化工工藝設(shè)計(jì)中安全問題及控制探討

張偉剛

摘 要：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。

關(guān)鍵詞：化工；工藝設(shè)計(jì)；安全問題；控制

1 化工工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)間相對(duì)緊張，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中涉及眾多的化工裝置、物料及管道排布等，需要設(shè)計(jì)人員投入大量的精力。實(shí)際中為降低成本大多數(shù)化工企業(yè)都會(huì)同時(shí)進(jìn)行工藝開發(fā)與設(shè)計(jì)，促進(jìn)產(chǎn)品更新步伐的加快，這就造成設(shè)計(jì)安全性與時(shí)間之間的矛盾，設(shè)計(jì)人員為趕進(jìn)度無法全面考慮所有風(fēng)險(xiǎn)因素；設(shè)計(jì)過程繁瑣，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中需要考慮眾多的化工原理與工藝設(shè)計(jì)等，只有專業(yè)的工程設(shè)計(jì)人員才能勝任這項(xiàng)工作。除此之外，還需要不同專業(yè)的設(shè)計(jì)人員彼此間加強(qiáng)交流溝通。

2 化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問題以及控制

2.1 工藝物料

化工生產(chǎn)中涉及到大量的物料，這些物料的存在形態(tài)不一，簡(jiǎn)單的以固液氣等形態(tài)存在，物料所處的狀態(tài)不同其本身理化性質(zhì)也不同，造成的危害也存在差別。實(shí)際中只有充分了解這些物質(zhì)的危險(xiǎn)特性，才有可能準(zhǔn)確識(shí)別與分析風(fēng)險(xiǎn)。所以在進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)前要充分了解各類物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)行全面的評(píng)估，綜合評(píng)估結(jié)果實(shí)現(xiàn)各工藝環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)優(yōu)化工作，保證工藝設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性。例如：一般情況下，管道采用法蘭連接，便于施工安裝，后期的維護(hù)檢修。丁二醇毒性中度，易溶于水，但其本身是性能良好的溶劑，假如使用石墨墊片會(huì)污染原料，使用RPTFE 材質(zhì)墊片，溶脹作用在一定的溫度下墊片老化十分迅速，為了生產(chǎn)穩(wěn)定及安全，管道連接方式最終確定為焊接。

2.2 裝置的總平面布置和裝置內(nèi)設(shè)備布置

美國(guó)石油協(xié)會(huì)APIRP500A 把危險(xiǎn)性劃分為第一次和第二次危險(xiǎn)兩種。所謂第一次危險(xiǎn)是指系統(tǒng)或設(shè)備內(nèi)潛在有發(fā)生火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)，但在正常狀態(tài)下不會(huì)危害人身或設(shè)備的安全和完好。例如加工或處理可燃或易燃易爆、有毒物質(zhì)的系統(tǒng)或設(shè)備、屬于火源的設(shè)備、高溫含氧、高壓設(shè)備、由于誤操作可能引起的危險(xiǎn)系統(tǒng)或設(shè)備、以及大量泄漏蒸汽形成白色霧幕造成視線不良的地方等均屬有潛在危險(xiǎn)，即屬于第一次危險(xiǎn)。第二次危險(xiǎn)是指第一次危險(xiǎn)引起的后果，直接危害人身、設(shè)備以及建筑物或構(gòu)筑物的危險(xiǎn)。例如由第一次危險(xiǎn)一起的火災(zāi)、爆炸、有毒物質(zhì)的泄漏，以及造成跌倒、墜落、碰撞等人身事故的危險(xiǎn)，均屬第二次危險(xiǎn)。防止第一次危險(xiǎn)產(chǎn)生的第二次危險(xiǎn)，這是裝置平面布置或者裝置內(nèi)設(shè)備平面布置的重要原則。當(dāng)然，還有其他布置的原則，諸如設(shè)備平面布置應(yīng)符合工藝流程，生產(chǎn)操作方便、施工、維修方便、整齊、美觀，留有適當(dāng)?shù)陌l(fā)展余地等等，均為不可忽視的一般原則。

裝置內(nèi)的設(shè)備平面布置在符合工藝流程，密切相關(guān)設(shè)備直接連接或靠近布置的同時(shí)，還應(yīng)考慮爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分，并方便安裝施工操作檢修?？扇?xì)怏w、液化烴和可燃液體的塔平臺(tái)或其他設(shè)備的構(gòu)架平臺(tái)應(yīng)設(shè)置不少于2 個(gè)通往地面的梯子，相鄰安全疏散通道之間的距離不應(yīng)大于50m。

2.3 管道方面的安全問題和控制

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)過程中有任何部分出現(xiàn)滲漏，有毒物質(zhì)就會(huì)流出，對(duì)環(huán)境造成污染，對(duì)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(jì)時(shí)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(qiáng)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(xiǎn)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。在化工生產(chǎn)中，通常情況下管道輸送的物料大多是易燃易爆物品，甚至包括腐蝕性和毒性物品，一旦化工管道出現(xiàn)泄露問題，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，由此可知化工生產(chǎn)存在較大的安全隱患，管道安全控制是非常必要的。為全面提高化工管道設(shè)計(jì)的安全性，應(yīng)當(dāng)在管道設(shè)計(jì)中充分考慮管道材料選擇、管道應(yīng)力分析以及管道布置等要素，降低管道泄露安全隱患，合理選擇管徑和材質(zhì)，科學(xué)選擇管道連接材質(zhì)并對(duì)管道拐彎處進(jìn)行妥善設(shè)計(jì)處理，確保管道與地面保持可靠相連，切實(shí)提高管道設(shè)計(jì)的安全性。例如 ：對(duì)于容易在管道里沉積的物料，除了對(duì)管道的坡度進(jìn)行要求以外，還會(huì)采取分段法蘭連接，并留有沖洗口方便清理。

2.4 化工工藝路線方面的安全問題和控制

化工工藝設(shè)計(jì)中的各條路線都具備必然的聯(lián)系，假如其中一條路線發(fā)生問題，那么就會(huì)讓別的路線也發(fā)生問題。所以，在實(shí)施化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)，第一要重視選擇化工工藝的路線，依據(jù)詳細(xì)的生產(chǎn)要求，選取最為合理的化工工藝設(shè)計(jì)路線，以保證生產(chǎn)工序的成功實(shí)施。在實(shí)施選取的經(jīng)過中，要留意思考到每一個(gè)方面的原因，像生產(chǎn)條件、物料、生產(chǎn)設(shè)備等，依據(jù)現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)要求，實(shí)施周到考慮，從而使發(fā)生的危險(xiǎn)減少。

3 結(jié)束語(yǔ)

目前社會(huì)各界對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)的安全風(fēng)險(xiǎn)尤為關(guān)注，這也是因?yàn)榛すに囋O(shè)計(jì)存在很多危險(xiǎn)因素，有必要做好化工工藝設(shè)計(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)的研究工作。只有設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定進(jìn)行，嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低安全風(fēng)險(xiǎn)對(duì)設(shè)計(jì)的影響，促進(jìn)化工行業(yè)技術(shù)水平的提高。本文主要闡述化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問題，并針對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)問題給出具體的控制策略，促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)水平的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1]李智.淺談化工工藝設(shè)計(jì)中安全危險(xiǎn)的問題[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（05）：178.