化工反應安全風險評價范文

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第1篇

[關鍵詞]化工工藝；化工設備；安全評價；定性

中圖分類號：X937 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0127-01

我國化肥、染料、農藥、純堿、硫酸、燒堿、合成橡膠乙烯等的產量已經位于世界前列，石油加工能力達到世界第四。化工生產的最大特點是工藝比較復雜，且生產中安全隱患多，一旦形成安全事故損失無法估量。基于這樣的行業背景，對化工生產的危險評價已成為整個化工產業的研究重點。《中華人民共和國安全生產法》、《危險化學品安全管理條例》和《安全生產許可證條例》都對生產、儲存危險化學品建設項目的安全條件論證和安全評價也做出了明確的規定。根據我國的項目風險技術，已經建立了比較健全的系統和方式，但對判別工藝風險和設備安全方面，還沒有建立較為系統的評價模式。

1 化工工藝概念及安全性評價

1.1 化工工藝概念

化工工藝是指利用化工生產技術，將原材料通過化學反應轉變為產品的過程和方法。主要包含3個過程：原料處理、化學反應和產品精制。原料處理是指根據不同情況將原料通過提純、凈化、混合和乳化等工藝的預處理，已達到滿足化學反應的純度或濃度。化學反應，是化工過程的關鍵生產步驟，滿足化學反應的原料在一定溫度和壓力作用通過化學催化劑的影響下進行化學反應，以達到所需的目標產物和轉化率。常見的化學反應包括：氧化、還原，聚合、分解、異構化、焙燒等。產品精制是指將化學反應得到的混合物進行分離提純，出去非目標產品的中間物質或雜質，以得到符合規格的目標產品。

1.2 化工工藝安全性評價

化工生產過程中多伴有易燃易爆有毒性腐g性介質的產生，化工事故也往往具有災難性、瞬間性的特點。化工生產潛在重大的危險性，現階段國內外的研究員對化工生產過程中的中毒、爆炸等事故做了定量分析，分級并制定了“危險工藝辨識取值表”。該表內容主要包括化工工藝的危險程度由化工物質的溫度、壓力、性質和腐蝕等內容組成，危險程度分為不嚴重、嚴重、比較嚴重和十分嚴重四個等級，從而確定化工工藝的危險程度。其風險識別的重點在于對危險源的分析，主要包括以下三個方面：（1）危險化學品，主要危險與其化學反應和自身的物理性質相關。研究發現相對危險性最大的是液化氣體，常見的危險液化氣體有NH3、H2S、液化石油等。例如液化石油，既可以作為生產原料也可以作為燃料，揮發性極強、受熱易膨脹，屬于易燃易爆氣體，人體大量吸入也會造成窒息中毒危及生命。（2）工藝線路危險性，在化工生產過程中盡量選擇污染少、危害低的生產材料，改進和優化工藝設計，提高材料使用率，建立完善的污染處理系統，減少對環境的污染。（3）反應過程中的風險識別，這是工藝風險中最關鍵的內容。首先反應過程關乎生產效率，其次化學反應的狀態和穩定性對其反應設備影響巨大。反應中風險識別的重點在原材料的審核上，在保障質量的前提下，盡量選擇毒性小、反應溫和的原料，并事先最好安全防范措施，避免外界因素對反應過程的影響。

2 化工設備的安全性評價及影響因素

2.1 化工設備的安全評價

化工設備的安全性評價較為復雜，涉及到設備的選材、設計、安裝、調試、使用運行等等方面，任何一個環節都可能造成漏氣、漏液、毒氣、火災等不安全因素的發生。比如設計階段對設備材質的選擇一般從疲勞強度、載荷、抗腐蝕能力等方面角度考慮，兼顧性能和經濟性。選材后下一步就是要根據工藝參數評價設計的合理性。易燃易爆危險物質參與反應的設備就不能選用玻璃材質反應器；充分考慮料液的極限濃度、溫度和壓力，留有足夠的腐蝕裕度；高溫運行的設備應配有報警連鎖溫控系統等。例如：分餾塔塔板的選擇的合理性應從填料的材料、形狀等方面綜合考量；換熱器中如果過料液中的氯離子含量過高，則板式換熱器的泄露概率就比管式換熱器小很多。

2.2 化工設備安全評價的人為因素

設備的操作和維保是較容易被忽視的化工設備的安全評價因素，但其對設備的安全性能影響卻意義重大。任何一個微小的失誤違規操作造成的非自然停車可能造成上百萬的經濟損失，給設備帶來的安全隱患也常常是巨大的。因此對化工設備的安全評價必須引入操作員工的技能素養這一因素，分析這一因素的可能性發生情況，在模擬設計時應該與足夠的權重系數。設備維保的目的是將設備隱患消除于萌芽之中，根據設備操作維保說明書結合實際重要部件運行情況制定日維護、周維護、月維護、季度和年維護周期表，并認真執行。任何大的事故都是多個隱患堆積而成，設備的操作和維保這兩個不確定的人為因素，在化工設備的安全評價中應給予足夠的重視。

3 化工工藝與設備安全評價的綜合影響

每種化學反應是都有多種工藝路線，工藝選擇是盡量選用危害小的路徑。采用無毒害的、危險度低的原料，降低反應要求。例如用催化劑稀釋反應原料中的危險物，用以降低反應劇烈程度，減輕對化工設備的腐蝕和應力作用。在化工原料的混合、干燥以及過濾等過程中，反應器內不僅進行化學反應，還會伴有液體流動和能量傳播等，因此化工設備的操作穩定性對化學反應的進行也有相應影響。但工藝不一樣對應的反應特點必然也有差異，因此間歇工藝過程相對就更精確簡便，同時可操作空間就相對大一些。輔的儀器儀表的使用對化工工藝和設備2者兼具保護作用，有時運轉情況不正常，會出現高溫、高壓現象。及時調整恢復到正常范圍內，對產品的合格率和設備的安全性都具有積極意義。

4 結束語

化工工藝和設備安全評價是繁雜系統性的技術工作，所涉及的知識面非常廣泛。其安全評價的合理使用，對保證火災、爆炸、毒性事故風險定量結論的真實性和可靠性起著舉足輕重的決定性作用。評價人員需有堅實的理論基礎、正確的評價方法和高度的責任心，才能完成好這一工作。本文對化工工藝和設備安全性定性評價初步討論，希望能起到拋磚引玉的作用。

參考文獻

[1] 楊傳美.試論化工工藝的風險識別與安全評價[J].化學工程與裝備，2013，12：200-202.

[2] 劉巖.試析化工工藝的風險識別與安全評價[J].民營科技，2014，08：40.

第2篇

關鍵詞：石油化工危險化學品辨識方法風險評估

中圖分類號：X937 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)03(A)-0000-00

1 石化企業危險化工工藝概述

1.1 石油化工工藝的危險性

化工工藝是指通過原料處理、化學反應、產品精制等化學生產方法，將原材料轉變為產品的過程，這些過程通常需要相應的操作條件要求，并需使用特定的儀器和設備，使材料發生物理學上或化學上的變化，而危險化工工藝就是指在化工生產過程中，可能導致中毒、火災或爆炸等安全事故的工藝。石油化工企業的生產過程主要是將石油、天然氣等原材料，通過相應設備使其進行一系列的物理變化或化學反應，其工藝普遍具有連續性強、操作復雜的特點，原料、產品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蝕性的物質，且反應多是在高溫、深冷、高壓等特殊環境下進行的，因此反應裝置的運行、檢修、運輸、安裝等環節也普遍存在危險性。

1.2 石化工藝危險源的具體分析

（1）危險化學品。國務院頒發的危險貨物品名表與危險化學品名錄中，將危險化學品分為爆炸品、壓縮與液化氣體、易燃液體、易燃固體及自燃固體、氧化物及過氧化物、以及毒害品和感染性物品等幾大類。可以說，這些化學品在石化生產中都有所涉及，其中一些還是重點石化工業的主要原料與產品。以其中的主要危險氣體而言，最為常見的就包括液化石油氣、氫氣、氨氣和硫化氫氣體等，液化石油氣作為一種從油氣田或石油煉制中獲得的碳氫化合物，可以作為重要的化工原料或燃料使用，但它同時也是一種易燃易爆氣體，并具有很強的揮發性且極易受熱膨脹，在大量被吸入人體后，還會導致窒息中毒等問題；氫氣作為工業原料廣泛應用于石化工業的各個領域，生產中需加入氫氣通過去硫和氫化裂解來提煉原油，但氣體具有無色無味、燃燒火焰透明等特性，因此發生泄漏時，通常很難被察覺，一旦液氫外泄至空氣中，就有可能與空氣混合引發燃燒爆炸事故；而其他常見的氨氣、硫化氫氣體等，也各具可燃性、腐蝕性等危險，必須妥善管理，加強預防控制。

（2）反應裝置的危險性。石化生產設備的危險性主要來自其生產原料、產品、以及相關工藝條件，催化裂解、常減壓蒸餾、延遲焦化以及汽油加氫等工藝中，設備的安裝、運行，及維護都面臨一定的安全風險。以催化裂化裝置為例，該裝置主要包括反應器和再生器、加熱爐和輔助燃燒室、裂解余熱鍋爐、油氣分離器、氣分裝置等。生產過程主要包括原料油催化裂化、催化劑再生和產物分離3個主要工藝流程，以原油蒸餾所得的餾分油為原料，在熱和催化劑的作用下發生裂化反應，以獲得輕質油品和液化氣等產品，其原料與副產品、產品均易于與空氣形成爆炸性氣體，在生產過程中產生的硫化氫有毒，且易泄漏，具有中毒危害。故整個裝置具有易燃、易爆、有毒等危害特性。此外，工藝中的高溫、高壓等工藝條件和裝置自身的缺陷等也構成了生產過程中的危險性因素。

2 重視風險評估加強安全管理

要全面控制石化企業化工工藝中的危險性因素，就必須建立安全生產數據庫，以計算機技術、通信技術等現代科技手段為支撐，通過完善的風險評估系統實現生產全過程的危險源辨識、風險評價、安全方案設計、費用計算等一系列高效管理工作。

2.1 危險源辨識

應根據不同企業的具體生產過程對其工藝中各物質與裝置的固有危險性、危險物質容量、溫度、壓力、操作方式、反應放熱與腐蝕性等多個項目分等級賦值并進行累計計算，所得的危險程度再結合其風險指標、危害程度及后果、控制方案等建立完備的資料數據庫。以危險物質容量為例，該指標是針對工藝裝置中各種反應物的含量，參考《危險化學品重大危險源辨識》或《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》等標準進行分級，含量的計算應以反應物的反應形態為標準，有觸媒的反應還應去掉觸媒層所在的空間。在計算機的自動識別和控制程序設計中，還應完善系統中的查詢、保存、修改等功能。

2.2 安全評價

石化生產的安全評價具有多目標、多屬性的特點，單一的評價方法并無法全面反映評價對象的特征、危險程度，因此應根據不同的評價對象，提供多種評價方法再進行優化。評價方法包括定性評價和定量評價，預評價、中間評價和現狀評價，工廠設計的安全性評價、安全管理的有效性評價、人的行為安全可靠性評價、作業環境和環境質量評價以及物質的物理化學危險性評價等，實踐中應將多種方法相結合，并引入行為矯正技術，模糊數學理論、層次分析法、風險指數法等，提高評價的科學性。

2.3 其他管理內容

其他管理內容包括方案設計與評估、數據管理、預算管理等。要確保安全辨識與評價的可靠、實用，必須對包括生態環境污染等內容在內的危險辨識及控制、工藝路線的科學性、作業的安全性、以及工程進度計劃等方案進行綜合評估；而針對企業的未來發展規劃，數據庫應具有運行穩定、更新快、可擴充的性能，預算管理則應根據實際風險特點，合理配置安防費用，降低企業的經營成本。

3 結語

能源需求量的增大帶動了我國石油化工產業的快速發展，但也同時促使企業在激烈的競爭中不斷擴大規模、提高技術工藝水平和自動化水平，但由于這些行業涉及的危險物品與危險裝置種類多、范圍廣，并廣泛分布在石化生產全過程的各個環節中，因此也帶來了重大的安全風險。目前我國的危險化工工藝的安全保障系統在風險辨識方面仍處于起步階段，且未形成通用性的評價方式，因此相關工作人員必須在不斷總結經驗教訓的基礎上，結合理論分析，參考專家的咨詢意見，建立有針對性的評估指標體系，以科學的管理方法，實現石化企業的安全生產。

參考文獻

[1] 趙來軍, 吳萍, 許科. 我國危險化學品事故統計分析及對策研究[J]. 中國安全科學學報, 2009, (07).

[2] 付師兵. 石油化工工藝設備檢修過程中火災事故成因分析及安防措施[J]. 江西化工, 2011, (01).

第3篇

關鍵詞:化工工藝 風險識別 設備 安全評價

中圖分類號:X937 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)06(b)-0112-01

化工生產中存在著一定的危險性,對化工工藝過程進行風險識別和安全評價是化工安全生產的重要組成部分。鑒于我國的項目風險識別技術已經發展了幾十年,已經形成了較為完善的體系和方法,但在化工工藝風險識別中,還沒有形成統一的評價方法。

1 化工工藝

1.1 化工工藝的概念

化工工藝是指:把原材料經過化學反應,轉變成產品的方法以及過程,它包括完成這一變化的全部措施。其生產過程一般可分為以下三個步驟。

(1)原材料的處理;為了使原料符合進行化學反應所要求的狀態和規格,根據具體情況,不同的原料需要經過凈化、提濃、混合、乳化或粉碎(對固體原料)等多種不同的預處理。

(2)進行化學反應;這是生產的關鍵步驟。經過預處理的原料,在一定的溫度、壓力等條件下進行反應,以達到所要求的反應轉化率和收率。反應類型是多樣的,可以是氧化、還原、復分解、磺化、異構化、聚合、焙燒等。通過化學反應,獲得目的產物或其混合物。

(3)對產品進行精致。將由化學反應得到的混合物進行分離,除去副產物或雜質,以獲得符合組成規格的產品。以上每一步都需在特定的設備中,在一定的操作條件下完成所要求的化學的和物理的轉變

1.2 危險化工工藝

危險化工工藝是指:在化學的生產過程中,可以引起火災、中毒、爆炸等事故的工藝。根據我國安全監管總局編制的《首批重點監管的危險化工工藝目錄》,它包括:電解工藝、氯化工藝、合成氨工藝、加氫工藝、硝化工藝、裂解工藝、氧化工藝等15類工藝,并且每種工藝都有其典型的工藝。

2 化工工藝風險識別技術

2.1 風險識別內容

根據我國制定的化工工藝技術的有關規范,加上借鑒日本的“六階段”定量評價表,我國制定了“危險工藝辨識取值表”,它規定:化工工藝的危險性是由化工物質本身具有的溫度、壓力、腐蝕、操作等七個項目組成,其危險的分值按照10分、5分、2分、0分的賦值計算,由累計分值確定化工工藝的危險程度。

2.2 化工工藝風險識別的分級

根據“危險工藝辨識取值表”,我們可以得到工藝的危險分值,把各個參數的分值分別和與它對應的權重相乘后,再相加,就可以得出工藝的危險程度,根據不同的危險程度,我們就可以提出相應的解決措施。危險程度分級表如表1。

3 化工工藝的安全評價

3.1 化工設備的安全現狀

由于化工設備中存在潛在的危險性,國內外的研究機構都對化工設備中的爆炸、火災、中毒等危險性的定量分析做了很多工作,由于定量來評價方法可以對化工設備風險做出明確的級別,所以它得到了很好的推廣和使用。

3.2 化工設備安全評價內容

(1)化學反應過程中設備的安全性。物料的運輸、干燥、冷凝、過濾、混合等工序構成了化工設備的操作部分。反映容器內不僅進行著化學反映,還有流體的流動、傳熱等無禮過程,它們之間有著復雜的相互影響,所以反映設備是化工設備的核心,它的選擇對化工設備的安全有很重要的影響。

由于連續過程具有穩定的操作、較高的生產能力以及良好的安全性,它在化工過程中占有首選的地位。但是不同的工藝有著不同的特點,與之相比,間歇工藝的工程更為簡單、操作的彈性較大,進行設計時,可以使用精確度較低的數據,其通用也很強。

(2)化學反應路線的安全性。通常一種反映會具有幾條工藝路線,我們要選擇使用可以消除或者減少危險物質用量的那條路線。要盡可能的使用無毒的、低危險性的物料;盡量降低過程條件的苛刻度,例如:使用催化劑來稀釋危險物料,以此來緩解反應的劇烈程度;使用新科技、新技術減少危險介質的藏量;提高原材料的利用率,減少生產廢料,盡量做到過程用料、輔助劑的回收循環利用,減少其對于環境的污染。

(3)安全防護設備的安全性。化工設備在進行化學反應時,可能會出現偏離正常運轉狀態的情況,從而引起超溫、超壓的現象。再進行安全考慮時,要注意壓力控制裝置,如排泄閥、防爆板、通風管、安全閥等設備的安全是哦會影響到整個設備的安全系數;穩定裝置,如冷卻裝置、緊急控制裝置的存在是否會影響化工生產過程中的危險細數。

對于一些非常危險的操作,要使用全自動控制系統,或者程序控制裝置,一旦有爆炸、火災等事故的發生,能夠起到防止事態擴大,減小事故損失的作用。與此同時還要考慮到維修的安全性,所有的管道都要設有閥門使之與檢修的部分相斷開,為保證人身安全,還要考慮設置安全救護設施,如設立洗眼區和安全淋雨區。

4 結語

由于化工工藝中存在危險因素較多,對化工工藝進行風險識別和安全評價是十分重要的,它可以幫助降低化工生產過程中,化工事故發生的幾率,對于保證化工生產的安全進行具有十分重要的作用。同時,它也是一項系統而復雜的工作,它需要實際操作人員具有扎實的專業基礎和科學合理的方法,并且具有高度的責任心,才能妥善的完成這項工作。

參考文獻

[1] 孫東殼．蔣軍成,杜鋒．基于事故連鎖風險的區域危險源辨識技術研究[J]．工業安全與環保,2009,35(12):48～53．

[2] 崔克清,張禮敬,陶剛．化工安全設計[M]．北京:化學工業出版社,2004:230～235．