摘要：化工工艺设计不同于一般的工艺设计，其生产的原料和产品多涉及易燃易爆、有毒有害的化学危险品，化工生产过程存在着火灾、爆炸、中毒等危险有害因素，工艺过程具有较大的危险性与特殊性，因此工艺设计对化工项目的本质安全极为重要。但是，近年来因工艺设计缺陷、设计不合理等因素引起的安全事故频发，造成了人民生命财产的损失和恶劣的社会影响，也使化工生产的安全问题成为全社会关注的焦点。基于此，加强对化工工艺设计危险辨识和安全控制的研究就显得尤为重要。
关键词：化工工艺；安全控制；设备危险性
1化工工艺设计概述
化工工艺主要是指通过制定和设计工艺的流程图来给专业设备的图纸提供相关的参数,主要包括三个方面布置设备、布置管道、工艺流程,此外,化工工艺会根据流程图来设计初步的布置图,管道专业会根据设备布置图来完成最终的图纸。化工工艺设计是指化学工程师依据单一或多个化学反应亦或是反映过程，设计出的能将原料转变为客户所需求产品的生产流程。在整个设计的过程之中，要求设计师必须详细了解设计原则以及设计精神，并且贯彻到具体的设计中去，让化工工艺设计中的细节进行灵活化的处理，符合现代工艺生产的需求，符合安全性的背景条件。在具体的设计中，设计师还必须了解产品的原材料属性，在传统的化工规范中，会将物品的危险程度简单划分为五个等级：综合生产过程中使用、产生及存储的材料、中间品以及成品的化学物理属性、数量以及火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等情况来最终确定的。
化工工艺整个流程主要又分为了三个步骤：（1）原材料处理。原材料处理主要是让化工原材料可以达到化学反应的标准及要求。对于不同的化学原材料所用到工艺也存在着一定的差异化，处理工艺主要又涵盖了净化、提纯、混合、乳化等，在经过预处理后原料的活性或者化学反应面积等都会不同程度的提升，这有助于化工产品产率的提高。（2）化学反应。化学反应是化工工艺的主体，此时需要对影响化学反应的相关因素进行有效控制如温度、压力等从而提升化学反应的转化率以及产率并降低逆反应率。（3）精制。在进行化学反应后产品只是粗品，其中还有大量的杂质，在精制过程中通过萃取、蒸馏等方式对产物进行净化从而获取纯品或达到要求的产品。
2化工工艺设计中安全危险识别
2.1工艺物料
化工工艺设计过程中，会有各种复杂多样的工艺物料参与其中，并且这些物料均具有一定的危险性，有的还具有非常容易报站和燃烧的特性，所以加强对危险的辨识的关键就是要正确认识和处理好工艺物料。由于物料的危险性比较高，种类又比较多，生产的流程也是在高压和高温的环境下进行的。所以如果没有较好的安全防范措施，就会有火灾、爆炸等危险性极大的事故发生。由此可见，加强对物料的存放和使用，掌握这些物料的化学性质和物理性质，分辨出其所具有的危险性，并结合具体的危险对其进行保管和运输意义重大。
2.2加大对存在于生产装置中危险的识别
化工厂的在生产化工产品的过程中，化学反应是至关重要的环节，其直接决定着化工产品质量的好坏因此，化学反应装置的选择和使用也是应该引起重视的。在设计反应装置之前，设计者要考虑生产中所有可能造成安全事故的影响因素，并提出相应的解决方案给化工厂，方便化工厂在设备运行发生事故后在最短的时间内解决问题，减少企业的经济损失。化工企业在进行设备选型时，要充分考虑工艺的适应性、安全性等问题，要根据工艺的操作范围以及产品的特性进行设备选择选用的设备要有较强的耐腐蚀性，对设备的强度也要做特殊要求另外，化学反应原料中难免有杂质出现，杂质可能导致反应速度降低或者反应不稳定。因此，设备在设计时要考虑到不同杂质对设备的影响。若选用的设备是高压容器，则要有较好的防爆配置，保证设备的安全运行。
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2.3科学设计管道中的危险因素
控制管道方面的安全在化工工艺设计中的安全问题上起着至关重要的作用,因为管道中运输的物料主要是易燃易爆、毒性或腐蚀性很强的物品,如果在运输的过程中就出现泄漏的话,这将直接出现小型腐蚀或大型爆炸事故。这种事故的出现不仅会直接污染环境,还对化工生产带来严重的未知隐患,一旦爆发可能会造成无法挽回的情况,所以,对管道材料的选择、管道走向布置和管道弯头连接都要进行仔细的检查，这些管道的布置必须与重要的生产车间分隔开，这样在一定程度上可以加强管道的安全问题控制。
2.4化工工艺路线方面的安全问题
化学工艺路线中的安全问题，一般都是在化学反应顺序上发生的安全问题。在化学工艺中，反应顺序不同，产生的结果不同、带来的影响也不尽相同。化学工艺中有多种化学工艺路线，应通过分析寻找到最合适的工艺路线，尽可能将危险降到最低。选择化工工艺时，需要考虑的因素主要有物料的安全性，反应条件的安全性等。
3化工工艺设计中安全危险的控制措施
3.1加强对化工生产中危险因素的监管力度
安全监管是保证化工生产安全的重要途径。因此在识别各项危险因素的基础上，相关部门必须做好监管工作。这就要求化工厂重视安全培训工作，并且要加大力度做好培训工作，促使全体员工对化工工艺中的危险因素和可能造成的危害有所认知，促使员工树立较强的安全意识，这样每个员工都能严格要求自己，按照标准规范和工艺流程操作。此外，企业相关工作人员必须加强检查和监管力度，促使化工工艺操作的安全性得到保障。
3.2加强化工工艺设计全过程的有效控制
（1）对化工工艺路线进行科学合理的判断。在确定工艺路线时，应在综合分析各种工艺路线优缺点的情况下，优先考虑先进成熟、安全可靠的工艺路线，舍弃陈旧落后不符合国家产业政策的工艺。（2）对化工工艺物料进行全面的分析。对化工工艺物质材料展开全面的分析，需要对化学物质的性质展开分析，对其反应活性、稳定性等进行准确的分辨，并加以适当的分析研究。（3）科学合理控制化学反应设备。应根据工艺要求确定所需的设备类型，再根据工艺参数（如温度、压力、流速）和主要介质确定设备材质，设备材质还应考虑防腐蚀的要求；同时应根据上下游装置的布置，考虑设备规格型号的配套；还要根据工艺要求和安全要求配备压力表、温度计、安全阀、爆破片、流量计、阻火器、呼吸阀、超温超压报警等安全设施。
3.3采用先进的电子信息技术，提高安全控制系统水平
化工工艺的工序复杂繁多，必须注重对每个工艺环节的控制和管理，严格控制施工过程中的各相关参数，通过引进集散控制系统，即DCS系统，其通过计算机系统实现对工艺流程的控制和调整，从而提高工艺的质量与稳定。ESD系统，也被叫做紧急停车系统，其主要负责工艺生产中的安全生产控制，一旦发生安全隐患，其可以迅速对其作出预警，并采取相关的控制调整措施。
4结语
化工工艺设计是化工生产的基本，是在化工生产投入实际施工的最重要的准备工作，化工工程需要严格遵守政府法规，保证在合法的条件下进行。在保证化工工程合法的情况下，应当充分完善化工工艺设计，需要进行化工工艺设计中安全危险识别与控制，使得整个化工工程在合法、安全的环境下实施。
参考文献
[1]化工工艺设计中的安全问题及控制[J].李洪亮.化工管理.2017(16)
[2]试论化工工艺设计中的安全问题[J].楼生龙.化工管理.2018(14)
[3]基于化工工艺设计中的安全问题及控制分析[J].钟正成,石海军.化工管理.2018(20)
论文作者:张铁成
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/13
标签：工艺论文; 化工论文; 化学反应论文; 危险论文; 设备论文; 物料论文; 安全问题论文; 《基层建设》2019年第30期论文;