探究化工工艺安全设计中的危险识别和控制

1.化工工艺设计概述
化工工艺设计，指的是根据发生化学反应的工艺物料、工艺流程和反应条件等，设计自动化仪表、工艺管道和泵阀等产品。并且在对这些化工产品进行设计的过程中，设计人员需要明确全部工艺产品的设计要求和设计原则，并在充分掌握化工工艺设计的重点前提下，根据相应的设计规范，进行严谨的工艺设计，确保工艺设计的合理性。同时，在设计化工产品之前，还需要对工艺产品的原料和工艺产品的特性等实施相应的调查，及时了解、掌握各种基本信息，这样有助于避免在使用材料的过程中，发生危险事故，有助于提高工艺设计的安全性。
2.化工工艺安全设计危险识别
在进行化工工艺设计的过程中，受化工工业特殊性的影响，导致工艺设计存在一定的危险性。此时，为了保障设计的安全性，就需要对其中存在的危险进行识别，这样才能提高对危险事件的预防能力。
（1）工艺物料识别。在化学工业生产的过程中，使用的原材料、中间产品、半成品和副产品等物料，通常会以气态、液天和固态形式存在，这就导致工艺原料在不同的状态下，会存在不同的物理、化学性质和危害特性。对此，就需要了解、掌握工艺物料的危险特性，并对这些特性进行危险辩识，可以从物料的物理性质、化学反应、稳定性和燃烧、爆炸特性，以及毒性等方面进行辩识。
（2）工艺路线识别。在进行化工工艺设计路线选择时，是由于工艺线路的选择性较多，并且每条路线都会带来不同的影响。对此，就需要在进行设计时，挑选安全性高和稳定性强的路线，从而降低化学工艺设计的危险性。
（3）化工装置识别。①反应器选型。化学工艺的反应器类型很多，在对其进行分类时，如果根据反应器中进出物料情况，可以将其分为间歇式反应器和连续式反应器两种；如果根据程物料运行使用的流程，可以将其分为单程和循环两类；而根据反应器结构来分，可以分为管式、釜式和塔式等多种类型。②反应条件控制。化学工艺生产中，由于化学反应类型较多，这就导致加大了反应条件的控制难度。同时在反应设备中，一些较容易设计控制的反应器，其控制方法极为简单。但由于化学反应速度快、热量大，或者是设计原因导致的反应器稳定操作区域较小，这就进一步加大对反应器控制的复杂性。对此，可以在设计中使用减少物料数量、控制料加热速度等多段反应形式，以及提高冷却能力的方法，来控制反应条件。③设备结构。在进行化学工艺设计的过程中，为了保障设计安全性，避免发生爆裂等问题，需要注意提高设备的结构强度，尤其是高压容器，要尽可能的提高其密封性，防止出现危险物质泄露问题。而在对高压密封结构进行设计时，首先要注意密封的安全可靠性，保障其可以在温度、压力波动条件苛刻的情况下正常运行。另外，由于容器超压，会导致容器因过度塑性、变形发生爆裂。因此，为了避免这种情况发生，必须保证设计的压力容器符合工艺要求，并严格按照各项相关标准规范执行设计。另外，对于可能会出现超压的容器需要安装释放装置。
(4)管道安全识别。化工工艺管道，在使用的过程中，受运输物料的影响，具有易燃、易爆和易腐蚀性等特点，各种有害物质流经管道，与管道发生反应，使得管道被侵蚀，这不仅会影响企业对管道的正常使用，而且还造成了一定的安全生产隐患。因此，在对管道进行安全设计时，需要分析可能引发事故的多种原因，从而加强对管道的安全识别。
3.化工工艺设计安全的控制对策
(1)科学分析、控制工艺物料
由于在对化学物料进行危险识别时，需要从其理化性质、稳定性以及毒性等方面识别。并且化学工艺的路线不固定、数量多，对此就需要对化学物料进行粘合力的分析，了解各条线路存在的危险性问题，然后选择最为安全路线进行设计。在工艺生产中使用的化学反应物料，必须经过化学反应才能发挥作用，这就增加工艺生产的不稳定性和不安全性。这就需要在选用反应器和工艺设计前，做好事故预先准备，并结合各种可能发生的问题和已经存在的问题，技术进行问题解决，做好事故预处理，进而加强对工艺物料的控制。
(2)合理控制化工工艺路线
化工工艺中，一种反应通常具有多条工艺路线，对此就需要根据路线对危险物质的消除能力进行选择。这就对化学工艺路线选择提出了以下的几点要求：第一，尽可能使用无害或者是危险性低的物料，以此来替换高危险有害性的物料；第二，尽可能降低化工反应条件的苛刻程度，比如使用高活性催化剂；第三，用危险性物料稀释的方式，缓解物料的反应程度；第四，在进行工艺成产的过程中，尽可能使用新设备和新技术，这样可以提高安全生产效果，降低安全事故发生；第五，尽可能降低肥料的减少产生，在生产的过程中，尽可能对原料和助剂等进行可持续性利用，从而降低环境污染。
(3)加强对化学反应装置的控制
化学反应装置是化工生产的关键性装置，同时也是工艺的核心所在。因此，在对反应器进行设计和选用时，需要全面考虑各种导致反应器发生事故的原因，综合这些因素不断加强对化学反应装置的控制。在选择反应器时，需要注意分析、研究工艺生产过程中安全使用的方法。同时，在进行选择时，还需要注意保证化学反应装置具有足够的耐蚀性和强度。
(4)加强管道的安全问题控制
一般来说，化工原料都会存在一定的危险性，因此，在使用管道进行运输时，需要加强对其安全运行的重视，提高对其检测力度，及时找出存在问题的管道，避免发生化学物质和有毒危害物质泄露。因此，为了保障管道在使用中的安全性，需要相关设计人员在进行性输送管道设计时，充分考虑实际使用情况和相关设计要求，并根据管道设计的直径、材质等。同时，还需要注意管道弯头和连接处的设计，这些位置相对容易出现泄漏事故，必须要对其进行加固。
4.结论
总而言之，在进行化学工艺产品设计、生产和制造的过程中，需要注意安全设计中存在的危险性问题，提高对危险问题的重视程度，并对这一问题进行识别。然后加强对工艺物料、工艺路线、化学装置和管道安全等方面的控制，并及时对这些问题进行检查，找出其中涉及的危险性问题，及时进行问题解决。