姜月芳 于连敏
中石油华东设计院有限公司 山东省 266071
摘要：随着社会经济的不断发展，在石油化工行业，越来越多的人开始关注安全问题，加强对装置安全性的设计可以为安全管理提供有效的保障，切实保障了工作人员的生命安全，同时也更加激发起工作人员对于工作的热情和积极性，提高了整体的工作效率。本文以石油化工装置安全设计为主要话题，针对有关内容展开论述。
关键词：化工设计；装置安全；设计；模块化
引言
在各项工程开展的过程中，安全是最基本的保障，同样也是各项工程密切关注的内容。尤其是在石油化工装置，安全问题更是最重要的管理方面，也是需要设计人员密切关注和优化的内容。为了保障整个装置的安全性，就需要设计人员结合实际的情况，并遵循安全性的基本原则，对装置进行进一步的优化，从而更好地保证装置生产的安全性，推动工程的正常开展。
1石油化工装置设计中存在的安全性问题
石油化工装置种类繁多，不同装置所采用的技术不同，其存在的安全问题也是不同的。
1.1火灾爆炸等危险因素
石油化工生产的过程中，会遇到很多的化学物品，其中某些化学物品达到一定浓度时，会产生反应，导致火灾、爆炸的发生，既影响生产进度，也存在财产、甚至生命损失。
1.2化学反应存在的危险
绝大多数石油化工装置存在化学反应，很多反应过程需要在高温高压环境下进行，或者伴随着放热或者吸热。比如催化裂化，加氢反应等。在这种环境下，很多物质都很容易反应，如果稍微处置不当，就会造成事故的发生，危害人身安全，损害企业的利益。
1.3中毒的风险
化学原料种类繁多，不乏存在有毒的物质，如果工作人员长时间处于有毒物质暴露的环境中，可能会吸入有毒的气体，危害人身安全。因此，在石油化工生产的过程中，要严格按照要求，做好安全防护措施，避免吸入有毒气体，减少对人体健康的危害。设计人员要从设计之初考虑可能出现的中毒危险，避免有关人员的生命安全受到威胁，如果中毒情况发生的话，会对企业的经济收入产生一定的影响。
2石油化工装置工艺管道设计的合理性
2.1管架、管道合理性分析
管架和管道相关度较高，如果管架设计不合理，后果易发生管道震动、管道损耗过快等。设计中，要结合管道受力进行全面分析。例如，蒸汽管道的设计中，需对管道应力进行核算。如果管道支架设置不合理，极易出现移动受阻的问题，严重时会导致重大损坏。因此，管道设计中，管架位置必须合理设计。工程实践中，管架设置合理与否对实际生产中安全性具有直接影响。管线敷设施工过程中，如果管线的支架不足以满足管道的安全支撑，跨距超出管道最大承载量情况下，必须进行支架的加设处理。
2.2管道材料、等级分界合理性分析
石油化工装置中，一般包括低压、高压两种形式，实际运行状态中，由于设计压力、设计温度的差异，必须合理进行低压管道的分界处理。这是保证低压系统、高压系统后续运行稳定性和连续性的重要条件。原则上分析过程中，必须执行行业技术规定，合理进行界限、分界点的掌控。特殊情况下，要结合具体情况进行划分。在管道等级的划分环节中，需考虑管道材料、管道压力等级等进行特殊分析，合理进行阀门、垫片、螺栓的匹配性处理，保证管道运行效率满足预期要求。
2.3泵管线设计的合理性分析
泵作为常见石油化工动设备，其进出口管线设计中，需考虑下述几点。首先，泵入口管线的管径变化。管径以保证流体顺畅度为主要要求。当泵体入口管道直径发生变化时，极易出现气蚀现象，负面后果便是气体聚集不规律。因此，泵入口管道进行安装施工中，大小头必须考虑顶平安装，低处还要设置排液阀，避免泵的连接管道出现气蚀现象，提高泵运行的稳定性。其次，直管段在进行设计中，必须充分考虑泵进口条件、气阻现象。在泵体入口管线支架设置中，还要充分考虑后续调试要求。
3模块化设计
3.1设计原则
采用模块化设计的装置应具备成熟的工艺技术，在满足安全需求的前提下根据项目优化工艺流程，使设备台数最少，吹扫、放空和放净等设施尽量简化，并在工艺流程中将每个工艺单元划分成若干具有完整工艺过程功能的区块。机泵、换热器及分离器等设备应选择体积小、效能高的设备。若设备尺寸较大无法满足模块布置要求时需进行设备拆分或本体划块，如确实无法减少设备尺寸，则将设备整体或局部作为独立模块进行建造。模块化设计应符合工艺流程，并将设备、管道、电气、仪表、平台和梯子等尽可能多的组成元素集中布置在模块内，使其所包含的设施最大化，模块尺寸重量满足运输和装卸要求。
3.2装置布置
装置布置采用流程式布置，按工艺流程排列设备，一个具有完整工艺过程功能的区块尽量在一个模块或由多个相邻模块组成的模块组内完成。同类设备需要集中布置，各设备中心线、轴线最好对齐或横平竖直。除满足防火防爆规范、生产操作和安全通道的要求外，设备尽量集中、紧凑布置，每台设备均需要留有基本的操作空间，同时在几个模块或几个模块组之间留有较大的公用空间，以满足模块吊装、安装、维护和检修要求。
4电气系统设计
石油化工装置的安全设计离不开电气系统，电气系统主要是为装置提供动力。电气系统的稳定性是装置安全运行的前提，因此，务必重视电气系统设计，将电气设计作为重点。设计过程中要遵循以下几点：（1）要保障电气装置持续稳定的供电，可以运用双电源，避免装置在运行中断电，增强了稳定性。（2）安全装置要应用得当，不同位置选择好不同的装置。比如在事故容易发生的位置，要装有报警系统、疏散装置等，在一些危险系数较低的区域，选择合适的安全装置，这样既节省了成本，也做到了安全保障。（3）在石油化工安全装置设计中，合理选择变频技术，保证不同功率的机器与相对应的功率匹配，极大增强了安全性。
5工艺流程选择方面
要想保证装置安全运行，首先就要保证工艺流程的安全性。所以，设计过程中，要加强对工艺流程安全设计的考虑。例如，能选择使用危险性小的材料，绝不使用危险性大的材料。只有降低危险性，才有可能保证工程的安全。化学物质的选用，一定要考虑到生成物、生成效率、安全性、利用率等方面。此外，还要尽可能提高对安全的掌控能力。在进行施工时，要减少其他设备的干扰，先保证施工安全、设备安全，从而才能保证施工效率。要减少危险介质的藏量，介质达到一定的范围时会产生各种安全隐患。危险介质藏量越大，危险就越大，危险介质的储存应严格按照标准执行。要有环保意识，提高对材料的利用率，减少废料的产生。同时要加强对材料的高效利用，并且提高对废料的无害化处理，实现对原材料的高效利用。
结语
石油化工产品在现代生产和生活中都有着广泛的应用，石油化工产业的安全也关系到很多从业人员的生命安全。为了保障石油化工装置整个生产过程的安全稳定运行，就需要对设计过程中存在的安全隐患加以重视，与此同时，还需要结合实际操作的内容，具有一定的健康安全环保意识，避免资源浪费，不断优化装置的安全系统。随着我国经济的飞速发展，要不断加强对化工装置安全性设计的重视度，实现化工行业的快速稳步发展。
参考文献
[1]康长谊.浅谈化工装置设计的安全诊新[J]化工管理，2015（18）：52.