化工工藝設計中相關(guān)安全性問(wèn)題的控制論文

　　就我國當前的大多數化工工藝設計情況來(lái)看，在化工生產(chǎn)中存在許多的安全問(wèn)題，而工藝設計中的安全問(wèn)題又是影響化工工藝的重要因素，因此在化工工藝設計中需要對安全問(wèn)題進(jìn)行控制。在化工工藝設計與生產(chǎn)過(guò)程中需要嚴格按照相關(guān)的政策進(jìn)行，同時(shí)對化工工藝設計中存在的安全問(wèn)題進(jìn)行控制，嚴格控制化工工藝設計，促進(jìn)化工工業(yè)的快速穩定發(fā)展。

　　1 關(guān)于化工工藝設計

　　1.1 化工工藝設計的內容

　　化工工藝設計主要涉及三個(gè)方面：工藝流程、設備布置、和管道布置，設計人員需要通過(guò)工藝計算并繪制工藝流程圖，而后由工藝計算和流程圖提出設備條件交給設備專(zhuān)業(yè)繪制設備圖紙的相關(guān)參數，并提供工藝控制方面的參數以作為自控專(zhuān)業(yè)儀表選型，工藝專(zhuān)業(yè)再根據工藝流程圖完成初步的設備布置，最后由管道專(zhuān)業(yè)根據設備布置圖配管完成最終的管道布置。

　　1.2 化工工藝設計的特點(diǎn)

　　化工工藝的設備種類(lèi)有很多，規格又有不同，這就對設備的選用提出了更多的要求，因此化工工藝的設計工作量很大，但是設計時(shí)間又有限制，這也是化工工藝設計的主要特點(diǎn)。對于化工工藝來(lái)說(shuō)，一般總體投資都很多，反應裝置、設備系統又很復雜，在化工工藝中涉及的物料都比較特殊。為了能夠在短期內就占領(lǐng)市場(chǎng)，化工工藝設計一定要盡可能地提高工作效率，減小工藝設計的周期。很多化工企業(yè)為了縮短建設周期，常常會(huì )出現邊開(kāi)發(fā)邊設計的情況，這樣一來(lái)工作人員往往忽視安全問(wèn)題，對化工產(chǎn)品的使用埋下安全隱患。

　　由于不同化工工藝的規模不同，為了節約投資，一些工藝設計在實(shí)際的操作時(shí)沒(méi)能?chē)栏癜凑找幎ㄈプ觯?為了測得所需的工程數據，化工工藝設計的規模也就隨之增加�；�工工藝設計時(shí)最為重要的便是要充分考慮化工生產(chǎn)過(guò)程中潛在的安全問(wèn)題，對危險要進(jìn)行嚴格的識別和控制。

　　2 化工工藝設計中的安全問(wèn)題

　　2.1 化工反應裝置方面的安全問(wèn)題

　　化工反應是化工產(chǎn)品的生產(chǎn)核心，在化工反應過(guò)程中會(huì )存在許多的安全問(wèn)題，甚至引發(fā)嚴重的安全事故，特別是在化工反應裝置方面存在許多的不可控因素，在設計時(shí)需要進(jìn)行嚴格的科學(xué)分析和計算。

　　化工工藝設計時(shí)需要充分考慮反應物的反應速度與產(chǎn)生的熱效應，為了控制化工反應，在工藝設計時(shí)應嚴格控制進(jìn)料量，控制加熱速度，加大冷卻能力或者采用多級反應來(lái)控制反應。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，化工反應器常會(huì )因超溫超壓而變形，進(jìn)而引發(fā)安全事故，因此化工反應裝置上應安裝壓力釋放裝置。

　　2.2 化工工藝路線(xiàn)方面的安全問(wèn)題

　　一般的化工工藝設計都會(huì )涉及多條工藝路線(xiàn)，在化工設計時(shí)需要充分考慮這幾條路線(xiàn)中存在的安全問(wèn)題， 盡可能地將危害降到最低�；�工工藝路線(xiàn)的設計主要是針對生產(chǎn)物料、生產(chǎn)條件、設備進(jìn)行設計，在設計時(shí)需要選擇無(wú)害或者危險性低的物料，降低因生產(chǎn)條件變化對反應的影響，對于化工生產(chǎn)的設備和技術(shù)也要盡可能降低污染物的排放，降低環(huán)境污染。

　　2.3 管道方面的安全問(wèn)題

　　化工生產(chǎn)時(shí)管道輸送的物料都為易燃、易爆、易腐蝕的物品，如果管道在生產(chǎn)過(guò)程中有任何部分出現滲漏，有毒物質(zhì)就會(huì )流出，對環(huán)境造成污染，對化工生產(chǎn)本身來(lái)說(shuō)也存在很大的安全隱患，因此在管道設計時(shí)需要充分考慮管道的材料以及應力分析等可能造成管道滲漏的因素。這里需要強調的是在管道連接處和拐彎處彎頭的材料和管徑選擇，這些地方是管道易出現危險物品泄露的部位，需要格外重視這些地方的材料和管徑選擇。

　　此外，在管道設計中應避免水錘、氣液共存產(chǎn)生柱塞流等危害管道安全的情況發(fā)生。

　　3 加強化工工藝設計安全控制的措施

　　3.1 加強對化工工藝路線(xiàn)的安全設計

　　化工生產(chǎn)實(shí)際上具有很強的連續性， 工藝路線(xiàn)也是非常復雜，化工工藝設計時(shí)需要加強各個(gè)環(huán)節的安全控制，因為如果一個(gè)環(huán)節出現了設備故障就很有可能影響整個(gè)生產(chǎn)路線(xiàn)，因此化工工藝路線(xiàn)的安全設計可以結合化工反應的類(lèi)型選擇合適的化工工藝路線(xiàn)。在化工工藝設計時(shí)應盡可能地選擇低危險性的物料和反應方式，在有多條化工工藝路線(xiàn)可以選擇時(shí)， 設計人員要堅持本質(zhì)安全的理念，選擇涉及危險品最少的工藝路線(xiàn)，切實(shí)提高工藝路線(xiàn)的安全可靠性。

　　3.2 積極改善生產(chǎn)環(huán)境

　　在化工生產(chǎn)過(guò)程中，污染問(wèn)題是極為嚴重的。在化工工藝設計時(shí)需要最大限度減少污染源，并對生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的污染物做好回收處理�；�工工藝設計時(shí)需要提高化學(xué)反應速度以及能源分離效率，這樣可以有效提高化工生產(chǎn)的能源利用率， 減少能源在生產(chǎn)過(guò)程中的損失�；�工工藝設計需要積極改善化工生產(chǎn)的環(huán)境，采用新方法改進(jìn)和更新裝置，節約能源，做好污染物的回收利用，這樣既可以增加產(chǎn)業(yè)效益也可以最大限度地節約能源。

　　3.3 化工工藝反應裝置的選擇

　　化工生產(chǎn)涉及多個(gè)化學(xué)反應類(lèi)型，如置換反應、取代反應、裂解、聚合、氧化、還原、縮合反應等等，不同的反應類(lèi)型也有不同的特性，產(chǎn)生的熱效應不同，既有放熱反應也有吸熱反應，有的反應需要催化劑，有的反應需要引發(fā)劑，有的反應反應過(guò)程劇烈，有的反應則比較慢。在化工工藝設計時(shí)需要針對不同的化工反應設計或選擇合適的反應裝置，使反應處于可控狀態(tài)，避免出現因反應不可控而造成的超溫、超壓甚至化學(xué)爆炸的情況。

　　化工工藝反應裝置的類(lèi)型有很多，按照物料的投料流程可以分為間歇式或連續式，按照反應器自身結構可以分為管式反應器、塔式反應器等等不同形式的反應器。在設計或選擇化工工藝反應裝置時(shí)需要以滿(mǎn)足化工反應要求為前提， 充分考慮生產(chǎn)工藝的適用性與安全性，選擇合適的反應器類(lèi)型。對于化工工藝反應裝置的設計或選擇必須要充分考慮化工生產(chǎn)這個(gè)不同化學(xué)物質(zhì)的反應條件。對于一些反應速度快且放熱較多的化工反應，反應裝置設計需要充分考慮避免反應失控的問(wèn)題，化工反應裝置設計需要設計緊急冷卻系統、反應終止系統，這樣就可以在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)控制化工反應。除此之外，化工生產(chǎn)還可以設計相應的保護措施來(lái)控制化工反應， 比如在聚合反應生產(chǎn)過(guò)程中，可以在物料中添加一些阻聚劑，抑制化工反應的進(jìn)行，降低化工反應的速度。為了阻止外部空氣進(jìn)入化工反應裝置內部，化工工藝設計還可以采取正壓操作，避免在化工裝置中發(fā)生燃燒、爆炸。對于高溫高壓的反應， 化工反應裝置需要格外重視高壓容器結構的安全設計，保證高壓容器的結構強度和結構的嚴密性。此外，高溫高壓反應的化工工藝設計還需要做好反應裝置的泄壓工作，設置安全閥、爆破片、緊急排放系統以及回收系統等，避免壓力容器發(fā)生爆炸，造成安全事故。

　　一些典型的化工反應過(guò)程如氯化反應、硝化反應、氟化反應等由于其具有較大的危險性，國家安監總局將其列入了重點(diǎn)監管的危險化工工藝目錄，在此類(lèi)化工反應設計時(shí)，應嚴格按照文件規定的安全控制要求、重點(diǎn)監測的關(guān)鍵工藝參數和推薦的控制方案進(jìn)行設計，在設計時(shí)應盡量采用成熟的控制方案。

　　化工生產(chǎn)過(guò)程涉及許多的危險化學(xué)品， 且反應條件多為高溫高壓，極易引發(fā)化工生產(chǎn)中的安全問(wèn)題，因此在化工工藝設計時(shí)，設計人員需要格外重視安全問(wèn)題的控制，嚴格控制化工工藝設計，改善生產(chǎn)環(huán)境，將工藝設計理論研究與實(shí)踐相結合，進(jìn)一步提高化工工藝生產(chǎn)的高效運轉，促進(jìn)化工工業(yè)的快速穩定發(fā)展，創(chuàng )造更多的產(chǎn)業(yè)效益。

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