化工反應(yīng)工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及控制

劉萊琛+蓋盈盈

摘 要：隨著化工業(yè)的快速發(fā)展，化工工業(yè)的正常生產(chǎn)離不開專業(yè)化工工藝的保障，隨著時(shí)代的進(jìn)步，與化工行業(yè)相關(guān)的設(shè)備、技術(shù)等領(lǐng)域都在不斷的進(jìn)步和創(chuàng)新，其為化工工藝設(shè)計(jì)單位發(fā)展提供了良好的發(fā)展氛圍，充分保證了化工工藝設(shè)計(jì)的可靠性，為化工行業(yè)的發(fā)展提供有力的技術(shù)保障?；诖?，文章就針對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題進(jìn)行分析，同時(shí)提出相應(yīng)的安全控制措施。

關(guān)鍵詞：化工工藝設(shè)計(jì)；安全問(wèn)題；控制分析

化工工藝設(shè)計(jì)是保證化工生產(chǎn)順利進(jìn)行的重要基礎(chǔ)，為保證化工工藝設(shè)計(jì)的安全性，降低化工生產(chǎn)中的安全隱患，應(yīng)當(dāng)結(jié)合現(xiàn)代化工生產(chǎn)及工藝所需加以全面分析，不斷優(yōu)化化工工藝設(shè)計(jì)，針對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)中存在的安全問(wèn)題，采取科學(xué)化的安全控制措施，在保證化工生產(chǎn)安全順利進(jìn)行且化工產(chǎn)品質(zhì)量可靠的基礎(chǔ)上，盡可能減少化工生產(chǎn)所導(dǎo)致的安全問(wèn)題，推進(jìn)化工產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 化工工藝設(shè)計(jì)基本特點(diǎn)

化工設(shè)備投資大，物料管道復(fù)雜。為確保化工工藝設(shè)計(jì)能夠在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，應(yīng)當(dāng)充分考慮化工工藝設(shè)計(jì)中物料的特殊性，結(jié)合化工工藝設(shè)計(jì)周期加以全面分析，爭(zhēng)取早日順利投產(chǎn)。此種情況下，大部分化工企業(yè)采取邊開發(fā)邊設(shè)計(jì)的方式，以降低化工產(chǎn)品建設(shè)周期，但此種方式往往存在較大的安全隱患?；すに囋O(shè)計(jì)具有一定復(fù)雜性，涉及多項(xiàng)專業(yè)技術(shù)，需要大量專業(yè)技術(shù)人員參與其中?；すに囋O(shè)計(jì)具有一定系統(tǒng)性，包含化學(xué)工藝知識(shí)、機(jī)械設(shè)備知識(shí)以及安全工程等多項(xiàng)內(nèi)容，需要各個(gè)專業(yè)技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員通力合作、密切配合，從而全面提高化工工藝設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。

2 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題

2.1 化工反應(yīng)裝置方面的安全問(wèn)題

化工生產(chǎn)的重點(diǎn)在于物料間的化學(xué)反應(yīng)，在反應(yīng)的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的氣體和熱量，如果反應(yīng)裝置不夠合理和科學(xué)，必然會(huì)給生產(chǎn)留下隱患，因此在進(jìn)行反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)時(shí)，必須要經(jīng)過(guò)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠?jì)算與分析?；すに囋O(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度和熱效應(yīng)。只有有效控制物料的反應(yīng)過(guò)程才能確?；どa(chǎn)的順利進(jìn)行，對(duì)生產(chǎn)中的物料添加速度、溫度等環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制。在化工生產(chǎn)中，反應(yīng)釜內(nèi)經(jīng)常會(huì)因?yàn)閴毫蜏囟冗^(guò)高而出現(xiàn)形變，給化工生產(chǎn)帶來(lái)巨大的危險(xiǎn)，所以要在反應(yīng)釜上配套相應(yīng)的泄壓裝置，提高反應(yīng)釜的安全性和穩(wěn)定性。

2.2 管道方面的安全問(wèn)題

化工生產(chǎn)中很多高危物料的進(jìn)料都是依靠管道來(lái)完成的。所以管道的設(shè)計(jì)要安全合理，不能有任何的漏洞或缺陷，以免出現(xiàn)危險(xiǎn)品的泄漏，這既會(huì)影響化工生產(chǎn)，更會(huì)給環(huán)境和人身安全帶來(lái)巨大的損害。所以，在進(jìn)行管道的設(shè)計(jì)時(shí)，要全方位的考量各方面因素的影響，將管道滲漏的可能性降至最小。因?yàn)楣艿赖倪B接口及彎頭位置是最可能發(fā)生滲漏的位置，所起要對(duì)其特別重視，選用科學(xué)和合理的彎頭及接頭配置，降低滲漏的幾率。同時(shí)，還要注意其它影響管道順利運(yùn)營(yíng)的情況出現(xiàn)，如柱塞流等的發(fā)生。

2.3 化工原料的安全問(wèn)題

許多化工原料存在必然的危險(xiǎn)性：有的有毒，有的自燃，有些特定的化工原料放在一起會(huì)發(fā)生反應(yīng)，有的反應(yīng)可能伴隨爆炸等安全隱患。

3 化工工藝設(shè)計(jì)安全控制對(duì)策

3.1 化工工藝中反應(yīng)設(shè)備的安全控制

化工工藝實(shí)施中往往伴隨著大量物理化學(xué)反應(yīng)，相應(yīng)的也存在較多安全隱患。并且，化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行，需要環(huán)境溫度、壓力、反應(yīng)物用量等多方面因素的配合，由于許多因素存在不確定性，致使相關(guān)操作人員難以掌握其準(zhǔn)確的反應(yīng)進(jìn)程與狀況，從而埋下了安全隱患。另外，化學(xué)反應(yīng)設(shè)備的性能，在一定程度上也影響著化工工藝的安全性。因此，進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，也應(yīng)考慮到反應(yīng)設(shè)備方面因素。在化工工藝安全性控制上，整體流程為：先確定化學(xué)反應(yīng)所需物料的用量，以此來(lái)準(zhǔn)確掌握化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程；再進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)參數(shù)的嚴(yán)格控制，以防止反應(yīng)過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)備超負(fù)荷、超壓運(yùn)作狀況，造成設(shè)備失靈，進(jìn)而引發(fā)安全問(wèn)題；對(duì)完成化學(xué)反應(yīng)后形成的污染物質(zhì)或廢棄物進(jìn)行妥善處理，對(duì)還存在一定價(jià)值的副產(chǎn)品，通過(guò)深加工實(shí)現(xiàn)有效利用。

3.2 加強(qiáng)原料的安全控制

化工原料大多具有一定的危險(xiǎn)性，一旦出現(xiàn)管道泄漏，必然給自然環(huán)境和化工廠帶來(lái)巨大的損害，甚至是生命危險(xiǎn)。所以，在對(duì)輸送管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮管道運(yùn)輸?shù)膶?shí)際情況及相關(guān)要求，如管道的管徑、材質(zhì)、輸送介質(zhì)等，要充分關(guān)注管道的彎頭及各連接位置處的設(shè)計(jì)，這些位置是管道環(huán)節(jié)中易出問(wèn)題的部位。管道的安裝一定要穩(wěn)定牢固，與管道所在區(qū)域的墻面、管廊或地面穩(wěn)穩(wěn)連接。

3.3 合理控制化工工藝路線

化工工藝設(shè)計(jì)是由多條工藝線路共同構(gòu)成的，每條線路都十分重要，因此在完成設(shè)計(jì)時(shí)要優(yōu)先挑選最安全和穩(wěn)定的化工設(shè)計(jì)，降低整體設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)性。影響化工生產(chǎn)的因素有材料、設(shè)備和生產(chǎn)條件，要充分對(duì)這些因素進(jìn)行分析和衡量，優(yōu)先選擇低危害或者無(wú)危害的原材料，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，有效緩解生產(chǎn)過(guò)程中的高壓或高溫影響。并配置先進(jìn)的污染處理設(shè)施，降低廢氣、廢液和廢渣的污染影響，將其對(duì)自然的污染降到最低。

3.4 采用先進(jìn)的電子信息技術(shù)提高安全控制系統(tǒng)水平

化工工藝的工序復(fù)雜繁多，必須注重對(duì)每個(gè)工藝環(huán)節(jié)的控制和管理，嚴(yán)格控制施工過(guò)程中的各相關(guān)參數(shù)，通過(guò)引進(jìn)集散控制系統(tǒng)，即DCS系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝流程參數(shù)的控制和調(diào)整，從而提高工藝的質(zhì)量與穩(wěn)定。ESD系統(tǒng)，即緊急停車系統(tǒng)，它與主控制系統(tǒng)相互獨(dú)立，它主要負(fù)責(zé)工藝生產(chǎn)中的安全生產(chǎn)控制，一旦發(fā)生安全事故，可以迅速對(duì)其作出預(yù)警，并采取相關(guān)的控制調(diào)整措施。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)的化工工業(yè)中，工藝設(shè)計(jì)還存在很多的安全問(wèn)題，要想盡可能的把安全隱患排除，要慎重選擇化工原料，工藝路線也要適當(dāng)，特別是反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)，要可以很好地控制反應(yīng)進(jìn)程，而且可以有效防范反應(yīng)經(jīng)過(guò)中可能會(huì)伴隨的反應(yīng)失控問(wèn)題。要想推動(dòng)化工工藝設(shè)計(jì)良性發(fā)展，則要更多的考慮環(huán)境原因，而且科學(xué)有效運(yùn)用反應(yīng)的產(chǎn)物。

參考文獻(xiàn)

[1] 芮國(guó)芬.化工工藝安全設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素以及解除途徑探索[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2015（01）：40-41+99.

[2] 康娟娟.分析化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問(wèn)題及控制[J].化工管理，2015（11）：193.

[3] 應(yīng)訥江.化工工藝設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)的防范策略研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（06）：271.

作者簡(jiǎn)介：劉萊琛，身份證號(hào)碼：370827198804063562；蓋盈盈，身份證號(hào)碼：372328198702092726。