试析化工工艺设计中的安全问题及其控制措施

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年6期   作者:李金泉
[导读] 在化工工艺的运作流程中,最为重要的一个步骤便是对于工艺的设计

         摘要:在化工工艺的运作流程中,最为重要的一个步骤便是对于工艺的设计。化工工艺设计直接关系着化工生产过程中的整体性与技艺性,具有着重要的意义。因此,在进行化工工艺设计的过程中,要将关注点置于如何优化化工生产模式的同时,还需要处理好化工工艺设计中的安全问题,并做好相关预防与处理措施是化工工艺领域的重中之重,只有保障了化工工艺设计的安全问题,才能不断推动该领域的良性发展。
         关键词:化工;工艺设计;安全;控制
         化工工艺通常称之为化工技术,也叫化学生产技术,主要是利用技术手段,把所需要的原材料在既定的条件下,通过化学反应的方法生产出所需要的产品。我国的化学学科的研究起步比较晚,远远落后西方国家,这就造成我国在化工工艺领域存在不少短板,这些短板反之则制约了生产力的提升。因此,我国在工业化的进程中,必须加强对化工工艺的技术改善,不断引进和自研相关的技术,从而提升化工工艺技术,更好的应对当前飞速的经济发展形式。只有将化工工艺不断优化,提高化工工艺的技术水平,才能不断去适应当今的市场经济。优化化工工艺无疑能够给化工生产带来很多好处,其中,不断完善工艺设计又是能够为优化化工工艺保驾护航,因此,优秀的工艺设计在化工生产的过程中的优势是显而易见的。
         1化工工艺设计中具体安全问题探讨
         1.1化工工艺设计路线方面的安全问题
         ①在进行化工工艺设计和规划时,一般都会涉及到多条工艺路线。如何做好工艺路线的设计安全问题,并将相关风险和成本降到最低,是整个化工工艺设计的核心内容。工艺设计的质量高低,直接关系到后续化工生产的安全性、稳定性和企业经济效益;②化工工艺设计过程中还需要综合考虑原材料、成本和产品工艺要求等多方面因素,才能确保后续化工工艺生产的顺利进行。
         1.2化工反应装置方面的安全问题
         ①化工产品的生产核心环节是各种化工反应。特别是对于化工反应装备来说,必须提前对大量不可控因素在化工工艺设计环节进行细致、严谨的分析、推算和综合评估,使得化工反应的热效应和速度都在安全可控的范围之内,这对化工工艺设计的安全性提出了更高的要求。同时,由于压力释放装置的故障而导致化工装备超温、超压从而引起安全事故屡见不鲜,所以在工艺设计环节必须要进行针对性的改进;②针对一些易燃易爆、强酸、强碱和剧毒化工品工艺设计时,必须综合考虑管道工艺布局和材质的选择、管网线路的优化和应力、振动等方面。同时,针对关键部位的阀门,必须在设计时明确其规格、材质和尺寸要求,以防止物料的泄露,并进行有计划的检修管理。
         1.3化工工艺物料管理方面的安全问题
         化工工艺生产时将化学原材料通过化学反应加工生成另一种半成品材料,然后经过净化、去杂质、包装等加工过程得到最终的化学产品。由此可见,对化工工艺生产过程而言,化工原材料选择是一个重要的环节,如果不能保证化工原材料的安全,就不能保证整个化工工艺生产过程的安全。与此同时,从原材料转化成产品的过程中,还会涉及很多的物理、化学反应,这些反应还可能产生有害物质或者吸热、放热,具有一定的危险性。因此作为化工工艺设计者,必须全面了解化工原材料的性能,并有针对性地给这些原材料设计运输、存储、反应的容器,进行有效防范,避免安全事故发生。
         2化工工艺设计中安全问题及相关控制探讨
         2.1优化工艺路线设计
         化工企业建立的目的之一肯定是盈利,因此一般而言,化工企业生产的产品不止一类,很多时候会将产生的副产物作为副产品进行加工,作为副产品销售。要实现产品的多样化,都需要优化化工工艺路线设计。例如石灰石锻造行业的最根本目的是生产石灰块或面,但是这个过程中会产生二氧化碳。

这时企业可以考虑将二氧化碳当做副产品卖给生产水杨酸的企业。但是线路的优化设计在给企业增加效益的同时,会因为线路和工艺的复杂性增加生产过程中的安全风险。因此为了提升工艺生产过程的安全性,设计者必须对生产中设计的原料、设备及生产条件等进行综合评价、分析,并在此基础上对化工工艺路线及具体的工艺生产流程、方案进行优化,尽可能地选择危险性小的原材料进行生产。
         2.2化工设备的科学、合理选择设计
         化工企业生产过程中,所有的化学、物料反应都在化工设备内部完成。可见化工设备是化工企业生产的基础,是化工工艺设计的重要环节和组成,因此设计者必须予以高度重视。但是由于原料性质及不同反应的差异性,导致风险的类型存在很大的差异,不可避免的危险性的材料或者反应可能会存在很大的安全风险,因此对化工设备的选择和设计提出了很高的要求。因此化工工艺设计人员应该将化工设备设计选择当做一个重点来做,首先全面地了解各类原料的性能和整个工艺生产过程中可能发生的反应及反应后的产物性质及能量释放情况,进而获取这些工艺环节中每一步骤对所需设备的要求,进而再根据生产工艺需求等设计相应的反应釜、锅等设备设计。例如根据检修时的需求设计人孔数目,根据反应中产物的腐蚀性进行防腐设计、根据产生压力情况进行抗压设计等。总之要通过对化工设备的合理设计、选择,保证原料到产品的每一步储存、运输、反应过程的设备安全性,避免由于设备与工艺、原料性质等不符产生的安全事故发生。特别要注意的是,要将管道当做设备的一部分进行管控,严格把关管道材料质量及性能,并充分研究物料、工艺等各种参数和性能,做出符合生产要求的设计,重点关注管道弯头、连接处等薄弱环节的管理,强化管道安全控制,避免出现物料泄漏、爆炸等安全事故。
         2.3做好化工物料设计控制
         对于化工生产中所涉及的工艺物料,工作人员应严格按照安全规范进行管理,以保证工艺物料的安全性。在实际的工作环节,工作人员需要对可燃气体进行密闭封存,并对容器的密封性进行严格检查,防止气体泄漏问题的出现。如需对储存的气体进行置换,在置换前工作人员需检查容器中是否存在杂质,以避免因气体与杂质混合后发生反应而引发的爆燃事故。在具体造作中,工作人员需要先用惰性气体对容器进行吹扫,确保容器内不含任何杂质,在此过程中,工作人员需佩戴安全防护器具,如穿防护服带防护面具等。如果在高粉尘环境中进行作业,应采取一定的防尘措施。除此之外,如果工作环境中含有有毒气体或可燃气体时,工作人员需要进一步检查防护器具的密封性,还要对静电问题进行有效控制,例如应用外壳保护性接地的方式对静电进行消除,以防止爆燃事故的发生。最后,对于工艺物料的存放也需制定严格的管理制度,材料存放区域应放置危险警示标志,同时还要做好防火措施,以保证材料存放的安全性。
         3结语
         总而言之,优化化工工艺是一项较为复杂并严谨的工作,其中任何一个环节出现问题,都会导致非常严重的安全事故,并且当发生事故时,不仅对于国家的经济财产造成损失,更重要的是对个人对社会造成危害。因此,优化化工工艺势在必行,不断强化化工生产的安全性,特别是注意每个化工工艺问题的解决。
         参考文献
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