1)涉及物料多,危险程度高
化工生产所需物料、半成品或成品种类繁多,且绝大多数存在易燃、易爆、剧毒、腐蚀性强等问题。这就给化工生产、运输、储存等提出了特殊的要求。
2)生产工艺条件苛刻
有些化学反应在高温、高压条件下进行,有的则在低温、高真空度下进行,有些则在无水环境中进行。如在由轻柴油裂解制乙烯,进而生产聚乙烯的生产过程中,轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800℃,裂解气要在深冷(-96℃)条件下进行分离得到纯度为99.99%的乙烯,而乙烯气体需在294 MPa压力下聚合,制得聚乙烯树脂。
3)生产规模大型化
化工生产逐渐采用大型装置,这是降低基本建设、过程生产和过程管理成本,提高劳动生产效率,提高市场竞争力的迫切要求。以化肥生产为例,20世纪50年代合成氨的最大规模为6万吨/年,60年代初为12万吨/年,60年代末为30万吨/年,70年代发展到50万吨/年以上。乙烯装置的生产能力也从20世纪50年代的10万吨/年发展到70年代后的60万吨/年。当然并不是化工生产装置越大越好,这还涉及技术经济的综合效益问题,例如,目前新建的乙烯装置和合成氨装置大都稳定在30万~45万吨/年的规模。这样的大规模生产装置,日常操作维护技术要求高,程序性强,一旦发生操作失误,后果不堪设想,需要操作维护人员具有极强的责任心。
4)生产方式日趋自动化
随着先进生产技术的采用,化工生产方式从过去的手工操作、间断生产逐步转变为高度自动化、连续化生产;生产设备由敞开式发展为封闭式;生产控制由多点现场操作观察演变为集中控制,由计算机遥控监测。
化工企业生产的上述特点对安全生产提出了更高更专业的要求,尤其要预防重大火灾、爆炸等事故的发生,保护国家财产和职工生命安全。因此,努力提高设备的安全化程度,积极推进现代化管理,强化安全管理责任制,提高化工企业职工的安全意识和技术素质十分必要。
随着化学工业的发展,涉及的化学物质的种类和数量显著增加。很多化工物料本身的易燃性、反应性和毒性决定了化学工业生产事故的多发性和严重性。反应器、压力容器的爆炸以及燃烧传播速度超过声速的爆轰,都会产生破坏力极强的冲击波,冲击波将导致周围厂房建筑物的倒塌,生产装置、储运设施的破坏以及人员的伤亡。如果是室内爆炸,极易引发二次或二次以上的爆炸,爆炸压力叠加,可造成更为严重的后果。多数化工物料对人体有害,设备密封不严,特别是在间歇操作中泄漏的情况很多,容易造成操作人员的急性或慢性中毒。据我国化工部门统计,因一氧化碳、硫化氢、氮气、氮氧化物、氨、苯、二氧化碳、二氧化硫、光气、氯化钡、氯气、甲烷、氯乙烯、磷、苯酚、砷化物这16种化学物质造成中毒、窒息的死亡人数占中毒死亡总人数的87.6%,而这些物质在一般化工厂中是常见的。在生产、使用、储运过程中操作或管理不当时,这些危险化学物质就会发生火灾、爆炸、中毒和灼伤等安全生产事故。
随着化学工业的发展,化工生产呈现设备多样化、复杂化以及过程连接管道化的特点。如果管线破裂或设备损坏,会造成大量易燃气体或液体瞬间泄放,迅速蒸发形成蒸气云团,与空气混合达到爆炸下限。云团随风飘移,飞至居民区遇明火爆炸,会造成难以想象的灾难。据估计,50吨的易燃液体泄漏、蒸发将会形成直径为700m的云团,在其覆盖下的居民,将会被爆炸的火球或扩散的火焰灼伤,火球或火焰的辐射强度将远远超过人所能承受的程度,同时还会因缺乏氧气而使人窒息致死。
化工装置的大型化使大量化学物质都处于工艺过程或贮存状态,一些密度比空气大的液化气体如氨、氯等,在设备或管道破裂处会以15°~30°呈锥形扩散,在扩散宽度100m左右时,人才容易察觉迅速逃离,但在距离较远而毒气尚未稀释到安全值时,人则很难逃离并导致中毒,毒气影响宽度可达1000m,甚至更宽。