摘要：化工生产中存在着很多潜在危险，因此，企业在进行化工工艺设计时要综合考虑工艺物料、工艺路线、工艺设备以及管道中可能引发安全事故的各种危险因素，做好有效的防范措施。在确保化工生产顺利进行的同时保障工人的生命财产安全。本文主要介绍了化工工艺设计中存在的一些问题，并提出一些有效识别和控制安全隐患的方案。
关键词：化工工艺；安全设计；危险识别；控制
1化工工艺设计
化工工艺设计是化工厂设计的核心内容，包括工艺方案优化设计、工艺流程图、能耗计算、设备设计、过程控制方案以及与工艺设计相关的劳动安全卫生、消防和环保法规等内容。化工工艺设计的优劣直接影响化工装置能否顺利开工，能否达到生产能力并获得合格产品以及能否获得最大经济效益。
2 化工工艺设计的特点
1）危险性高
化工生产环境较其他环境具有易燃、易爆、毒性、高温、高压等特点，本质上危险程度高；
2）复杂程度高
从化工原料到产品，不仅仅是多种机械设备配合使用，也是多种操作条件的结合，如何差错都可能导致产品收率降低，副产物增多，甚至安全事故，因此在化工工艺安全设计的时候，认真推敲细节，严遵规范。
3 化工工艺设计过程中危险识别和控制
3.1基础资料不完整、不确切
化工设计中的基础资料通常来自科研单位根据已有试验数据及有关资料编制而成。而在编制过程当中，由于没有经过严格的工业生产检验和完善，其资料数据的可靠性和完整性与现有装置运行数据存在出入。另外化工生产的面比较广泛，所包括的设备种类相对复杂，设备规格多样、特殊。由于基础资料的不完整、不确切将造成所选用的设备不匹配，从而导致安全隐患产生。
实际设计中应多翻阅相关设计书籍，从同类化工建设和现场操作实际总结经验。采用先进的模拟软件搭建工艺模型进行模拟分析，保证工艺路线和所选设备的可行性；
3.2 工艺原料
事实上，很多化工生产原料都具有易燃、易爆的特性，加上化工厂存在高温、高压的生产条件，一旦安全措施做不到位，就容易导致火灾、爆炸等事故发生。另外，化工厂生产的半成品、成品可能以不同的形式存在，这些物质在外界环境改变后容易发生化学反应，产生危险系数较高的化学物质。
因此，要透彻了解并且熟记这些物质的危险特性是危险辨认、防、治的重要基础。在对于工艺生产中危险物质的有效辨认分析，是从物质的稳定性、理化性、以及化学反应和燃烧、爆炸特性、毒性等方面进行深入研究，从而达到危险的最低发生。
3.3 工艺路线
生产同一产品，原料、操作条件不同，可以有多种不同的工艺路线。有毒、易燃易爆原材料的使用，对生产安全和环境均会造成不良的影响；不合理的工艺路线不但降低产品收率，还会使能耗大大增加。
如何设计安全高效的工艺路线，是工艺设计人员需要考虑的问题。一般来说，工艺设计中选用原料，要综合考虑原料的来源、生产成本、环境污染等因素，尽量使用纯度高、杂质少、危害性低的原料，并通过工艺设计，尽量减少危害性半产品和副产品的产生；在工艺技术方面选择成熟工艺，尽量缩短工艺流程，减小生产物料泄漏等风险，降低污染物的排放。具体根据“洋葱头”模型，以反应和分离系统作为开发设计的关键；在工艺路线设计时，通过控制反应条件来实现产物种类和形成速率的控制，如在反应中减少送料速率、控制加热程度、改善冷却条件，可以很好地预防化学反应失控的发生。
3.4 反应装置
反应器的种类很多，按照反应器进出物料的状况，可以分为间歇式与连续式两类。从反应器的结构形式来分，可以分成管式、釜式、塔式、固定床、流化床等。在选用工艺设备时，要根据物料的相态，传热传质要求、反应的转化率和选择性等方面选择适合的反应器。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设备选型时，要认真地研究工艺的适应性、安全性问题，应根据工艺总的操作范围和操作特性之间的关系，通过对各设备的分析来确定设备的型式。
3.5材质、设计温度和压力的安全控制
化工设计中，设备、管道和阀门材质、设计温度和压力是保证工艺安全一个重要的方面；设备设计压力是设备强度设计的主要依据，应在满足设备长周期安全生产的基础上，做到既经济又合理，避免盲目的追求高的设计压力和温度，同时拒绝选用设计压力和温度低于工艺要求的设备、管道、阀门和管件。
对于设备、管道和阀门材质，首先应能满足工艺要求，根据工艺条件和操作的温度、压力、介质、环境等条件，在机械强度、耐腐蚀和耐溶剂等性能上优先考虑，选用具有足够的强度和塑性、韧性，能耐受介质腐蚀的材料。其次材质可靠，使用安全；再次，易于加工，性能保证不大受加工影响；化工设备总是由材料加工而成的，有些材料在加工过程中，可能导致一些性能恶化，有些材料加工困难等，都不是选材的首选或主要对象，因为材料性能在加工中的变化是不能控制的，而不易加工的材料势必影响造价。
3.6控制系统的安全控制
工艺路线中，生产的稳定和产品的选择性很大程度上依赖于控制系统，化工设计中应尽可能的设置安全、可靠简单的控制系统，尽量避免串并联等复杂的控制系统。
3.7 重视安全备忘录和技术风险备忘录的编写
为保证装置稳定安全的运行，确保人身安全，工艺设计中应编写安全备忘录；在备忘录中，应重点论述（1）安全生产过程中涉及的可能对人体和安全生产造成危害的危险介质的物理性质和燃烧、毒性、爆炸等化学性质，如自燃点、闪点、爆炸上下限、空气中允许浓度、储存要求、对人身的危害等特征以及简要的急救措施；（2）接触危险介质的设备及管道的密封、氮封及维护、清洗要求；（3）工艺装置的火灾危险类别，容易发生火灾区域；（4）有毒有害气体危害较大区域的通风区域、形式和次数；（5）总图布置的要求；（6）各种危险的防护措施和紧急救护措施。
技术风险备忘录主要说明新工艺、新技术、新设备、新材料等方面可能出现的风险及实现装置性能指标可能出现的技术风险，并提出防范及化解风险的建议和措施；一般来说，先进的技术与设备具有更好的安全性，但也需要辩证看待。由于引进新的技术设备会改变原有操作流程，使得漏操作或误操作的可能性增加，因此更需要安全方面的控制。
3.8重视消防和危险防护设计
在选用电气设备时，应根据爆炸危险场所的类别和等级，爆炸混合物的分级、分组情况，选择适用的电气设备。建筑和设备，应有可靠的防雷接地措施；可能产生静电的设备、管道应有防止静电积聚的措施。
总平面布置应严格遵守《建筑设计防火规范》及《石油化工企业设计防火规范》，按照规范严格进行消防栓、喷淋、灭火器的设置；
考虑可燃气体和有毒气体泄漏检测器、防腐、防静电、事故照明、安全淋浴及洗眼器、防毒、防尘措施及防护用具；另外，对于一些危险性比较大的生产工艺，相关工作人员还需着防护服进行操作。高危实验应尽量保证全自动生产。
3.10 加强工艺系统的安全性和可靠性分析
对系统的安全性和可靠性分析是进行事故预测、安全评价以及在此基础上制订安全对策的必需程序。目前我国常见的有安全检查表分析法、故障树分析、事件树分析、预知危险分析、危险与可操作性分析、故障假设分析等。在工艺设计及投产运行中，通过合适的工艺系统安全性和可靠性分析，减少和避免安全事故的发生。
结束语：
综上所述，化工生产危险性高，生产工艺复杂，所以化工工艺安全设计危险识别非常重要，只有掌握容易发生危险的地方才能进行良好的控制，避免发生安全事故，保证化工生产的经济效益。
参考文献：
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[3]化工工艺设备本质安全程度评价模式探究[J].潘守浩. 化工管理.2016（35）
[4]探讨化工工艺管理的问题及措施[J].李杰林. 化工管理.2017（12）
论文作者:郝江鸽
论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期
论文发表时间:2018/1/22
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