化工工程设计中安全问题浅析

发表时间:2021/8/10   来源:《工程建设标准化》2021年第9期   作者:郭辰良
[导读] 通过对化工设计内涵的介绍,分析了化工设计中设备不符合要求的问题和详细的设计资料
        郭辰良
        身份证号码:37293019701215****
        摘要:通过对化工设计内涵的介绍,分析了化工设计中设备不符合要求的问题和详细的设计资料。根据化工安全设计的要求,提出了解决相关问题的方法,以保证化工安全。
        关键词:化工工程;设计;安全;设备;管道;
        引言:所谓化学工程,是指研究工业生产过程中化学和物理反应规律的工程科学。化工的发展可以生产出新材料,进而生产出满足人们日常生活需要的新产品。化工生产的产品越来越多,深入到我们生活的每一个细节,正逐渐改变着我们的生活和生产方式,推动着社会的进步。然而,化工也有两面性,其中有消极的一面。化工安全隐患是许多工程的重中之重,化工事故每年接二连三发生。另外,一些化工工程对人的危害是累积的,这些问题亟待解决。解决化学品安全问题,必须从源头抓起。因此,从化工设计阶段关注安全问题,消除安全隐患,对化工安全具有深远的意义。
        1化学工程设计的类别
根据标签的不同,化工设计可分为不同的类别。一般来说,化工设计包括概念设计、基础设计、初步设计、中试设计、施工图设计等,每一类都有不同的特点和使用环境,发挥着不同的作用。在这里,我们将简要介绍不同的类别。
        1.1概念设计。概念设计是一种伪层次设计,通过仿真建立适合工业生产环境的生产装置。主要用于生产运行前的试运行。目的是检验工厂的工艺设计环境是否符合要求,生产线的设计是否合理,并确定相应的补充和调整。
        1.2基础设计。基础设计在整个设计和技术开发阶段可以说是最后的研究阶段,其目的是为生产设备的建设提供重要的技术突破点。
        1.3初步设计。初步设计是精细设计的第一阶段。在此阶段,需要完善工艺设计的设计规范,完善设计工艺的预算。根据基础设计阶段的设计、批准的设计规范和选址报告,对化工工艺设计进行具体规划,制定初步施工方案。初步设计阶段的设计成果应能满足工程设计方案审查、投标的需要,为采购物资提供参考。
        1.4中试设计。中试设计阶段的主要工作是试验工艺设计的路线和条件。通过对试用品的测试,对试用品的功能进行测试,看是否符合标准。检查工艺系统工作是否连续可靠。同时,应获得工艺设计所需的进一步数据和信息。
        1.5施工图设计。施工图设计阶段主要针对取得的资料和上级对初步设计的审批意见。在初步设计的基础上,遵循设计原则和方案。根据建筑物和设备的相关要求,以图表和文字的形式展示所需设计技术的布置、尺寸、主要施工工艺和具体施工方法。同时,在设计过程中,发现并解决了初步设计中的诸多问题,有效控制了设计中的安全缺陷。
        2化工工程设计的安全问题
        2.1安全隐患考虑欠周
        化工设计的复杂性表现在设备的多样性和管道的布置上。这些问题的存在可能导致安全因素发现后不能及时解决,进而影响整个化工设计的进度。化工设计过程中设备多、技术人员多、能耗有限。因此,在安全问题上,工程设计人员可能存在一些考虑不当的问题。另外,化工具有投资成本相对较高的特点,因此大多数企业为了节约成本,防止低收益,在安全设计工作中,会放弃一部分内容,最终为后期工程埋下安全隐患。化工实施过程中需要大量的化工设备,而且大部分设备在运行过程中都会存在一定的安全隐患,特别是当大量设备同时运行时,这些设备的安全风险也会大大增加。
        2.2设计资料不够完善
        全面细致的化工设计资料是整个化工设计可靠性的保证,但在实际操作过程中,资料质量有待提高。而材料的细节性和全面性还不足以保证化工设计的质量。在材料不足的前提下,工程设计必然会受到一定的安全威胁。化工设计的总体思路和化工设计的安全性与整个设计数据密切相关。

因此,为了提高化工设计的质量,必须保证我们有一个完整的设计资料。但是,由于我国化工技术人员还处于不成熟阶段,设计数据不能为化工设计提供有力的依据。
        3化学工程设计中安全问题的设别和控制
        3.1工艺物料方面
        化工设计阶段所需的材料非常复杂。各种材料的性质、形式和贮存要求各不相同。同一种物质在不同状态下也有不同的化学性质和危害。因此,要有效控制物资安全问题,应在识别物资安全问题的基础上,加强对物资管理人员的知识和技能培训,使他们对不同形态的不同物质的理化性质有一个深刻的认识,同时,我们应该知道不同物质与其他物质发生反应时会产生什么样的危害,应该采取什么措施来解决。
        3.2工艺路线方面
        化工厂工艺路线设计中存在许多问题。主要原因是一个简单的反应往往需要许多工艺路线。哪条路线能在保证安全的基础上有效减少资源消耗和有害物质的产生。控制安全问题的最佳方法是使用无害或危险性较小的材料,而不是危险物质。例如,对于高风险材料,应尽可能减少反应过程的苛刻条件。在适当的情况下,可以使用催化剂,也可以使用更好的催化剂来代替劣质催化剂。减慢反应速度,减轻反应强度,使危害得到有效稀释。对工艺路线上有危险反应的设备,应定期进行试验,防止漏气或设备不可抗力。对于必要的反应线,可考虑缩短设备的使用寿命。同时,工艺路线应减少原用途,减少反应过程中产生的各种废弃物,对于工艺路线中产生的副产物应能找到有效的利用途径,减少这些副产物对环境造成的严重污染。
        3.3反应装置和管道方面
        工艺设计可选用各种装置,反应装置的类型根据反应、物料条件和工艺的不同而不同。为了有效控制装置的安全问题,首先要研究装置通常进行的核心反应、过程所需的原料、反应过程中产生的中间产品和最终产品的性质和风险,反应装置的功能和耐久性要求。在选择反应器之前,我们应该从最严重的反应后果入手,并考虑反应器的承载能力。同时,要考虑如果反应堆失控,会给整个过程带来什么样的危害。
        在化工工艺设计中,管道通常需要输送一些易燃、易爆、腐蚀性和有毒物质。如果这些物质由于管道质量问题而泄漏,不仅会给环境带来严重污染,还会给生产过程和相应人员带来严重的安全问题。在工艺设计过程中,应严格根据输送材料的性质选择管道材料,既保证了管道的严密性,又保证了管道在使用过程中不受输送材料的腐蚀。同时,应重视管道设计的过程,对管道的布置和弯管的设计进行周密的规划。为防止弯管处发生泄漏事故,可采用软管连接。但压缩能力大的管道不宜采用软管,以防管道承受不了大压力而泄漏,造成人员伤害和环境污染。
        3.4整体规划方面
        目前,我国化工园区总体规划仍存在诸多问题。没有严格的监督制度。同时,化工厂的规划也非常不合理。因此,在化工设计过程中,应设计一套严格的安全监督制度和程序,以实现化工总体规划。同时,各工厂应建立风险管理岗位,负责生产过程中的各种安全问题。设计政府、社会、企业三方联合监管制度,对事故发生时安全问题的各个方面和全过程进行监控,并对具体责任主体实施责任。从整体上防止安全问题的发生。
        结束语
        在化工设计中,最重要的原则是安全,设计是保证安全的关键。但从目前的发展现状来看,设计人员仍然采用一些传统的设计理念,进而忽视安全问题,严重阻碍了化工行业的正常发展。因此,在工程设计阶段,设计人员要把安全问题放在首位,加强对细节的关注,做好内部防腐工作,重视设备的维护和审核,努力从源头上解决不安全因素,从而促进化学工业的可持续发展。
        参考文献:
        [1]吕金昌,隋燕玲.化工工程设计的安全问题探究[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(07):185-186.
        [2]曾亮.对化工工程消防设计中的安全问题分析[J].化工管理,2018(03):41-42.
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