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摘 要：化工生产能顺利进行的前提是化工企业工艺设计，设计的内容包括设备、管道、仪表等等。化工企业工艺设计一方面要严格执行法律、法规，另一方面要找出设备、管道等在生产过程中的潜在危险，发现其缺陷，来进行安全性的管理和改进。
关键词：工艺设计 危险因素 化工
在化工生产中安全是第一位的，所以我们必须对生产中的安全性进行管理。化工规范把物品的危险程度分为5个等级，它的划分主要是综合生产过程中所使用、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等来决定的。按照危险等级的不同，我们才能确定防火间距、防爆等级。它对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材等起到决定性的作用。化工企业工艺设计涉及的对象包括设备、管道、泵阀、仪表和自动化等等。
一、化工企业工艺设计的特征
化工企业工艺设计具有新技术含量高和工艺流程独特等特征：设计基础资料不完整。设计基础资料一般由科研单位按照已有试验数据及相关资料编制而成。因为没有经过工业化生产的检验和完善，其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。
化工装置工艺流程独特，包括的设备种类繁多，规格特殊，设备的功能化无论是对非标设备的设计，还是对定型设备的选用都提出了特殊要求。
化工企业工艺设计工作量大，具有总体投资大、设备多、管道多，且处理的物料都较特殊，其管道设计也要作特殊考虑。设计周期短。为了尽快占领市场，缩短建设周期，化工企业工艺设计往往要打破正常的设计周期，边开发边设计，边建设边更改设计的现象较普遍。
规模大小不一，一般情况装置的规模有大有小，为节约投资，某些设汁不可能完全按照规范、规定去做。但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，往往也需要较大的规模。
化工企业工艺设计的以上特征，造成潜在事故隐患有增大的趋势。所以，化工企业工艺设计的危险识别和管理就显得尤为重要。
二、化工企业工艺设计的危险识别和控制
1.工艺物料
化工生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品和贮运中的物质分别以气、液、固态存在，它们在不同的状态下分别有相对应的物理、化学性质及危险危害特性。所以掌握這些危险特性是进行危险辫识和分析的基础。物质危险的辩识应从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。
2.工艺路线
一种反应常有好几条工艺路线，需要考虑的是采用哪条路线能消除或减少危险物质的量。尽量使用无害的、低危险性物料取代有害的、高危险性物料；尽量缓和过程条件苛刻度；尽量采用新设备、新技术，取消或缩小中间贮罐以减少危险介质藏量；尽量减少生产废料，过程用原料、助剂等是否可回收循环使用或综合利用，做到物尽其用，减少环境污染。
3.化学反应装置
化学反应是整个产品生产的核心，一般通过反应才能得到所需的产物，同时反应也带来了许多危险性因素。在反应器的设计和选型前，往往要想到可能发生最严重的事故是什么? 反应器中哪些将导致失控反应?搅拌器有何影响?等等。
4.管道
管道设计时应对任何可能发生的泄漏进行研究，从材料选择、管道布置、振动和应力分析等多方面避免泄漏的发生。了解整个工程的工艺流程，明确管道系统在工艺流程中的作用，和操作条件、介质物化特性、腐蚀情况及工艺方面的特殊要求等，结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质，阀门、法兰的结构和密封面型式，合理布置管道，防止管道振动。如选择合理的管径、等级和材质，尽量减少连接处的泄漏，易燃介质管道应尽量减少拐弯，拐弯时宜采用弯曲半径较大、内壁光滑的弯头。管道在室内外架空或埋地敷设时，都必须可靠接地。
5.泵、阀门
泵的安装和排布都一定的要求，必须符合安全生产及检修的需要，另外还应当考虑到操作面的间距。在考虑安装高度时，应把泵的气蚀余量因素考虑在内，在泵的选择上，要考虑到不同泵的特点及输送物料性质、所需流量和扬程等特性选用不同种类功能的泵。
阀门是介质流通或压力系统中的一种设施，它用来调节介质的流量或压力。其功能包括切断或接通介质，控制流量，改变流量，改变介质流向，防止介质回流，控制压力或泄放压力。
6.安全防护装置
装置在进行反应等化学工程学上的处理操作时，有时会偏离正常的运转状态而超温、超压。所以，在安全上需设置：压力控制装置，如安全阀、放泄阀、排泄管、防爆板、通风管；稳定装置，如反应控制剂注入装置、冷却装置；紧急控制装置，如报警装置和与此联锁并用自动或手动进行动作的控制装置。装置中除了产品之外，还会有很多废物或泄漏物。这些废物或泄漏物都具有一定的危险性，也必须进行安全处理，常需设置排放设备、排水器、防空管和废气和废液处理设备。
7.装置布置
装置布置包括设备、建筑物和通道布置，要考虑所处位置能让险物料的输送量最少、距离最短，设备的间距是否能将爆炸或火灾的破坏程度降到最低？
是否有足够的消防设施、灭火作业空间及安全通道。装置布置应确保过程顺利实施，安全间距符合规范，方便操作维修和消防作业，有利人员疏散。同时合理布置各设备，减少配管、阀门的尺寸及数量。如果装置内存在放热、有毒气体等设备，应考虑设备占地内的通风情况、防护墙等。
8.电气
在选用电气设备时，应根据爆炸危险场所的类别和等级，爆炸混合物的分级、分组情况，选择适用的电气设备。考虑把电气设备和线路，特别是正常运行时会发生火花的电气设备，布置在爆炸危险场所的外面。当必须安装在危险场所时，应布置在危险性较小的地点。而且在爆炸危险场所内应尽量少采用携带式电气设备。
电气配管配线时，应将开关、电缆集管设置在没有危险的地方，平面布置时也应考虑到不使动力线的保护层受腐蚀性介质的侵害。建筑和设备，应有可靠的防雷接地措施；可能产生静电的设备、管道应有防止静电积聚的措施。
9.仪表和自控
仪表是操作员的眼睛，自控系统是装置调节控制的中枢。应检查设计中是否有足够的仪表来指示生产工况和报警？在装置的整个设计过程中是否考虑了仪表的安全功能和控制功能的统一？爆炸危险区内的仪表、分析仪表、控制器均选择相应防爆结构或正压通风结构。散发有害气体或蒸汽的场合，应设置监测报警设施，火灾爆炸危险区内仪表线缆应采用非燃材料型或阻燃型。仪表配管、配线应将仪表设置在仪表室内集中管理，仪表配管配线应与电气配线分开敷设。
三、结束语
化工企业避免事故发生的最有效方法是消除危险因素。针对以上危险因素，可以通过多种手段来加强安全管理生产。首先必须以人为本，加强人的教育和管理；其次是加大安全投入，补充完善技术资料，健全安全体系，严查事故隐患是做好安全生产的重要措施。
关键词：工艺设计 危险因素 化工
在化工生产中安全是第一位的，所以我们必须对生产中的安全性进行管理。化工规范把物品的危险程度分为5个等级，它的划分主要是综合生产过程中所使用、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等来决定的。按照危险等级的不同，我们才能确定防火间距、防爆等级。它对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材等起到决定性的作用。化工企业工艺设计涉及的对象包括设备、管道、泵阀、仪表和自动化等等。
一、化工企业工艺设计的特征
化工企业工艺设计具有新技术含量高和工艺流程独特等特征：设计基础资料不完整。设计基础资料一般由科研单位按照已有试验数据及相关资料编制而成。因为没有经过工业化生产的检验和完善，其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。
化工装置工艺流程独特，包括的设备种类繁多，规格特殊，设备的功能化无论是对非标设备的设计，还是对定型设备的选用都提出了特殊要求。
化工企业工艺设计工作量大，具有总体投资大、设备多、管道多，且处理的物料都较特殊，其管道设计也要作特殊考虑。设计周期短。为了尽快占领市场，缩短建设周期，化工企业工艺设计往往要打破正常的设计周期，边开发边设计，边建设边更改设计的现象较普遍。
规模大小不一，一般情况装置的规模有大有小，为节约投资，某些设汁不可能完全按照规范、规定去做。但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量，往往也需要较大的规模。
化工企业工艺设计的以上特征，造成潜在事故隐患有增大的趋势。所以，化工企业工艺设计的危险识别和管理就显得尤为重要。
二、化工企业工艺设计的危险识别和控制
1.工艺物料
化工生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品和贮运中的物质分别以气、液、固态存在，它们在不同的状态下分别有相对应的物理、化学性质及危险危害特性。所以掌握這些危险特性是进行危险辫识和分析的基础。物质危险的辩识应从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。
2.工艺路线
一种反应常有好几条工艺路线，需要考虑的是采用哪条路线能消除或减少危险物质的量。尽量使用无害的、低危险性物料取代有害的、高危险性物料；尽量缓和过程条件苛刻度；尽量采用新设备、新技术，取消或缩小中间贮罐以减少危险介质藏量；尽量减少生产废料，过程用原料、助剂等是否可回收循环使用或综合利用，做到物尽其用，减少环境污染。
3.化学反应装置
化学反应是整个产品生产的核心，一般通过反应才能得到所需的产物，同时反应也带来了许多危险性因素。在反应器的设计和选型前，往往要想到可能发生最严重的事故是什么? 反应器中哪些将导致失控反应?搅拌器有何影响?等等。
4.管道
管道设计时应对任何可能发生的泄漏进行研究，从材料选择、管道布置、振动和应力分析等多方面避免泄漏的发生。了解整个工程的工艺流程，明确管道系统在工艺流程中的作用，和操作条件、介质物化特性、腐蚀情况及工艺方面的特殊要求等，结合实际的使用经验选择管道和阀门的材质，阀门、法兰的结构和密封面型式，合理布置管道，防止管道振动。如选择合理的管径、等级和材质，尽量减少连接处的泄漏，易燃介质管道应尽量减少拐弯，拐弯时宜采用弯曲半径较大、内壁光滑的弯头。管道在室内外架空或埋地敷设时，都必须可靠接地。
5.泵、阀门
泵的安装和排布都一定的要求，必须符合安全生产及检修的需要，另外还应当考虑到操作面的间距。在考虑安装高度时，应把泵的气蚀余量因素考虑在内，在泵的选择上，要考虑到不同泵的特点及输送物料性质、所需流量和扬程等特性选用不同种类功能的泵。
阀门是介质流通或压力系统中的一种设施，它用来调节介质的流量或压力。其功能包括切断或接通介质，控制流量，改变流量，改变介质流向，防止介质回流，控制压力或泄放压力。
6.安全防护装置
装置在进行反应等化学工程学上的处理操作时，有时会偏离正常的运转状态而超温、超压。所以，在安全上需设置：压力控制装置，如安全阀、放泄阀、排泄管、防爆板、通风管；稳定装置，如反应控制剂注入装置、冷却装置；紧急控制装置，如报警装置和与此联锁并用自动或手动进行动作的控制装置。装置中除了产品之外，还会有很多废物或泄漏物。这些废物或泄漏物都具有一定的危险性，也必须进行安全处理，常需设置排放设备、排水器、防空管和废气和废液处理设备。
7.装置布置
装置布置包括设备、建筑物和通道布置，要考虑所处位置能让险物料的输送量最少、距离最短，设备的间距是否能将爆炸或火灾的破坏程度降到最低？
是否有足够的消防设施、灭火作业空间及安全通道。装置布置应确保过程顺利实施，安全间距符合规范，方便操作维修和消防作业，有利人员疏散。同时合理布置各设备，减少配管、阀门的尺寸及数量。如果装置内存在放热、有毒气体等设备，应考虑设备占地内的通风情况、防护墙等。
8.电气
在选用电气设备时，应根据爆炸危险场所的类别和等级，爆炸混合物的分级、分组情况，选择适用的电气设备。考虑把电气设备和线路，特别是正常运行时会发生火花的电气设备，布置在爆炸危险场所的外面。当必须安装在危险场所时，应布置在危险性较小的地点。而且在爆炸危险场所内应尽量少采用携带式电气设备。
电气配管配线时，应将开关、电缆集管设置在没有危险的地方，平面布置时也应考虑到不使动力线的保护层受腐蚀性介质的侵害。建筑和设备，应有可靠的防雷接地措施；可能产生静电的设备、管道应有防止静电积聚的措施。
9.仪表和自控
仪表是操作员的眼睛，自控系统是装置调节控制的中枢。应检查设计中是否有足够的仪表来指示生产工况和报警？在装置的整个设计过程中是否考虑了仪表的安全功能和控制功能的统一？爆炸危险区内的仪表、分析仪表、控制器均选择相应防爆结构或正压通风结构。散发有害气体或蒸汽的场合，应设置监测报警设施，火灾爆炸危险区内仪表线缆应采用非燃材料型或阻燃型。仪表配管、配线应将仪表设置在仪表室内集中管理，仪表配管配线应与电气配线分开敷设。
三、结束语
化工企业避免事故发生的最有效方法是消除危险因素。针对以上危险因素，可以通过多种手段来加强安全管理生产。首先必须以人为本，加强人的教育和管理；其次是加大安全投入，补充完善技术资料，健全安全体系，严查事故隐患是做好安全生产的重要措施。