化工工艺设计中的安全问题分析

发表时间:2021/8/6   来源:《建筑实践》2021年第40卷3期   作者:陆正伟
[导读] 当前我国化工产业规模不断地扩大,化工生产工作逐渐地受到重视,其中工艺设计是化工产业的主要内容,对于生产起到了决定性作用。
        陆正伟
        身份证号码:32120119900712****

        摘要:当前我国化工产业规模不断地扩大,化工生产工作逐渐地受到重视,其中工艺设计是化工产业的主要内容,对于生产起到了决定性作用。在化工工艺设计的过程中,需要用到大量的化工原材料,但是原材料本身就具有一定的危险性,同时设计流程出现误差等,容易导致各种安全事故频发。因此为了避免经济效益的损耗,同时保障工作人员的人身安全,应当结合当前存在的安全问题不断地进行整改,促进我国化工产业的蓬勃发展,使设计过程中安全系数不断地提升。
        关键词:化工工艺设计;安全问题;控制措施
        1导言
        近年来,我国化工单位的规模开始不断地扩张,化工企业的数量持续性的增多,这就导致化工安全层面的事故频发。化工工程设计工作人员有责任从源头上杜绝安全性的问题,需要加大对化工工程设计安全问题的重视程度,以消除各类安全性隐患。把安全问题放置到企业发展的重要位置上,同时还需要细节化的处理设计工作,避免其内部出现腐败等的现象。严苛的检修并审核各类物资,使得化工行业可以更为可持续化的发展,最大限度提升企业运转的效能。
        2化工工艺设计中的安全问题
        2.1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。
        2.2化工设备安装失误
        在实际的工程设计阶段,设备连接以及设备型号匹配的问题频发,工程项目的安全性隐患问题会比较严重,给人们的自身安全以及企业财产形成严重的威胁。化工工程应用的机械设备和其他普通类型的生产设备有着较为明显性的差异,甚至还会存在着一些定制性的设备,一条生产线上的设备机组数量较多,会存在多个高压或者高温特性的机组,使用管道对其进行连接。在连接时期就很容易产生设备型号不适合的问题,给安全事故的发生埋下隐患。另外,化工工艺设备以及管道的质量问题也会比较严重,这是因为化工项目开展时期所用到的原材料大都会具有可燃或者腐蚀等的特性,并且其工艺的环境温度也会比较高。若其设备遭受到损坏或者被腐蚀,那么就会使得管道以及设备的做工失效。
        2.3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化工工艺设计安全问题处理措施分析
        3.1注重工厂选址和布局
        化工工厂的选址是否得当以及布局是否合理直接关系到整个化工工程的安全性,故在进行选址和布局过程中,相关设计人员一定要高度重视这个问题。

在工程选址方面,一方面化工工厂生产需要最大限度地减少对环境的消极影响,因此它不能选择在人口密集度相对较大的地方或者风景区进行工厂的建造。另一方面,还要保证化工工厂在水源充足,产品销售方便,交通便利以及原料供应量好的位置进行建造。除此之外,为了降低化工厂在生产过程中对周围环境的影响,应该尽量将工厂的位置选择在该区域全年最小频率风向的上风侧。在工厂布局方面,合理地为工厂的物质供应以及工厂工作人员的生活提供较大的便利。通过对工厂内部机器设备和各个组件间的科学设置,把一些危险性相对较高的设备以及危险性相对较低的设备进行隔离,可以有效保护工厂设备,降低安全问题产生的概率。
        3.2合理控制化工工艺路线
        在化学过程的设计中通常有许多过程路线,并且为了有效地降低化学生产的风险,在设计时必须选择更安全,更可靠的过程路线。在化学产品的制造中,为了充分考虑化学设备的使用,制造条件和材料,综合考虑化学物质中有害物质的使用,优化化学物质的制造条件以有效地减少化学物质的使用。此外,应尽可能使用低风险或无害的化学品。化学品的剧烈化学反应积极引入新技术和设备,减少废气,废液和废固体的排放,加强三种废物的收集和再循环,并污染空气。
        3.3重视管道安全管理
        管道是化工工程设计当中尤为重要的一类材料,其不但可以用来连接各类机械设备,同时还可以输送液体。所以一些化工项目在运行时期,通常需要借助管道输送各类物质,管道所输送的介质通常会带有一定的腐蚀性以及可燃性,甚至还会有一些物质具有毒性。管道的品质会直接决定该项目的安全程度,对此在选择管道材料的过程中,必须要设定好管道材料的相应标准,筛选出耐高温性能较好、腐蚀性比较强的管道材料。在运用这些管道材料之前,还需要做一系列的检测工作,确保管道的品质,做好管道维护的基础性工作。这主要是因为管道需要长时间的输送各类具有腐蚀性的物质,这就会使得管道遭受到损坏,若不能及时地对其维修和养护,管道的密封性就会受到影响,还容易引发介质外泄的问题。在选择管料管道材料时期,要优先挑选硬度适宜的物质,严格遵守相关的规范条例,就其所存在的问题进行评估。
        3.4加强化工反应装置中的安全控制
        相关工作人员在化工工艺设计中,需要强化化工反应装置的安全控制,才能有效减少安全隐患,而在其安全控制中,必须要进行综合考虑,结合多方面因素,包括反应温度、压力以及反应速率等等。既是化工反应装置,首先就需要有可防止爆裂的高强度,其次是需要有可防止介质泄露的良好密封性,避免大量泄露介质,才能有效防止发生火灾、毒气泄露等此类重大安全事故。在化工工艺设计中,必须要确保反应装置具有严密可靠的高压密封结构,这样才能保证其在温度和压力波动影响下,还能严密不漏;同时有效防止容器产生超压,进而在过度变形下受到损坏。另一方面,在化学反应过程中,化工反应装置还需要重视能量转化和热效应,避免装置中的温度、压力等因素在激烈的化学反应下加快速度,进而发生安全事故。最后,则是要重视化学反应装置所处的周围环境,确保其周围环境能满足防爆要求。
        结束语
        总之,我国化工工业中的工艺设计尚不完善,还存在较多的安全问题,这就需要相关化工企业充分重视化工工艺设计,在对其进行深入了解后采取针对性措施,有效减少安全隐患,避免发生安全事故。在具体措施中,可从化工原料、化工设备、化工反应装置以及工艺路线选择等多方面进行考虑以及综合分析,如加强原料安全生产管理,重视化工设备的安全控制,合理选择工艺路线等,通过有效地针对性措施,不仅能减少安全问题发生的几率,降低风险,还能提高我国化工生产的安全性。
        参考文献:
        [1]梁金涛,侯永生.化工工艺设计中安全问题及控制探究[J].化学工程与装备,2016(06):245-247.
        [2]崔现国.化工工艺设计中安全问题及控制管理[J].化工设计通讯,2018,44(12):91-92.
        [3]朱燕.化工工艺设计中的安全问题及控制管理[J].化工设计通讯,2019,45(06):110-111.
        [4]魏胜桃,刘振国.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].化工设计通讯,2017,43(10):103-104.
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