＊曲敬芳

（山東華魯恒升集團有限公司 山東 253000）

前言

在我國基礎(chǔ)國力不斷增強的過程中，不斷進步的化工產(chǎn)業(yè)發(fā)揮著重要的支撐作用，尤其是國家經(jīng)濟與產(chǎn)業(yè)發(fā)展進入到“十二五”規(guī)劃之后，化工產(chǎn)業(yè)水平與質(zhì)量不斷提升，正是基于化工業(yè)這一基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)水平的不斷進步，才使得我國的綜合經(jīng)濟水平得到顯著進步。化工工藝設(shè)計作為化工生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不僅決定著化工產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和發(fā)展水平，設(shè)計過程中的任何一項細節(jié)問題都直接決定著化工生產(chǎn)的安全性[1]?；ぎa(chǎn)業(yè)與其它產(chǎn)業(yè)相比在發(fā)展的過程中具有一定特殊性，這主要是因化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的過程中，涉及到的相關(guān)原材料、工藝、機械設(shè)備以及輔料溶劑等基本元素都有著較強的危險性，因此在化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中要重視安全隱患因素，做到對安全事故的早預(yù)防、早發(fā)現(xiàn)、早應(yīng)對，以保障化工工程安全順利實施的過程中獲得良好的生產(chǎn)水平。多年以來我國在化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程中因化工工藝設(shè)計不科學導致的安全事故不在少數(shù)，例如2019年廣東中準新材料科技有限公司“7·22”爆炸火災(zāi)事故造成甲類A車間發(fā)生多次爆炸，爆炸沖擊波造成車間窗戶玻璃及屋頂損毀嚴重，車間內(nèi)設(shè)備、管道、設(shè)施嚴重損毀。經(jīng)評估認定，事故造成直接經(jīng)濟損失1174074.58元。后經(jīng)過原因調(diào)查事故產(chǎn)生是因為中準公司首次試生產(chǎn)DTBP時，冒險采用未經(jīng)審查同意的工藝流程，擅自改變投料順序，降低反應(yīng)溫度，嚴重超量使用催化劑（硫酸）進行試生產(chǎn)，造成反應(yīng)失控而產(chǎn)生爆炸事故。由此警醒我們在化工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展的過程中，要充分重視化工工藝設(shè)計的科學性，在化工工藝設(shè)計中充分考慮到安全性問題，從源頭降低安全事故的發(fā)生率，保障化工產(chǎn)業(yè)的和諧、順利、穩(wěn)定發(fā)展[2-3]。本研究結(jié)合化工工藝設(shè)計過程中的安全危險性問題進行研究總結(jié)，并結(jié)合這些問題制定出針對性的完善對策，一是從理論方面針對現(xiàn)階段的化工工藝安全問題研究提供指導，二是從實踐層面為化工工藝設(shè)計人員更準確的認識化工工藝設(shè)計過程中的安全性問題以及影響因素提供指導，使化工從業(yè)人員在準確辨識安全危險因素的過程中能夠研究出針對性的完善對策，完善化工工藝設(shè)計流程，提高化工工藝設(shè)計水平和質(zhì)量，以有效促進現(xiàn)階段的化工工藝生產(chǎn)水平進步與提升。

1.化工工藝設(shè)計相關(guān)理論概述

(1)化工工藝設(shè)計內(nèi)涵分析

化工工藝設(shè)計是指專業(yè)化工工程師結(jié)合化工產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)流程進行數(shù)據(jù)的計算，基于數(shù)據(jù)支撐在確保生產(chǎn)流程能夠順利開展的情況下繪制的工藝流程圖[4]，而結(jié)合化工工藝設(shè)計的具體工作內(nèi)容涉及到三個方面：

①設(shè)施設(shè)備布置

化工工藝設(shè)計需要針對化工生產(chǎn)所應(yīng)用到的相關(guān)設(shè)施設(shè)備進行科學有效的布置，以保障化工生產(chǎn)在相關(guān)技術(shù)設(shè)備的支撐下得到順利施工。在進行設(shè)備布置的過程中需要結(jié)合化工產(chǎn)品的基本特點以及化工生產(chǎn)過程中所需要的設(shè)施設(shè)備進行科學選型，選擇適合相應(yīng)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的設(shè)備類型，并按照化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)所需要達到的目標進行設(shè)備工藝參數(shù)的控制，也使相應(yīng)的設(shè)備在化工產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)能夠有效發(fā)揮作用。在進行設(shè)備布置的過程中，要達到以下兩點基本要求，一是所布置的相關(guān)設(shè)施設(shè)備要能夠充分滿足化工產(chǎn)品生產(chǎn)工藝需求的完整性，能夠滿足各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)需求。二是所布置的相關(guān)設(shè)施設(shè)備，要能夠保障生產(chǎn)的順利實施，從生產(chǎn)效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及安全性等各項目標實現(xiàn)方面進行綜合設(shè)計。

②管道布置

需要針對管道布置進行工藝設(shè)計，相應(yīng)的管道主要是在化工產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)所需要應(yīng)用到的傳輸管道，包括水、電、氣、網(wǎng)等各個方面，使相應(yīng)的管道能夠按照設(shè)備的使用需求，按照化工工藝安全生產(chǎn)的使用需求進行科學合理的規(guī)劃，并使相應(yīng)管道與所布置的設(shè)備能夠有效銜接，在管道利用率、安全控制、空間布置、環(huán)境優(yōu)化等各個方面設(shè)置科學合理的管道布置參數(shù)，以指導用于化工生產(chǎn)的各管道能夠在使用過程中充分發(fā)揮作用。

③工藝流程設(shè)計

工藝流程也是化工工藝設(shè)計過程中的重要組成內(nèi)容，工藝流程是直接指導化工生產(chǎn)各環(huán)節(jié)實施的基本參數(shù)和技術(shù)指導，而在工藝流程設(shè)計的過程中需要結(jié)合相關(guān)化工產(chǎn)品生產(chǎn)的基本特點，從原材料到成品進行各項工藝的設(shè)計，涉及到原材料的提純、產(chǎn)品試驗、化學反應(yīng)、產(chǎn)品轉(zhuǎn)化、加工篩選包裝、廢物處理與利用、節(jié)能環(huán)保等各項基本環(huán)節(jié)，工藝流程設(shè)計充分體現(xiàn)出了化工產(chǎn)品制作的基本特點，流程設(shè)計是結(jié)合相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)基本要求動態(tài)化發(fā)展的工藝設(shè)計。因此設(shè)備布置、管道布置以及工藝流程是組成化工工藝設(shè)計的基本內(nèi)容，而我們在進行化工工藝設(shè)計安全問題預(yù)防的過程中也要從這三方面入手，針對性的進行安全控制與防范[5]。

(2)化工工藝設(shè)計的基本特征

在化工產(chǎn)業(yè)，化工工藝設(shè)計相比于其它程序在實施的過程中具有一定的特殊性，首先，化工工藝設(shè)計的重要性不言而喻，化工工藝的設(shè)計質(zhì)量直接決定著后期的化工生產(chǎn)水平和工業(yè)效率，也涉及到化工流程的安全性。其次，在化工工藝設(shè)計的過程中所涉及到的內(nèi)容較為繁雜，任何一個細節(jié)都需要工藝設(shè)計人員進行精心研究與分析，獲得理論數(shù)據(jù)以及實踐經(jīng)驗的支撐，才能夠作為可行性方案，因此化工工藝設(shè)計是一個工作量較大，花費時間較長的任務(wù)。化工工藝設(shè)計的另一個特點還表現(xiàn)在工藝設(shè)計與工藝開發(fā)同步進行，這是很多化工企業(yè)為了使相應(yīng)的化工產(chǎn)品能夠盡早的投入到市場而獲得利潤，因此采取工藝設(shè)計和開發(fā)同步實施的策略，雖然在一定程度上能夠有效縮短化工產(chǎn)品的入市周期，但是在工藝設(shè)計和開發(fā)同步實施的過程中所帶來的安全隱患也不容低估，因此危險性較大也是化工工藝設(shè)計過程中的重要特點。最后，化工工藝設(shè)計需要融入到多學科多專業(yè)多種類的技術(shù)人才，作為一種高精尖技術(shù)行業(yè)，對于相應(yīng)的人才需求質(zhì)量更高。

2.化工工藝設(shè)計過程中的安全問題分析

(1)工藝設(shè)計滿足實踐應(yīng)用方面的問題

在化工工藝設(shè)計過程中可能存在的安全問題主要表現(xiàn)在兩方面：一方面是在化工工藝設(shè)計時所設(shè)計出的工藝是否能夠與實際情況相契合，即相應(yīng)的化工工藝設(shè)計在實際施工的過程中其操作性如何值得深入研究。如果在進行化工工藝設(shè)計時，只是基于理論而不結(jié)合實踐導致所設(shè)計出的化工工藝理論與實踐出現(xiàn)脫節(jié)，這就使得在實踐生產(chǎn)的過程中相應(yīng)的化工工藝得不到有效實施，或者在實踐的過程中相關(guān)的工藝流程無法按照設(shè)計細節(jié)和要求得到有效實施，會導致在實際生產(chǎn)的環(huán)節(jié)出現(xiàn)安全隱患[6]。另一方面就表現(xiàn)在所涉及的化工工藝科學性方面，在相應(yīng)的化工工藝設(shè)計的過程中所需要覆蓋的面較廣，所需要考慮的問題應(yīng)相對全面和完善，而在實際設(shè)計的過程中若出現(xiàn)相應(yīng)的工藝不科學，也會產(chǎn)生一定的安全隱患。例如在化學工藝設(shè)計過程中，對于水系統(tǒng)的設(shè)計是重要的組成部分，在參與化工生產(chǎn)過程中，沒有設(shè)計科學有效的工藝對水質(zhì)進行控制，就會因為水垢引起化學污染，造成生產(chǎn)過程中出現(xiàn)腐蝕和鹽水共費現(xiàn)象，進而引起化學反應(yīng)過程中的溫度不均勻，最終導致氣體和水的傳熱作用受到嚴重影響，既可能因為這一原因?qū)е律a(chǎn)過程中出現(xiàn)化學物品膨脹甚至爆炸，同時還會危及到參與化學反應(yīng)相關(guān)設(shè)施設(shè)備的使用壽命。因此在進行化工工藝設(shè)計時應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)的各個細節(jié)制定出科學有效的處理工藝，以確保生產(chǎn)質(zhì)量和安全性。

(2)設(shè)施設(shè)備選型方面的問題

結(jié)合化工工藝設(shè)計過程中的組成內(nèi)容，設(shè)施設(shè)備是化工工藝設(shè)計過程中的重要組成部分，而影響生產(chǎn)工藝過程中的安全性問題與設(shè)施設(shè)備的選型也有密切關(guān)系。設(shè)備選擇的科學性以及設(shè)施設(shè)備的性能好壞都直接決定著生產(chǎn)效率和生產(chǎn)安全。在設(shè)備選型方面涉及到設(shè)備質(zhì)量的研究、設(shè)備性能的分析、化學儀器的使用以及備參數(shù)的調(diào)節(jié)等多個方面，而這些方面都需要設(shè)計人員結(jié)合生產(chǎn)工藝進行科學驗證與實踐，才能夠投入到生產(chǎn)實踐中。如果在設(shè)備選型方面出現(xiàn)任何疏忽，則可能導致所選擇的設(shè)施設(shè)備在實踐生產(chǎn)的過程中造成化學污染，導致化學反應(yīng)異常，進而引起相應(yīng)的安全事故。

(3)工藝流程銜接方面的問題

在化工工藝設(shè)計的過程中，各項參與化工生產(chǎn)的流程應(yīng)按照科學邏輯有效銜接，這是化工生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜性和連續(xù)性強的重要特點，因此在進行工藝設(shè)計時要確保每個工藝流程能夠環(huán)環(huán)相扣，能夠按照理論與實踐要求正常運行。然而在實際設(shè)計的過程中若針對相關(guān)工藝流程未進行科學合理的安排，則可能導致，化學反應(yīng)開展過程中存在安全隱患[7]。例如在相應(yīng)管道設(shè)計時，未對相應(yīng)的管道未進行有效的隔溫、隔熱保護，導致相應(yīng)管道在對化學物品進行傳輸過程中因高溫導致原材料變質(zhì)甚至出現(xiàn)爆炸等情況，就會產(chǎn)生嚴重的安全事故。

3.化工工藝設(shè)計安全問題控制策略

(1)強化監(jiān)督管理提升工藝設(shè)計質(zhì)量

在化工工藝設(shè)計過程中，因設(shè)計質(zhì)量不高或者是在設(shè)計時理論與實踐未進行有效結(jié)合，導致化工生產(chǎn)過程中可能存在的安全隱患，應(yīng)在化工企業(yè)內(nèi)部進一步完善對化工工藝設(shè)計的監(jiān)督管理制度，通過對化工工藝設(shè)計環(huán)節(jié)的有效監(jiān)督和管理，使相應(yīng)工作人員在進行化工工藝設(shè)計時，能夠嚴格遵循安全管理標準，遵循化工生產(chǎn)質(zhì)量標準進行化工工藝設(shè)計，以確保所設(shè)計的化工工藝能夠充分滿足化工生產(chǎn)過程中的質(zhì)量效率以及安全性要求。首先，對于所涉及的化工生產(chǎn)工藝，應(yīng)進行充分的實踐驗證，然后再投入生產(chǎn)，通過不斷的實踐驗證，使相應(yīng)的化工工藝能夠充分滿足實際的生產(chǎn)要求。而通過實踐，也能夠有效找出化工工藝設(shè)計過程中存在的錯誤和不合理現(xiàn)象。對于設(shè)計過程中存在的錯誤屬于完全杜絕的范疇，堅決杜絕因為錯誤的設(shè)計導致化工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)安全問題。此外對于設(shè)計過程中理論與實踐方面存在的誤差應(yīng)盡可能的縮小，應(yīng)不斷尋求科學技術(shù)的支持，不但借鑒同行業(yè)同領(lǐng)域的先進技術(shù)，通過縮小誤差盡可能的降低存在的安全隱患，不惜一切力量和措施消除設(shè)計環(huán)節(jié)存在的安全隱患[8]。其次，在化工工藝設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴格按照規(guī)章制度和流程進行實施，切勿急躁冒進，切勿麻痹大意，使每一項設(shè)計都能夠按流程按步驟、按程序?qū)嵤猿浞直Ｕ纤O(shè)計工藝的質(zhì)量，進而全面提升化工工藝設(shè)計水平，以有效規(guī)避因工藝設(shè)計不科學導致后期生產(chǎn)過程中可能存在的安全隱患。

(2)科學選型提高設(shè)施設(shè)備的防護性能

生產(chǎn)設(shè)備作為化工工藝設(shè)計中的重要組成部分，在進行設(shè)計的過程中對于設(shè)施設(shè)備應(yīng)進行科學選型，結(jié)合化工工藝生產(chǎn)的基本流程以及化工產(chǎn)品質(zhì)量要求，從設(shè)施設(shè)備的基本質(zhì)量、參數(shù)控制、工藝調(diào)節(jié)等多方面進行科學有效的設(shè)計，進而使設(shè)施設(shè)備在投入生產(chǎn)的過程中，任何一項細節(jié)問題、任何一個細微操作，都能夠在相應(yīng)的工藝設(shè)計中找到依據(jù)和指導，這樣就可以有效降低設(shè)施設(shè)備在投入生產(chǎn)過程中，因技術(shù)人員對設(shè)備錯誤操作而導致的安全事故發(fā)生率。俗話說“工欲善其事必先利其器”，只有科學的選擇設(shè)施設(shè)備，才能使相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備在生產(chǎn)過程中發(fā)揮重要作用，既能夠保障化工生產(chǎn)的順利實施，又能夠有效降低安全事故的發(fā)生率。對于所購買的設(shè)施設(shè)備，應(yīng)結(jié)合實際生產(chǎn)情況進行防護性能的設(shè)計，通過對所選用的設(shè)施設(shè)備進行防護加固，使設(shè)施設(shè)備在使用過程中的安全保障性能更強，以有效降低在化工生產(chǎn)過程中可能存在的因高溫、潮濕、腐蝕或者是其它因素等可能帶來的安全隱患。

(3)強化工藝流程的科學銜接與管控

在化工生產(chǎn)設(shè)計的過程中，我們應(yīng)時刻保持謹慎的態(tài)度，將不良事故規(guī)避和安全防范放在工藝設(shè)計的第一位，以充分保障化工工藝設(shè)計的科學性和安全性。除了在工藝設(shè)計方面進行有效控制之外，在化工生產(chǎn)工藝流程實施各個環(huán)節(jié)也應(yīng)強化安全管控工作，使相應(yīng)的安全生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)能夠嚴格遵照工藝設(shè)計要點執(zhí)行，同時也有效加強生產(chǎn)和設(shè)計方面的有效銜接，以設(shè)計促進生產(chǎn)，以生產(chǎn)反饋設(shè)計水平，進而基于設(shè)計與生產(chǎn)實踐的有效結(jié)合促進化工生產(chǎn)水平與質(zhì)量的提升。因此我們在進行安全管理的過程中，對于化工生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)要強化安全管控措施，使各項生產(chǎn)細節(jié)都嚴格按照所設(shè)計的工藝去實施，以保障化工生產(chǎn)的科學性。同時在生產(chǎn)實踐環(huán)節(jié)若存在任何問題，應(yīng)及時進行相應(yīng)原因的分析與總結(jié)，將所產(chǎn)生的問題反饋到工藝設(shè)計環(huán)節(jié)，從工藝設(shè)計方面進行相應(yīng)問題的解決和防范，進而在化工工藝設(shè)計和生產(chǎn)環(huán)節(jié)中形成循環(huán)機制，保障安全生產(chǎn)目標的達成。

4.結(jié)語

化工工藝設(shè)計對化工業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和安全水平方面有非常重要的影響作用，結(jié)合現(xiàn)階段化工工藝設(shè)計過程中常見問題進行分析，在工藝設(shè)計、設(shè)備選型、生產(chǎn)流程等各個方面都存在一定程度的安全問題，結(jié)合這些問題我們應(yīng)制定針對性的防范措施，首先，應(yīng)強化對化工工藝設(shè)計的監(jiān)督管理，其次，針對化工工藝生產(chǎn)過程中的各項設(shè)施設(shè)備進行科學選型，并設(shè)計良好的防護性能，以保障設(shè)施設(shè)備使用過程中的安全性。最后，應(yīng)在化工生產(chǎn)的各個流程方面進行安全管控，使化工工藝設(shè)計和化工生產(chǎn)能夠形成循環(huán)管理機制，相互促進、共同提升，進而在設(shè)計水平生產(chǎn)質(zhì)量以及安全管理效果方面得到全面進步。