化学工程与工艺中的过程安全评估与风险控制

摘要：本文深入探讨化学工程与工艺中的过程安全评估与风险控制。在评估方法与技术上，定性评估涵盖安全检查表法、故障类型和影响分析、危险与可操作性分析，各方法从不同角度识别安全隐患；定量评估包括故障树分析、事件树分析、概率风险评估，实现风险量化。新兴技术如物联网、大数据、人工智能为安全评估带来新契机。风险源分析层面，化学物质风险涉及化学品危险性分类、泄漏风险；工艺过程风险聚焦反应及单元操作风险；设备设施风险涵盖常见故障及特种设备风险；人为因素风险剖析失误原因及评估控制方法。

关键词：化学工程与工艺；过程安全评估；风险源分析；风险控制策略

引言：化学工程与工艺作为推动现代工业发展的核心力量，在为社会创造巨大价值的同时，也因生产过程的复杂性和危险性，面临着严峻的安全挑战。化工生产安全事故屡见不鲜，给人员生命、财产安全以及生态环境造成了难以估量的损失。在此背景下，深入开展过程安全评估与风险控制研究，精准识别风险源，制定科学有效的控制策略，成为保障化工行业可持续、安全发展的当务之急。本文旨在全面剖析相关内容，为化工安全生产提供理论依据与实践指导，助力行业安全水平提升。

一、过程安全评估方法与技术

1.1定性评估方法

SCA是对有关标准、规范等所规定的项目检查表进行评审，根据化工生产工艺流程将化工装置所涉及的各个环节分解为若干类，对生产装置的安全状态进行判断检查的一种最基本、最常用的定性评价方法。以化工装置为例，装置检查表主要有生产装置设备设施完整性、安全防范措施的可靠性、操作人员执行规程、操作规程、作业人员持证上岗等情况。通过对照检查表对各装置分表检查，简单、直观地查找装置的不安全因素，但依赖于人的主观经验，特别是很难发现具有较大结构复杂性和不安全性等深层次问题的隐患。

1.2定量评估方法

故障树分析是从不希望发生的事件开始，将逻辑门连接形成逐级与之相联系的所有直接、间接故障原因。在化工过程中，以爆炸事故作为顶事件建立故障树，分析各基本事件的发生概率，计算最小割集、最小径集，评价事故发生概率，确定事故发生的关键致因，提出预防事故的对策措施。事件树分析从初始事件为开始点，按事件发展的先后顺序分析后续事件导致的所有可能发生事件序列及结果。

1.3安全评估技术的发展与应用趋势

在物联网技术应用背景下，化工设备或生产环境中的各类温度计、压力表、流量计等传感器可以将实时的温度、压力、流量等数据通过互联网传输至监控室，实时地动态监测生产设备、检测危险预警指标。大数据分析技术对历史与实时监测大数据进行数据挖掘，找到潜在的安全规律，对设备损坏事故进行预测预警。

二、化学工程与工艺过程风险源分析

2.1化学物质风险

化工企业化工生产过程复杂，并且生产过程中会使用大量的危险化学品。如易燃物质如汽油、乙醇等，闪点较低，常温或稍高温度下在明火、火花等点火源作用下就极易着火燃烧，造成火灾事故发生。易爆物质如硝酸铵、三硝基甲苯，受撞击、摩擦或受热时就会瞬间发生剧烈爆炸反应，并产生强大的爆炸威力，对周围环境及人员造成毁灭性的损伤。有毒物质如氰化物、汞及其化合物等，若经由呼吸道、皮肤、误食等途径进入机体后就会对机体产生影响，改变其正常生理机能，导致中毒死亡事故发生。

2.2工艺过程风险

很多化学反应为放热反应，反应过程中如果不及时散热，反应体系的温度将迅速上升，从而会发生反应失控现象，甚至反应物的急剧燃烧引发爆炸。在聚合反应时，由于各种反应条件如反应温度、反应压力以及反应单体浓度等控制出现问题，很容易导致反应聚合物的分子量分布不均或出现爆聚。化工单元操作同样如此，如在蒸馏过程里，当塔内的气液负荷控制不合理出现液泛，严重地影响产品质量和产量。萃取过程里，由于萃取剂使用不合理或设备密封不严而使得萃取剂发生泄漏，会对周围环境产生污染危害人的身体健康。

2.3设备设施风险

化工装置长期运转，就会出现装置缺陷。反应容器、设备由于内衬腐蚀、搅拌器故障，造成跑料、反应失控。输送管道输送高温高压腐蚀性的物料，受到磨损腐蚀，造成泄漏。特种设备压力容器等由于超压运行，造成压力表、安全阀等安全附件失效，都有可能发生爆炸事故。

2.4人为因素风险

人的因素，司机违章操作，不严格执行规章制度开机、随意改变工艺，易导致事故的发生。安全意识不强，工作中未按规定使用个人的防护用品易产生违章动用，接触危险物质。管理制度不严，安全教育不到位，员工对危险性认识不足；对安全检查制度执行不到位，不能及时检查、发现、消除设备隐患和作业中操作的不规范行为，往往会导致事故发生。

三、过程安全风险控制策略与措施

3.1工程技术措施

技术防控以本质安全设计为主。在工艺设计过程中应优先选择危险性低的工艺路线，从源头进行风险削减。如采用微反应技术替代传统间歇工艺，反应温度低、时间短，进而降低反应失控的风险性；在设备选型设计中优先选择具有安全性能良好，避免物料泄露。安装防火防爆装置、围堰等，通过阻火器阻止火焰的蔓延，避免爆炸事故影响范围的扩散，泄漏控制设施控制泄漏物料，避免其泄露而造成环境污染。紧急切断装置等措施，在出现突发危险情况下能快速切断物料输送的路径，防止事态扩大。

3.2管理措施

安全管理制度是安全生产的基础，企业应制定完善的安全生产责任制度，把企业安全生产责任具体到部门和岗位，落实到人头；制定安全操作规程，使职工有章可循，防止违章作业。加强安全教育培训制度，经常组织开展各种形式的安全知识、技能培训，提高职工的安全素质和安全生产技能，使职工熟悉危险化学品的危险性、掌握危化品意外事故的应急处理技能；加强安全检查制度，加强日常巡视检查、专项整治、定期检查，发现设备隐患和职工作业违章情况，对存在隐患建立台帐，并对隐患整改情况进行跟踪，形成完整的闭环管理。

3.3应急管理措施

应急预案编制，企业应结合自身生产特点，针对火灾、爆炸、泄漏可能发生的事故，编制符合企业实际情况和需求的、可操作性强的应急预案，明确应急组织机构及人员，应急职责，应急响应的程序、措施等，定期组织开展应急预案演练，以检验应急预案的科学性、可操作性及员工应对安全事故的应急响应能力和协同配合能力。认真梳理安全隐患，及时发现预案存在的问题及时调整完善。合理配备应急救援资源，组建专业应急救援队伍，配备灭火器、防护服、堵漏器等必要应急救援物资，以及消防车、救护车、气体检测仪等先进的应急救援设备，并定期做好应急救援设备的维护和更新。一旦发生安全事故，能够迅速投入使用，最大限度地减少事故发生后造成的损失。

结语

化学工程与工艺的过程安全至关重要。定性与定量评估方法助力精准识别风险，风险源分析涵盖化学物质、工艺、设备与人的因素。工程技术、管理及应急管理措施构建起安全防护网。未来，应持续完善评估体系，融合新兴技术强化风险防控，提升化工行业本质安全水平，保障生产安全与社会稳定，推动行业绿色、安全、可持续发展。

参考文献

[1]陈应虎.化学工程与工艺中的过程安全评估与风险控制[J].中国石油和化工标准与质量，2024，44（19）：1-3.

[2]杨凤霞，周文正，杨颖慧.化学工程工艺中绿色化工技术的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2025，45（04）：178180.