摘要:目前,随着我国经济的快速发展,发展理念的进步,国家提高了对资源、环境的重视程度。化工企业是我国经济的重要组成部分,具有推动发展作用。但是,由于化工产业固有的局限性,在生产过程中存在大量的安全隐患,还会对人体、环境造成一定的危害,所以必须探讨化工工艺设计中安全危险的识别与控制措施。
关键词:化工工艺;危险识别与控制;安全设计
1导言
化工企业在生产过程中会产生较多对人体健康威胁较大的化学物质,在化工生产和运行中,要注重对生产工艺流程以及各项工艺技术进行控制,提高化工工艺质量控制成效。从当前部分化工企业生产现状中能得出,诸多企业都应用了较为科学化的生产技术,并且发挥出了计算机技术辅助作用,对化工工艺工序进行了全面优化,对生产阶段进行多方位监控。
2化工工艺设计概述
化工生产过程是对化工原料进行预处理(比如溶解、pH调节、升(降)温、升压)后进行化学反应得到想要的产物,再经过提纯净化(比如脱色、过滤、离子交换、蒸发等)、蒸馏分离、产品精制(比如结晶、离心分离、干燥等)等工序得到最终产品的过程。化工工艺设计工作的主要内容是将上述化学反应及一系列单元操作过程进行设备选型及管道设计,使之成为一整套化工装置。通常状况,化工工艺设计按阶段分为初步设计及施工图设计。初步设计的主要目的是确定各工序的工艺参数及设备选型,施工图设计是确定装置的详细布置及管道设计。
3化工工艺设计中的危险识别
3.1化工工艺设计涉及的危险因素
3.1.1易燃易爆性
对于化工产品来说,大多采用易燃易爆物料为原料,甚至其产品也是易燃易爆产品,因此工艺存在易燃易爆危险,所以在整体设计上需要有效合理的规避着火、爆炸危险。
3.1.2有毒性
化工物质存在有毒性,需要进行全面防护,现场按规范设置充足的有毒气体检测报警装置,并与事故排风机联锁启动,整体提升设计效果。
3.1.3腐蚀性
针对浓酸浓碱类强腐蚀性物质,化工工艺安全设计中应选择合理的设备及管道材料,全面提升安全性,防止环境污染及人身伤害等问题出现。
3.2化工工艺设计中的危险因素识别的方法和手段
3.2.1化工反应安全风险评估
化工反应风险评估采用的主要方法包括定量与定性分析结合法、理论与实际结合分析法、模糊数学法等。目前世界上有关化学反应风险评估的分析多为定性分析,很少涉及定量分析。理论与实践相结合的方法针是对国内反应风险分析的改进。化工生产过程十分复杂,化工反应会受到诸多外部条件的影响,仅从理论的角度对反应风险进行评估势必会出现遗漏,导致评估结果缺乏可靠性。而模糊数学法的介入主要是为了应对化工反应无法实现准确定量分析的弊端,借助模糊数学,明确化工反应风险的影响因素,得出更可靠的评估方案。
3.2.2危险与可操作性分析(HAZOP)
危险与可操作性分析(HAZOP)是以最低成本对工艺危险性和可操作性进行有效分析的方法。采用HAZOP研究方法来识别化工工艺设计中潜在的危险性并进一步研究加以解决。对一套化工工艺而言,从工艺参数(如温度、压力、流量、液位等)出发,发现可能的偏差,再进一步确定防止由偏差转变为事故的措施。
4化工工艺安全设计中的危险控制
4.1工厂选址安全问题
在化工场地选取中,要远离闹市区域,将厂区建立在人烟稀少区域。在各类厂房之间,要保持最合适的安全距离。在厂房选取中,要与区域环境要素充分融合,对环境风向问题深入探究,将工厂建设在下风区域位置。对工厂构筑物以及高层建筑物等要素进行控制,保持最佳的安全距离,防止对周边建筑设施产生较大负面影响。还要设定各类废物回收站,比如对化工废液采取科学化处理之后进行排放。
对化工生产出入口重点管理,非工作人员禁止入内。如果化工厂建设区域周边存在有毒气体排放工厂,要注意将化工厂建设在上风侧区域。
4.2工艺设计安全校核
管理部门要针对性对各类物料生成反应的安全条件进行核查,在物料核查过程中,发现在对应情况下可能会出现毒性问题,要对物料反应现状以及潜存的风险进行控制。对可能会产生的各项危险进行科学化判断,要注重从总体考量角度深入分析,采取针对性安全防控措施,对化工生产操作整体规律以及具体流程合理分析,采取规范化施工工艺,保障各环节操作更为合理。要对违法操作诱发的安全问题进行控制,对于非正常操作诱发的问题,要注重及时拟定对应的解决方案,依照现场具体现状进行控制。
4.3管线配置防泄漏设计
现阶段要不断优化管线防泄漏设计,要注重对多个环节操作进行控制。全面调控管线死角以及管线分支数量,应用大排放口对小排放口进行替代。对设计标准要求内容进行参考,对小口径支管合理设计优化,提升检验综合成效。对管件与容器热膨胀发生程度进行分析,调节伸缩性设计。对卸料排放口合理设计,便于技术人员取用操作。在最合适内压条件中保障保密封垫能有效紧缩密封,对真空管线中法兰数量进行控制。要设计好最科学化的管道支撑,促使安全阀检验管道具备完善的作用力条件。
4.4化学原料存储与运输
现阶段要保障化工企业安全生产活动能稳定运行,要重点发挥出相关材料的应用价值。当前要拟定更为完善的材料存储与运输措施。相关设计人员要综合分析各类原材料性能与对应用途,分析各类材料组成成分与具体反应条件,做好各类材料运输和存储。原料运输操作中,要做好对应分类,使得各类原材料能有效分离,不能混合放置。在加工区域对应位置要设定仓库,对各类会发生的安全事故采取针对性预防措施。
4.5工艺监控程序应用
现阶段要保障化工企业各项生产活动稳定进行,需要建立完善的监控系统。在化工生产中会产生较多毒害性物质,对化工管道会产生较大腐蚀性。在化工工艺全面优化过程中,要发挥出各类监控仪器监控作用。在生产过程中,在监控室要组织充足监控人员,对监控仪器多项数据精确化记录,对管道具体流通现状进行监控,促使各项操作更为合理。在监测仪器应用中,其故障问题主要是发生在各个内部硬件中,监测仪器大多都是和管道相互连接。其中一个环节发生故障问题,要及时对整个管道进行更换。
4.6化学反应装置应用
在完整的化工工艺流程进行中,重点环节就是化学反应,各类化工产物都是从化学反应基础上获取的,所以化工生产中存有较多危险要素。为了保障化工技术人员人身安全,在化学反应装置选取中要从多方面进行分析,选取能满足生产要求、对人体健康没有危害的反应装置。各类反应装置组成种类较多,基于反应进出物料的连续性,反应装置主要分为连续式反应器和间歇式反应器,基于反应阶段物料应用流程划分主要有循环式和单程式反应器,从反应器整体结构划分主要有管式反应器、釜式反应器、固定式反应器、塔式反应器等。上述多类反应器能有效满足各类化学反应,在满足具体情况中要选取针对性的反应器类别。在反应装置设定中,构成装置的设备特征以及具体工艺流程能有效反映出反应装置基本特性。在各类工艺装置选取中要对工艺技术安全性、适应性等全面分析,做好各项数据采集分析,依照操作要求选出最合理的工艺装置。
5结束语
总之,化工工艺安全设计工作的开展会直接决定化工企业的未来发展态势,化工工艺安全设计工作存在着一系列的设计难点问题,且化工生产流程当中隐藏着安全隐患,想要保障化工生产的安全,就必须及时开展并完成化工工艺危险识别以及控制等各项工作。全方位地优化生产实践过程,改造并创新相关的机械设备,使得我国的化工生产能力得到显著性的提升,完成化工工艺安全设计工作任务,规范危险因素的识别以及控制等工作,为我国化工工业的发展做铺垫。
参考文献
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