化工设计之中安全危险的识别及控制

杨文涛

（丰县应急管理局，江苏徐州 221700）

1 化工设计概述

在化工施工领域，为了能够增强整个工程设计过程的安全性，需要相关人员在施工之前全面了解化工行业的设计过程和一些设计细节，并在化工行业施工过程中严格按照具体的步骤开展施工，灵活处理施工细节问题，从而确保整个化工行业的安全生产。化工工艺设计会涉及到一些特殊的设计流程，第一个设计的关键就是检查各项资料的准备和使用是否完善。另外，在化工设计的过程中还需要统筹安排工艺设计量，合理安排各类施工材料、施工设备和施工管道的使用。

化工设计是一项操作起来具备一定难度和技术水平较高的一项工作，在具体实施的过程中具备以下几个方面的特点：第一，设计基础资料不完整。化工设计的基础资料是由科学研究单位人员根据以往的数据经验和资料信息编订而成的，在缺乏经验和外界因素的影响下编订的资料数据完整水平有待提升。第二，化工装置使用要求多。化工装置所涉及到的工艺参数复杂，设备在使用的时候对设备型号和设备标准等提出了较高的要求。第三，工作量大。化工设计具备总体投资规模大、设备种类繁多、处理物料复杂的特点。在具体的化工设计过程中，为了缩短工期，施工人员会在施工的过程中打破以往的设计周期。

2 化工设计之中安全危险的识别及控制策略

2.1 化工工艺物料的安全危险识别和控制

化工生产中的原料、半成品、中间产品、副产品、存储物质会以各种状态存在，这些材料在不同状态下所呈现出的物理性质、化学性质不同，由此所具备的危害也不尽相同。为了能够减少因为原材料所引发的化工行业风险，需要相关人员在化工设计的时候全面掌握和了解这些材料的危险特性，应用先进的技术对化工工艺物料进行危险辨别、分析和评判。

2.2 反应装置的安全危险识别和控制

化工生产是通过生产加工设备将选择好的原料实施化学反应，在一系列化学反应之后得到所需要的工业成品。工业化学成品的生产往往伴随一定的安全风险，为了能够更好地识别和规避风险，需要操作人员了解化学反应作用下牵连出现的副反应，并思考如何控制成品加工成长过程中的副反应。

2.2.1 合理选择反应器

化工设计过程中所应用的反应器类型多样，按照反应器出入物料的基本情况，可以将反应器分为间接反应器和连续反应器。按照反应器的结构形式可以划分为塔式结构、固定床结构、流化床结构等。不同结构的反应器适合应用在不同的化学反应中。

在化工生产过中选择适合的反应器和搅拌器能够有效规避安全风险，通过选择安全设备能将化工产品生产过程中可能出现的风险降低到最低，避免出现反应失控问题。

2.2.2 加强对反应条件的控制

化学反应类型较多，因而反应的控制难易程度也会体现出较大的差异，一些容易控制的反应器控制方案十分简单，但是在反应速度过快、设计不合理的情况下会不断缩小反应器的稳定操作区域，最终加大了反应器控制方案设计的难点。在反应器缺少物质反应或者热效应数据的支持下，一旦出现失控反应就会加大化工设计的风险。

2.2.3 设备结构的控制

从安全角度上来看，在化工设计中，高压容器的使用面临较多的要求，即不仅要求其具备足够的结构强度，从而在实际生产应用中达到防止爆裂的目的。而且高压容器的密封条件还需要处于良好的状态和足够的严密性。因为在化工设计过程中，在介质大量泄漏之后往往会引发火灾或者中毒。因此，在使用高压容器时需要确保容器压力和温度的严密不漏，为每个容器安装安全压力释放装置。

2.3 化工生产工艺路线的安全危险识别和控制

一种化工反应往往具备多条工艺路线，在具体施工过程中，施工人员需要思考怎样的加工工艺路线能够更好的消除危险物质的量。在化工生产加工的过程中要尽可能地选择无害、危险性较低的材料来作为生产材料，并在加工生产的过程中采取必要的措施缓和加工过程条件的苛刻度，比如可以应用催化剂来稀释危险性物料，从而将化工反应的激烈度降到最低。在化工生产加工的过程中还需要尽可能应用先进的技术、设备，目的是在生产加工的过程中缩小中间贮藏，减少危险介质的藏量。

2.4 化工生产管道的安全危险识别和控制

化工管道输送的物料具备易燃易爆的性质，同时各种类型的有毒有害介质还会泄漏，不仅污染了人们赖以生存的环境，而且也为整个化工行业的发展埋下了安全隐患。因此，在化工生产领域需要强化对管道设计的关注。首先，在管道设计的时候需要选择不容易泄漏的材料。其次，在管道布置的时候要通过优化管道布置、管道振动和应力分析来避免泄漏问题的发生。再次，根据实际生产经验优化管道和阀门材质的选择，避免管道出现较大程度的振动。最后，对于容易燃烧、爆炸、泄漏的介质，管道设置要尽可能地减少拐弯，如果必须要拐弯则需要选择弯曲半径较大、内壁光滑的拐弯弯头。在管道设计的时候为了节省资金消耗，并为后续的切换操作提供支持，有些化工企业会使用软管。但是从实际应用情况来看，软管的使用会加大管内压力，进而引发爆炸，因而管道材质不能够选择软管。

2.5 化工泵、阀门的安全危险识别和控制

在化工设计过程中，泵的安装和布置一般具备一定的要求，在具体实施操作的时候需要符合安全生产部门的生产和检修要求，同时，在进行化工设计的时候需要将泵的气蚀余量因素予以充分的考虑，结合不同泵的特点和输送材料来选择不同性能、种类的泵。

比如叶片式的泵是由泵内部的叶片在旋转状态下产生离心力作用，之后将液体顺利吸入或者排出的过程。容积泵是由泵活塞或者转子在反复旋转运动和挤压的作用下来将液体吸入或者压出。

阀门则是介质流动系统中的一个重要设施，在调节介质流量和压力方面起到了十分重要的作用。阀门的功能包含切断和接通介质两种，同时在使用的时候还能够有效控制流量、改变流量、引导介质的基本流动方向，从而在最大限度上减少介质回流。在化工设计中常用的阀门是截止阀，即关闭阀瓣沿着阀座中轨线线性移动的阀门，在移动的过程中阀座铜扣和阀瓣的运动轨迹呈现出一种正相关关系。

2.6 化工整体园区的安全风险识别和控制

针对当前化工工业园区监督管理落后的问题，需要在化工生产过程中加快设立一个统一的安全监督管理部门，并在化工企业内部打造一个完整的区域安全生产标准监督管理模式，在政府、社会中介机构、企业的多方配合下来对化工企业的生产进行统一管理。同时，在三方责任追究机制和化工园区生产安全技术标准的作用下能够将园区安全风险控制在可被接受的范围内。

3 结束语

综上所述，化工工艺设计是化工领域生产的重要基础，关系到化工领域生产成效。在化工工艺设计的过程中，除了需要严格遵循国家规定的法律法规和行业标准，还需要从施工原材料使用、设备管理、工艺选择、整体园区规划等方面入手思考如何强化对整个化工生产的控制，旨在能够及时发现和解决化工设计缺陷，从而达到有效控制和预防事故发生的效果。