試論化工工藝設(shè)計(jì)中安全問(wèn)題及控制

王玉鐲

山東華魯恒升化工股份有限公司

試論化工工藝設(shè)計(jì)中安全問(wèn)題及控制

王玉鐲

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化工工藝設(shè)計(jì)是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提，化工工藝設(shè)計(jì)的好壞不僅會(huì)對(duì)化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量起決定性的作用，同時(shí)還會(huì)嚴(yán)重影響到整個(gè)化工生產(chǎn)的安全性能。在我國(guó)對(duì)安全性重視程度越來(lái)越高的今天，在對(duì)化工工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，做好相應(yīng)的安全設(shè)計(jì)工作意義重大。因此，相應(yīng)的設(shè)計(jì)人員需要充分了解化工工藝設(shè)計(jì)中所存在的安全問(wèn)題，從而才能采取有針對(duì)性的措施進(jìn)行控制和解決，最終為化工生產(chǎn)的更好進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

化工工藝；安全；問(wèn)題控制

近年來(lái)，我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)獲得了實(shí)質(zhì)性的發(fā)展，形成了規(guī)?；l(fā)展形態(tài)，為相關(guān)領(lǐng)域提供了極大的支持。隨著人們安全意識(shí)日漸增強(qiáng)，對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)提出了更高要求。特別是具有毒性、腐蝕性的化工原料的應(yīng)用。如果不能夠妥善處理隱藏的安全問(wèn)題，極有可能對(duì)人體健康構(gòu)成危害。因此加強(qiáng)對(duì)實(shí)踐中安全問(wèn)題的控制非常必要，是促進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

1 化工工藝的內(nèi)涵

通常來(lái)說(shuō)，化工工藝指的是通過(guò)化學(xué)方法將一系列化學(xué)原料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方式轉(zhuǎn)換為化工產(chǎn)品的過(guò)程。此過(guò)程主要包括三個(gè)步驟：首先，是對(duì)化工原料的簡(jiǎn)單處理，即通過(guò)物理的方法對(duì)化學(xué)原理進(jìn)行提純或者壓碎等方式，轉(zhuǎn)換化學(xué)原料存在的狀態(tài)從而保證化工原料能夠達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的要求。其次，則是對(duì)化學(xué)反應(yīng)的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)總結(jié)，此過(guò)程是整個(gè)化學(xué)工藝的核心步驟。通過(guò)對(duì)化學(xué)原料的篩選，確定最終的化學(xué)反應(yīng)方式，同時(shí)設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)所需的外部條件，提高化學(xué)反應(yīng)的效率。最后，化工原料通過(guò)一系列化學(xué)反應(yīng)得到的化工成品需要進(jìn)一步的加工處理，最終形成可以進(jìn)行市場(chǎng)交易的化工產(chǎn)品。

2 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題

2.1 化工生產(chǎn)設(shè)備問(wèn)題

對(duì)于化工生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易導(dǎo)致其受到電化學(xué)腐蝕，從而嚴(yán)重影響到化工生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而之所以會(huì)發(fā)生電化學(xué)腐蝕，是因?yàn)楫?dāng)流動(dòng)介質(zhì)的流速出現(xiàn)不均的情況時(shí)，往往會(huì)使得化工生產(chǎn)設(shè)備的表面出現(xiàn)一定量的沉淀物，當(dāng)這些沉淀物出現(xiàn)不均勻分布時(shí)，就可能在化工生產(chǎn)設(shè)備的某個(gè)部位出現(xiàn)裂縫或者縫隙，由于裂縫或縫隙內(nèi)的氧含量要低于外界的含量，使得該部位容易出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕的陽(yáng)極會(huì)出現(xiàn)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致金屬的溶解，而陰極則可能發(fā)生還原反應(yīng)生成酸液，從而進(jìn)一步導(dǎo)致腐蝕程度的加大。

2.2 化工物料問(wèn)題

化工工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜性工作，其采用的原材料、半成品及中間產(chǎn)品等都以氣體、液體及固體不同的狀態(tài)存在，不僅如此，每種材料由于自身具有的物理、化學(xué)等性質(zhì)有所差別，當(dāng)達(dá)到特定條件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同程度的危險(xiǎn)和危害。對(duì)此針對(duì)這些物質(zhì)危險(xiǎn)特性我們要進(jìn)行深入分析和了解，樹(shù)立安全意識(shí)，對(duì)每種材料具有的穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)等進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，在使用時(shí)能夠進(jìn)行科學(xué)的評(píng)估，以此來(lái)避免安全問(wèn)題的產(chǎn)生。

3 化工工藝設(shè)計(jì)中安全控制對(duì)策分析

3.1 做好防腐蝕設(shè)計(jì)工作

為了有效地防止周圍的生產(chǎn)環(huán)境對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備造成的腐蝕，可以在化工生產(chǎn)設(shè)備金屬表層涂一層很薄的金屬或者是無(wú)機(jī)涂層，這樣能夠有效地將外界的生產(chǎn)環(huán)境與化工生產(chǎn)設(shè)備表面的金屬層進(jìn)行隔離，以起到相應(yīng)的保護(hù)作用。在采用金屬涂層進(jìn)行處理的時(shí)候，常采用的施工方法有電鍍火焰噴涂、熱浸、蒸汽鍍等。在采用無(wú)機(jī)涂層進(jìn)行處理的時(shí)候，常采用的施工方法有噴涂、滲鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化等。對(duì)于這兩種涂層方法的使用，都需要確保相應(yīng)的嚴(yán)密性，從而確保將外界的生產(chǎn)環(huán)境與化工生產(chǎn)設(shè)備的金屬表面進(jìn)行完全的隔離。

3.2 保證設(shè)備安全控制工作

首先確定化工工藝物料用量，同時(shí)，掌握化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程和化學(xué)反應(yīng)參數(shù)，就此在設(shè)備運(yùn)行期間，參照化工工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，且通過(guò)壓力釋放裝置的安裝，控制設(shè)備具體運(yùn)行過(guò)程，避免設(shè)備超壓運(yùn)行、超負(fù)荷運(yùn)行、失靈等問(wèn)題的凸顯。其次，由于化工反應(yīng)后污染物質(zhì)和廢棄物的堆積將影響設(shè)備的安全運(yùn)行，因而，在化工工藝實(shí)施期間，應(yīng)做好污染物質(zhì)和廢棄物的管理工作，且當(dāng)廢棄物具備副產(chǎn)品價(jià)值時(shí)，對(duì)其進(jìn)行深加工，由此達(dá)到節(jié)約型化工生產(chǎn)目的，而在不具備應(yīng)用價(jià)值的廢棄物處理期間，應(yīng)參照相關(guān)法律法規(guī)，實(shí)施處理工作，避免廢棄物的隨意堆放污染環(huán)境，并最終帶動(dòng)化工企業(yè)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的持續(xù)發(fā)展。即化工反應(yīng)裝置的合理化控制可降低安全事故發(fā)生概率，因此，應(yīng)提高對(duì)其的重視程度。

3.3 完善化工工藝設(shè)計(jì)工作

化工工藝設(shè)計(jì)在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)確保化工工藝生產(chǎn)模式最簡(jiǎn)化，通過(guò)減少化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，減少化工工藝的生產(chǎn)周期，同時(shí)在一定程度上也能減少發(fā)生安全隱患的幾率。同時(shí)，在進(jìn)行化工工藝原料選擇階段，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選擇較為穩(wěn)定的原料，保證化工原料在化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程中能夠生成設(shè)計(jì)人員預(yù)期的目標(biāo)。不宜選擇變化幅度較大的化工原料，避免因化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致原料發(fā)生爆炸等對(duì)操作人員具有安全隱患的材料。對(duì)于化學(xué)設(shè)備的選擇，設(shè)計(jì)人員應(yīng)選擇較為先進(jìn)的化學(xué)反應(yīng)裝置，通過(guò)更新化學(xué)設(shè)備，提高化工工藝的生產(chǎn)效率，提升化工工藝技術(shù)水平，降低生產(chǎn)成本，提高化工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境

現(xiàn)如今，我國(guó)化工污染非常嚴(yán)重，引起了全社會(huì)廣泛關(guān)注。而解決污染問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)在于對(duì)于廢物的回收再利用。因此就工藝過(guò)程而言，應(yīng)重視對(duì)現(xiàn)有裝置的更新和升級(jí)，同時(shí)加大對(duì)污染的終端處理效果。通過(guò)這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)化工產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的優(yōu)化，形成良性循環(huán)，進(jìn)而增加產(chǎn)業(yè)效益。目前，可以積極引入HEN 分析方法，改進(jìn)生產(chǎn)裝置，減少水資源用量，并借助超膜技術(shù)等對(duì)廢水進(jìn)行凈化處理，將廢水中的雜質(zhì)排除干凈進(jìn)行回用，從而節(jié)約更多水資源。

綜上所述，就我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，我們應(yīng)從辯證的角度看待化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，雖然其快速發(fā)展取得了非常不錯(cuò)的成績(jī)，但其化工工藝設(shè)計(jì)中存在很多安全問(wèn)題，對(duì)生態(tài)環(huán)境、人身安全等均存在諸多消極影響。因此加強(qiáng)對(duì)安全問(wèn)題的控制力度勢(shì)在必行。在實(shí)踐中，我們應(yīng)從化工工藝設(shè)計(jì)特殊性入手，結(jié)合常見(jiàn)的安全問(wèn)題件進(jìn)行針對(duì)性控制，從管道、物料等方面提升控制水平。

[1] 程明. 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及控制[J]. 科技視界，2015，(12)：307+318.