浅谈化工生产安全

孙建、 陈蕴超

（辽宁环亚科技检测有限公司 辽宁抚顺 113003 ）

摘要：随着二十一世纪的到来，中国经济飞速发展是有目共睹的，我国的综合国力也得到了飞速的提升，国力的提升正是由于生产资料的充裕来作为前提保证的，生产资料在我看来有很多种，比如说军工用的、日常民用的、医疗卫生用的、建筑用的等等，归根结底离不开我国化工领域的进步，以往人们引以为傲的化工巨头都是美国的美孚石油公司、德国的巴斯夫石油公司、法国荷兰合资的壳牌石油公司，但是现在我可以自豪的说中国的石油化工行业发展迅速，比如作为央企巨头的中国石油天然气股份有限公司、中国石化有限公司；作为民营企业的万华化学、恒利石化有限公司的核心技术和工艺水平也达到了世界领先水平，但是由于物料和生产条件的危险性，决定了化工生产过程对安全条件的把控是十分重要的。本人从化工工艺、化工厂区域布局、化工厂控制设备这几个技术层面来讨论化工生产安全。

关键词：化工安全 化工工艺 化工厂区域布局 化工设备

1. 化工工艺

安全的最高层次是本质化安全，但由于化工的反应底物本身就是危险化学品，因此很难做到工艺的本质化安全。常接触到的化工工艺有卤化反应、硝化反应、加氢反应、聚合反应。

（1）卤化反应工艺

卤化反应是指向反应物料中引入卤族元素的反应，典型的卤化反应为氯化反应。氯化反应为放热反应。反应特点为所用的原料多具有燃爆危险性。氯气为剧毒化学品，氧化性强。氯气中铵盐等杂质超标，会形成爆炸性 物质三氯化氮。产物氯化氢腐蚀性强。因此在我们日常操作巡检时要重点监控反应釜和储罐。在日常生产过程中应该将反应釜温度、压力与釜内搅拌、氯化剂流量、氯化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。设置安全设施，比如：安全阀、高压阀、紧急放空阀等等。

（2）硝化反应工艺

硝化反应为放热反应。反应特点为反应速度快、放热量大，反应底物具有燃爆危险性，硝化试剂具有强腐蚀性、强氧化性、与油脂、有机化合物接触能引起燃烧或爆炸，硝化产物和副产物具有爆炸危险性。因此在我们日常操作巡检时要重点监控硝化反应釜和后处理分离单元。在日常生产过程中应该将反应釜温度与釜内搅拌、硝化剂流量、硝化反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。还应设有泄爆管和紧急排放系统。分离系统温度与加热、冷却形成联锁，温度超标能停止加热并紧急冷却。

（3）加氢反应工艺

加氢反应为放热反应。反应特点为反应物料有燃爆危险性，氢气具有高燃爆危险。加氢反应为强放热反应，氢气在高温高压下与设备钢材接触，钢材的碳分子与氢气发生还原反应生产碳氢化合物，使钢制设备强度降低。催化剂再生和活化过程易引发爆炸。反应尾气中含有氢气和其他杂质排放时易爆炸。因此在我们日常操作巡检时要重点监控加氢反应釜和氢气压缩机。将加氢反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、氢气流量、加氢反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，设立紧急停车系统。设置加入急冷氮气或氢气的系统。设置安全泄放系统。

（4）聚合反应工艺

聚合反应为放热反应。反应特点为反应物料有燃爆危险性，反应过程中热量不能及时移出，随物料温度上升，发生裂解和暴聚，进而引发反应器爆炸。部分聚合助剂危险性较大。因此在我们日常操作巡检时要重点监控聚合反应釜和粉体聚合物料仓。应将聚合反应釜内温度、压力与釜内搅拌电流、聚合单体流量、引发剂加入量、聚合反应釜夹套冷却水进水阀形成联锁关系，在聚合反应釜处设立紧急停车系统。当反应超温、搅拌失效或冷却失效时，能及时加入聚合反应终止剂。设置安全泄放系统。

2. 化工厂区域布局

（1）化工厂选址

化工厂一般布置在城市周边区域，交通便利区域。

（2）厂区布局

生产工艺装置区是易燃易爆、有毒的特殊危险的地区，一般布置在厂区的中央部分，工艺装置区宜布置在人员集中场所及明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧；在山区或丘陵地区，避免布置在窝风地带。洁净区、生活管理区、锅炉房、变配电站区域布置在全年最小频率风向的下风侧。

（3）车间设备布局

生产装置应布置在敞开或半敞开式的建筑物，构筑物内；同类火灾爆炸危险物料的设备或厂房，应尽可能集中布置。

室内有爆炸危险的生产部位应布置在单层厂房内，并应靠近厂房的外墙。多层厂房应布置在顶层靠外墙处。

有火灾爆炸危险的生产厂房，应在易爆部位设置必要的泄压面积，泄压部位不要靠近人员集中或交通要道处。

换热设备应尽可能布置在地面上，数量较多也可以布置在框架上。物料温度超过自燃点的换热设备不宜布置在框架内的底层。重质油品或污染环境的物料的换热设备不宜布置在框架上。

3. 化工厂控制设备

这里首先我想说的是化工厂的操作系统应选用DCS或PLC自动控制系统，在此基础上设置SIS安全联锁系统，该系统与紧急切断阀、放空阀进行联锁，对物料进行紧急切断，对反应设备内压力紧急排放。

其次是化工厂的设备，化工厂的换热器、反应器较多。

换热器在使用时要注意管束故障、法兰盘泄漏、异常振动。通过添加阻垢剂、控制管内液体流速、选用耐腐蚀材料、增加管壁厚度、加合成树脂来解决管束腐蚀磨损问题。通过减少开停车次数、安装调整槽、减小挡板间距、减小管束通过挡板的孔径来解决异常振动问题。通过内压力紧固垫片的方法来解决法兰泄漏问题。

反应器应有足够的反应容积，保证设备的生产能力。有良好的传质性能，使反应物料之间或与催化剂之间达到良好的接触。有足够的机械强度和耐腐蚀能力。

最后我想说的是化工厂的报警装置，报警器的探测器安装地点与周边工艺管道或设备之间的净空不应小于0.5米。气体如果比空气重，探测器宜距地坪0.3-0.6m，检测比空气轻的气体，探测器宜布置在释放源上方2.0m内。检测比空气略重的气体时，探测器安装高度宜在释放源下方0.5-1.0m，检测比空气略轻的气体，探测器的安装高度宜高出释放源0.5-1.0m。氧气探测器安装高度宜距地坪1.5-2.0m。

4总 结

在这个化工技术飞速发展的时代，化工为人们带来了千千万万种新的材料、新的物件，但是其本身存在危险性，我想通过化工工艺、化工厂区域布局、化工厂控制设备、作业管理这几方面的控制可以实现化工生产的安全。

参考文献

1. 陈敏恒，丛德滋，齐鸣斋，化工原理（上、下册).第五版：化学工业出版社，2020.

2. 赵劲松，陈网桦，鲁毅,化工过程安全.化学工业出版社，2015.

3. 孙士铸，刘德志，化工安全技术.化学工业出版社，2019.

4. 朱志庆，房鼎业，化工工艺学.化学工业出版社，2017.