化工设备安全性能评估及风险控制研究
李明海
青海东台吉乃尔锂资源股份有限公司 青海格尔木 816000
化工行业在国民经济中是一个非常重要的产业支柱,生产过程包含了很多复杂的化学反应和物理操作,高度依赖各种化工设备保持稳定运行。不过化工设备长时间在高温高压、腐蚀性强等工况条件下,设备的安全性就会面临很多问题。一旦设备有安全问题,不只会让生产停止带来经济损失,还可能发生火灾爆炸或者有毒物质泄漏等严重事情,对人们的生命和周围环境都会造成很大危险。因此,开展化工设备安全评估和风险控制的研究,对化工行业能够可持续发展来说非常重要。
一、化工设备安全性能评估方法
(一)基于可靠性的评估方法
基于可靠性的评估方法是以概率论和统计学作为基础,通过收集和分析设备的故障数据,建立设备的可靠模型,用来预估设备未来可能会出现的故障概率以及可靠性指标。该方法可以用具体数字来评价设备的安全性能,帮助企业了解设备的可靠情况,为设备的维修或者更换提供依据。举例来说,常用的故障树分析(FTA)和事件树分析(ETA)等方法,可以从整体系统出发来分析设备出故障的原因和后续结果,找出哪些关键因素影响了设备的安全性。
(二)基于风险的检验评估方法(RBI)
风险基础的检验评估方法是一种评估方法,这种方法同时考虑了设备可能失效的情况和失效后果的严重性。该方法通过对设备相关风险做出量化分析,从而决定检验的优先级和策略,合理分配检验的资源,提升效率和效果。当用在化工设备安全性能评估时,RBI 方法可以根据设备的风险高低级别,来制定专门性的检验方案,对于高风险设备就要更多检查和监控,降低设备出事故的可能性。
(三)无损检测评估方法
无损检测的评价方法是在不破坏设备和性能的情况下,对设备的内部缺陷与外部缺陷问题进行检测的技术。常用手段比如超声波、射线、磁粉、渗透等检测手段。这些方法能及时找到设备生产组装使用时产生的裂纹、气孔、夹渣等问题,给设备安全性的评价提供了直接的证据。通过这些检测的数据,可以知道缺陷的类型、大小、位置,评估缺陷对设备安全性能的影响程度,从而采取相应的修复措施。
二、化工设备运行风险识别
(一)机械故障风险
化工设备里的运转零件,比如泵、压缩机和鼓风机等等,长时间用下来因为摩擦太多、金属疲劳还有润滑油不够好等因素,很容易发生机械问题。比如轴承损坏、主轴可能断掉、扇叶被磨坏等情况。这些问题会引起设备运转出现问题,效率降低,甚至导致设备停机或者泄露。另外,设备的静止部件,如管道、容器等,也可能因腐蚀、裂纹等问题导致泄漏,造成物料损失和安全隐患。
(二)工艺操作风险
化工生产中的工艺操作参数存在很多变化,操作不当就会产生安全问题。比如温度或者压力控制不当就可能导致反应失控,甚至压力太大爆炸;原料的比例错误可能让反应变得特别剧烈或者做出来的产品不合格;操作的步骤错误可能会弄坏设备或者让原料泄露。同时,操作人员的技能水平、对待工作的态度还有他们安全意识,这些都对工艺操作的风险影响很大。
三、化工设备风险控制策略
(一)完善设备管理制度
想要保证化工设备的安全运行,首先就需要建立一套完整的设备管理制度。企业应制定详细点的操作规程,包括设备具体操作步骤、参数控制范围,还要提醒大家注意安全,这样工人才能正确使用机器。除此之外,建立设备维护保养制度,定设备的维护周期、维护内容和维护标准,定期对设备进行维护保养,及时发现和解决设备存在的问题。同时,建立设备档案管理,把设备基本信息、平时运行的各种数据、维修记录等都详细记录,为后叙要评估设备安全性或者管理提供参考依据。
(二)加强人员培训与管理
提高化工设备安全,关键是要让操作员和管理人员增加他们的安全意识和能力。公司应经常组织安全培训,教他们操作设备的安全知识以及遇到紧急情况的处理方法,让他们了解设备的性能和操作要求,学会安全操作方法和应急处理办法。同时,加强对操作人员考核和管理工作,建立考核机制,考试没通过的人就要重新培训,保证每个上岗的人都有资格。应该对管理人员进行安全管理培训,提高他们管理水平以及预防风险的意识。
(三)优化风险监测与预警系统
先进的风险监测和预警系统可以随时查看化工设备的正常运转,及时发现设备存在的安全隐患,并发出预警信号。企业应加大在风险监测预警系统的投入,引进最新的传感器、监测工具和数据分析方法,随时监测分析温度、压力、振动还以及泄漏等重要参数。一旦检测到数据超过之前设好的安全值,系统就能自己发出警报,让操作和管理的人及时进行处理。同时,还要建立预警信息反馈机制,及时分析处理预警信息,不断改进整个监测预警系统的效果。
(四)制定应急预案
制定科学正确的应急预案计划是处理化工设备突发事故的重要保证。企业需要结合化工设备本身特征以及可能发生的事故,制作具体的应急预案方案,明确事故发生时的应急组织机构、应急响应程序、应急处置措施等。按时组织应急演练活动,验证和改善应急预案的可行性和有效性,增强企业面对突发事故的处理能力。同时,预案还要动态管理,根据设备升级改造、工艺调整和实际演练中的情况, Σ=Σ 及时修改完善应急预案内容。
结论
化工设备的安全评估和风险控制都是保障化工安全生产稳定运行关键部分。用科学的评估办法可以正确判断设备安全情况,发现设备在使用时可能存在的隐患。在此基础上,制定并实施完善的风险控制策略,比如健全设备管理制度、加强员工培训要、优化监测预警系统、制定应急预案等,降低设备运行的危险性,减少事故发生的概率,保证化工企业的经济和社会效益。随着化工行业的发展与技术进步,设备安全评估和风险管控的研究还要继续深入开展,不断探索新的评估手段和控制方法,这样才能满足化工行业的新需要。
参考文献:
[1] 王乐 . 石油化工企业设备采购项目的风险管理研究与应用 [D]. 上海交通大学 [2025-06-17].DOI:CNKI:CDMD:2.1012.017216.
[2] 周海涛 . 化工工艺安全风险评估与控制策略研究 [J]. 石油石化物资采购 , 2024(12):181-183.