化工工藝設(shè)計中相關(guān)安全性問題的控制論文

　　就我國當前的大多數(shù)化工工藝設(shè)計情況來看，在化工生產(chǎn)中存在許多的安全問題，而工藝設(shè)計中的安全問題又是影響化工工藝的重要因素，因此在化工工藝設(shè)計中需要對安全問題進行控制。在化工工藝設(shè)計與生產(chǎn)過程中需要嚴格按照相關(guān)的政策進行，同時對化工工藝設(shè)計中存在的安全問題進行控制，嚴格控制化工工藝設(shè)計，促進化工工業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展。

　　1 關(guān)于化工工藝設(shè)計

　　1.1 化工工藝設(shè)計的內(nèi)容

　　化工工藝設(shè)計主要涉及三個方面：工藝流程、設(shè)備布置、和管道布置，設(shè)計人員需要通過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(shè)備條件交給設(shè)備專業(yè)繪制設(shè)備圖紙的相關(guān)參數(shù)，并提供工藝控制方面的參數(shù)以作為自控專業(yè)儀表選型，工藝專業(yè)再根據(jù)工藝流程圖完成初步的設(shè)備布置，最后由管道專業(yè)根據(jù)設(shè)備布置圖配管完成最終的管道布置。

　　1.2 化工工藝設(shè)計的特點

　　化工工藝的設(shè)備種類有很多，規(guī)格又有不同，這就對設(shè)備的選用提出了更多的要求，因此化工工藝的設(shè)計工作量很大，但是設(shè)計時間又有限制，這也是化工工藝設(shè)計的主要特點。對于化工工藝來說，一般總體投資都很多，反應(yīng)裝置、設(shè)備系統(tǒng)又很復(fù)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(nèi)就占領(lǐng)市場，化工工藝設(shè)計一定要盡可能地提高工作效率，減小工藝設(shè)計的周期。很多化工企業(yè)為了縮短建設(shè)周期，常常會出現(xiàn)邊開發(fā)邊設(shè)計的情況，這樣一來工作人員往往忽視安全問題，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(guī)模不同，為了節(jié)約投資，一些工藝設(shè)計在實際的操作時沒能嚴格按照規(guī)定去做， 為了測得所需的工程數(shù)據(jù)，化工工藝設(shè)計的規(guī)模也就隨之增加�；�工工藝設(shè)計時最為重要的便是要充分考慮化工生產(chǎn)過程中潛在的安全問題，對危險要進行嚴格的識別和控制。

　　2 化工工藝設(shè)計中的安全問題

　　2.1 化工反應(yīng)裝置方面的安全問題

　　化工反應(yīng)是化工產(chǎn)品的生產(chǎn)核心，在化工反應(yīng)過程中會存在許多的安全問題，甚至引發(fā)嚴重的安全事故，特別是在化工反應(yīng)裝置方面存在許多的不可控因素，在設(shè)計時需要進行嚴格的科學分析和計算。

　　化工工藝設(shè)計時需要充分考慮反應(yīng)物的反應(yīng)速度與產(chǎn)生的熱效應(yīng)，為了控制化工反應(yīng)，在工藝設(shè)計時應(yīng)嚴格控制進料量，控制加熱速度，加大冷卻能力或者采用多級反應(yīng)來控制反應(yīng)。在實際的生產(chǎn)過程中，化工反應(yīng)器常會因超溫超壓而變形，進而引發(fā)安全事故，因此化工反應(yīng)裝置上應(yīng)安裝壓力釋放裝置。

　　2.2 化工工藝路線方面的安全問題

　　一般的化工工藝設(shè)計都會涉及多條工藝路線，在化工設(shè)計時需要充分考慮這幾條路線中存在的安全問題， 盡可能地將危害降到最低。化工工藝路線的設(shè)計主要是針對生產(chǎn)物料、生產(chǎn)條件、設(shè)備進行設(shè)計，在設(shè)計時需要選擇無害或者危險性低的物料，降低因生產(chǎn)條件變化對反應(yīng)的影響，對于化工生產(chǎn)的設(shè)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 管道方面的安全問題

　　化工生產(chǎn)時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)過程中有任何部分出現(xiàn)滲漏，有毒物質(zhì)就會流出，對環(huán)境造成污染，對化工生產(chǎn)本身來說也存在很大的安全隱患，因此在管道設(shè)計時需要充分考慮管道的材料以及應(yīng)力分析等可能造成管道滲漏的因素。這里需要強調(diào)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(xiàn)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(shè)計中應(yīng)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(shè)計安全控制的措施

　　3.1 加強對化工工藝路線的安全設(shè)計

　　化工生產(chǎn)實際上具有很強的連續(xù)性， 工藝路線也是非常復(fù)雜，化工工藝設(shè)計時需要加強各個環(huán)節(jié)的安全控制，因為如果一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了設(shè)備故障就很有可能影響整個生產(chǎn)路線，因此化工工藝路線的安全設(shè)計可以結(jié)合化工反應(yīng)的類型選擇合適的化工工藝路線。在化工工藝設(shè)計時應(yīng)盡可能地選擇低危險性的物料和反應(yīng)方式，在有多條化工工藝路線可以選擇時， 設(shè)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，切實提高工藝路線的安全可靠性。

　　3.2 積極改善生產(chǎn)環(huán)境

　　在化工生產(chǎn)過程中，污染問題是極為嚴重的。在化工工藝設(shè)計時需要最大限度減少污染源，并對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物做好回收處理�；�工工藝設(shè)計時需要提高化學反應(yīng)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)過程中的損失�；�工工藝設(shè)計需要積極改善化工生產(chǎn)的環(huán)境，采用新方法改進和更新裝置，節(jié)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(jié)約能源。

　　3.3 化工工藝反應(yīng)裝置的選擇

　　化工生產(chǎn)涉及多個化學反應(yīng)類型，如置換反應(yīng)、取代反應(yīng)、裂解、聚合、氧化、還原、縮合反應(yīng)等等，不同的反應(yīng)類型也有不同的特性，產(chǎn)生的熱效應(yīng)不同，既有放熱反應(yīng)也有吸熱反應(yīng)，有的反應(yīng)需要催化劑，有的反應(yīng)需要引發(fā)劑，有的反應(yīng)反應(yīng)過程劇烈，有的反應(yīng)則比較慢。在化工工藝設(shè)計時需要針對不同的化工反應(yīng)設(shè)計或選擇合適的反應(yīng)裝置，使反應(yīng)處于可控狀態(tài)，避免出現(xiàn)因反應(yīng)不可控而造成的超溫、超壓甚至化學爆炸的情況。

　　化工工藝反應(yīng)裝置的類型有很多，按照物料的投料流程可以分為間歇式或連續(xù)式，按照反應(yīng)器自身結(jié)構(gòu)可以分為管式反應(yīng)器、塔式反應(yīng)器等等不同形式的反應(yīng)器。在設(shè)計或選擇化工工藝反應(yīng)裝置時需要以滿足化工反應(yīng)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(yīng)器類型。對于化工工藝反應(yīng)裝置的設(shè)計或選擇必須要充分考慮化工生產(chǎn)這個不同化學物質(zhì)的反應(yīng)條件。對于一些反應(yīng)速度快且放熱較多的化工反應(yīng)，反應(yīng)裝置設(shè)計需要充分考慮避免反應(yīng)失控的問題，化工反應(yīng)裝置設(shè)計需要設(shè)計緊急冷卻系統(tǒng)、反應(yīng)終止系統(tǒng)，這樣就可以在生產(chǎn)過程中及時控制化工反應(yīng)。除此之外，化工生產(chǎn)還可以設(shè)計相應(yīng)的保護措施來控制化工反應(yīng)， 比如在聚合反應(yīng)生產(chǎn)過程中，可以在物料中添加一些阻聚劑，抑制化工反應(yīng)的進行，降低化工反應(yīng)的速度。為了阻止外部空氣進入化工反應(yīng)裝置內(nèi)部，化工工藝設(shè)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(yīng)， 化工反應(yīng)裝置需要格外重視高壓容器結(jié)構(gòu)的安全設(shè)計，保證高壓容器的結(jié)構(gòu)強度和結(jié)構(gòu)的嚴密性。此外，高溫高壓反應(yīng)的化工工藝設(shè)計還需要做好反應(yīng)裝置的泄壓工作，設(shè)置安全閥、爆破片、緊急排放系統(tǒng)以及回收系統(tǒng)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(yīng)過程如氯化反應(yīng)、硝化反應(yīng)、氟化反應(yīng)等由于其具有較大的危險性，國家安監(jiān)總局將其列入了重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄，在此類化工反應(yīng)設(shè)計時，應(yīng)嚴格按照文件規(guī)定的安全控制要求、重點監(jiān)測的關(guān)鍵工藝參數(shù)和推薦的控制方案進行設(shè)計，在設(shè)計時應(yīng)盡量采用成熟的控制方案。

　　化工生產(chǎn)過程涉及許多的危險化學品， 且反應(yīng)條件多為高溫高壓，極易引發(fā)化工生產(chǎn)中的安全問題，因此在化工工藝設(shè)計時，設(shè)計人員需要格外重視安全問題的控制，嚴格控制化工工藝設(shè)計，改善生產(chǎn)環(huán)境，將工藝設(shè)計理論研究與實踐相結(jié)合，進一步提高化工工藝生產(chǎn)的高效運轉(zhuǎn)，促進化工工業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展，創(chuàng)造更多的產(chǎn)業(yè)效益。

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