化工工艺设计中的危险因素以及措施

刘俊良 卫鹏

新疆晋源能源有限公司 新疆阜康 831508

摘要：化工生产需要以化工工艺设计为基础，方能确保生产活动的安全、有序、高效进行，减少生产过程中的种种问题，提高工艺水平与生产质量、效益。在进行化工工艺设计，需要对其中的危险因素进行全方位把握，并在此基础上采取合理措施进行设计优化，为化工生产安全提供可靠保障，进而为化工生产质量、效率、经济效益等的提升带来可靠助力。

关键词：化工工艺设计；危险因素；中毒；火灾爆炸

对化工工艺设计而言，安全性是不容忽视的关键点，唯有在保障安全生产的前提下才能进一步追求化工生产质量、经济效益等。而要保障化工工艺设计的安全性，则必然需要对其中的危险因素进行全面、深入的分析，同时针对性地采取有效措施进行应对和处理，对各种危险因素进行有效防范和处理，进而保障化工工艺安全。

一、化工工艺设计中的危险因素分析

化工工艺设计往往会面临着诸多危险因素，如果不能谨慎处理的话将会导致严重的危害。由于化工工艺设计基础不合理、设计周期过短、原料危险系数高、生产条件限制等因素的影响，化工工艺生产中更容易出现各种危险因素，常见危险因素包括以下几方面：

1. 中毒危险

化工生产过程中存在大量有毒物质，包括原材料、中间体、半成品、成品乃至反应副产物及杂质等，在进行化工工艺设计时若没有进行科学、合理的安全设计，可能会造成严重的生产安全问题。

2. 火灾爆炸危险

化工生产过程中会涉及大量粉尘、油气、可燃气体等，这些物质与空气混合后一旦达到特定浓度，那么在遇到明火后就很容易造成严重的火灾爆炸事故。在进行化工工艺设计时，一定要对火灾爆炸危险进行科学设计，否则一旦产生火灾爆炸事故将会对设备、建筑以及人员安全造成巨大威胁。

3. 反应性危险

化学反应过程中会出现吸热与放热反应，二者均可能造成巨大的危险。其中吸热反应可能会导致设备出现故障，也能对人体造成危害；而放热反应则会在化工生产中放出大量热量，可能对操作人员身体与生命造成威胁，也可能对设备运行安全造成严重危害。相对而言放热反应造成的危害性更为严重，实际上不少化工生产事故也是由于放热反应而导致的，如硝化反应、卤化反应、氧化反应等，如果由于化工工艺设计缺陷而导致大量放热并不能进行得到有效处理，或者反应失控，造成的严重后果将难以估量预估。

4. 负压操作危险

负压操作是指在负压条件下进行化工生产操作，从而利用提高分离能力、高低操作温度的优点，为化工生产的顺利、高效进行提供支持。不过负压操作也存在巨大的危险性，尤其是当湿气、空气、粉尘等进入到负压系统内部后，很容易产生危险性巨大的爆炸性气体，而且在负压系统恢复常压时未待温度降低就放进空气的话，很容易造成燃烧事故。

5. 高温操作危险

化工生产往往需要高温条件，而高温操作的风险极大，稍有问题都可能引发严重的安全事故。高温条件下很容易导致燃烧，一旦可燃液体溅入到高温环境中就很容易燃烧。另外高温条件下的可燃液体操作温度过高的话，一旦泄露泄漏就很容易引发燃烧爆炸或者爆炸燃烧。

6. 腐蚀危险

化工生产中包含大量腐蚀性物质，而复杂多变的工艺环境条件更是进一步加大了腐蚀物质的危险性。在实际生产中，腐蚀物质很容易会对管道、设备造成损坏，进而导致设备运行危险，同时也可能引发火灾以及对操作人员人身安全造成威胁。对化工工艺设计而言，材料防腐蚀性多在试验条件下确定，或者直接通过相关标准、经验等确定，在复杂多变的化工生产环境下防腐蚀性难以得到有效保障，也容易加剧腐蚀危害。

7. 泄露泄漏危险

危险介质的泄露泄漏是常见的化工生产危险，其一般是由于设备管道的密封性不佳或受到损害所导致。尤其是在化工生产过程中，复杂的生产环境使得设备管道的密封更容易被破坏，进而造成严重的泄露泄漏事故，如玻璃液位计、波纹管膨胀节等较为薄弱的部位动密封更容易失效，也更容易引发生产事故。

8. 明火源危险

所谓明火源危险，即化工生产中包括火花、电弧、明火加热设备乃至烟囱飞火、撞击摩擦火花、静电火花等在内的各种明火源所引致的生产危险。化工生产环境条件较为复杂，对明火源较为敏感，一旦出现很容易引发燃烧、爆炸等安全事故。

2. 化工工艺设计中危险因素的应对措施

1. 全面掌握化工原料性质

化工生产过程中需要用到各种化工原料，不同原料的性质各有不同。而化工原料作为一大危险因素，需要对其进行合理管理才能确保其成为化工生产的可靠原料，减少生产安全问题与事故。在进行化工工艺设计时，设计人员必须对各种化工原料的性质进行准确把握，并以此为合理设计工艺流程，做好相应的安全防控措施，减少化工生产过程中由于原料问题而导致的生产事故，如针对化学反应会产生有毒气体的原料，需要在化工设计中对工艺流程进行优化，做好相应的气体物理化学性质资料的搜集与处理工作。另外还需要加强化工原料管理，针对不同特性的原料进行分门别类的，单独存放，对原料存放环境、条件等进行严格控制，防止原料因为存放不当而变质，同时防止原料泄露而对环境、设备、人员等造成威胁。尤其要针对易氧化、易燃烧、腐蚀性强、有毒等危险性强的原料进行严格看管，对相应的原料存取流程进行规范，要求相关人员在化工生产中按照规范进行操作，以免因操作不当而造成危险。

2. 科学制定设备设计制造与操作流程

化工工艺设计的关键在于设备和操作，以化学反应为基础，优选符合生产需求的优质设备，同时对操作流程进行科学规范和优化，能够有效保障生产安全，同时提高生产质量及效率。设计人员应当先对工艺流程进行粗略大体把握，对化工生产中涉及的各种化学反应加以明确，并围绕各种反应对相应的生产环境、条件、设备、操作等进行逐步规范和完善。在此基础上需要对化工工艺路线将进行优化，以“安全第一”作为根本性原则，兼顾生产质量、效率、成本、环保等因素，尽量构建多种工艺路线方案并进行综合优化，最终选定综合效能最佳的路线。在此过程中需要对整个工艺流程的各方面因素进行综合考量，包括原材料、设备、存储等都是必须考虑的因素，而且在确定工艺路线后需要进一步优化工艺流程，尽可能地降低工艺使用难度，从而达到降低人为因素所导致的生产事故发生几率。

3. 提高工艺设计安全系数

要想有效提升化工工艺设计安全系数，首先应当对设计周期进行科学、合理把控。在项目立项之初，就需要对设计工作进行了解，查阅和准备相关资料，为设计奠定良好基础。在此基础上应当合理规划设计周期，尽量兼顾设计水平与项目推进，避免感时间赶时间而导致的设计水平难达标等问题，而且需要预留设计检查与试验时间以及一定的弹性时间，确保设计完全能够满足安全要求和工业生产需求。在此基础上应当提升工艺装置的安全性，尤其是当化工生产过程中的原料、生产物、反映反应副产物等具有腐蚀性、毒性、氧化性的情况下，更要对设备安全性进行严格要求，以免生产过程中设备遭损坏而出现安全事故。

结束语：

综上可知，化工工艺设计中包含大量危险因素，这些因素在实际的化工生产中很容易引发各种危险问题和安全事故，必须采取合理措施进行有效应对与处理。设计人员需要对化工工艺设计中的各种危险因素进行全面而准确的把握，坚持安全第一的根本原则，围绕各种危险因素进行设计优化，从各个方面确保化工生产活动的安全、高效进行。

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