化工工藝設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)防范措施探討

樊吉霞

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)化工行業(yè)發(fā)展速度極為迅猛，化工安全識(shí)別與控制越來越健全，然而對(duì)于化工行業(yè)安全識(shí)別還缺乏統(tǒng)一識(shí)別控制的方法?；ば袠I(yè)存在著一定的危險(xiǎn)性，因此，在化工設(shè)計(jì)中對(duì)安全危險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別，從而有效控制安全危險(xiǎn)，為化工企業(yè)的正常安全運(yùn)行提供保障。因此，加強(qiáng)對(duì)化工設(shè)計(jì)危險(xiǎn)因素的分析，提出有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施，為化工企業(yè)的安全生產(chǎn)提供保障。

關(guān)鍵詞：化工工藝設(shè)計(jì);風(fēng)險(xiǎn);防范措施

化工工藝生產(chǎn)運(yùn)行安全可靠性直接關(guān)系到化工產(chǎn)品生產(chǎn)效率，也關(guān)乎到化工生產(chǎn)人員的安全。所以化工企業(yè)務(wù)必要提升化工工藝的安全系數(shù)，企業(yè)可以從工藝設(shè)計(jì)方面入手，規(guī)避工藝應(yīng)用中的風(fēng)險(xiǎn)，消除安全隱患，使化工工藝應(yīng)用更加安全。化工工藝風(fēng)險(xiǎn)影響因素不止一種，設(shè)計(jì)人員還要基于化工工藝設(shè)計(jì)要求，提出工藝設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)防范措施，使所有的工藝風(fēng)險(xiǎn)都被消除，不會(huì)有造成安全事故的機(jī)會(huì)。

1 完善工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料

在化工項(xiàng)目研發(fā)過程中，只經(jīng)過小試驗(yàn)得出的數(shù)據(jù)和資料是缺乏真實(shí)性、完整性和有效性的，因?yàn)榇隧?xiàng)目未經(jīng)過中試裝置的檢驗(yàn)與修正，若其項(xiàng)目直接應(yīng)用于化工企業(yè)生產(chǎn)，可能存在較大的偏差和危險(xiǎn)性。因此，只經(jīng)過小型試驗(yàn)的科研項(xiàng)目不能直接投入化工實(shí)際生產(chǎn)。小型試驗(yàn)過程中，因其試驗(yàn)容器較小，有時(shí)不考慮傳質(zhì)傳熱問題或?qū)ζ浞磻?yīng)影響較小，而在實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)，其產(chǎn)生的影響或危害較大，從而在設(shè)計(jì)階段忽略了其工藝流程的穩(wěn)定性和安全性。小型試驗(yàn)只是側(cè)重于研究反應(yīng)機(jī)理、催化劑的選擇性等問題，其試驗(yàn)與實(shí)際生產(chǎn)存在較大偏差，要想此研究項(xiàng)目投用于工業(yè)生產(chǎn)，必須經(jīng)過中型試驗(yàn)裝置的檢驗(yàn)和修正，以獲得較完整的工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，完善工藝基礎(chǔ)設(shè)計(jì)資料，再正式投入工業(yè)化生產(chǎn)。

2 化學(xué)反應(yīng)裝置

化學(xué)反應(yīng)裝置是各種原材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，該裝置安全可靠性直接關(guān)系到整個(gè)工藝流程的安全性，所以還要做好該裝置設(shè)計(jì)選擇工作。在選型時(shí)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)要求和安全要求，選擇安全系數(shù)較高的裝置，并做好裝置檢查工作，使其性能滿足化工工藝生產(chǎn)要求，使其在應(yīng)用中能應(yīng)對(duì)整個(gè)反應(yīng)過程的流速壓力、腐蝕問題及反應(yīng)特性等，如此其才會(huì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)起到控制作用，使化學(xué)反應(yīng)不再劇烈。化學(xué)反應(yīng)裝置材料很重要，其不僅要便于加工制作，還要具備高性能和高質(zhì)量。在裝置設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員需要重新優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)料口，使其能控制進(jìn)料量，使內(nèi)部化工原料反應(yīng)速度得到控制，使整個(gè)生產(chǎn)流程的安全可靠性得到保證。

3 危險(xiǎn)物料安全控制措施

設(shè)置緊急備用電源，電源進(jìn)線設(shè)雙回路，每回路50%備用。當(dāng)一回路發(fā)生故障時(shí)，另一回路能承擔(dān)全部負(fù)荷。當(dāng)二路電源進(jìn)線全部故障時(shí)，通訊系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、高低壓開關(guān)柜的操作電源均設(shè)有直流電源，以供停電后1h使用。儀表電源設(shè)置不間斷電源系統(tǒng)（UPS），控制系統(tǒng)及所有現(xiàn)場(chǎng)儀表均經(jīng)UPS供電，以確保工藝裝置安全運(yùn)行及故障狀態(tài)的安全停車，UPS供電容量為20kVA，停電后蓄電池供電時(shí)間≥30min。為保證裝置和重要的工藝設(shè)備、大型機(jī)組及生產(chǎn)、管理人員的安全，裝置設(shè)置一套獨(dú)立的高可靠性緊急停車安全聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)（ESD）。ESD系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)獨(dú)立，ESD系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與DCS系統(tǒng)的通訊，ESD系統(tǒng)設(shè)工程師站，ESD系統(tǒng)選型及配置充分考慮系統(tǒng)的冗余結(jié)構(gòu)，即確保系統(tǒng)的冗余、容錯(cuò)性能的可靠性及技術(shù)的先進(jìn)性，系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和系統(tǒng)的可用性，ESD系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)被控制過程能夠作到安全停車，所有自動(dòng)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)均獨(dú)立設(shè)置。裝置區(qū)在有易燃、易爆及有毒氣體存在的危險(xiǎn)場(chǎng)所，根據(jù)裝置泄漏源的分布情況，設(shè)置可靠的可燃?xì)怏w及有毒氣體檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，檢測(cè)點(diǎn)分布在裝置內(nèi)，除在儀表盤二次表上顯示報(bào)警外將信號(hào)送至DCS報(bào)警，具體分布和數(shù)量見可燃、有毒氣體濃度報(bào)警儀分布圖，且可燃?xì)怏w和有毒氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與DCS系統(tǒng)獨(dú)立，一旦有情況發(fā)生可直接向中央控制室報(bào)警。裝置內(nèi)部分設(shè)備設(shè)置氮?dú)夤芫€，發(fā)生火災(zāi)等情況，可緊急開啟氮?dú)夤芫€閥門，通入惰性氣體氮?dú)猓档驮O(shè)備內(nèi)可燃?xì)怏w濃度。

4 管道安全設(shè)計(jì)

在針對(duì)管道運(yùn)輸期間會(huì)發(fā)生的一切安全事故問題，應(yīng)該從管道材料的選擇上進(jìn)行合理的管道設(shè)計(jì)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，為了規(guī)避泄漏事故的發(fā)生，應(yīng)從管道振動(dòng)、布置及應(yīng)力等多方面來進(jìn)行具體設(shè)計(jì)、分析，針對(duì)整個(gè)化學(xué)工藝流程有一個(gè)詳細(xì)的認(rèn)知，明確掌握具體工藝流程中管道系統(tǒng)自身所發(fā)揮出的作用，對(duì)于其介質(zhì)物化屬性、實(shí)際操作環(huán)境及具體對(duì)于管道的實(shí)際腐蝕情況等工藝流程方面的具體標(biāo)準(zhǔn)要詳細(xì)了解，以此從上述多個(gè)條件要求中選擇出最適宜的管道及閥門材質(zhì)：管道的選擇可以從其管徑、等級(jí)和材質(zhì)上進(jìn)行全面考量，盡量防止管道連接處發(fā)生泄漏的現(xiàn)象。在針對(duì)易燃介質(zhì)的管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要減少拐彎次數(shù)，可以選擇帶有內(nèi)壁光滑，且彎曲半徑大的彎頭進(jìn)行拐彎。同時(shí)，在進(jìn)行室內(nèi)架空及埋地敷設(shè)管道時(shí)，需要將管道接地處置;閥門的材質(zhì)選擇上，可以選擇法蘭結(jié)構(gòu)的閥門，并且必須是密封面型式的，以此來有效避免管道出現(xiàn)振動(dòng)的危險(xiǎn)問題發(fā)生。

5 結(jié)語(yǔ)

化工工藝設(shè)計(jì)在化工企業(yè)中是非常關(guān)鍵的，好的設(shè)計(jì)流程是以安全為主，把安全隱患消除在萌芽狀態(tài)，提高化工工藝品的質(zhì)量和效益。

參考文獻(xiàn)：

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