首页 > 论文范文 > 工程工业论文 > 工业综合论文 > 化工工业论文 > 浅析化工工艺设计中安全问题及控制措施

浅析化工工艺设计中安全问题及控制措施

2019-12-17 505 上传者：管理员

摘要：伴随我国化工产业不断发展的同时，化工工艺设计工作有了全面进步，化工工艺设计水平又直接影响着化工产业生产质量、效率和安全水平，特别是在全新设计理念和技术环境下，化工工艺设计工作承担着重要责任。本文从化工工艺设计工作出发，不仅介绍其专业特点，同时探索行业发展现状以及存在的问题，并结合专业知识和实际经验提出相关应对措施，以供相关从业者及企业参考。

关键词：
化工
安全问题
工艺设计
控制措施
加入收藏

化工工艺设计是化工企业实现安全、高效、可靠生产的前提性工作，需要同时兼顾生产技术需求和国家相关管理标准要求，另外还要充分考虑生产安全。但受制于技术条件、环境及管理水平等因素限制，化工工艺设计工作仍然存在着相关问题，需要相关企业及从业者及时总结原因，寻求科学对策。

1、化工工艺设计内容及特点

化工工艺设计主要主体为专业化学工程师。在实际设计过程中，需要对化学原料筛选、处理、生产加工方式、安全管理，乃至储存运输方式进行设计，如果其中某一要素设计出现失误或者不合理，会导致化工生产品质和安全性降低。因此可见，化工工艺设计水平关乎社会产业发展状态，需要引起足够重视。总体来说，化工工艺设计具备以多样性和复杂性特点：化学工程师在开展化工工艺设计工作全过程中，都需要充分考虑安全性，要对研发生产设备仪器及管线等进行全面评估和考虑。并且在化工工艺设计中还面临着新旧技术、工艺搭配和调整，这其中涉及到的技术和管理要点更多，可见，化工工艺设计首要特点在于复杂性较强。化学工艺设计工程师开展工作期间，需要明确目标产品技术流程特点，严格遵循工艺流程图和技术准则进行生产系统管道布置，保证相关化学反应和系统运转效果达到工艺要求，进而完成可靠设计方案。

2、化工工艺设计中面临的安全问题

2.1 化工反应装置安全问题

众所周知，化工产品生产过程核心在于化工反应，即基于多种化学反应而进行的生产过程。因为在多种化工反应当中存在着大量影响因素和不可控因素，则需要从设计阶段充分考虑化工反应状态和效果，对反应速度以及其中存在的热效应进行科学计算。例如，原材料进料量和加料速度等都是影响化工反应效果的关键，但在实际生产中，如果压力释放装置技术功能不到位，会导致整个系统因为高温超压等情况遭到损坏，甚至发生安全事故。

2.2 管道安全问题

在现代化工生产中，很多原材料都具有腐蚀性、毒性或易燃易爆性，针对这些材料做好安全管控至关重要。从化工工艺设计角度来讲，需要对储存输送这些危险材料的管道系统进行科学完善的设计，充分考虑管道材料、密封性、耐用性以及抗震性，基于科学和经验保证管线布置有条理互不干扰。另外在管道接口阀门等位置，需要选取符合安全标准的元件，且要考虑后续维护检修便利^［1］。而目前一些化工产业中，化工工艺设计对管道材料选择及布线设计出现不科学情况，导致整个管道网络有泄漏或互相干扰风险。

2.3 工艺路线问题

如今我国很多化工企业都涉及到多条工艺路线同时生产，部分工艺路线还有交叉组合生产需求，因此做好多线路化工工艺安全设计至关重要。这需要化工工艺设计工程师对相关生产活动和科学原理非常熟悉，在设计中全面考虑生产条件、物料、设备等技术类型，同时要考虑不同工艺线路是否会互相干扰，又要考虑组合生产是否有排斥性等。当然设计过程中对节能减排、员工安全等方面也需要做好考虑，这也是现代化工工艺设计难点所在。

3、化工工艺设计中安全问题控制策略

3.1 反应装置安全控制策略

化工工艺生产系统运行过程中涉及到多种化学反应，加上很多原材料本身特性原因，整个过程安全隐患较多^［2］。而且，化学系统多种反应需要把控材料用量、温度、湿度等因素，只有他们之间配比达到科学标准，才能完成可靠生产任务。由于这些涉及到的因素比较多样且复杂，同时存在诸多不确定性，导致生产操作人员无法准确掌控，进而存在着很多安全隐患。在此同时，化工企业化学反应装置本身性能和质量也决定着整个生产过程的安全水平，所以化工工艺设计需要对设备性能级安全品质方面进行考虑。因此，针对化学反应装置进行化学工艺设计时，具体流程包括：①根据企业产品要求，基于科学原理，确定反应材料种类、数量，以此为生产过程中的化学反应定下基调。②对符合目标的化学反应机制进行实验计算，结合生产设备性能参数，制定合理的化学反应参数体系。保证反应装置能在可控范围内运转，避免因设计超量导致设备超负荷运转，发生安全事故，同时也避免参数设计过于保守，导致反应装置性能浪费。③在反应装置流程设计方面，还需要考虑反应过后除开目标产品以外的留存物处理方法，对无用废弃物进行危害测算，制定安全、环保的处理措施，对有一定价值的留存物进行妥善处理，充分发挥其留存价值。

3.2 管道安全控制策略

管道作为直接接触各类化工原料和反应材料的装置，是整个化工生产安全品质的关键。化工工艺设计工程师针对管道系统进行设计要做好以下几点：①做好管道材料选择。能够胜任化工材料输送的管道材料，应当具备防腐蚀、防高温、防潮、经久耐用特质，并且在特殊性化工材料生产领域中，相关管道材料品级也需要仔细考虑。②做好管道尺寸和整体布线设计。一方面，要根据生产企业生产需求和规模，对不同类型管道尺寸进行把控，确保其能灵活支持化工生产中各类材料的输送任务；另一方面，需要针对企业生产需求，对管道进行合理布线，秉承科学、有条理、成本控制原理，设计形成井然有序且合理的管道系统。这样的管道系统才能避免因管道不合理交叉导致互相影响产生的安全隐患，同时也便于后续安全检查和维修。③做好弯管、衔接处处理。在化工生产系统当中，最容易出现安全问题的就是管道弯曲处和衔接处，这要求设计阶段要确定好弯管材料尺寸，同时对衔接元件材料品质做好评估^［3］。作为设计人员，还需对工程工艺流程进行分解，以便明确管道系统在工艺中扮演的角色、操作条件、介质物化特性、特殊工艺要求等。对阀门、法兰结构和封闭形式进行确定，设计好管道走线和角度。如果管道输送物涉及到易燃易爆材料，则需要在设计中尽量避免弯道，弯管需要选用管径较大、内部光滑、防静电性能强的材料。④做好其他固定措施。除了基本管道衔接以外，还需要为加强管道系统稳定性做好固定措施，包括各个关键位置的支撑装置设计、靠墙设计、接地设计等，无论是架空管道还是地埋管道都要做好周边缓冲、固定、防护，避免震动及其他外界因素对管道造成破坏。另外，要基于对化学反应强度的预估测算，做好系统抗振处理，避免因化学反应及自然原因振动导致管道系统损坏、失衡。

3.3 化工线路安全控制策略

众所周知，如今化工产业生产规模普遍较大，化工工艺设计经常面临多种化工线路设计需求，同时还要兼顾不同线路之间的影响和配合。针对化工生产线路安全控制设计需要做好以下几点：①确定合理线路设计思路。设计化工生产线路之前，需要对生产需求、周边环境、后续管理水平等方面因素进行考察，确定一条适合企业实际情况和安全管理特点的线路设计方案。②注重细节设计。因为化工生产线路系统非常复杂，涉及到多种元件和材料反应，所以从设计阶段就需要考虑线路各环节安全品质，避免因细节安全问题导致整个线路出现重大问题。③逐步寻求低风险线路方案。随着现代科学工艺技术进步，无论是化工材料还是反应方式都有了低风险替代品，这要求化工工艺设计工程师对这些新材料及技术充分掌握，在设计工作中优先考虑这些低风险、高效率的材料和技术，逐步推进化工企业技术改革，提升整体安全管理水平。

4、结语

面对化工生产中因反应装置、管道系统、线路问题存在的安全隐患，化工工艺设计工程师需要对其中缘由进行深入调研分析，结合现代科学理念和企业需求，分别做好相关设计工作。并且在设计中注重细节安全问题、设计合理性和新兴材料技术应用，充分提升整个化工产业安全等级，同时为后续生产中安全检查及保障工作提供便利。只有这样，才能充分提升化工企业安全控制水平，提升企业效益，为社会稳定、生态健康事业保驾护航。

参考文献：

[1]魏平.化工工艺安全设计中危险识别和控制[J].化工管理,2016(33):172.

[2]邓义林.化工工艺及化工设备适应性设计[J].化工设计通讯,2019,45(5):101- 102.

[3]蒋志国.化工工艺安全设计中的危险分析及控制[J].化工设计通讯,2019,45(5):113- 114.

刘晓成.浅谈化工工艺设计中安全问题及控制[J].河南化工,2019,36(11):50-51,55.