石油化工企業(yè)生產(chǎn)中所處理的物料其性質(zhì)千差萬別，絕大部分物料都存在易燃易爆、有毒有害、腐蝕性強，或自聚或分解等危險特性，工藝生產(chǎn)流程也各不相同，十分復雜。許多工藝品種涉及到氧化、聚合、電解、取代等反應過程，而這些反應過程常伴隨著高溫、高壓的反應環(huán)境。這些工藝過程一旦出現(xiàn)反應原料比例失控、撤熱不當、操作失誤。
就可能導致飛溫、爆聚，進而導致爆炸等危險的發(fā)生，從而造成安全事故。其影響范圍大、傷亡人數(shù)多，還會帶來環(huán)境污染和社會穩(wěn)定等問題。在石油化工生產(chǎn)裝置中，保持安全運行已經(jīng)成為貫徹裝置全生命周期的必然追求。在流程工業(yè)中保障安全常用的措施有增加安全設備、增加操作人員及巡檢頻率等。
此類措施雖然在一定條件下有利于降低風險，但是增加安全設備必然會導致流程變得復雜和對安全系統(tǒng)要求的提高;增加操作人員及巡檢頻率將加大操作人員的工作強度及心理壓力，這與企業(yè)追求利潤的基本目標相悖。由于無法避免自動控制檢測元件的失效性和人為的操作失誤，潛在的風險會一直伴隨著生產(chǎn)裝置的運行而存在。
為了降低過程風險，對過程進行本質(zhì)安全設計顯得尤為緊迫。2本質(zhì)安全的設計原則自20世紀50年代本質(zhì)安全理論誕生以來，大致經(jīng)歷了經(jīng)驗、制度和預控3個階段。預控即本質(zhì)安全階段，是安全管理的階段，其基本的原理是運用風險管理技術，采用技術和管理綜合措施，以預測潛在風險源來控制事故，從而實現(xiàn)一切意外和風險均可控的目標。
本質(zhì)安全設計是實現(xiàn)該目標的主要前提和保證。本質(zhì)安全設計是從項目規(guī)劃、工藝開發(fā)、過程控制等源頭消除或降低危險、有害因素，從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的，因此，必須遵守以下設計原則。安全第預防為主的原則以人為本、安全是本質(zhì)安全設計的目標。生產(chǎn)和安全相互依存，不可分割。離開生產(chǎn)活動。
安全就失去了意義，沒有安全保障，生產(chǎn)就不能順利進行。安全和生產(chǎn)的辯證關系要求石油化工裝置本質(zhì)安全設計過程中必須執(zhí)行有效性服從安全性原則。有效性是裝置正常運行占總的百分比。任何裝置都不能排除出現(xiàn)故障的可能性，本質(zhì)安全裝置也不例外，關鍵是在故障出現(xiàn)時，能否及時診斷、定位、排除和報警。
為了得到好的有效性，本質(zhì)安全裝置必須具備容錯和診斷功能，以減少停車。為此，應在設計中采用分散和冗余技術。分散包括本質(zhì)安全裝置各組成單元的結構分散、設備物理分散、控制系統(tǒng)信號采集點分散和網(wǎng)絡分散等。冗余包括裝置結構化及其數(shù)量冗余、控制系統(tǒng)冗余、通信模件冗余、連接介質(zhì)冗余和電源冗余等。
容錯是提高裝置有效性的重要手段。容錯是指裝置在出現(xiàn)故障時仍能繼續(xù)工作，同時又能查出故障的能力。容錯包括3種功能：故障檢測、故障鑒別、故障隔離。冗余、容錯、重化結構裝置的配置，在提高裝置安全性和診斷覆蓋率的同時，也提高了裝置的有效性。有效性不影響系統(tǒng)的安全性，但裝置的有效性低可能會導致裝置和工廠無法進行正常生產(chǎn)。
2.2設備技術優(yōu)先原則安全和危險是一對互為存在的概念，安全度和危險度分別是這對概念的定性和定量的度量。人的操作和管理失誤、設備故障、意外因素等引發(fā)事故是不可避免的。
經(jīng)過特別、專門技術的設計和加工，設備的失誤率可低于萬分之一或更低。因此，創(chuàng)造失誤率很低的技術條件來保障安全生產(chǎn)，就成為必然的選擇。要保障安全生產(chǎn)，工藝技術、工藝設備、控制系統(tǒng)和建筑設施等應具有預防人為失誤和設備故障引發(fā)事故的功能，限度也要做到即使發(fā)生事故，人員不受傷害或能保證人員安全撤離。
同時控制事故的影響范圍，以降低事故的嚴重程度。這就是本質(zhì)安全設計的設備技術優(yōu)先原則。2.3目標故障原則事故是指造成人員死亡、受傷，引發(fā)職業(yè)病，造成財產(chǎn)損失或其他損失的意外事件。造成事故的根本原因是存在危險有害物質(zhì)、能量和危險有害物質(zhì)、能量失去控制的綜合作用，并導致危險有害物質(zhì)的泄漏、散發(fā)和能量的意外釋放。
故障(Failure)是功能單元終止執(zhí)行要求功能的能力，根據(jù)故障的表現(xiàn)形式可分為顯形故障和隱形故障。顯形故障是指能夠顯示自身存在的故障，屬于安全故障。隱形故障是指不能顯示自身存在的故障，屬于危險故障。危險故障是使本質(zhì)安全系統(tǒng)處于危險并使其功能失效的潛在故障，隱形故障一旦出現(xiàn)，可能使生產(chǎn)裝置陷入危險。
本質(zhì)安全系統(tǒng)的設計目標就是使系統(tǒng)具有零隱形故障，并且盡量少的影響有效性的顯形故障，從而降低裝置生產(chǎn)的事故率。圖片3石油化工裝置安全設計3.1工藝路線的安全設計先要保證安全，對原料和輔料有選擇余地時，要盡量選擇危險性較小的物料。還可以完善工藝過程的條件使反應劇烈程度降低，在可能產(chǎn)生高溫、高壓環(huán)境的設置不同形式的溫度、壓力、液位、流量檢測儀表。
必要時設置安全泄放設施和事故收集裝置，提升工藝設計的本質(zhì)安全。再有，使流程盡量簡單化，這樣干擾也會變小。值得注意的是危險介質(zhì)的儲存量，儲量越大，發(fā)生事故時的危害及影響范圍就會越大。3.2工藝流程的安全設計提前考慮好正常操作、事故操作以及緊急事故處理時安全有效的措施;有火災爆炸可能性的工藝過程。
一定要定期進行檢查，并采取一定措施防止危險的發(fā)生;設計火炬系統(tǒng)時，考慮泄放物料的大泄放量、物料壓力、物料性質(zhì)、可能發(fā)生的爆炸、堵塞及超溫等問題;流程設計要全面考慮檢測儀表、自動控制回路的設計，還要注意危險物料的儲量;對于泄壓系統(tǒng)的設計，要全面考慮被保護設備的工作壓力與安全閥、爆破片設定壓力的關系。
做好火災、公用工程中斷等事故時的安全泄放量計算，進而選擇合適的安全泄壓設備;對于供電、供水等設施的設計，不僅要滿足正常狀態(tài)的要求，還要滿足事故狀態(tài)的要求。例如，供水發(fā)生中斷，冷卻系統(tǒng)維持正常冷卻的要在10分鐘以上;控制室的設計要盡量保證事故狀態(tài)下也不致受到破壞，而且能控制事故的蔓延;設置自控檢測儀表、集散控制系統(tǒng)(DCS)及安全儀表系統(tǒng)(SIS)。
關鍵部位還應設置常規(guī)和異常雙重檢測系統(tǒng)。裝置布置的安全設計
，盡量將設備布置在露天或?qū)挸ǖ慕ㄖ飪?nèi)，防止事故發(fā)生時造成嚴重的損壞;
第二，處理同類危險物料的設備盡量分區(qū)集中布置，有利于工作的開展;
第三，要按照流程設計裝置的平面布置，并考慮預防工作的相關要求及預留維修、消防等操作空間;
第四，一些危險的生產(chǎn)設備要單獨布置，且要盡量靠近廠房外墻，同時，休息室、辦公室等不應設置在危險廠房內(nèi);第五，危險的生產(chǎn)廠房還應設置一定的防爆、泄爆措施，必要時可安裝防護擋板，危險性大的反應器和其它設備間要布置防爆隔離墻，若是多個反應器，則各反應器間也要設置隔離墻;第六，各類設備的布置間距要滿足《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB)中的防火間距要求。
同時設置消防通道，消防作業(yè)不能出現(xiàn)死角，為方便人員的操作和撤離，建筑物要根據(jù)規(guī)范設計逃生通道，同時要注意設備及通道間的連接性
本質(zhì)安全設計是石油化工裝置達到安全狀態(tài)的保證，是進行安全生產(chǎn)的重要前提保證。通過消除人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，來實現(xiàn)安全設計的各階段任務。