化工工艺设计中安全危险的识别与控制.doc

1、化工工艺设计中安全危险的识别与控制摘要：化工工艺本身具有其特殊性，其生产的产品主要以危险品为主，具有易燃易爆有毒的特性，因此其具有一定的危险性，而这种危险性往往会对经济与人的生命构成威胁。近年来，其安全事故频发，引起了一定的危害。 关键词：化工工艺安全危险 识别控制 中图分类号：TQ015 文献标识码：A 文章编号： 前言 化工工业设计本身就是个特殊行业，安全设计是化工工业设计的前提与基础，安全设计被人们广泛提倡应用。本文就基于化工工艺设计中的潜在危险因素进行分析，并对其如何防范于未然做出解析。 一、化工工艺设计及其分类 化工工艺设计具体涉及的对象包括设备、管道、泵阀、仪表及自动化等等。人们根

2、据化工产品的危险程度，将其分为了五个等级(GB50016-2006)，他的划分主要是综合生产过程中所使用、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等隋况来决定的。 化工工艺设计的分为概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计五类。 二、化工工艺设计的特点 l 设计基础资料不完整 设计基础资料一般由科研单位根据已有试验数据及有关资料编制而成。由于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 工艺流独特 由于化工装置工艺流程一般较独特，包括的设备种类繁多、规格特殊，设备的功能化无论是对非标设备的设计，还是对定型设备

3、的选用都提出了特殊要求。 3 工作量大 具有总体投资大、设备多、管道多，且处理的物料都较特殊。其管道设计也要作特殊考虑。 4 设计周期短 为了尽快占领市场、缩短建设周期，化工工艺设计往往要打破正常的设计周期，边开发边设计，边建设边更改设计的现象较普遍。 5 规模大小不一 一般情况装置的规模有大有小。为节约投资，某些设计不可能完全按照规范规定去做，但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，往往也需要较大的规模。 化工工艺设计的以上特点，造成潜在事故隐患有增大的趋势。因此，化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。三、化工工艺设计中安全危险的识别与控制 l 工艺物料方面

4、生产中的原科、材料、半成品、中间产品、副产品以及贮运中的物质分别以气、液、固态存在，它们在不同的状态下分别具有相对应的物理、化学性质及危险危害特性。因此，了解并掌握这些危险特性是进行危险辩识、分析、评价的基 础。 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 工艺路线方面 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更能消除或减少危险物质的量。尽量使用无害的、低危险性物斟取代有害的、高危险性物料。尽量缓和过程条件苛刻度，如采用催化剂或更好的催化蠢畸，稀释危险性物料以缓解反应的剧烈程度，尽量采用新设备、新技术，取消或缩小中

5、问贮罐以减少危险介质藏量。尽量减少生产废料，过程用原料、助剂等是否可回收循环使用或综合利用。做到物尽其用，减少对环境的污染。 3 化学反应装置方面 化学反应是整个产品生产的核心，一般通过反应才能得到所需的产物，同时反应也带来了许多危险性因素。反应器的种类很多，按照反应器进出物料的状况，可分为间歇式与连续式两类按照物料的流程则可分为单程与循环两丈类。从反应器的结构形式来分，可以分成釜式、管式、塔式、固定床、流化床等多种反应器形式，它们适用于不同的化学反应，应根据物系反应机理来选择。反应装置的特性是由构成装置的设备特性和组成装置的工艺流程所决定的。工艺特性和工艺设备特性之间有着密切的关系。在设备选

6、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暴，通过对各设备的分析来确定设备的型式。 设备使用的材抖应考虑工艺流体、流速、温度压、力以厦漉体反应特性翱腐蚀特性等各种因素，选择满足耐腐蚀性，满足强度要求以及可加工性，特别是可焊性、机械加工性的材料。同时需要注意的是杂质也可能影响化学反应的温度，从而引发异常的反应速度，致使反应不稳定并产生危险，有蝗污染甚至会起到同催化剂一样的作用，引起不需要的反应。因此。一些测温测压、同样会接触物料的管件材质也应慎重选用。化学反应的种类繁多，因此在控制上的难易程度相差很大，一些容易控制的反应器，控制方案十分简单。但是，当反应

7、速度快、放热量大或由于设计上的原因使反应器的稳定操作区域很小时。反应器控制方案的设计成为一个非常复杂的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据，一旦失控反应发生如何降低反应速度、将反应停止、或者放空，需要时如何迅速使反应物不参与反应或进行处理，都是潜在的危险因素。有些化学反应在一定的条件下是很稳定的，但如果出现：冷却效果变差或过量加热，搅拌能力失效。反应物的过量加入，反应物加入顺序不当，反应器外部火灾。传热介质漏入容器等，就可能发生失控现象。设计时应确保温度等控制在预定的范围内，以免反应失控。在工艺设计中采用减少进料量，控制某种物料的加热速度，加大冷却能力如外循环冷却器的方法，或采用多段

8、反应等措施来控制反应。如还不能避免则应考虑其它的保护措施，如给反应器通入低温介质，使反应器降温，向反应器内输入易挥发的液体通过其挥发来吸收热量，往反应器内加入阻聚剂来抑制反应速度，当设备内部充满易燃物质时。要采用正压操作，以阻止外部空气渗入设备内等。 设备从安全角度讲，特别是高压容器，不但要求有足够的结构强度，防止爆裂，而且要求密封必须良好。一定要有足够的严密性，防止泄露，因为大量介质的泄露会引起火灾或中毒，酿成巨祸。对高压密封结构的要求，首先是安全可靠，运行过程中，在温度和压力有波动，仍要始终保持严密不漏，如果由于某种原因容器产生了超压，那么容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏，造成恶性事

9、故，为了防止这种异常情况，一般在容器上装有安全压力释放装置。 4 管道方面 管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性，各种有毒有害的介质从泄漏部位跑、冒、滴、漏，不仅污染环境，而且是安全生产的隐患。 管道设计，应对任何可能发生的泄漏进行研究从材料选择。管道布置、振动和应力分析等多方面避免泄漏的发生。了解整个工程的工艺流程，明确管道系统在工艺流程中的作用，以及操作条件、介质物化特性、腐蚀情况及工艺方面的特殊要求等，结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质，阀门、法兰的结构和密封面型式，合理布置管道，防止管道振动。 工艺设计时，为了节省投资和方便切换，也采用一些软管连接。其实这也会造成危险，当管内

10、物料有毒性或易燃易爆时，一旦喷溅出来会造成事故。如果不是绝对必要就不用软管。 5 整体园区方面 针对我国现阶段化工园区的特点和现有监管能力严重滞后的现实，应当设立统一的安全监管和危机管理部门，创建完整的区域性安全生产标准化监管模式，构建政府主导、社会中介机构、企业一体化的综合管理体系三方连带责任追究机制和化工园区相关安全技术标准都亟待完善。最大限度地把园区安全风险控制在可接受的范围内 结束语 化工生产可以实施的前提是化工工艺设计，除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范还应该加强工艺过程的安全性，了解安全危险的识别与控制，发现 设计缺陷及时加以改进，以达到控制和防止事故的发生，实现本质安全的目的。 参考文献 1 郑慧芳浅析化工工艺设计中的危险识别与控制田J大陆桥视野，2010(15) 2李跃云，董喜红浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制册J黑龙江科教信息，2010(9) 3陆君花化工工艺设计中安全危险的识别与控制田J浙江化工，2009，40(4) 4张玉宝浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制硼J中国科技纵 横，2012(13)