化工工艺和设备安全性评价分析

（江苏省滨海县安全生产监督管理局头罾分局，江苏 滨海  224555）

摘  要：随着我国社会的发展，化工事业也取得了突飞猛进的发展，人们对化工产品的需求也不断增加。化工产品生产的方式更加多样化，其生产装置也逐步规模化、大型化。化工生产的过程是一个充满危险的过程，无论是从原料还是成品来看，都具有易燃易爆的特点，同时也有大量的有毒物品。那么要促进化工事业的发展，首先要做好安全工作，消除安全隐患。本文主要从化工工艺设计的安全性和化工设备的安全评价，所应当采取的方法和安全评价的内容来探讨如何实现化工的安全生产。

关键词：化工工艺设计；化工设备；安全评价

引 言

安全问题是各个行业都应当注意的问题，化工行业的生产无论是从原材料、半成品或者成品来看，都具有易燃、易爆和有毒有害的物品，因此其对安全的要求更高。作为化工企业应当从工艺设计、生产和设备等各个环节进行安全性的设置与检查，以实现安全生产。下面我们就从化工工艺的设计和化工设备的装置两个方面来谈谈其如何实现其安全生产。

1  化工工艺和化工设备安全评价的必要性

自改革开放以来，我国的化工事业飞速发展，无论从工艺设计还是化工装置上看，都取得了很大的进步，促进化工生产过程中的自控技术的发展，提高各个企业的综合效益。但还有潜在的隐藏着的安全问题。因此，无论是在化工工艺的设计、生产管理还是操作的过程中都应当保证化工装置的安全性，保证其安全运转。几十年来世界范围内发生火灾、爆炸的事件有很多，大多数原因都是由于存在化工厂的易燃、易爆物品的物理、化学性质引起的。无论是从原材料、生产操作过程还是产品来看，化工工厂较多的存在易燃、易爆的物质，我们要掌握并认识各种各样的化学物质的危险性是很困难的，但是在现有的物质危险性的数据条件下，我们就需要对化工工艺的设计和设备进行安全评价，以保证安全生产。

2 化工工艺设计以及危险识别和控制

2.1 化工工艺的安全设计

化工工艺的设计是进行化工生产的重要前提，在设计中要严格按照国家法律、法规与标准规范进行设计，要对设计方案进行反复的检查与验证，当发现设计中存在的缺陷时，要及时的进行修正，做好对安全事故的防范和控制。化工工艺的安全设计具有以下几个特点：

（1）设计基础资料的不完整。化工工艺的设计资料一般是由相关的科研单位根据已有的实验数据和有关的资料编制而成的，其设计没有经过工业化生产的检验和完善，其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。

（2）化工工艺流程的独特性。化工工艺过程中涉及高温、高压的管道及反应设备较多，且设备种类非常多，设备的规格也很特殊。化工设备的功能实现，无论是对非标设备的设计和定型设备的选用都提出了特殊的要求，其具有工作量大、总投资高、设备与管道多的特点，而且设备所处理的对象也具有一定的特殊性，因此管道和设备的设计要具有针对性和特殊性。

（3）设计周期短。为了增强市场竞争力，尽快的抢占市场，经常要缩短建设的周期。因此，化工工艺的设计往往不能够按照正常的设计周期进行，需要一边开发一边设计，其当前更多存在的现象是一边建设一边根据情况变更设计，规模不一。

基于化工设计中存在的这些特点，造成了化工生产中的安全事故隐患，因此，增强化工工艺设计的危险识别和控制变得更为的重要。

2.2 危险识别与控制

所谓的危险因素就是指在生产中存在的事故隐患，可能导致事故和损失的不安全条件。危险的识别与控制就是要对生产的全过程以及主要设备的操作和产品等进行深入的分析，明确其中存在的危险因素并找出产生危险、危害的方式和种类，为提高装置的安全性制定相应的解决对策。在化工生产过程中应避免采用不安全的工艺技术路线和危险物质、操作工艺与设计。如果必须使用就应当从设计和操作工艺上考虑做好安全防护措施，从而避免安全事故的发生，要保证设计的安全性，尤其要注意以下几点：

（1）工艺物料。物质危险的辩识应从其理化性质、 稳定性、 化学反应活性、 燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。

（2）工艺路线。一种反应往往有好几条工艺路线。需要考虑的是采用哪条路线能消除或减少危险物质的量。

（3）管道及阀门。管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性，阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施，它用来调节介质的流量或压力。

（4）电气。电气的设计中，应当结合化工工艺的要求，判断环境是否属于爆炸、危险等类型，从而采取不同的措施，防止因为电气设备和线路的设计引起的爆炸事故。

（5）整体园区。根据我国当前的化工园区的特点和监管能力滞后的现状，应当成立安全监管和危险化学品管理部门，建立一个具有完整的区域性安全生产标准化的管理模式，构建由政府主导、社会中介机构和企业一体化的综合管理体系。

3 化工设备的安全评价

3.1 化工装置安全性的现状

在化工生产中，存在着很大的安全隐患，例如生产中使用的原材料、半成品和成品等，这些都是易燃易爆的有害物品，且具有极强的腐蚀性。化学用品的事故具有瞬间性、大规模和极强的破坏性的特点。化工生产和储存装置的建设是新的重大事故出现的根源，这种潜在的危险性已经引起社会的高度重视。《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》和《安全生产许可证条例》都对生产、储存危险化学品建设项目和安全评价作出了明确的规定。对于潜在的危险性，无论是国内外都对化工装置的火灾、爆炸、毒性等危险性的定量评价做了许多的研究工作。

由于能给化工装置的事故风险一个明确的级别，定量评价方法得到了极大的肯定和广泛的应用，在化学事故的预防上起到了很好的作用。化工设备的安全隐患往往存在于生产流程和设备中，如果我们不对装置内的物品的物理化学性质有一个清楚的把握，对化学工艺的生产过程和生产设备所具有的危险性不甚了解，一旦离开了对控制系统的可操作性与安全性分析就会导致危险性的定量评估失真，因此在实际的生产过程中，定性的安全评价比定量的安全评价更为重要。

3.2 化工装置定性安全评价的内容

化工装置的危险性一般可分为第一类危险和第二类危险。所谓的第一类危险就是指生产系统或者设备内部的物质材料以及生产工艺所引起的潜在的安全因素，例如火灾、爆炸和中毒等危险。在实际的生产中，会对一些具有易燃易爆、有毒害和腐蚀性的物质的设备和系统进行加工和贮存，这些设备对于操作工艺要求非常的严格，在操作中一旦出现错误的操作便会引起安全事故。在通常的情况下，第一类的危险不会对人身和设备造成直接的危害。第二类危险就是指因为第一类危险失控引起的事故，其会对人身、设备和建筑物等造成直接的危害。第一类危险取决于化工装置生产过程的特点决定的，在产品和生产工艺确定以后便难以改变。任何事故预防措施事实上都是为了防止第一类的危险转化为第二类的危险而实施的，化工装置的生产工艺和设备的定性安全评价应该从以下几个方面来进行。

（1）反应过程设备的安全性。一般来说，反应过程、物料的运输、熔融、干燥、蒸发、蒸馏、冷凝、冷却、冷冻、筛分、过滤、粉碎、混合等单元构成了化工装置的操作部分。反映容器内不仅有化学反映，又有流体流动、传热、传质等物理过程，在这些过程之间同样存在着复杂的相互影响，因此，反应器是化工装置的核心，反应过程的选择直接关系着化工装置的安全性。其具有操作性稳定、生产能力大和安全性高的特点，因此在化工生产中占据着主导地位。而间歇工艺过程的弹性比较大，且过程简单，在设计的时候不需要采用过于详细和精确度很高的数据，且开发和设计的周期比较短。

（2）反应路线的安全性。一种反应常常有多种工艺选择，因此要尽量的选择对危险物质需求少的线路，用无害、低危险的物质代替高危险的材料。选择较好的催化剂和稀释危险性物质材料来缓解剧烈的反应程度，尽量缩小中间贮存，采用新技术和设备，以降低危险性。尽量使用低排放的材料，将可回收或者循环使用因素考虑到材料的选择中，减少对环境的污染。

（3）安全防护装置的安全性。装置在进行反应等化学工程学上的处理操作时，可能会偏离正常的运转状态而出现超温、超压的现象。所以在安全角度考虑上：压力控制装置，如安全阀、排泄管、防爆板、通风管等装置的设置与否直接影响安全系数；除此之外，稳定装置，如反应控制剂注入装置、冷却装置；紧急控制装置，如报警装置以及与此联锁并用的控制装置的存在与否都会对化工生产过程中的危险性系数产生很大的影响。

4 加强设备管理人员的工作，提高设备安全运行

作为化工设备的管理人员在每天做好巡回检查，并对设备中的异常现象进行记录，及时的向上级汇报问题，对其产生的原因进行分析，并制定相应的解决措施以对其进行改正。设备的管理职能部门每周进行至少一次的检查，其他相关部门配合管理部门在每月进行一次大检查，及时发现设备运行中的问题和管理现状。设备操作人员应当做到持证上岗，严格的按照操作的规程进行设备的启动和运行，对设备的运行工作做好记录，做好交接班的工作。最后还要主动了解设备的运行状况，定期的对其进行维护，注意设备的保养。

5  结语

化工生产安全实施的前提就是化工工艺的设计，因此要在设计的过程中严格的按照国家的法律、法规和标准进行规范化设计，以保证设计的科学和合理性，以正确的指导生产。而化工设备装置的安全评价是保证企业安全生产的关键，化工装置的定性安全评价是一项综合性、系统性的工作，其所涉及的知识比较广泛，其安全评价结果的正确性对风险性的揭露有着至关重要的作用，因此其评价人员必须要具备充分的理论知识和科学合理的评价方法，同时还要具备高度的责任意识，这样才能够保证生产的安全性，促进化工企业的持续发展。

来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第1期  在线投稿  >>