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化工工艺设计中的安全风险及控制探讨

2019-11-28杨明

商品与质量 2019年51期
关键词:化工工艺生产

杨明

山东石大胜华化工集团股份有限公司 山东东营 257503

1 化工工艺设计相关内容概述

完整的化工设计阶段,相关设计人员要全面掌握化工设计基本原则以及各项注意的问题,在完整的化工设计中全面融入安全设计理念,对各项细节问题集中控制。在化工行业发展中特殊性要求较高,对人员生命安全重视度较高,在生产活动中要对安全问题深入分析。《建筑设计防火规范》(GB50016-2014)(2018年版)把化工生产中使用或产生的物质按照物化性质及数量等因素,把火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊五个层次,这样便于技术人员掌握化工材料性质以及对应危险等级,有助于提高防范意识。在化工危险等级划分中,主要是依照原材料、产品数量、危害问题、材料性质等方面影响,便于化工企业以及生产工厂合理应用各类仪器。在化工工艺生产中多个环节存有较大复杂性,危险要素较多,比如反应介质具有易燃易爆性,工艺对温度、压力等参数有特殊要求,尤其在危险系数较大的化工产品生产中此类设计要素诱发的安全问题更为突出。

2 化工工艺及风险识别

化工工艺是指应用化工生产技术,使原料经过化学反应转化成为产品的方法。化工工艺主要包括三个步骤:第一,原料处理。即依据实际情况,对原料进行净化、提浓、混合等操作,使其状态、规格满足化学反应要求。第二,化学反应。即对已经处理过的化学原料,施加一定的压力、温度等条件,使其发生氧化还原、聚合等反应,从而得到符合要求的产品。第三,产品精制。即对经过化学反应得到的混合物进行分离、除杂等操作,获得符合规格的产品。

2.1 原料风险识别

对于这一风险的识别,可先结合化工工艺实际,汇总出所需的各种化学原料。然后再对化学原料的物理性质、化学性质进行分析,确认这些化学原料存在哪些安全风险。接下来,还要进一步分析,化学原料相互之间是否会发生反应,且化学反应过程中是否会出现安全事故。这样进行统一分析、汇总之后,就能充分了解化学原料存在的安全风险。

2.2 工艺风险识别

对于工艺风险的识别主要是从温度、压力、腐蚀性、放热情况、操作等方面入手,确认化工工艺是否会引发燃烧、爆炸、腐蚀等安全事故。仍以硝化工艺为例,可重点对其反应过程进行分析:第一,硝化反应在低温进行,但是会产生大量的热。一旦出现投料速度过快、搅拌终止、冷却水不足等问题都会引发爆炸事故。另外,混酸制备也会产生大量的热,使反应温度达到90℃以上,甚至会造成硝酸分解。第二,反应组分分布、接触不均,导致局部过热,甚至会引发爆炸事故。第三,容易产生副反应、过反应。如磺化反应、水解反应、氧化反应,而这极有可能引发燃烧、爆炸等安全事故。第四,水和硝化物混合会产生大量的热,导致液态物料温度、气压迅速上升,进而发生爆炸。

2.3 化工设备风险

化工工艺的实施也离不开各种化工设备。虽然化工设备能保证化工工艺的顺序实施,但是它也增加了化工工艺风险。比如管道、反应装置出现了裂缝、磨损,就有可能导致有害气体的泄露、化学反应条件改变、安全设备失效等问题,以致于化工工艺的安全性无法得以保证。

2.4 管理风险识别

对于管理风险的识别可从温度、压力、操作、设计等方面入手,确认化工管理工作是否存在不安全行为。如在硝化工艺中,要提前对可能因参数设定不当、操作不规范、监管不到位等因素带来的管理风险进行分析,并提前制定防范措施。

3 化工安全设计中风险控制措施

3.1 危险和防护的方案考虑

首先,必须要充分考虑化工工艺生产的危险因素,再依据本企业自身的实际状况,制定出合理有效的化工安全设计方案。例如,设计部门必须要对本企业的实际情况进行大量的调查,找出企业开发、生产化学材料过程中的不足之处,以及企业内部工作人员工作行为是否规范等。其次,进行安全风险因素考察时,可以依据危害程度制定不同的控制防线。例如,按照标准,可将安全风险因素分为一级风险、二级风险。一级风险的损伤程度较小,指在实际生产工作中,因为不确定的小因素造成的损伤,危害程度低。虽然一级风险的损伤程度低,但是仍需要引起足够的重视,避免因小因素产生连锁反应,造成更大的损失,还能够在一定程度上避免二级风险的出现。二级风险的损害度较高,会造成人身财产的损失。所以必须设置二级风险防线,将损失降到最低。

3.2 工厂选址的安全问题

首先,化工生产可能会对人体造成一定的危害,且化工产品生产设施繁多且巨大,所以在选择化工厂的试产场地时,相关部门人员应充分考虑场地的面积是否宽阔、是否远离闹市区。例如,部门人员在进行工厂选址时,选择面积开阔且人烟稀少的郊区等城市偏远地带,确保化工产品的生产不会影响到市民正常生活,还可以保证不同生产厂房之间的安全距离。其次,相关人员在工厂选址时,还应考虑当地的风向、交通等客观环境。例如,根据风向的情况,将化工厂建立在下风向的位置。尽量选择交通情况良好的位置,便于原材料的运输和化工产品的输送。

3.3 防泄漏管线配置设计

首先,相关人员应对管道线路的防泄漏进行合理的设计,减少可能其在实际使用过程中的安全隐患。例如,相关人员需要减少管道线路的分支,避免增加管道管理的负担,同时应减少死角的数量。此外,相关人员还应优化小口径的管道,要用大排放管口代替小排放管口,以此提高运行效率。其次,要结合管道材质属性、本企业所使用的化学材料属性的实际情况,优化管线道路的配置设计。

3.4 完善监督管理体制

首先,监督管理部门必须依据企业内部的实际状况,完善现有的监督管理体制,确保企业内每一名员工能够规范操作,提高员工的生产工作热情。其次,化工行业的生产运行的安全,离不开监控系统的建设。

4 结语

综上所述,探讨化工设计中的安全识别与控制措施,能够有效地减少化工产业在实际运行过程中的安全风险,提高环境、员工的安全系数,确保企业安全稳定发展,才能够提高化工行业整体工作质量,为我国经济提供坚实的发展动力,更好地促进我国经济的健康、可持续发展。

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