探讨化工工艺设计中安全危险的问题

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【摘要】本文通过结合化工工艺设计的相关知识点，在讨论化工工艺设计的梗概及特点的基础上，详细介绍了化工工艺设计中对工艺物料、工艺路线、化学反应装置、管道与阀门、电气设计，以及整体的化工园区等几个方面存在的安全危险问题的识别及控制，分析和探究化工工艺设计中的安全危险问题，并给予广大的化工工艺设计人员在识别和控制安全危险问题上的一些参考和帮助。

【关键词】化工工艺 工艺设计 安全危险 预防措施 分析探究

新形势下，随着人们在日常生产中安全防范意识的不断提高，以及对生产工艺设计的研究不断深入，促使人们对于化工工艺设计中存在的安全危险问题给予了越来越多的关注和重视。受化工行业本身的特殊性影响，化工行业在安全危险的问题上要求极为严格，需要化工企业人员在日常生产的管理和操作上，提高对安全危险的识别和控制能力。为此，本文主要从化工工艺设计涉及的一些内容和知识点加以讨论，帮助化工企业人员识别和控制化工工艺设计中存在的安全危险问题。现具体分析如下。

1 化工工艺设计的概述及特点

化工工艺设计，主要是指在设备、管道、泵阀、仪表和自动化等方面的配置，以及工艺流程的设计等。在整个化工工艺设计的过程中，为了确保化工生产的安全可靠和高效运行，需要熟悉掌握化工生产的原则和精神，并在此基础上，根据化工规范中对物品的危险程度等级的划分，确定不同危险等级的物品的防火间距、防爆等级等，从而为我们在选用设备与仪表、操作方式、消防器材等方面提供了安全保障。

一般来说，化工工艺设计的特点主要包括设计基础资料不完整、工艺流程独特、工作量大以及规模大小不一等几个方面，设计基础资料不完整，体现在化工工艺设计的资料未经检验完善，数据缺乏足够的可靠性和完整性；工艺流程独特，主要是由于化工装置及设备的多样化和规格特殊化所导致；工作量大，则是从整个化工工艺设计来看的，化工企业的总体投资大、设备多、管道多，增加了化工工艺设计的工作负担。同时，规模大小不一，则表现在测试工程数据的化工装置规模不一。

2 化工工艺设计中安全危险问题的识别及控制

2.1 工艺物料方面

通常在化工工艺生产过程中，原料、材料、半成品和副产品，以及贮运物质都是以气态、液态和固态存在的，具有相应的物理、化学性质和危险危害。需要化工企业人员加强对这些危险特性的辨识、分析和评价。分别从化工工艺的各类物质的性质、稳定性、化学反应活性，以及爆炸特性、健康危害等加以识别和控制。

2.2 工艺路线方面

一般来说，在选择化工工艺的路线时，应该从化工物质的安全危险出发考虑，尽可能采用无害、低危险性的物料，缓和化工工艺过程的苛刻程度，可以通过采用化学反应物催化剂，稀释或缓和各类危险物料。或是采用各种高新的化工技术、设备及工艺，取消或缩小中间贮罐，一定程度上减少危险介质的藏量。此外，通过采用污水回收、生产废料和助剂回收等方式，对于实现化工工艺的节能降耗，有着极为重要的作用。

2.3 化学反应装置方面

2.3.1化学反应器选型要求

化学反应器，若以进出物料的情况划分，主要有间歇式化学反应器和连续式化学反应器两大类。若以物料流程划分，则可以分为单程化学反应器和循环化学反应器等两种。若是从化学反应器的结构来看，则有釜式、管式、塔式和固定床，以及流化床等几种。

通常情况下，构成化学反应器的装置设备特性，以及工艺流程决定了化学反应装置的整体特性。在化学反应器的选型过程中，应该注重工艺的适应性和安全性问题，并从化工工艺的操作和操作出发，确定型号形式。

2.3.2化学反应设备材质

考虑到工艺流体、流速、流体反应特性以及腐蚀特性等因素对化工工艺设计的影响，在化学反应设备材质的使用时，应该注重设备的耐腐蚀性、强度、可焊性以及机械加工性等方面，同时，对于可能影响化学反应温度的杂质要加以重视，以免化学反应速度受到影响，导致化学反应的不稳定性和一系列危险问题。此外，部分测温测压类的污染物甚至会起到类似催化剂的作用，进而引发不必要的化学反应，需要化工企业慎重考虑。

2.3.3化学反应条件控制

在化学反应条件控制上，为最大限度避免出现失控反应，可以通过外循环冷却器、多段反应等方式，加强化学反应的控制。或是采取通入低温介质的方式，帮助化学反应器降温。也可采用向化学反应器输入易挥发的液体的形式，利用液体挥发来吸收热量。

2.3.4化学反应设备结构

通常情况下，为了确保化学反应装置的安全可靠，在化学反应装置的设备结构，尤其是高压容器设备，不但要求具备足够的结构强度，还需要保证设备的严密条件好，以免大量介质泄漏引起火灾、中毒等危险问题。

2.4 管道及阀门方面

管道往往用于输送易燃、易爆、腐蚀以及具有毒性的物料，在管道设计时，应从材料选择、管道布置、振动以及应力分析等几个方面综合考虑，以免发生泄露。需要化工企业熟悉了解整个化工工艺流程，重视管道系统在化工工艺流程中的作用，包括操作条件、介质物化特性以及腐蚀情况等方面的要求。阀门一般用于调节介质的流通和压力系统，具有切断或接通介质、控制流通、改变流量、以防介质回流等显著功能。在化工工艺设计中，阀门的设计必须符合安全生产及检修。

2.5 电气设计方面

在电气设计中，应该在确定当地是否属于爆炸以及火灾等危险环境，并根据火灾和爆炸的危险程度不同，最大限度避免电气设备、电气线路等因为设计不当而发生爆炸事故。

2.6 整体化工园区方面

从现阶段我国化工园区的设计特点及监管能力来看，大多存在着不同程度上的滞后现象。为此，要减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题，化工企业可以通过设立统一的安全监测和管理部门，创建完整性的安全生产标准，并形成以“政府为主导、社会为中介、企业一体化”的综合管理体系，通过三方连带责任追究机制，将安全危险有效控制在最小范围。

参考文献

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[2] 李跃云，董喜红.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].黑龙江科技信息，2010，10，（09）

[3] 杜维君，孙迎春，任欢.试论化工设计之中安全危险的识别及其控制手段[J].化工管理，2013，03，（08）

作者简介

汪兰英（1979-），女， 青海西宁人，助理工程师，研究方向： 化工工艺。