化工反应安全风险评价范文

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第1篇

[关键词]化工工艺；化工设备；安全评价；定性

中图分类号：X937 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0127-01

我国化肥、染料、农药、纯碱、硫酸、烧碱、合成橡胶乙烯等的产量已经位于世界前列，石油加工能力达到世界第四。化工生产的最大特点是工艺比较复杂，且生产中安全隐患多，一旦形成安全事故损失无法估量。基于这样的行业背景，对化工生产的危险评价已成为整个化工产业的研究重点。《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》和《安全生产许可证条例》都对生产、储存危险化学品建设项目的安全条件论证和安全评价也做出了明确的规定。根据我国的项目风险技术，已经建立了比较健全的系统和方式，但对判别工艺风险和设备安全方面，还没有建立较为系统的评价模式。

1 化工工艺概念及安全性评价

1.1 化工工艺概念

化工工艺是指利用化工生产技术，将原材料通过化学反应转变为产品的过程和方法。主要包含3个过程：原料处理、化学反应和产品精制。原料处理是指根据不同情况将原料通过提纯、净化、混合和乳化等工艺的预处理，已达到满足化学反应的纯度或浓度。化学反应，是化工过程的关键生产步骤，满足化学反应的原料在一定温度和压力作用通过化学催化剂的影响下进行化学反应，以达到所需的目标产物和转化率。常见的化学反应包括：氧化、还原，聚合、分解、异构化、焙烧等。产品精制是指将化学反应得到的混合物进行分离提纯，出去非目标产品的中间物质或杂质，以得到符合规格的目标产品。

1.2 化工工艺安全性评价

化工生产过程中多伴有易燃易爆有毒性腐g性介质的产生，化工事故也往往具有灾难性、瞬间性的特点。化工生产潜在重大的危险性，现阶段国内外的研究员对化工生产过程中的中毒、爆炸等事故做了定量分析，分级并制定了“危险工艺辨识取值表”。该表内容主要包括化工工艺的危险程度由化工物质的温度、压力、性质和腐蚀等内容组成，危险程度分为不严重、严重、比较严重和十分严重四个等级，从而确定化工工艺的危险程度。其风险识别的重点在于对危险源的分析，主要包括以下三个方面：（1）危险化学品，主要危险与其化学反应和自身的物理性质相关。研究发现相对危险性最大的是液化气体，常见的危险液化气体有NH3、H2S、液化石油等。例如液化石油，既可以作为生产原料也可以作为燃料，挥发性极强、受热易膨胀，属于易燃易爆气体，人体大量吸入也会造成窒息中毒危及生命。（2）工艺线路危险性，在化工生产过程中尽量选择污染少、危害低的生产材料，改进和优化工艺设计，提高材料使用率，建立完善的污染处理系统，减少对环境的污染。（3）反应过程中的风险识别，这是工艺风险中最关键的内容。首先反应过程关乎生产效率，其次化学反应的状态和稳定性对其反应设备影响巨大。反应中风险识别的重点在原材料的审核上，在保障质量的前提下，尽量选择毒性小、反应温和的原料，并事先最好安全防范措施，避免外界因素对反应过程的影响。

2 化工设备的安全性评价及影响因素

2.1 化工设备的安全评价

化工设备的安全性评价较为复杂，涉及到设备的选材、设计、安装、调试、使用运行等等方面，任何一个环节都可能造成漏气、漏液、毒气、火灾等不安全因素的发生。比如设计阶段对设备材质的选择一般从疲劳强度、载荷、抗腐蚀能力等方面角度考虑，兼顾性能和经济性。选材后下一步就是要根据工艺参数评价设计的合理性。易燃易爆危险物质参与反应的设备就不能选用玻璃材质反应器；充分考虑料液的极限浓度、温度和压力，留有足够的腐蚀裕度；高温运行的设备应配有报警连锁温控系统等。例如：分馏塔塔板的选择的合理性应从填料的材料、形状等方面综合考量；换热器中如果过料液中的氯离子含量过高，则板式换热器的泄露概率就比管式换热器小很多。

2.2 化工设备安全评价的人为因素

设备的操作和维保是较容易被忽视的化工设备的安全评价因素，但其对设备的安全性能影响却意义重大。任何一个微小的失误违规操作造成的非自然停车可能造成上百万的经济损失，给设备带来的安全隐患也常常是巨大的。因此对化工设备的安全评价必须引入操作员工的技能素养这一因素，分析这一因素的可能性发生情况，在模拟设计时应该与足够的权重系数。设备维保的目的是将设备隐患消除于萌芽之中，根据设备操作维保说明书结合实际重要部件运行情况制定日维护、周维护、月维护、季度和年维护周期表，并认真执行。任何大的事故都是多个隐患堆积而成，设备的操作和维保这两个不确定的人为因素，在化工设备的安全评价中应给予足够的重视。

3 化工工艺与设备安全评价的综合影响

每种化学反应是都有多种工艺路线，工艺选择是尽量选用危害小的路径。采用无毒害的、危险度低的原料，降低反应要求。例如用催化剂稀释反应原料中的危险物，用以降低反应剧烈程度，减轻对化工设备的腐蚀和应力作用。在化工原料的混合、干燥以及过滤等过程中，反应器内不仅进行化学反应，还会伴有液体流动和能量传播等，因此化工设备的操作稳定性对化学反应的进行也有相应影响。但工艺不一样对应的反应特点必然也有差异，因此间歇工艺过程相对就更精确简便，同时可操作空间就相对大一些。辅的仪器仪表的使用对化工工艺和设备2者兼具保护作用，有时运转情况不正常，会出现高温、高压现象。及时调整恢复到正常范围内，对产品的合格率和设备的安全性都具有积极意义。

4 结束语

化工工艺和设备安全评价是繁杂系统性的技术工作，所涉及的知识面非常广泛。其安全评价的合理使用，对保证火灾、爆炸、毒性事故风险定量结论的真实性和可靠性起着举足轻重的决定性作用。评价人员需有坚实的理论基础、正确的评价方法和高度的责任心，才能完成好这一工作。本文对化工工艺和设备安全性定性评价初步讨论，希望能起到抛砖引玉的作用。

参考文献

[1] 杨传美.试论化工工艺的风险识别与安全评价[J].化学工程与装备，2013，12：200-202.

[2] 刘岩.试析化工工艺的风险识别与安全评价[J].民营科技，2014，08：40.

第2篇

关键词：石油化工危险化学品辨识方法风险评估

中图分类号：X937 文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)03(A)-0000-00

1 石化企业危险化工工艺概述

1.1 石油化工工艺的危险性

化工工艺是指通过原料处理、化学反应、产品精制等化学生产方法，将原材料转变为产品的过程，这些过程通常需要相应的操作条件要求，并需使用特定的仪器和设备，使材料发生物理学上或化学上的变化，而危险化工工艺就是指在化工生产过程中，可能导致中毒、火灾或爆炸等安全事故的工艺。石油化工企业的生产过程主要是将石油、天然气等原材料，通过相应设备使其进行一系列的物理变化或化学反应，其工艺普遍具有连续性强、操作复杂的特点，原料、产品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蚀性的物质，且反应多是在高温、深冷、高压等特殊环境下进行的，因此反应装置的运行、检修、运输、安装等环节也普遍存在危险性。

1.2 石化工艺危险源的具体分析

（1）危险化学品。国务院颁发的危险货物品名表与危险化学品名录中，将危险化学品分为爆炸品、压缩与液化气体、易燃液体、易燃固体及自燃固体、氧化物及过氧化物、以及毒害品和感染性物品等几大类。可以说，这些化学品在石化生产中都有所涉及，其中一些还是重点石化工业的主要原料与产品。以其中的主要危险气体而言，最为常见的就包括液化石油气、氢气、氨气和硫化氢气体等，液化石油气作为一种从油气田或石油炼制中获得的碳氢化合物，可以作为重要的化工原料或燃料使用，但它同时也是一种易燃易爆气体，并具有很强的挥发性且极易受热膨胀，在大量被吸入人体后，还会导致窒息中毒等问题；氢气作为工业原料广泛应用于石化工业的各个领域，生产中需加入氢气通过去硫和氢化裂解来提炼原油，但气体具有无色无味、燃烧火焰透明等特性，因此发生泄漏时，通常很难被察觉，一旦液氢外泄至空气中，就有可能与空气混合引发燃烧爆炸事故；而其他常见的氨气、硫化氢气体等，也各具可燃性、腐蚀性等危险，必须妥善管理，加强预防控制。

（2）反应装置的危险性。石化生产设备的危险性主要来自其生产原料、产品、以及相关工艺条件，催化裂解、常减压蒸馏、延迟焦化以及汽油加氢等工艺中，设备的安装、运行，及维护都面临一定的安全风险。以催化裂化装置为例，该装置主要包括反应器和再生器、加热炉和辅助燃烧室、裂解余热锅炉、油气分离器、气分装置等。生产过程主要包括原料油催化裂化、催化剂再生和产物分离3个主要工艺流程，以原油蒸馏所得的馏分油为原料，在热和催化剂的作用下发生裂化反应，以获得轻质油品和液化气等产品，其原料与副产品、产品均易于与空气形成爆炸性气体，在生产过程中产生的硫化氢有毒，且易泄漏，具有中毒危害。故整个装置具有易燃、易爆、有毒等危害特性。此外，工艺中的高温、高压等工艺条件和装置自身的缺陷等也构成了生产过程中的危险性因素。

2 重视风险评估加强安全管理

要全面控制石化企业化工工艺中的危险性因素，就必须建立安全生产数据库，以计算机技术、通信技术等现代科技手段为支撑，通过完善的风险评估系统实现生产全过程的危险源辨识、风险评价、安全方案设计、费用计算等一系列高效管理工作。

2.1 危险源辨识

应根据不同企业的具体生产过程对其工艺中各物质与装置的固有危险性、危险物质容量、温度、压力、操作方式、反应放热与腐蚀性等多个项目分等级赋值并进行累计计算，所得的危险程度再结合其风险指标、危害程度及后果、控制方案等建立完备的资料数据库。以危险物质容量为例，该指标是针对工艺装置中各种反应物的含量，参考《危险化学品重大危险源辨识》或《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》等标准进行分级，含量的计算应以反应物的反应形态为标准，有触媒的反应还应去掉触媒层所在的空间。在计算机的自动识别和控制程序设计中，还应完善系统中的查询、保存、修改等功能。

2.2 安全评价

石化生产的安全评价具有多目标、多属性的特点，单一的评价方法并无法全面反映评价对象的特征、危险程度，因此应根据不同的评价对象，提供多种评价方法再进行优化。评价方法包括定性评价和定量评价，预评价、中间评价和现状评价，工厂设计的安全性评价、安全管理的有效性评价、人的行为安全可靠性评价、作业环境和环境质量评价以及物质的物理化学危险性评价等，实践中应将多种方法相结合，并引入行为矫正技术，模糊数学理论、层次分析法、风险指数法等，提高评价的科学性。

2.3 其他管理内容

其他管理内容包括方案设计与评估、数据管理、预算管理等。要确保安全辨识与评价的可靠、实用，必须对包括生态环境污染等内容在内的危险辨识及控制、工艺路线的科学性、作业的安全性、以及工程进度计划等方案进行综合评估；而针对企业的未来发展规划，数据库应具有运行稳定、更新快、可扩充的性能，预算管理则应根据实际风险特点，合理配置安防费用，降低企业的经营成本。

3 结语

能源需求量的增大带动了我国石油化工产业的快速发展，但也同时促使企业在激烈的竞争中不断扩大规模、提高技术工艺水平和自动化水平，但由于这些行业涉及的危险物品与危险装置种类多、范围广，并广泛分布在石化生产全过程的各个环节中，因此也带来了重大的安全风险。目前我国的危险化工工艺的安全保障系统在风险辨识方面仍处于起步阶段，且未形成通用性的评价方式，因此相关工作人员必须在不断总结经验教训的基础上，结合理论分析，参考专家的咨询意见，建立有针对性的评估指标体系，以科学的管理方法，实现石化企业的安全生产。

参考文献

[1] 赵来军, 吴萍, 许科. 我国危险化学品事故统计分析及对策研究[J]. 中国安全科学学报, 2009, (07).

[2] 付师兵. 石油化工工艺设备检修过程中火灾事故成因分析及安防措施[J]. 江西化工, 2011, (01).

第3篇

关键词:化工工艺 风险识别 设备 安全评价

中图分类号:X937 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0112-01

化工生产中存在着一定的危险性,对化工工艺过程进行风险识别和安全评价是化工安全生产的重要组成部分。鉴于我国的项目风险识别技术已经发展了几十年,已经形成了较为完善的体系和方法,但在化工工艺风险识别中,还没有形成统一的评价方法。

1 化工工艺

1.1 化工工艺的概念

化工工艺是指:把原材料经过化学反应,转变成产品的方法以及过程,它包括完成这一变化的全部措施。其生产过程一般可分为以下三个步骤。

(1)原材料的处理;为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格,根据具体情况,不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎(对固体原料)等多种不同的预处理。

(2)进行化学反应;这是生产的关键步骤。经过预处理的原料,在一定的温度、压力等条件下进行反应,以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的,可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应,获得目的产物或其混合物。

(3)对产品进行精致。将由化学反应得到的混合物进行分离,除去副产物或杂质,以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中,在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变

1.2 危险化工工艺

危险化工工艺是指:在化学的生产过程中,可以引起火灾、中毒、爆炸等事故的工艺。根据我国安全监管总局编制的《首批重点监管的危险化工工艺目录》,它包括:电解工艺、氯化工艺、合成氨工艺、加氢工艺、硝化工艺、裂解工艺、氧化工艺等15类工艺,并且每种工艺都有其典型的工艺。

2 化工工艺风险识别技术

2.1 风险识别内容

根据我国制定的化工工艺技术的有关规范,加上借鉴日本的“六阶段”定量评价表,我国制定了“危险工艺辨识取值表”,它规定:化工工艺的危险性是由化工物质本身具有的温度、压力、腐蚀、操作等七个项目组成,其危险的分值按照10分、5分、2分、0分的赋值计算,由累计分值确定化工工艺的危险程度。

2.2 化工工艺风险识别的分级

根据“危险工艺辨识取值表”,我们可以得到工艺的危险分值,把各个参数的分值分别和与它对应的权重相乘后,再相加,就可以得出工艺的危险程度,根据不同的危险程度,我们就可以提出相应的解决措施。危险程度分级表如表1。

3 化工工艺的安全评价

3.1 化工设备的安全现状

由于化工设备中存在潜在的危险性,国内外的研究机构都对化工设备中的爆炸、火灾、中毒等危险性的定量分析做了很多工作,由于定量来评价方法可以对化工设备风险做出明确的级别,所以它得到了很好的推广和使用。

3.2 化工设备安全评价内容

(1)化学反应过程中设备的安全性。物料的运输、干燥、冷凝、过滤、混合等工序构成了化工设备的操作部分。反映容器内不仅进行着化学反映,还有流体的流动、传热等无礼过程,它们之间有着复杂的相互影响,所以反映设备是化工设备的核心,它的选择对化工设备的安全有很重要的影响。

由于连续过程具有稳定的操作、较高的生产能力以及良好的安全性,它在化工过程中占有首选的地位。但是不同的工艺有着不同的特点,与之相比,间歇工艺的工程更为简单、操作的弹性较大,进行设计时,可以使用精确度较低的数据,其通用也很强。

(2)化学反应路线的安全性。通常一种反映会具有几条工艺路线,我们要选择使用可以消除或者减少危险物质用量的那条路线。要尽可能的使用无毒的、低危险性的物料;尽量降低过程条件的苛刻度,例如:使用催化剂来稀释危险物料,以此来缓解反应的剧烈程度;使用新科技、新技术减少危险介质的藏量;提高原材料的利用率,减少生产废料,尽量做到过程用料、辅助剂的回收循环利用,减少其对于环境的污染。

(3)安全防护设备的安全性。化工设备在进行化学反应时,可能会出现偏离正常运转状态的情况,从而引起超温、超压的现象。再进行安全考虑时,要注意压力控制装置,如排泄阀、防爆板、通风管、安全阀等设备的安全是哦会影响到整个设备的安全系数;稳定装置,如冷却装置、紧急控制装置的存在是否会影响化工生产过程中的危险细数。

对于一些非常危险的操作,要使用全自动控制系统,或者程序控制装置,一旦有爆炸、火灾等事故的发生,能够起到防止事态扩大,减小事故损失的作用。与此同时还要考虑到维修的安全性,所有的管道都要设有阀门使之与检修的部分相断开,为保证人身安全,还要考虑设置安全救护设施,如设立洗眼区和安全淋雨区。

4 结语

由于化工工艺中存在危险因素较多,对化工工艺进行风险识别和安全评价是十分重要的,它可以帮助降低化工生产过程中,化工事故发生的几率,对于保证化工生产的安全进行具有十分重要的作用。同时,它也是一项系统而复杂的工作,它需要实际操作人员具有扎实的专业基础和科学合理的方法,并且具有高度的责任心,才能妥善的完成这项工作。

参考文献

[1] 孙东壳．蒋军成,杜锋．基于事故连锁风险的区域危险源辨识技术研究[J]．工业安全与环保,2009,35(12):48～53．

[2] 崔克清,张礼敬,陶刚．化工安全设计[M]．北京:化学工业出版社,2004:230～235．