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摘要:
近些年我國化工業發展迅速并取得相應的成績,但化工行業在發展過程中也暴露出眾多的問題,其中化工工藝設計安全問題就是最為常見的一種。本文中筆者主要闡述化工工藝設計中的安全風險,并針對這些風險問題給出具體的控制策略,促進化工工藝設計水平的提高。
關鍵詞:
化工工藝設計;安全風險;控制策略
目前社會各界對化工工藝設計的安全風險尤為關注,這也是因為化工工藝設計存在很多危險因素,有必要做好化工工藝設計安全風險的研究工作。只有設計過程中嚴格按照國家相關規定進行,嚴格控制設計質量,降低安全風險對設計的影響,促進化工行業技術水平的提高。
1化工工藝設計概念與特點分析
本部分主要介紹化工工藝設計的概念與特點,為后續論述做好鋪墊。
1.1設計概念
簡單而言化工工藝設計包括三個步驟:首先化工原料的預處理。對物料進行簡單預處理,提升原料的反應面積與活性,促進工藝反應速率的提升;其次化學反應的設計,這個過程中需要依據化學反應的基本原理,結合化學反應的各種條件,實現優化設計促進工藝效率的提高;最后處理化工成品,實際中經過化學反應的產品依然屬于粗產品,產品中依然含有眾多的雜質,需要進一步的精細加工處理,常見的有蒸餾與萃取等,保證成品符合出廠指標[1]。化工工藝設計本身有著較強的專業性,設計中堅持相應的化學原則與規律,保證設計出來的工藝符合實際要求。
1.2設計特點
化工工藝設計時間相對緊張,整個設計過程中涉及眾多的化工裝置、物料及管道排布等,需要設計人員投入大量的精力。實際中為降低成本大多數化工企業都會同時進行工藝開發與設計,促進產品更新步伐的加快,這就造成設計安全性與時間之間的矛盾,設計人員為趕進度無法全面考慮所有風險因素;設計過程繁瑣,整個設計過程中需要考慮眾多的化工原理與工藝設計等,只有專業的工程設計人員才能勝任這項工作。除此之外,還需要不同專業的設計人員彼此間加強交流溝通。
2化工工藝設計中安全風險的有效控制
化工工藝設計中的安全風險大致可以劃分成四個方面:物料、路線、反應裝置與管道。這對這四方面的風險因素采取相應的措施進行完善,提高化工工藝設計質量水平。
2.1工藝物料
化工生產中涉及到大量的物料,這些物料的存在形態不一,簡單的以固液氣等形態存在,物料所處的狀態不同其本身理化性質也不同,造成的危害也存在差別。實際中只有充分了解這些物質的危險特性,才有可能準確識別與分析風險。所以在進行化工工藝設計前要充分了解各類物質的風險,進行全面的評估,綜合評估結果實現各工藝環節的設計優化工作,保證工藝設計的科學合理性。
2.2工藝路線
在進行工藝路線優化時應該從以下幾個方面入手:盡量采用低毒無害的物料,降低物料對工藝條件的要求;催化劑的適當選擇,合理解釋部分危險性較高的物料,避免反應過于劇烈出現失控的情況;采用新技術與設備,減少危險物料中間貯罐環節的設計,有效控制危險介質藏量,降低危險事故的發生概率;采用循環設計促進物料利用率的提高,減少廢物排放量,實現節能環保生產[2]。
2.3反應裝置
根據物料的進出方式可以將化學反應分成連續型與間歇型兩種模式;依據裝置的結構形態,通常將其分成管、塔、釜及床等形式,不同類型的裝置對環境有著不同的要求,實際中結合具體的機理決定采用何種形式的裝置。化工設備的選型是設計中的一個重要組成,設備選型中考慮工藝的適用性、可靠性與安全性等,結合工藝的具體要求,選擇合適的設備型式;確定裝置材質時,同樣需要考慮流量大小與流體特定、反應溫度、反應壓力等,接著結合具體情況,選擇具有足夠強度與抗腐蝕能力的材料,除此之外,還需要考慮可焊性等因素;化學反應種類繁多,如果對反應速率、分解速率與熱效應數據掌握不足,會造成反應出現失控現象,引起巨大的安全事故。因此化工工藝設計中需要充分考慮溫度、攪拌等要素,將這些要素控制在適當范圍內。
2.4管道因素
在進行化工工藝管道設計過程中,考慮到介質的易燃易爆、毒性與腐蝕性的特點,研究分析過程中應該從材質、排布、振動與應力分布等入手,預判可能發生泄漏的部位,針對性的給出優化設計措施。與此同時還要熟悉管道在工藝中的具體操作,選用合適的管道材質[3]。管道連接與安裝技術是確保管道安裝質量的基礎,管道連接時不做好相關包養,就會出現傾斜等情況。當出現這種情況后,需要對支架進行調整固定,確保支架的可靠性;安裝工藝管道時,從轉動機器的一側開始安裝,完成安裝后為確保螺栓通過順暢,需要卸掉法蘭螺栓。安裝管道支架與吊架時,需要嚴格按照相關規定進行,保障吊架的使用特點,確保安裝合理性。對管道進行預壓縮及預拉伸時,為確保管道使用性能可以使用熱處理方式。
3結語
總而言之化工工藝設計中有很多安全問題需要注意,設計人員應該依據實際情況采取相應的控制方法,預防及降低甚至是消滅設計中安全風險,促進工藝設計水平的提高。本文中第一部分分析化工工藝設計中的相關概念與特點,第二部分給出具體的控制策略,希望通過本文研究為促進行業技術水平提高貢獻一份力量。
參考文獻:
[1]鐘彥.淺析化工工藝設計問題及改善措施[J].山東工業技術.2014(18):112.
[2]程明.化工工藝設計中的安全問題及控制[J].科技視界.2015(12):34.
[3]程虹;邵振福.化工工藝設計中的安全問題及控制[J].化工管理.2015(08):78-80.
作者:林北凡 黃峰 葉曉青 單位:西安瑞聯新材料股份有限公司