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浅谈化工工艺设计中安全问题及控制薛年飞

发表时间：2020/6/1 来源：《基层建设》2019年第35期作者：薛年飞

[导读] 摘要：近几年随着人们生活水平的提高，对物质的需求也越来越多，这就促进了化工工业的快速发展，化工工艺是将化工产品从设计到实现的过程，它对专业的要求很高，设计及制作的过程比较复杂，所以出现的问题也比较多，因此设计人员要对工艺设计过程中可能存在的问题规范化，有效避免事故发生，本文将结合化工生产中的因素及环节来谈谈设计中的安全问题及控制。

        江苏省瑞丰高分子材料有限公司江苏省泰州市
        摘要：近几年随着人们生活水平的提高，对物质的需求也越来越多，这就促进了化工工业的快速发展，化工工艺是将化工产品从设计到实现的过程，它对专业的要求很高，设计及制作的过程比较复杂，所以出现的问题也比较多，因此设计人员要对工艺设计过程中可能存在的问题规范化，有效避免事故发生，本文将结合化工生产中的因素及环节来谈谈设计中的安全问题及控制。
        关键词：化工工艺；工艺设计；安全；控制
        引言
        近年来我国化工工业的发展比前几年要快许多，化工产量也在不断增加，发展快的同时也出现了一系列的问题，引起了社会的强烈关注。因为化工行业与其他行业不同，它具有一定的危险性，有时甚至会带来生命危险，因此想要把生产过程中安全系数提高，消除隐患就势在必行，这需要设计人员要充分了解化工生产的特点，做好充分的认识与控制，一定要提前分析化工生产过程中可能存在的问题，做好具体的解决措施。
        1化工工艺设计特点
        化工工艺是指根据化学反应，将原料转变成所需要的化学物质的过程，也就是说化工工艺是指将设计稿转换为现实物品的过程，在整个过程中，设计人员需要考虑的因素很多，比如经济，合理，可操作性等等，它不仅包含了化学工艺专业知识还需要涉及到安全方面的知识，所以它的综合性相比于其他行业是非常强的，当然对从业人员的专业要求也会非常高，要求从业人员在化工过程中要密切协调确保各个环节都不能出差错。
        化工生产过程涉及到的设备和物料特别多，管道系统也非常复杂，因为化工产品都是有期限的，很多化工企业为了让自己的产品早日上市就催促自己的员工提高工作效率，这样就会造成在前期设计的过程中没有考虑到很多安全因素，往往都是出现问题了才会对方案进行修改，这样导致的结果就是人力和物力的浪费，而且出现问题解决通常会比较麻烦，而且可能会因为工作人员的疏漏造成更大的安全问题。
        2化工工艺设计中的安全问题
        2.1化工反应装置方面的安全问题
        化工反应是化工行业的生产核心，如果前期没有做好布局准备，设备没有挑选好，就会埋下许多安全隐患，在化学反应过程中会产生大量的物质，而且大多数的化学反应都具有腐蚀性，易燃易爆性，所以一定要根据物质的不同选取不同的反应装置，比如对于易燃的物质选择防高温的安全管道，这样就可以避免事故的发生。所以在化工反应装置上要根据化学物质的特性及要求来选择相应的装置，通过化工反应装置上控制温度，强度要求，传热要求等多个方面措施确保整个生产过程安全科学合理，避免事故的发生。
        2.2化工工艺路线方面的安全问题
        化工工艺生产整体的工艺会特别复杂，而且各个环节之间都是有连贯性的，如果一个设备发生了安全事故，则必将对整个生产过程造成严重的影响，比如造成设备损耗，一些安全人身问题等等，比如企业中某一处的设备输气管道发生破裂，很有可能会导致化学物质的外泄，这样肯定会对人身安全造成极其严重的影响，因此设计科学合理的化工工艺路线是十分有必要的。
        一般的化工工艺都会涉及到很多条工艺路线，一定要确保各个生产路线所使用的物料之间的使用安全，因此在工艺路线设计时一定要对生产材料设备和条件充分考虑，选择无危害或者是安全的材料，选择能够提高原料生产率的设备，选择能够有效处理污染污染物的生产设备，通过不断改善和优化化工工艺的流程，这样才能确保整个流程中的安全可靠性，对环境的污染也会降低。
        2.3管道方面的安全问题
        化工生产过程使用的物料多数具有易燃、易爆、易腐蚀的特点，如果在工艺输送的过程中发生泄漏等故障，这样会导致有害物质流出，可能会对环境造成危害，更重要的是可能会出现人员伤亡。所以设计管道时要充分考虑各方面的因素，避免造成管道泄漏特别是管道的规格链接处等材料的使用，管道易出现泄漏的部位也要进行严格审查，另外要根据物料的不同选择合适的管道走向，避免出现超压对管道造成不利的情况出现。

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        3化工工艺设计中的安全问题及相应的控制措施
        3.1对工艺物料安全的控制措施
        在化工工艺领域，使用的材料大多数都是有危险性，如有毒，易燃易爆等，很多材料在运行过程中要经历高温高压，这样就容易造成燃料爆炸问题，造成不必要的损失，另外有些原材料在遇到阳光空气等介质会发生化学反应，这些不良反应大多在后续的反应过程埋下严重的安全隐患，所以化工人员要高度重视原料问题，对所涉及到的原材料和半成品等的化学性质要进行充分的安全检测，并提前做好相关的预防措施，避免出现不必要的安全事故。
        在工艺物料安全识别方面，对工作人员就提出了更高的要求，化学反应会产生大量的热量，其可操作的区域并不会很大，这就对化学反应的控制造成了很大的限制。所以要求工作人员在开始化学反应前就要对物料进行充分的研究，知道如何应对冷却搅拌等问题，在充分掌握了情况之后才能对可能发生的危险有充分的认识，进而才能做好更充分的而准备，避免出现化学工程中出现失控问题。
        3.2合理控制化工工艺路线
        因为化工项目存在多条工艺路线，所以设计时一定要深入了解化工设备参数，生产条件等各个因素，综合考虑化学过程产生的危险，选择最为合适的工艺方案，对于化工危险品要谨慎用量，确保在安全的范围内，对于生产条件要不断优化，设备的选择要尽力选择新装备，要降低废气废水等的排放，同时对这些废料进行充分的循环使用，这样才能节约能源同时对周围环境降低污染。
        3.3积极改善生产环境
        化工生产过程出现污染问题是很常见的，但是为了响应国家的号召，要减少相应的污染，这就要求企业不仅要在前期选好合适的物料，尽量减少污染源的产生，在生产过程也要做好污染物的回收处理，减少生产过程中能源的损失，在后期也要积极采用新的方法做好排除废物的回收利用，积极预防空气污染，这样也可以增加企业的效益，最大限度做好节能减排。
        3.4反应设备的安全问题与控制途径
        化工反应涉及的化学反应联系比较多，常见的化学反应有置换反应、取代反应、氧化还原反应等等，我们知道不同的化学反应具有不同的反应过程，有的反应需要催化剂，有的需要引发剂，有的化学反应比较剧烈，这时就需要做好相应的预防措施，而有的化学反应则比较缓慢需要加入适当的引发剂，化工生产方式也很多，按照容器来划分可以分为管式反应器、塔式反应器等多种反应形式。按照物料的投放流程可以分成连续式。
        在化工工艺设计中方案的选择要充分考虑到化工反应的条件，针对不同的化工生产特点选择合适的设备，对于一些反应速度很快且散热较多的化学反应要充分考虑到反应失控的问题，装置在反应前期做好冷却，终止等应急系统，这样就可以让整个化学反应处于可控制的阶段，就可以避免因为温度过高，压力过大造成的化学爆炸情况，就可以避免造成企业不必要的损失。
        化工生产也可以通过设计保护措施来对反应进行控制，比如在聚合反应中可以添加一些阻聚剂来控制整个化学反应的速度，另外为了防止外部空气进入管道对反应造成干扰，化工设计可以采取正压操作，避免管道内部发生爆炸，对于高位高压的反应要格外重视，确保容器内部的强度和结构的安全，同时也要做好相应的压力控制工作，设计安全阀，紧急排放系统等等，这样就可以避免容易因为压力过大发生爆炸造成的安全事故。
        4结束语
        化工行业与人类的日常及社会经济发展都有着十分密切的关系，因此化工行业应该严格控制生产过程中的安全性，设计人员要严格遵守化工行业的相关的规范要求，在化工反应过程中做好各个环节的监督和管理，同时也要做好工艺物料及工艺路线方面的安全问题控制工作，只有在前期做好充分准备，才能有效避免各方面安全生产事故问题的发生，这样才能有效提升企业的经济效益。
        参考文献：
        [1]姚慧.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].企业技术开发,2012,(10):75-76.
        [2]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备,2011,(6).