化工工艺设计中的安全问题及控制张岳--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

化工工艺设计中的安全问题及控制张岳

发表时间：2020/6/17 来源：《基层建设》2020年第4期作者：张岳

[导读] 摘要：本文对化工工艺设计中的安全问题及控制进行了探讨，文章从阐述化工工艺设计的类别入手，进一步分析了化工工艺设计特点，最后提出了化工工艺设计中的安全控制措施。

        浙江华亿工程设计股份有限公司　浙江绍兴 312300
        摘要：本文对化工工艺设计中的安全问题及控制进行了探讨，文章从阐述化工工艺设计的类别入手，进一步分析了化工工艺设计特点，最后提出了化工工艺设计中的安全控制措施。
        关键词：化工工艺设计；类别；设计特点；安全控制措施
        前言
        化工工艺的正确运用，有利于生产出更高品质的化工产品，进而为社会的正常运行提供重要的资源保障。但在化工工艺的使用前，必须对其进行科学的设计——这包括概念设计、中试设计、初步设计、施工图设计等，并且要确保设计的安全性。
        1.化工工艺设计的类别
        1.1概念设计
        在化工工艺的设计中，概念设计可以说是非常基础的一种，它也被归为假象设计中的一种，对其进行设计，是模拟建立规模工业生产中设备实行的，因此它往往在中试前进行，其主要目标在于明确工艺环境以及生产路径的科学性。
        1.2中试设计
        中试的存在，主要是为了对通过小试得到的工艺条件与操作路线结果做更深入的核查与验证，在此过程中，需要尤其关注产品稽查的性能高低、工艺流程的衔接是否良好、工艺与工程数据是否准确等内容，而这些内容在中试过程中，所占据的比例是多少，还要结合不同的化工项目进行具体的分析。
        1.3初步设计
        开展初步设计工作，重点在于对化工项目设计的首要环节加以优化，这个优化的结果，也就是所谓的总概算书与初步的设计说明书，它在化工项目中的重要性是不言而喻的。根据基础设计资料、厂址选取报告等文件，工作人员会对项目建设在技术与经济方面实行总体研究和详细建设计划的计算。
        1.4施工图设计
        在项目的实施过程中，施工图纸无疑是不可缺少的重要内容，设计图纸的编制，需要结合上级部门就初步设计所形成的审批意见，并且考虑到具体化工项目的建设需求等方面要求，对项目的整体布局及相关的关键性施工技术展开更进一步的细化、优化处理，最终得到的结果要对后期的施工作业形成清晰的、科学的、有效的指导。
        2.化工工艺设计特点
        2.1化工工艺设计时间紧张
        与一般的产品设计不同，化工设计具有几个更为突出的特征，这首先表现在其时间要求比较严格，通常要求设计人员在短期内出设计成果，且其工作量并不轻松。事实上，化工工艺的设计牵涉到大量的设施设备、且其物料管道数量繁多、类型多样，因此要在短期内对这一系列要素进行全面的统筹管理，无疑具有一定的难度。加上某些化工企业单位为了节约工期、迅速生产出产品，加快其面世过程，进而飞快地抢占市场，还可能采取工艺开发与设计二者同步推进的方法，这就可能导致企业单位内设计与生产流程混乱的问题，进而引发一系列的风险。
        2.2化工工艺设计复杂、涉及人员多
        化工生产本身具有一定的复杂性，它牵扯到的原料和设备都具有一定的特殊性，因此在化工工艺设计过程中，它不仅涉及到与化学有关的技术，还涵盖了某些机械工程、工业设计的理论知识与操作技术，这就要求参与设计工作的员工具有一定的专业水平并且对多种学科知识有广泛的涉猎。不仅如此，为了妥善完成化工工艺的设计，就必然会安排化学专业、安全工程技术、机械设备等不同领域的工作团队，由其负责各方面的工作，因此为了提升设计质量，这些不同领域的技术人员与工作团队必须紧密合作，共同落实好设计任务。
        3.化工工艺设计中的安全问题及控制措施
        3.1对化工工艺物料安全问题的控制
        在化工生产过程中，化工原料都具有一定的危害性，在储存过程或生产中发生泄漏可能导致燃烧爆炸以及中毒等事故。因此在化工工艺线路的设计时，必须对生产涉及的原料、半成品、成品做出详细的安全评估，充分考虑物料的危害性，尽量选用更加安全无害的原料，减少易燃易爆、有毒有害物料使用和产生，降低安全风险。
        3.2对工艺设计中的安全隐患的控制
        化工生产过程都伴随着物理化学反应，在这一过程中，不可避免存在一些安全事故隐患，可能导致人员伤亡，设备损坏。设计人员在进行化工工艺线路设计时，必须对生产反应路线做出详细的安全评估。降低化工工艺线路安全风险，从源头进行安全风险控制，避免在化工工艺的实施过程中出现重大安全隐患。
        在工艺设计过程中，设计人员要在确保生产质量无忧的前提下，尽量对工艺流程进行精简，省略不必要的工艺步骤，减少生产涉及的反应，降低由化学反应造成的格子不可意料安全风险。
        化工生产往往会导致设备的温度、压力等参数发生变化，工艺设计过程中，为了确保反应的正常进行以及设备的安全，需要对化工生产过程中涉及到的重点参数进行监控。甚至对于反应风险较大的反应过程，严格按照国家法律法规及相关文件进行设计，严格做好安全措施，避免出现重大事故。

        图1 常见化工工艺设备
        3.3对化工工艺中反应设备安全问题的控制
        化工生产往往需要反应釜、储罐、输送泵等相关设备，且化工生产涉及温度变化及压力变化。在设备选型时，要充分考虑设备材质的耐腐蚀以及设备承压性能，保证设备在正常使用过程中不会发生设备腐蚀穿孔或爆裂。
        化工反应需要环境温度、湿度、反应物使用量等多方面因素的配合，但由于许多因素存在不确定性，相关操作人员难以准确掌握每一个反应进程及细节，因此埋下了安全隐患。为了确保生产能够安全高效得进行，化工工艺设计时，应考虑对反应物使用量以及反应设备的温度、压力、液位等参数进行监控，降低反应过程中出现设备超负荷、超温超压运作状况，同时设计可靠的风险应对措施及安全联锁，减少由此引发的安全问题以及设备问题。
        结语
        综上所述，加强对化工工艺设计的安全分析及控制措施的探讨，意义重大。化工工艺设计需明确化工工艺设计的设计阶段以及设计特点，在此基础上提出工艺设计中的安全控制措施。优先考虑在工艺源头上对安全风险进行控制，尽可能选择安全无害的工艺原料及路线，以及可靠的反应设备。针对具有风险的化工工艺，在工艺设计过程中设置可靠的仪表系统以及安全控制措施，降低生产过程中的风险。
        参考文献
        [1]刘杰,李娜.浅谈化工工艺设计中应注意的安全问题[J].环球市场信息导报,2014(10).