石油化工工藝技術(shù)性安全的探究

宋鎮(zhèn)(青島石化檢修安裝工程有限責(zé)任公司，山東 青島 266043)

0 引言

石油化工工藝又被稱為石油化工技術(shù)，該技術(shù)主要是指石油的原始物料經(jīng)過一系列的化學(xué)、物理反應(yīng)以后，生產(chǎn)出不同性能的產(chǎn)品或不同形態(tài)的產(chǎn)品方法及其相關(guān)的過程。例如，對原油進(jìn)行蒸餾處理根據(jù)不同組分的沸點不同，從而分離出不同的產(chǎn)品，就是一次加工，然后在此基礎(chǔ)上，針對蒸餾得到的成分進(jìn)行二次加工，使其成為商品油。而在上述二次加工的基礎(chǔ)上，將商品有的成分制造成有機化工原料就是三次加工工藝[1]。在上述一系列的操作流程中，所涉及到的內(nèi)容十分龐雜，所以存在著較多的安全風(fēng)險，同時蒸餾所得到的一次、二次產(chǎn)品都具有易燃、易爆的特點，具備極高的腐蝕性，稍有不慎很容易為相關(guān)的從業(yè)人員帶來一定程度的傷害?？紤]到上述問題，加強石油化工工藝的穩(wěn)定性、安全性相關(guān)研究極其重要，廣大石油化工企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員必須根據(jù)生產(chǎn)的實際需求，精確地判斷出生產(chǎn)過程中所涉及到的危險性因素，并采取強有力的舉措，確保技術(shù)人員的人身安全及企業(yè)的平穩(wěn)運行。

1 石油化工工藝流程中技術(shù)性安全問題分析

一般情況下，石油化工工藝生產(chǎn)過程中所涉及到的基本流程為原料處理、化學(xué)變化、產(chǎn)品精制三個步驟。上述三個環(huán)節(jié)所涉及到的生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，例如在處理原料過程中，不同的原料都需要經(jīng)過凈化、混合和粉碎中預(yù)處理階段，而在化學(xué)變化環(huán)節(jié)中，經(jīng)過上述操作的原料，在一定的壓力和溫度甚至催化劑的作用下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而實現(xiàn)所需要的產(chǎn)品，在這一環(huán)節(jié)中涉及到反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和轉(zhuǎn)化效率等不同的參數(shù)，而在產(chǎn)品精制環(huán)節(jié)中，將上述反應(yīng)所得到的產(chǎn)物進(jìn)行提純和分離，去除相應(yīng)的副產(chǎn)品。

上述不同的環(huán)節(jié)都需要在特定的壓力容器中進(jìn)行，同時需要較為苛刻的操作條件，所以在安全設(shè)計方面很容易存在疏忽的地方，從而使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中具備一定的危險性，尤其是操作人員沒有按照流程操作，很容易帶來安全隱患，主要包括如下幾方面[2]。

1.1 工藝安全設(shè)計周期存在問題

作為一項十分嚴(yán)謹(jǐn)復(fù)雜的工作，由于化工工藝生產(chǎn)線在正式投入使用之前必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試和檢驗，保證工藝的技術(shù)性安全。但根據(jù)筆者的調(diào)查來看，我國一些石油化工企業(yè)的工藝研發(fā)人員，為了盡快使企業(yè)投入生產(chǎn)，占據(jù)市場份額，在沒有滿足安全設(shè)計周期的前提下，就將生產(chǎn)線投入到實際工作中，造成安全隱患的發(fā)生。

1.2 化工生產(chǎn)本身條件的影響

由于石油化工生產(chǎn)所涉及到的原料十分特殊，并且往往反應(yīng)過程中需要在高溫高壓的條件下才能完成，同時整個反應(yīng)所涉及到的產(chǎn)品和原料都易燃易爆、腐蝕性強，對操作人員可能帶來潛在的安全風(fēng)險。所以為了保證整個生產(chǎn)線能夠順利運行，對操作人員的人身安全提供堅實的保障，技術(shù)人員要不斷地優(yōu)化設(shè)備的生產(chǎn)流程，同時為一線操作人員提供大量的培訓(xùn)。但根據(jù)筆者的調(diào)查來看，一些企業(yè)對于一線操作人員和化工生產(chǎn)過程的條件重視程度仍然不足，造成了安全隱患一定程度上的產(chǎn)生。

2 提升石油化工工藝技術(shù)性安全的措施

2.1 全面了解石油化工物料

在石油化工生產(chǎn)過程中，往往涉及到不同狀態(tài)的成品、半成品、副產(chǎn)物和原材料，上述物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)各不相同，同時這些物質(zhì)的形態(tài)也各不相同，經(jīng)常以氣態(tài)和液態(tài)混合的形式存在于反應(yīng)設(shè)備當(dāng)中，同時反應(yīng)所使用的設(shè)備一般長期處于高溫、高壓的狀態(tài)中，所以上述情況造成設(shè)備很容易出現(xiàn)爆炸或燃燒等意外情況[3]。因此相關(guān)的工藝設(shè)計人員為提高工藝技術(shù)的安全性，必須全面系統(tǒng)地掌握不同反應(yīng)物的危險特性，詳細(xì)地研判不同物質(zhì)的腐蝕性、易燃易爆性、準(zhǔn)確的規(guī)避反應(yīng)過程可能涉及到的安全隱患，最大程度的保障整個工藝技術(shù)性的安全。

2.2 準(zhǔn)確控制石油化工工藝的路線

石油化工工藝設(shè)計在實際的生產(chǎn)背景下，往往擁有不同的工藝路線，但如何選擇合適的工藝路線是技術(shù)人員必須重點考慮的，一方面要考慮生產(chǎn)工藝的安全程度，同時還要考慮企業(yè)的經(jīng)濟效益及可操作性。也就是說，設(shè)計人員在實際工程設(shè)計過程中，一方面要全面地了解生產(chǎn)所使用的原材料特性，全面而系統(tǒng)地考慮企業(yè)的生產(chǎn)條件、現(xiàn)有的化工生產(chǎn)設(shè)備，從而最大限度的優(yōu)化反應(yīng)過程中的劇烈程度，同時還要積極地引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)和化工設(shè)備，嚴(yán)格的控制整個反應(yīng)過程中的速率和熱效應(yīng)，盡可能地實現(xiàn)多級化工反應(yīng)[4]。除此之外，還要提高化工裝置冷卻速度，減少三廢的排放，提高凈化回收設(shè)備的數(shù)量及質(zhì)量，爭取廢棄物能夠被高質(zhì)量的回收利用，實現(xiàn)社會效益和企業(yè)經(jīng)濟效益的雙贏。

2.3 嚴(yán)格控制化工管道

工藝管道在石油化工生產(chǎn)過程中承擔(dān)著輸送腐蝕性、有毒性或易燃易爆性較強的化學(xué)物品功能，同時也是輸送廢氣和廢液的重要通道，考慮到上述情況，化工管道的安全性十分重要，一旦出現(xiàn)泄漏，必然會造成易燃易爆的有毒化學(xué)品輸送到環(huán)境當(dāng)中，一方面會為整個企業(yè)的生產(chǎn)過程帶來嚴(yán)重的威脅，對工作人員的生命財產(chǎn)安全帶來不良的影響，同時還會污染周邊的生態(tài)環(huán)境，造成惡劣的社會影響?？紤]到上述情況，技術(shù)人員在設(shè)計化工管道過程中，必須準(zhǔn)確地計算化工管道的機械應(yīng)力，科學(xué)的分析管道制造材料、管道的強度、剛度基本定性，同時對管網(wǎng)進(jìn)行合理的布置，確保布置完成的化工管道無論在室內(nèi)還是室外，都與地面之間有可靠的承接。

2.4 提高工藝裝置的安全性

工藝裝置是石油化工生產(chǎn)過程中十分重要的子系統(tǒng)，工藝裝置承擔(dān)著化工反應(yīng)的場所，同時石油化工所使用的原料往往具備極強的腐蝕性和氧化性，所以在高溫高壓的狀態(tài)下，很可能對工藝裝置帶來一定程度的破壞，從而造成安全事故在整個生產(chǎn)過程中發(fā)生的概率變大?；诖耍夹g(shù)人員在選擇工藝裝置是必須合理地選擇生產(chǎn)的，材質(zhì)根據(jù)自身的實際情況針對性地選擇抗氧化性、防腐蝕的材質(zhì)，最大程度的保障整個裝置的安全性。除了上述級別以外，還需科學(xué)地設(shè)計裝置的結(jié)構(gòu)，詳細(xì)地分析整個工藝流程，保證安全級別和型號都能滿足生產(chǎn)的要求及相關(guān)規(guī)范，確保在整個工藝流程的運行過程中，工藝裝置不會出現(xiàn)任何問題。

2.5 通過實施管線試壓技術(shù)提高工藝的安全性能

2.5.1 做好準(zhǔn)備

由于整個石油化工生產(chǎn)過程中，裂化、裂解及后續(xù)整個產(chǎn)品的輸出都需要經(jīng)過壓力容器，而管道是壓力容器的重要組成部分，同時由于整個石化工廠中的工藝管線十分龐雜，在進(jìn)行生產(chǎn)工藝管線安裝完畢以后，必須對其進(jìn)行詳細(xì)的壓力測試，從而保障生產(chǎn)過程中的安全。為了確保整個試壓工作能夠有序的高質(zhì)量完成，首先要根據(jù)生產(chǎn)工藝的實際制定出相關(guān)的預(yù)案，同時采用得當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行測試。

2.5.2 對其完整性進(jìn)行檢查

在管線試壓過程中，管線的固定不牢靠、銜接不緊密或漏洞破損等不完整因素都會造成管線試壓的異常，所以技術(shù)人員必須詳細(xì)的檢查，選擇的完整性及時修補，發(fā)現(xiàn)問題立即整改，具體工作可以從如下幾方面展開[5]。首先，施工人員要根據(jù)試壓系統(tǒng)的設(shè)計圖紙和管道系統(tǒng)的設(shè)計圖紙，對整個管路的組裝、朝向及各項裝置的配備情況展開系統(tǒng)的自檢查，規(guī)范安裝過程中的不規(guī)范情況；其次，具體施工的技術(shù)人員還應(yīng)該根據(jù)剖面設(shè)計圖、管路平面設(shè)計圖等標(biāo)明的規(guī)格，對每段管線進(jìn)行仔細(xì)的復(fù)查；最后，質(zhì)檢部門和生產(chǎn)部門在原有檢查的基礎(chǔ)上對所有的線路進(jìn)行檢查，同時做好驗收工作。

2.5.3 充分準(zhǔn)備檢測儀器和養(yǎng)護材料

一般情況下，在管線的試壓過程，往往會采用氣體測試或液體測試。其目的是為了檢驗整個線路流程是否存在漏滴或漏氣。所使用的液體材料，一般情況下為純凈水或普通水，而氣體材料為空氣或氮氣。常規(guī)的石油進(jìn)口管線測試可以使用液態(tài)水完成，該項檢查可以判斷管道內(nèi)部流體速度變化，對整個線路所帶來的應(yīng)力影響，是否會造成管路折斷、破裂或坍塌等，同時在壓力測試之前還要準(zhǔn)備好替換材料，全面檢查各個薄弱環(huán)節(jié)可能所使用到的零部件是否準(zhǔn)備齊全。

2.6 生產(chǎn)管線安全工藝

分餾塔和汽提塔管道所使用的技術(shù)要滿足高溫高壓及整個化學(xué)反應(yīng)過程中所涉及到的全部條件。所以在進(jìn)行分餾塔、汽提塔和壓力容器等設(shè)備的選擇及設(shè)計過程中，必須按照生產(chǎn)流程來科學(xué)系統(tǒng)地設(shè)計。一般情況下，連接分餾塔和汽提塔的管道控制閥門，應(yīng)該距離汽提塔稍微近一些，同時回流的管道與分餾塔管道設(shè)計過程中，需要將閥門安裝在回流管的上方，同時控制分餾塔塔頂壓力的熱旁路盡可能地縮短，在容器的旁邊要設(shè)計企業(yè)兩項的管路閥門，防止出現(xiàn)震動破壞容器或管道[6]。

油泵是煉油生產(chǎn)設(shè)備中必不可少的設(shè)備，油泵與吸入管道之間合理的搭配，才能正常順利地使用該泵，如果管道口徑和泵的入口存在偏差，可以充分地利用偏心大小頭來控制氣體，同時偏心異徑管在安裝過程中要保持項平，該技術(shù)可以保持在排液過程中在最低點。

3 結(jié)語

綜上所述，石油化工工藝在使用過程中要求具備極高的安全性，所以為確保整個石油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中順利地完成各項生產(chǎn)任務(wù)，技術(shù)人員需要全面系統(tǒng)的了解整個生產(chǎn)工藝所存在的潛在危險性因素，同時保證這些危險因素能夠被常態(tài)化的檢查，進(jìn)而維持在可控的范圍內(nèi)。廣大設(shè)計人員必須及時地了解石化生產(chǎn)過程中的新設(shè)備和新技術(shù)，不斷改進(jìn)企業(yè)化工的生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效率，保障安全性的同時，使企業(yè)的社會效益也能夠穩(wěn)步提升，進(jìn)而實現(xiàn)安全、綠色、優(yōu)質(zhì)、高效、可持續(xù)發(fā)展。