由山东两起危险化学品事故看化工工艺设计

加强工艺设计 完善生产流程

——由山东两起危险化学品事故看化工工艺设计

编者按：

化学工业是我国工业的重要组成部分，但化学工业在生产和化工工艺设计中常常伴随着极大的危险和高事故率。10月11日，山东省安监局通报了近期两起分别发生在滨州市、潍坊市的危险化学品安全生产事故。这两起事故虽然没有造成人员伤亡，但暴露出的危险化学品生产企业擅自变更生产工艺及工艺技术不稳定性等问题令人警醒。

化工行业是国民经济中不可或缺的重要组成部分，但是化工行业的工作内容、各种组成原材料等危险性较高。与其他设计行业相比较，化工设计行业本身就有诸多的安全隐患。例如，化学物质大都具有剧毒、易燃、易爆等特性，这也是导致化工行业经常发生事故的原因。所以，在化工工艺的设计过程中，对安全风险的辨别以及把控就显得十分重要。

事故点击

擅自变更生产工艺引爆燃

2014年9月29日，滨州市滨农科技有限公司二甲戊乐灵（一种除草剂）生产车间发生爆燃事故，引起大火延烧近4个小时。

初步分析事故发生的原因是：发生爆炸的粗脱釜之前一直作为硝化和脱亚硝工序的反应釜，投料前未进行清洗，加之连续粗蒸七批次未排放釜底残留物，致使釜内含有硝基、亚硝基化合物的物料积聚分解发生爆炸。

调查发现，企业擅自变更生产工艺，将废水回收二氯乙烷溶剂的工艺流程，由原先的水洗变更为水洗后再用粗脱釜脱溶回收；没有对利用粗脱釜进行脱溶回收溶剂这一工艺变更进行安全风险分析，没有制定相关工艺操作规程和安全操作规程。另外，企业还存在违章指挥，冒险作业，安全设施不完善，教育培训不到位等问题。二甲戊乐灵车间主任在明知蒸馏多次的废水非常危险的情况下，仍安排工人进行冒险作业。发生爆炸的生产工艺属于蒸馏工艺，未按照蒸馏工艺相关规定安装自控联锁装置，没有对操作员工进行安全培训。

应用未论证工艺技术致爆炸

2014年10月6日，潍坊市高密同利化工有限公司合成橡胶车间聚合反应釜发生爆炸，爆炸波及半径300米左右，部分民房、经营门店的门窗玻璃被震碎。

初步分析事故发生的原因是：反应温度控制过高，聚合反应失控，致使物料（丙烯腈和丁二烯）喷射式泄漏，产生静电导致爆炸起火。

调查发现，聚合反应釜安全阀下部的闸阀处于关闭状态，无法起到卸压作用；聚合釜与脱盐水管线联通的阀门填料压盖，在高压下密封失效造成泄漏；当班操作工在发现装置反应异常时才开始配制中止剂，失去及时中止反应的时机；压缩空气的储气罐没有处于备车状态，在聚合釜压力急剧升高的情况下，无法压入中止剂，失去了控制反应的能力；DCS自动控制措施不落实，聚合釜的远传温度计长期失灵，且没有设置压力远传报警联锁。生产工艺技术由某大学工作人员提供，没有经过安全论证。装置没有正规设计，安装施工单位不具备相应资质。

评析

上述两起事故尽管没有造成人员伤亡，但暴露出的问题十分严重。也可以看出，化工企业要想顺利投产，需要先完成好化工工艺的设计。

化工工艺设计是指根据化学反应的材料、反应条件、工艺流程等对化工工艺中的一些安全设备、工艺管道、泵阀以及仪表等产品来进行设计。因此，化工企业在进行化工工艺设计时，必须预测分析工艺过程中的潜在危险因素，除了要严格、准确地执行政府法规、标准规范，还应将一切可能的危险因素纳入考虑范围内。尽量采用安全技术，减少危险物质及设备的使用，采用相应的控制手段，合理改进工艺技术，提出预防、降低甚至消除危险性的方案，只有这样才能维护化工生产安全，达到控制和防止危险事故发生的目的。

风险控制：

风险的定义是可能性与严重度的乘积，即风险=严重度×可能性。

严重度与可能性是相互转换的关系，当对风险进行控制时，必须先对具体情况进行辨识并精确描述。除此之外，还要检查生产工艺过程中的原材料、设备及配套设施，及时发现潜在的危险和已经产生的危险及其产生的原因。

材料的选用：化工生产中，所使用的原料多属于易燃、易爆、有腐蚀性的物质，如操作或管理不当，就容易发生火灾、爆炸、中毒及烧伤等安全生产事故。所以，应增强对原材料稳定性、反应性质和毒性的识别意识，提前做出正确的风险分析，尽量防止危害的产生。

工艺安全设计：在工艺方案设计阶段，要考虑选择采用尽量降低风险的方案，使用无害的、低危险性物料，采用新设备、新技术，考虑可回收循环使用或综合利用技术，减少生产废料，减少对环境的污染等。

对高温高压及严密性的考虑：从安全角度讲，设备不仅要有足够的硬度，防止高温高压，更要有足够的严密性，防止泄漏，因为大量危险介质的泄漏会引起火灾、中毒、爆炸。

管道设计：管道设计应从材料选择、管道布置、振动和应力分析等多方面考虑。管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性。所以，应合理布置管道，防止管道振动，减少管道连接处的泄漏，易燃介质管道应尽量减少拐弯。管道在室内外架空或埋地敷设时，都必须设置合理的管架。管道材料选择也必须灵活运用工程学、材料学、腐蚀学等方面的知识综合判断。

阀门的选择：阀门是用来调节介质流量和压力系统的设备。阀门适用场合和范围也不同，其功能包括介质的联通，流量的控制及改变介质流向，并控制化工设备及管路内的压力。设计时应做到合理设置、合理使用。

设备布置：设备布置应符合国家相关规范的要求，考虑安全间距，方便操作维修和消防作业，有利于人员疏散。

电气设计：电气设计应满足工艺的要求，根据现场环境的实际情况判断是否属于易燃易爆，是否需要耐受高温高压等极端环境。采取相应的安全措施，防止电气设备、电气线路由于设计不当引起危险事故。

仪表设计：整个设计过程中还要充分考虑到仪表的安全功能和控制功能的统一。设置各种危险监测及报警设施，报警装置是迅速显示发生异常现象及状态的装置，安装在需要对与安全有关的工艺参数进行检测的装置上。

（本报综合整理）

化工企业要想顺利投产，需要先完成好化工工艺的设计