化工工藝設(shè)計(jì)中存在的問題研究

趙永剛

摘 要：化工工藝作為指導(dǎo)整個(gè)生產(chǎn)的方案更是應(yīng)該注重安全，設(shè)計(jì)人員要在熟悉整個(gè)生產(chǎn)流程的基礎(chǔ)上，尊重原理，結(jié)合實(shí)際，以安全規(guī)范為準(zhǔn)繩來設(shè)計(jì)化工工藝，進(jìn)而達(dá)到安全與生產(chǎn)兼顧，安全的指導(dǎo)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。文章就化工工藝設(shè)計(jì)中的一些安全注意事項(xiàng)進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：化工工藝；工藝設(shè)計(jì)；安全危險(xiǎn)

化工行業(yè)在國家的發(fā)展和居民的生活中都扮演著重要角色，化工行業(yè)不同于其他行業(yè)有其自身的特殊性。在整個(gè)化工生產(chǎn)過程中，因其總是伴隨著安全問題，因此應(yīng)當(dāng)把安全生產(chǎn)放在首位?；すに囎鳛橹笇?dǎo)整個(gè)生產(chǎn)的方案更是應(yīng)該注重安全，設(shè)計(jì)人員要在熟悉整個(gè)生產(chǎn)流程的基礎(chǔ)上，尊重原理，結(jié)合實(shí)際，以安全規(guī)范為準(zhǔn)繩來設(shè)計(jì)化工工藝，進(jìn)而達(dá)到安全與生產(chǎn)兼顧，安全的指導(dǎo)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。下面我們就化工工藝設(shè)計(jì)中的一些安全注意事項(xiàng)進(jìn)行討論。

化工規(guī)范是根據(jù)生產(chǎn)所需的原科物理和化學(xué)特性、生產(chǎn)中的中間品和成品的物理化學(xué)特性以及保存的難易程度和對(duì)人造成的危害，是否容易發(fā)生事故以及一旦發(fā)生事故造成的危害等將安全等級(jí)進(jìn)行劃分。

1 工藝流程設(shè)計(jì)

1.1 前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)

前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)主要是為了從理論上推測工藝設(shè)計(jì)的可行性，從而指出下一階段需要檢測的項(xiàng)目和檢測測試參數(shù)。

1.2 中期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)

中期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)為的是對(duì)前期準(zhǔn)備設(shè)計(jì)確定的工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行試生產(chǎn)，看生產(chǎn)時(shí)生產(chǎn)能否按照預(yù)期持續(xù)進(jìn)行，以及檢測一些必要參數(shù)，看看生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的中間雜質(zhì)對(duì)工藝流程及對(duì)最終產(chǎn)品的影響。上述部分在中試中可以有選擇行的進(jìn)行檢測，未必需要全部進(jìn)行。

1.3 概略設(shè)計(jì)

概略設(shè)計(jì)是在經(jīng)過概念設(shè)計(jì)、中試設(shè)計(jì)后選定的最佳方案。

1.4 初步設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)是精細(xì)化工工程設(shè)計(jì)的第一階段。應(yīng)按照概略設(shè)計(jì)進(jìn)行工程總體布局規(guī)劃和工程造價(jià)預(yù)算，對(duì)設(shè)計(jì)中的技術(shù)要求和資金規(guī)劃有一個(gè)大概的方案，從而將概略設(shè)計(jì)變成具體的規(guī)劃方案。方案要能包括所有施工前期的準(zhǔn)備工作的規(guī)范和要求。

1.5 施工藍(lán)圖設(shè)計(jì)

施工藍(lán)圖設(shè)計(jì)是將審批后的初步設(shè)計(jì)變成明確標(biāo)注有設(shè)備布局情況、尺寸和施工要求的圖紙，并附帶文字解釋。

2 化工工藝設(shè)計(jì)難點(diǎn)

2.1 可供參考的資料不足

化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)需要相關(guān)的資料做參考，而資料通常是由一些科研單位根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)和資料編制而成，這就造成無法得到可靠和完整的參考資料。

2.2 工藝流程獨(dú)特

由于化工工業(yè)獨(dú)立于其他常規(guī)產(chǎn)業(yè)，其化工裝置自成體系，因此這就造成了在設(shè)計(jì)工藝時(shí)對(duì)裝備設(shè)計(jì)和選型有特殊要求。

2.3 結(jié)構(gòu)及布局復(fù)雜

設(shè)計(jì)工作量大：化工工業(yè)建設(shè)大都投資大，規(guī)模大，投產(chǎn)后使用時(shí)間長等特點(diǎn)。這就要求對(duì)管道的疲勞特性、耐溫耐壓性和抗腐蝕能力做出相應(yīng)考慮。

2.4 時(shí)間短任務(wù)重

工程要求設(shè)計(jì)周期短，任務(wù)重?；すに囋O(shè)計(jì)往往要縮短正常的設(shè)計(jì)周期，從而為了能夠盡快開工建設(shè)，工廠早日投產(chǎn)，有時(shí)會(huì)發(fā)生邊開發(fā)邊設(shè)計(jì)，邊建設(shè)邊更改設(shè)計(jì)的現(xiàn)象，這就為工藝設(shè)計(jì)中的安全問題提出了更高的要求。

2.5 影響因素眾多

設(shè)計(jì)時(shí)可能會(huì)處于縮短設(shè)計(jì)和建設(shè)周期、節(jié)約資金等的考慮而未能完全按照規(guī)范規(guī)定。

以上這些影響因素，都會(huì)在設(shè)計(jì)中造成潛在的事故隱患。因此，化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于潛在危險(xiǎn)發(fā)現(xiàn)和控制就顯得尤為突出。

3 潛在危險(xiǎn)的發(fā)現(xiàn)和控制

潛在危險(xiǎn)實(shí)際上就是生產(chǎn)中的安全隱患。潛在危險(xiǎn)的發(fā)現(xiàn)就是通過對(duì)生產(chǎn)整個(gè)過程進(jìn)行解剖，發(fā)現(xiàn)不易暴露出來的危險(xiǎn)因素，并針對(duì)性的從它們產(chǎn)生的方式、種類、位置到產(chǎn)生的原因，并針對(duì)這些潛在危險(xiǎn)提出相應(yīng)的解決方案進(jìn)行解決，并根據(jù)這一特性分析看是否還有同類危險(xiǎn)，預(yù)防或降低危險(xiǎn)發(fā)生的可能性。對(duì)裝置的安全運(yùn)行策提出措施及建議。要按照安全設(shè)計(jì)的規(guī)范設(shè)計(jì)管路，避免使用不成熟的工藝和不可靠的設(shè)計(jì)。如必須使用，應(yīng)當(dāng)在使用時(shí)附加的安全防護(hù)措施。設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：

3.1 工藝物料

要對(duì)生產(chǎn)所需的物料及生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的中間產(chǎn)物從其理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進(jìn)行分析和辨識(shí)，做的心中有數(shù)，對(duì)可能因?yàn)槲锪咸匦栽斐傻陌踩珕栴}做好針對(duì)性的設(shè)計(jì)。

3.2 工藝流程。工藝流程要盡量選取產(chǎn)生危險(xiǎn)物質(zhì)少的工藝流程。

3.3 化學(xué)反應(yīng)容器?；ぎa(chǎn)業(yè)是通過一系列的化學(xué)反應(yīng)從而得到所需的產(chǎn)物，而化學(xué)反應(yīng)總是具有一定的危險(xiǎn)性?；瘜W(xué)反應(yīng)的種類繁多，而且當(dāng)反應(yīng)速度快、放熱量大，正是以上因素造成反應(yīng)器設(shè)計(jì)的困難，由于缺少相關(guān)的數(shù)據(jù)，對(duì)如何應(yīng)對(duì)反應(yīng)時(shí)的突發(fā)事件無法做出及時(shí)而規(guī)范的應(yīng)對(duì)，這些都是造成設(shè)計(jì)難度增大的因素。而反應(yīng)所需要求的不一樣也造成設(shè)計(jì)困難的原因之一，比如反應(yīng)時(shí)的攪拌問題，反應(yīng)物料的加入順序問題，以及物料的加入量控制等，這些問題一旦設(shè)計(jì)不當(dāng)就有可能造成反應(yīng)的失控從而引發(fā)事故。

設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)反應(yīng)容器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有一定的要求，要符合安全設(shè)計(jì)規(guī)范，避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)而造成的事故，而且一定要設(shè)計(jì)有足夠的密封性，防止因密封不好而造成的泄露或空氣進(jìn)入影響反應(yīng)的進(jìn)行造成生產(chǎn)失敗，而由于化工生產(chǎn)的物料可能為易燃易爆或有毒物質(zhì)，泄漏可能導(dǎo)致火災(zāi)或中毒，造成人員或財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)高壓密封結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)要符合相應(yīng)的化工壓力容器行業(yè)安全規(guī)范，做到在運(yùn)行過程中不論溫度和壓力有何變化，仍要保持足夠的密封性，如果容器由于超壓而產(chǎn)生容器結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而引發(fā)破裂或爆裂等，造成人員和財(cái)產(chǎn)損失.因此在設(shè)計(jì)時(shí)要在容器上設(shè)計(jì)安全釋放裝置，在壓力超過容器設(shè)定的安全警戒值時(shí)自動(dòng)開啟釋放容器內(nèi)多余的壓力（這句話去掉），同時(shí)釋放時(shí)還要注意安全問題，不能只是簡單的釋放入空氣中而已。

3.4 管道及閥門

因化工工業(yè)管道輸送的物料一般具有易燃、易爆、腐蝕和毒性，一旦破裂將會(huì)造成嚴(yán)重的后果，因此在選用管道時(shí)要選用相應(yīng)的特性。而閥門裝在管道上用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量或壓力的一種裝置，因介質(zhì)的特殊性，一旦需要開啟是不能及時(shí)開啟或開啟不到位將會(huì)造成事故輕則生產(chǎn)失敗，重則造成安全事故，因此在閥門的選型時(shí)要注意選擇具有易操作，耐腐蝕，使用可靠等特點(diǎn)。

3.5 電氣

在設(shè)計(jì)電氣時(shí)，要根據(jù)工藝的要求，在設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)規(guī)范合理的設(shè)計(jì)電氣線路，防止因設(shè)計(jì)不當(dāng)而引起的安全事故。

3.6 化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)的管理和布局

我國在化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)的管理和布局雖然經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)和探索，事實(shí)上與國外還是具有一定的差距，存在監(jiān)管滯后的現(xiàn)實(shí)，而針對(duì)這一現(xiàn)狀，應(yīng)當(dāng)構(gòu)建由政府、社會(huì)中介機(jī)構(gòu)和企業(yè)三方組成的一體化的綜合管理新模式，設(shè)立統(tǒng)一的安全監(jiān)管和危機(jī)應(yīng)急處理部門。建立三方連帶責(zé)任追究機(jī)制，使管理者從意識(shí)上思想上對(duì)監(jiān)管重視起來，盡最大的努力地把園區(qū)內(nèi)的安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。通過對(duì)園區(qū)內(nèi)的生產(chǎn)安全實(shí)行科學(xué)、規(guī)范、可視、高效的解決方案；時(shí)刻準(zhǔn)備著應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的發(fā)生，將生產(chǎn)安全提高到新的轉(zhuǎn)變上來，將安全問題由原來的被動(dòng)應(yīng)付型向主動(dòng)保障型的轉(zhuǎn)變。建設(shè)起全過程、全方位、空間立體的企業(yè)生產(chǎn)安全系統(tǒng)，盡最大的努力來提高園區(qū)的生產(chǎn)安全水平。

4 結(jié)束語

化工安全生產(chǎn)伴隨著生產(chǎn)的全過程，要嚴(yán)格按照相關(guān)的法律法規(guī)，嚴(yán)抓化工工藝設(shè)計(jì)的安全，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷并及時(shí)加以改進(jìn)，絕不拖沓，從而將安全落到實(shí)處，如此才能保證生產(chǎn)的安全。

參考文獻(xiàn)

[1]郝建波.化工企業(yè)安全設(shè)施設(shè)計(jì)中難點(diǎn)問題討論[J].科技風(fēng)，2010，14.

[2]葉君樂，蔣軍成，張明廣.設(shè)計(jì)初期化工過程本質(zhì)安全化設(shè)計(jì)策略[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2010，3.endprint