淺析化工工藝安全性的探討

胡魚良

(江西省贛華安全科技有限公司，江西 南昌 330001)

1 化工工藝設(shè)計概念

在化工工藝設(shè)計中，一共包含三個主要方面的內(nèi)容：第一個方面是設(shè)備布置、第二個方面是管道布置，第三個方面是工藝流程，這三個方面相互配合，共同發(fā)揮作用。

首先需要工藝技術(shù)人員繪制工藝流程圖，流程圖的繪制要求工藝技術(shù)人員進(jìn)行精準(zhǔn)計算，圖紙繪制將為后續(xù)的工作提供相關(guān)數(shù)據(jù)，其中包括設(shè)備的控制和儀表的選擇，儀表多為自控化儀表，化工工藝設(shè)計然后根據(jù)圖紙的設(shè)計完成儀器設(shè)備的布置工作，最后一步是布置管道，最終完成全部工作。

化工工藝設(shè)計的種類繁多，包括概念設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、施工圖紙和中試設(shè)計。在不同的條件下，采取不同的種類能夠達(dá)到不同的效果，化工工藝設(shè)計具有多種特點，這些特點既有優(yōu)勢，又有不足，這些往往是引發(fā)安全隱患的重要因素之一，所以受到人們較多重視。

化工工藝設(shè)計存在的安全問題主要有設(shè)計資料不全，數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)度不高，化工設(shè)備可靠性低等，化工工藝的設(shè)備種類豐富，每種設(shè)備具有不同的用途，工藝設(shè)計量較大，尤其是管道設(shè)計問題需要人們引起重視，設(shè)計時間較短，化工工藝設(shè)計與其他產(chǎn)品設(shè)計不同，因為為了占據(jù)市場，化工工藝通常是一邊開發(fā)，一邊設(shè)計，但是化工工藝的成本較高，一些單位為了節(jié)約成本，就不會完全按照施工規(guī)程去做，這也會給化工工藝埋下安全隱患。

2 化工工藝設(shè)計類別

2.1 概念設(shè)計

在化工工藝設(shè)計中，最重要的就是概念設(shè)計，概念設(shè)計就是形象設(shè)計，形象設(shè)計并不是真實的情景再現(xiàn)，而是一種假象設(shè)計，它是模擬設(shè)備運行時的狀態(tài)，反映了整個工業(yè)生產(chǎn)的流程，在這一環(huán)節(jié)中，需要對工藝的生產(chǎn)路線以及狀況進(jìn)行分析。

2.2 中試設(shè)計

中試設(shè)計并不是在正式設(shè)計中的一項工作，而是在試驗工作中進(jìn)行的一項檢查工作，檢查的內(nèi)容主要包括工藝線路、產(chǎn)品性能以及設(shè)備的可靠性，最終得到準(zhǔn)確的工程結(jié)果，收集到數(shù)據(jù)，這一環(huán)節(jié)需要根據(jù)工藝的實際情況來定。

2.3 初步設(shè)計

初步設(shè)計是項目正式進(jìn)入設(shè)計中的第一個環(huán)節(jié)，它能夠?qū)Φ谝粋€環(huán)節(jié)展開優(yōu)化，分析產(chǎn)品說明書以及工程預(yù)算等，對于廠址的選擇以及基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)都需要做好詳細(xì)的計劃，進(jìn)一步明確建設(shè)工作，初步設(shè)計要按照工程圖紙以及相關(guān)審查制度來完成，這樣可以為建廠提供良好的環(huán)境。

2.4 施工圖設(shè)計

施工圖設(shè)計也是化工工藝設(shè)計中重要的一環(huán)，因為施工圖紙的設(shè)計與審批要結(jié)合多方的共同建議，先要制定出原則，再根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行建筑制造，要求施工方法具體化和準(zhǔn)確化，爭取及時解決工程中出現(xiàn)的問題。

3 化工工藝設(shè)計中的安全問題

3.1 化工反應(yīng)裝置方面的安全問題

化工產(chǎn)品中包含有眾多化學(xué)反應(yīng)，在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過程中就會出現(xiàn)較多安全問題，引發(fā)安全事故，特別是化工設(shè)備和裝置存在一些不確定因素，具有偶然性。

在進(jìn)行化工工藝設(shè)計時需要精確計算和科學(xué)分析，在生成化學(xué)反應(yīng)時，化工工藝設(shè)計要考慮反應(yīng)物的速度和產(chǎn)生的熱效率，化工反應(yīng)需要一定的措施控制，為了控制該效應(yīng)，需要嚴(yán)格控制進(jìn)料數(shù)量，多采用冷卻的辦法，減慢加熱速度，這樣可以減少化工反應(yīng)。

在實際的運用中，如果溫度過高，反應(yīng)設(shè)備將會發(fā)生變形，設(shè)備爆炸或者崩潰等，從而引發(fā)安全事故，所以在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時，需要裝置安裝壓力釋放器，減輕反應(yīng)超壓對設(shè)備設(shè)施造成的影響。

3.2 化工工藝路線方面的安全問題

化工工藝設(shè)計與其他工藝設(shè)計相比，更具有復(fù)雜性，因為在一般的工藝設(shè)計當(dāng)中，存在眾多設(shè)計線路，但是在進(jìn)行化工工藝設(shè)計時，這些線路上的安全問題就成了最大阻礙，化工工藝設(shè)計需要盡可能地考慮到這幾條線路中的問題，做好防范措施，將危險系數(shù)降到最低。

在化工工藝中，線路主要包括生產(chǎn)條件、生產(chǎn)設(shè)備以及物料等，為了保證將安全問題降到最小，需要選擇危害性極小的物料，無毒無公害，這樣可以減少對反應(yīng)的影響，對于設(shè)備的選擇，也要盡量選擇污染性較小，對環(huán)境無影響的設(shè)備。

3.3 管道方面的安全問題

化工工藝設(shè)計離不開管道設(shè)備的輸送，因此，對工藝管道的材質(zhì)及施工安裝質(zhì)量要求嚴(yán)格，而化工產(chǎn)品大多是一些危險物料，諸如易燃、易爆的物料，這些物料通過管道輸送，一旦管道材質(zhì)選材不對，以及跨接質(zhì)量不過關(guān)致使管道上出現(xiàn)孔洞，管道就會發(fā)生泄漏，那么危險物料有可能發(fā)生火災(zāi)爆炸的情況，并可能對環(huán)境造成影響，除了影響自然環(huán)境以外，對化工生產(chǎn)本身來說，也是一種危害。

所以管道在設(shè)計時需要十分注意，要選擇密閉性良好的材料，避免造成管道腐蝕泄漏，特別是要注意管道與管道之間的連接處，管道連接處材料的選擇與管道尺寸的選擇，因為管道連接處是最容易出現(xiàn)泄漏的部位，要多加小心。另外，在管道設(shè)計時，需要注意水錘以及一些氣液共存的物體堵塞住管道，從而發(fā)生危險事故。

4 加強化工工藝設(shè)計安全性的措施

4.1 加強對化工工藝路線的安全設(shè)計

化工工藝的設(shè)計是一整套連續(xù)的設(shè)計過程，各個環(huán)節(jié)緊密相連，極具復(fù)雜性，如果其中一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，那么必將影響其他環(huán)節(jié)，甚至危害整個化工工藝的質(zhì)量，所以要注意每個環(huán)節(jié)的控制，所以化工設(shè)計路線的安全性設(shè)計需要結(jié)合化工工藝實際情況而選擇，盡量選擇危險系數(shù)低的路線以及材料、反應(yīng)方式等。

設(shè)計化工線路有多條時，就需要選擇一條最適合的線路，設(shè)計人員一定要堅持安全設(shè)計的理念，選擇危險物最少的線路，提高化工工藝線路的可靠性。

4.2 積極改善生產(chǎn)環(huán)境

在化工工藝生產(chǎn)中，最大的問題就是化工產(chǎn)品對環(huán)境的污染性，這也是一直以來困擾人們的，由于污染源眾多，所以需要從多個角度入手進(jìn)行整治，化工工藝設(shè)計時需要提高化學(xué)反應(yīng)的速度以及能源分離的速度，減少能源在此過程中的損耗。

化工設(shè)計要與環(huán)境相適應(yīng)、相協(xié)調(diào)，因此要改善化工環(huán)境，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行設(shè)計，節(jié)約資源能源，多次回收利用污染物，這樣就可以做到節(jié)約資源。

4.3 化工工藝反應(yīng)裝置的選擇

化工工藝設(shè)計中包含多個設(shè)計，反應(yīng)條件復(fù)雜，由于設(shè)計的環(huán)節(jié)眾多，所以需要的各種設(shè)備與裝置不盡相同，其中包含的化學(xué)反應(yīng)有還原反應(yīng)、氧化反應(yīng)、聚合反應(yīng)和置換反應(yīng)等。

這些不同的反應(yīng)具有不同的特點，既可以放出熱量，也可以吸收熱量，有的反應(yīng)表現(xiàn)得十分劇烈，有的則很平穩(wěn)，針對這些不同的反應(yīng)特點，設(shè)計人員需要選擇不同的反應(yīng)裝置，以達(dá)到適合它們的目的，這樣反應(yīng)就能處于被控制的狀態(tài)，防止出現(xiàn)因超溫或者超壓出現(xiàn)的不可控狀態(tài)，從而產(chǎn)生化學(xué)爆炸。

一些極具危險性的化學(xué)反應(yīng)有氯化反應(yīng)，加氫反應(yīng)、硝化反應(yīng)等，這也是國家規(guī)定的重點監(jiān)控的危險化工工藝之一，在進(jìn)行此種危險化學(xué)反應(yīng)設(shè)計時，需要按照相關(guān)要求進(jìn)行設(shè)計，根據(jù)文件來操作，尤其是關(guān)鍵工藝以及控制方案等，控制方案最好是不要采用新引進(jìn)的，而是需要采用成熟的，有一定應(yīng)用基礎(chǔ)的。

因為化學(xué)反應(yīng)中會產(chǎn)生一些高溫現(xiàn)象，會導(dǎo)致化工工藝中危險事故的發(fā)生，所以工程技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)計時，需要十分重視安全問題，控制化工工藝安全，對外部環(huán)境進(jìn)行合理安排，將工藝條件與環(huán)境相結(jié)合，將理論與實踐相結(jié)合，進(jìn)一步提高化工工藝的安全生產(chǎn)，促進(jìn)化工的快速發(fā)展。

5 結(jié)束語

總之，化工工藝在設(shè)計過程中的安全問題不容忽視，這需要人員根據(jù)實際情況選擇適當(dāng)?shù)幕x器設(shè)備和控制路線，盡量不污染和危害環(huán)境，提高化工工藝設(shè)計的應(yīng)用水平，提升它的安全性，最終促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增長。