化工工程设计的安全问题研究

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷5期   作者:姬鹏羽
[导读] 化工工艺设计是化工生产的主要组成部分,其安全可靠运行系数将直接影响化工生产厂的安全及效率。

        姬鹏羽
        身份证号码:37152119851119****  山东省淄博市  255000
        摘要:化工工艺设计是化工生产的主要组成部分,其安全可靠运行系数将直接影响化工生产厂的安全及效率。化工工程设计对工程质量、工程安全等会产生直接的影响,所以,分析化工工艺安全设计中的危险因素,并结合工程的具体特点,解决不同的安全隐患,从而实现化工工艺安全设计方案的实际应用效果提升。在对化工工艺的危险因素识别进行研究中,则需要从数据安全性、装置选用等角度进行综合分析,在利用自动化控制技术以及安全管理制度的前提下,实现化工生产效益提升。
        关键词:化工工程;设计;安全问题
        引言
        目前我国化工企业数量随着社会经济发展不断增加,同时上升的还有化工企业的安全事故数量,这在一定程度上不仅影响了企业经济效益,还给社会带来了较大损失。对于现阶段的化工企业来说,在生产过程中首先需要解决的就是控制安全事故,最大限度上降低安全事故发生几率。而在化工生产过程中,化工工业设计是重要组成部分,只有充分保证了化工工艺设计安全性,才能有效提高化工生产经营的安全性。
        1化工工艺系统风险控制方式
        化工工艺系统风险的控制可通过潜在风险衡量指标、本质生命安全管控以及管理模式控制这3种方式实现。风险衡量指标包括人员伤亡、环境破坏、家庭财产损失等情况。为此,在化工工艺系统运行中,需要做好事故发生率的分析和预测,综合探究各项影响因素,提出预防和控制措施,避免事故的发生,降低风险系数。本质生命安全管控则要求在化工工艺系统运行中,利用危害性较小的化学品替代天然和无害的化学品或者优化系统运行流程来规避危害的产生,降低危险系数,维护系统的安全性、稳定性。同时,该方法还可挥发化工工艺系统的属性,降低化学品使用中对设备设施造成的影响,以提高系统的安全性。如在化工工艺系统中,可借助超压连锁、控制软件系统以及溢流软件系统完成科学管理和控制,确保设备设施能够承受工艺波动的影响,加快危险情况的识别,以连锁、紧急停车等方式,降低异常状态下对设备设施造成的影响,避免危险事故的发生。管理模式控制是借助安全操作和专业程序,对日常作业环节加以管理和控制,以此实现程序、设备的管理和保护,是降低风险系数的一种有效方式。
        2基于化工工艺设计中的安全问题分析
        首先是化工生产原料中存在的安全问题。从本质上来说,既是化工生产,就必然会涉及到化学反应和物理反应,而在这个反应过程中所需要的原料,一般都会具有危险特性,如易燃、易爆、有毒、有害等;而在化工生产的过程中,不同程度的加热、加压都会导致原料不稳定性增加。若原料存在过多杂质,这些杂质也会参与到化学反应中,对主反应路线造成影响。此外,原料在储存过程中也会发生一系列的安全问题,如储存条件不当,就会因泄露或者变质引发更重大的事故,如火灾、中毒以及环境污染等。其次是化工反应装置中存在的安全问题。物料间的化学反应是整个化工生产中的重点,而在化学反应中通常会产生大量气体以及热量,在这个反应过程中,最重要的就是确保反应装置必须具有合理以及科学性,如果反应装置不满足要求,就会留下安全隐患,因此在计算和分析反应装置设计时,必须要确保具有科学性以及严谨性。通常来说,在化学反应中,其反应速度和热效应是化工工艺设计基础,这就需要有效控制物料反应过程,才能保证可以顺利进行化工生产,一般生产过程中主要就是有效控制物料添加速度以及温度等。此外,在生产过程中还需要重视反应釜内的变化,因为压力和高温很容易导致其发生形变,存在较大的危险性,所以要提供配套的泄压装置,安装在反应釜上,以此促进反应釜安全性、稳定性提高。


        3化工工程设计的安全措施
        3.1原材料安全性能的把控
        化工工艺设计部分,企业应该考虑化学产品在转化期间可能出现的各种理化反应,保证工艺流程的正常进行。在原材料转化过程中,可能由于某种物质的不同形态产生相应的危险有害因素,因此需要确定整个工艺流程中,不同物质的不同形态在不同阶段的表现,对每一种危险物质都有明确的认知和控制手段,确保整体化工工艺流程拥有较高的稳定性。应用安全评价,可以有效降低生产过程中原材料、半成品等物质危险性,让危险系数处在可控范围内。
        3.2完善化工工艺安全设计方案
        在对化工工艺安全设计进行研究与分析中,需要以物理、化学变化关系为基础,在实际的设计过程中,结合化工产品的实际需求,针对化工生产方案进行控制。根据化工工艺规范以及要求,提高化工工艺安全设计水平,并对设计流程、内容以及步骤等方面进行调整,这对提高化工安全系数方面有积极作用。综合分析化工工艺整体的运行以及发展情况,在实际生产以及工作的过程中,则需要从化工生产方案、安全设计等方面进行综合管理,结合化工企业的内部情况,提高化工工艺安全设计水平。例如,2,3-二氯-硝基苯这一化工原料,极容易出现燃烧、爆炸的情况,在高温环境下,极容易出现分解反应,形成有害、有毒气体,与此同时,极容易与强氧化剂之间出现化学反应,这对生产人员的安全会产生直接的影响。基于此,化工工艺安全设计方案的优化,面对高危物料,则需要严格把控反应的条件,例如温度与压力,是否需要氮封,以降低物料应用中的安全风险。在实现化工工艺安全设计方案完善与优化中,需要以信息技术为基础,全面搜集化工产品、装置、物料等方面的信息,并分析不同物料的化学特性、保存方式以及安全风险等内容,这对进一步完善化工工艺安全设计方案的有效性、应用效果等方面有积极作用。例如化工原料本身的存在形态不同,其存储方式、投料方式都不同,固体中粉料、晶料,液体的黏度不同,是否易燃易爆等,都是选择投料方式的重要参考因素。在实现化工工艺安全设计中,需要从化学原料反应机理、安全生产条件等方面进行综合分析,例如反应是放热反应还是吸热反应、放热速度、反应的起始温度、反应所需的压力,这些对全部物料是一次性全部投入,还是部分物料一次性投入,部分物料连续按一定速率投入等起着决定性作用。优化化工工艺安全设计,需要提高工艺设计的安全性,相关工作人员需要严格按照化工生产规范进行操作。完善化工工艺安全设计的整体路径,针对原料存储、生产、化学反应等方面进行综合管理,降低危险性。在化工工艺安全设计中,危险因素无法完全消除,因此,需合理搭配设计路径,是否需要高位槽,是否需要卸料釜,管道的管径、走向、高低落差等,都是安全设计需要考虑的重要因素。在完成路径设计后,需要对化工工艺安全设计进行安全性检验,在这一过程中,利用安全试验,开展安全检测,避免安全漏洞的产生。在化工工艺安全设计中,安全设施的设计同样必不可少,安全设施可以起到预防事故发生、控制事故规模、减少事故影响的作用,所以,在规范安全生产的要求下,需要从安全防护的角度,提高安全防护水平,保证化工企业的生产安全。
        结语
        总之,随着我国化工工业水平不断发展,暴露出越来越多的安全问题,化工企业应高度重视化工工艺安全设计工作,将安全评价贯穿整个生产过程,从而达到降低危险系数、优化生产设计、规范生产操作等目的。化工企业应从源头上切断危险源,在思想上重视安全工作,提高整体的生产安全性。
        参考文献
        [1]潘从伟.化工工艺设计中安全问题及控制探讨[J].化工管理,2020,No.554(11):81-82.
        [2]吕雷,金永灿,吴晓华.化工工艺设计中的安全问题及控制措施探讨[J].化工管理,2020,000(002):177-178.
       
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