的安全性。

二、化工工艺安全设计的危险因素

（一）相关信息数据因素

在对化工工艺的安全设计进行研究和分析时，化工企业通常所需的技术数据都是依据实验室有关数据来编写的。由于在实际的设计中，相关的实验数据没有经过小试、中试和生产的优化，无法保证生产数据的完整性，从而直接影响到化学工艺的安全设计。由于化学产品的生产规模较大，设备种类和规格也相对较多，在实际生产中，非标设备和定型设备都要按设计需求来确定，所以，化工工艺安全数据信息不完整、不清楚，将直接影响到生产设备的选用和使用。

（二）化工设备因素

在化学制品的制造中，所需的各种化学装置种类繁多，其不同的使用的用途和条件也是不同的。为了满足化工行业的要求，有些设备需要长期处于高压和高温的环境中，这对设备的质量和材料结构都有很高的要求。如果化工工艺安全设计人员不知道生产的全过程，不知道设备的运行情况，没有严格的遵守安全技术规范，就会给化学制品的生产造成安全风险[2]。在化工设备的设计与选用中，由于缺乏对不确定因素的归纳，在设计中存在着一些不合理的地方，使得设备的安全性问题难以得到有效的控制，同时，由于在运行过程中，没有对化工设备进行科学的管理与维护，导致设备的使用寿命缩短，所以，在使用化工设备时，若不进行科学的管理和维护，就很容易发生安全事故，造成了时间和资源的浪费。

（三）生产因素

化工生产具有特定的特点，其生产流程严苛，需要遵守严格的化工条件。因为其工艺流程中经常采用有害的有机溶剂，反应温度高，压力大，对操作人员和机器设备的要求也很高。为确保生产流程的安全进行，化工企业应对生产设备的耐高温、抗压性能都有一定的要求，并且生产设备也要避免因金属老化、金属焊接不紧密等而造成的微小裂纹，如果生产设备出现以上问题，就会容易导致反应内容物泄漏，危及相关的操作人员和周围的环境。另外，化工企业为了确保生产过程的安全，就必须对员工的操作技术和行为习惯进行改正。在处理复杂的反应流程时，操作人员首先要了解反应的物理常数，其次是反应温度、压力和物料的用量，以及反应的加热和冷却操作。

（四）化学反应装置因素

在化工产品的生产的过程中，由于每一个生产环节都会有化学反应生成，因此，操作人员需要对相关的化学反应进行了解。化学反应装置的选择和设计，是这一步的关键，因为在反应的时候，会产生很多的化学物质，其中有些是有害物质，具有一定腐蚀性、易燃性，其反应的时候会产生大量的热量[3]。因此，在化学制品的生产中，操作人员首先要对化学反应装置进行选择和管理，并对一些问题进行严格的检查，以避免造成安全隐患。

（五）周期因素

化工工艺的安全设计是否合理、规范，将对化工产品的安全和工人的健康产生重要的影响，因此，设计人员必须确保安全设计的周期足够长，并能在化工工艺安全设计完成后进行反复的试验和测试。但事实上，在设计完成后，设计者们并没有对其进行任何的试验和检测，而是将这些材料中的一小部分提取出来，经过简单的检测后，就应用到化工生产的过程中，从而大大减少了实验检测的时间，缩短了整个设计周期。部分化工厂采取这种措施，以加速化工产品的生产，以保证化工产品尽快进入市场，抢占市场需求，增加其经济效益。然而，由于化工产品设计周期的缩短，使得化工产品的安全性无法得到保证，从而导致了一些化工工艺设计上存在着错误或不合理现象，有待于进一步的改进。由于缺乏充足的测试和检验时间，导致安全隐患无法及时检测，如果将其直接用于生产，就会使其安全隐患日益凸显，从而导致了安全事故的发生，这样不但会大大降低了化工产品的质量，同时，也将给化工企业带来无法弥补的损害。

（六）原料因素

化学原料是实现化工工艺安全设计中不可或缺的一部分，并与其具体应用与安全问题密切相关。由于化学原材料的特殊性，在设计过程中必须考虑到其特性，并根据其特殊的性质，采取相应的对策，以减少化学品的危害。例如，某些原材料不能暴露于大气中，一旦与水分发生化学反应，就会导致原材料的特性发生变化，从而对产品的安全性产生不利的影响。另外，由于化学原料的特殊性，工作人员必须在一定的条件下对其进行加工、储存与管理[4]。化工工业的原材料并不限于单一的一种，而在化工工艺安全设计中，原材料储存和管理不善是导致化工工艺安全设计失败的一个重要因素。假定两种化学原料在一起会产生化学反应，虽然周围的环境并不适合这两种物质的发生化学反应，但也会有其他的化学反应生成。这些化学原料在不同的环境中会产生不同的反应，对化工生产造成了巨大的危害，不但造成了原料的浪费，还对化工生产造成了负面的影响。

一、针对化工工艺安全设计中危险因素的解决对策

（一）改进化学过程的安全性设计方案

在化工工艺的安全设计中，通过对化工工艺相关内容和步骤的调整，可以有效地提高化学过程的安全性。从整体上对化工生产的操作和发展进行了全面的分析，在化工生产中，应从化工生产方案、安全设计等各环节入手，结合化工生产实际，不断改进安全设计方案。

在对化工工艺的安全性进行改进和优化的过程中，设计人员要充分收集化工产品、有关设备、相关数据等的资料，并对其化学特性、保存方式、安全性进行分析，因此，使得安全设计方案的有效性和使用效果在化工生产的过程中得到了明显的改善。例如，化学成分的存在方式、存储方式、投料方式、物料的粘性、可燃性等，都是决定化学过程的关键。

（二）改进设备的选择与控制

合理、达标的设备是保证化工生产工艺安全的前提。在化工工艺安全设计中，温度、压力、原料等因素的变化对化工工艺的要求有较大的影响。所以，操作人员调节相应温度、压力的装置就变得非常重要[5]。为了保证化工生产的安全性，操作人员必须从化工生产、设备、装置应用等各个方面进行全方位的监测，从而达到安全生产的目的。

在化工产品生产的过程中，操作人员必须事先制订相应的应急计划，以保证其科学、合理性。在具体设备的选择与控制中，操作人员必须从事故原因、失控反应和安全问题等几个方面进行全面的分析。操作人员在选择设备时，必须对各种化工工艺的运行特点、操作要求有全面的认知，并根据实际情况选择合适的装置，从而确保了化工工艺的可操作性。所以，在进行化工产品生产时，操作人员必须对化工装置进行适当的保护。

（三）对化学过程的严格控制

为保证化工工艺设计的安全，应从工艺路线、工艺参数等多个方面进行综合控制。一方面，操作员应结合实际的化学生产情况，采用科学的管理方法，对化学品的使用过程进行优化，以达到对危险品的控制，这样可以使化工生产更加合理、高效、安全。在此基础上，化工企业应加强有关操作人员的安全意识，并按照化工工艺操作流程及生产需要，为反应区及周边环境留出足够的空间。但是，在实际应用中，由于化学过程的调整，会对化工产品的质量和安全性产生直接的影响。另一方面，化工生产中所制得的材料极具腐蚀性，在温度较高时，会对化学反应装置产生直接的影响。为了降低安全风险的发生，操作人员必须对化学反应的装置、环境、操作等进行全面的监控。同时，操作人员还要加强对化工工艺的监测，通过对化工厂的实际检验，确保安全生产和运行。在化工工艺的优化中，操作员要从工艺路线、化学反应程度、原料用量等方面进行全面的调整，从而有效地控制有害物质的用量，达到改善化工生产控制的目的。另外，在化学生产的过程中，为进一步提升化工产品的技术水平，必须从原料、设备、环境、生产流程等方面进行全方位的监控。

（四）化学反应装置的安全管理

从原料到成品，都是要经过一系列的化学反应的，其中一些反应是需要在高温和高压的条件下进行的，其中产生的化学物质可能具有腐蚀性、有毒性，所以我们必须要考虑化工生产各个环节的安全性。同时，我们还要考虑到可能出现的各种突发事件所带来的危险，并根据不同的情况，提出相应的解决办法，然后将其提交给生产主管，从而在后续的使用中，如果装置发生故障可以及时采取有效的措施，降低企业的经济损失[6]。化工反应装置是化工生产的重要设备，因此，在化学反应装置的设计与选用时，要充分考虑其对化学过程安全性的影响，并提出相应的措施，以减少化工反应装置运用中的安全事故，确保工作人员的安全，从而提高企业的生产效益。

（五）严格控制设计周期

为确保化工工艺设计时间足够长，设计人员在设计之前就应充分掌握相关的生产信息。在设计工作结束后，检测人员应留出足够的时间进行产品进行试验、检验，并对试验结果进行记录，从而发现不合理的现象，如果发现工艺设计中的不合理、不正确的地方应对其进行检查，及时改进、纠正，并在纠正后重新进行试验，直到得到正确的结果。操作人员根据试验的结果，确定是否在化学生产中应用该方法，才能保证化工生产的安全性，从而解决了设计中存在的问题。

（六）强化化学原料的管理

操作人员要对化学过程中所用到原材料的特性有一定的认知，并对其进行严格的控制。原材料管理部门按照其特性将化学品的贮存进行归类，同时原材料管理部门还要注意储存的周围环境，防止由于储存环境的原因而产生化学反应，从而影响到化工产品的正常使用。对一些具有腐蚀性以及有毒性的原材料进行了检查，并对其进行了安全防护。例如，操作人员在接触原材料的时候要戴上防护手套和防毒面具，以防止原材料与人体的肌肤直接接触。特别是对于腐蚀性物质的存储，其储存的设备必须要有防腐性能，在工艺设计中要明确腐蚀性物质，避免操作人员与其直接接触，同时还要保证所用的工具和设备具有防腐性能。

结语：综上所示，化学工业对我国生产力的发展起到了巨大的推动作用，各类化学制品为人民的生活提供了极大的方便。化工企业的安全问题是整个化工企业最关心的问题，其安全与否直接关系到整个化工企业的正常运行。化学工艺安全设计是一个涉及多个领域的复杂流程。同时，在化学过程设计中存在的各种风险因素也会对其安全造成很大的影响。化学设计中的每一个环节都要进行反复的检验和检验，并严格按照规范进行原材料储存和管理。对化学过程设计中存在的各种危害因素进行了深入的分析和探讨，并提出了科学、合理的处理方法。化学产品的设计要把安全放在第一位，加强对化学产品的安全管理，以保证化工产品的健康、可持续发展。

参考文献：

[1]卜亚东[1],.化工工艺安全设计中的危险因素及消除途径[J].化工管理,2020,(35)

[2]邱伟荣[1],.浅析化工工艺安全设计中存在的危险因素以及解决措施[J].当代化工研究,2020,(22)

[3]王晶晶[1],.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(8)

[4]闵鹏[1],.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探索[J].化工管理,2018,0(20)

[5]秦迪[1],.化工工艺安全设计中的危险因素及防范措施[J].区域治理,2020,(49)

[6]陈国强[1],.化工工艺安全设计中的危险因素及解决措施分析[J].装备维修技术,2020,(2)