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石油化工装置设计与安全研究雷倞

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：雷倞

[导读] 摘要：石油是重要的能源和化学加工原材料，其对于工业生产的重要性不可否认，但其本身易燃易爆的特点也给石油化工生产带来了危险和隐患。

        武汉炼化工程设计有限责任公司湖北省武汉市 430000
        摘要：石油是重要的能源和化学加工原材料，其对于工业生产的重要性不可否认，但其本身易燃易爆的特点也给石油化工生产带来了危险和隐患。相较于其他生产企业，以石油为原材料的生产企业需要更加合理、安全的设计，从装置到管道，从工艺路线到工艺系统，既要保证企业生产的经济效益，也要保证化学加工的合理和安全。
        关键词：石油化工企业；装置；设计；安全
        引言
        中国石油化工工程建设的步伐不断加快，并获得了显著的经济效益和技术进步。要确保石油化工装置的安全运行，就要将工程设计工作做到位。石油化工工程项目要满足生产需求，就要做好安全设计和管理工作，对于装置的运行工况全面掌握，设置故障报警和安全保护等设施，可以起到预防安全事故的作用，保证工程安全稳定运行。
        1石油化工装置的安全问题
        1.1火灾和爆炸带来的危害影响
        生产时，由于人为操作失误、没有严格按照规范化流程对生产过程进行控制等，很有可能会引起严重的火灾和爆炸事故。除此之外，很多石油化工企业在设备的检修、更换方面不及时，很多老旧设备仍然继续使用，最终难以满足生产要求超负荷后引起火灾事故。火灾和爆炸事故的发生，不仅会造成整个生产停止，而且还会造成石油化工企业严重的经济损失，还有可能会出现严重的人员伤亡。
        1.2环境风险对工程建设造成的影响
        石油化工工程建设项目建设中，环境风险是需要重点考虑的问题。石油化工工程建设为风险性很大的工程，展开施工中，就需要对地质环境因素高度关注，明确各种施工难点，还要考虑到地上建筑对施工造成的不利影响。在整个施工中要确保各项工作顺利展开，还要保证施工安全，而且不能对周围环境造成污染。这些都是环境风险，如果在施工之前没有采取必要的方法措施，导致风险增高，就会产生施工问题。所以，对于环境风险要采取必要的预防措施，为了施工的有效性和安全性，避免造成严重的后果。石油化工工程建设项目施工中要重视环境风险，做好环境评估工作，对施工所在地进行地质环境评估，对地上建筑施工情况进行评估，还要对施工场地周围的环境进行评估，采取必要的预防措施，避免环境风险影响施工。
        1.3密封失效
        在石油化工企业的生产过程中，大多数装置、管道都是在密封状态下运行，这样能够有效减少原材料和能源的不必要损耗，减少粉尘、废气、废液的无规则排放，为石油化学加工提供必要的反应环境。因此，密封是石油化工企业的装置、管道中十分重要的环节。以石油化工企业厂区内的储罐为例，储罐区内通常建造各种类型的储罐用于原料、中间物料、产品的储备，这些储罐需要输入和输出物料，因此需要时常启闭控制阀，容易发生泄漏，也就造成的VOCs气体污染。

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        2石油化工装置设计与安全研究
        2.1石油化工工艺系统的设计与安全
        石油化工企业的生产工艺流程是一个整体，在做装置和管道设计时，设计团队难免会遇到温度、压力、流体性质、材质要求、工艺要求不同的情况，面对这种情况，设计师需要遵循系统性原则，坚持服从最高要求标准，提高石油化工企业装置、管道设计的安全性。比如在选择石油化工企业管道材料时，设计团队需要根据生产工艺流程中的最高压、最低压、温度波动区间等参数来挑选设计方案中的管道材料，尽可能在预算范围内选出性价比最优的管道材料，控制企业建设和运行成本，避免因为偷工减料而影响企业的生产安全。除此外，设计团队还要注意所设计的管道在检修、维护方面的便捷性，进行管道布设的简化设计，进一步降低生产安全事故发生的几率。
        HAZOP是国外常用的风险评估分析方法，于2004年在我国进行推广应用。目前，HAZOP已经发展成为一种计算机辅助技术，以层次分析法为基础，以模糊综合理论和统计数据库进行量化，确定事故可能造成的风险等级。在石油化工装置设计中，HAZOP已经从定性分析发展为定量分析，比如加氢裂化装置进行HAZOP分析，验证该节点的重要性以及风险等级定性，辅助装置设计团队做相应的防护措施及应急方案。
        2.2保证设计的科学合理
        石化装置工艺管道在进行设计的过程中，要充分对其科学性、合理性进行保证。比如，石化工艺管道在进行运输工作开展的过程中，根据不同的输运物质，会产生不同的压力和温度变化，在进行设计的过程中，要对这种具体现状进行分析，可以根据不同管道的材料性质进行控制，将材质性能强的管道作为设计的标准，并以此为依据，对后续使用的各种管道，都要符合这样的标准，保证管道设计的合理性。又比如，在进行石化工艺管道设计的过程中，要对管道在后期应用过程中的维修和保养工作进行合理的设计，要求管道在长时间的实践应用过程中，开展维护好保养工作也能省时省力的完成，以更好地发挥出设计的合理性。还比如，在进行管道设计的过程中，要对管道和容器的对接部位进行科学设计，要求使用的连接设备一定是安全的，高质量的，并能够适应外部各种压力的影响，尤其是在泵嘴的位置，要求其受压的标准在可控的范围内，减少发生安全事故的隐患，并体现出管道设计的合理性、科学性，实现管道的安全使用。
        2.3通过工程技术手段开展员工安全培训
        新时期背景下的石油化工安全生产工作开展中，最为重要的一点就是要实现对内部生产风险进行有效控制，尽可能保证整个生产过程的安全性、合理性。要想实现石油化工安全生产风险的有效控制，必须要认识到工程技术手段在其中应用的重要性。工程技术手段在石油化工安全生产风险控制中的应用，有利于实现风险的有效规避，为石油化工生产安全提供保证。尤其是在当前科学技术不断进步和快速发展的形势下，各种不同类型的新型技术手段可以被广泛应用在各领域中，技术化、工程化技术的应用，与对应工程的结合，可以对火灾、粉尘等各种安全风险事故进行有效控制。但是需要注意的一点就是在制定时，必须要加强技术人员自身的专业水平，保证技术人员的基本责任、职能作用可以真正有效的落实到实处。在保证各环节数据信息具有准确性、有效性的基础上，可以保证现有工程技术手段在应用时的有效性和可靠性。
        结语
        石油化工装置的设计要从安全、经济、环保等多方面进行考虑，综合整体布局、操作空间、功能作用、生产安全等诸多因素，需要设计团队、施工团队的多方配合，方能收到较好的效果，保证石油化工企业的经济效益和生产安全。
        参考文献：
        [1]李长青，尹杰，于广山. 石油化工工艺装置蒸汽管道配管设计要点[J]. 化工管理，2016（36）：143.
        [2]沈显超，郑勇，杨毅凡. 石油化工装置管道设计的安全问题[J]. 化工设计通讯，2019，45（1）：100-101.