化工工艺设计中的安全问题分析

2018-12-06付文文

商品与质量 2018年37期

关键词：生产线化工管道

付文文

江苏国恒安全评价咨询服务有限公司江苏南京 210000

通过做好化工工艺反应方面、管道控制及工艺路线方面的安全问题识别与控制工作，能够确保在设计阶段做好充分准备，有效降低化学反应过程中的失控问题，有效避免各方面安全生产事故的产生。

1 化工工艺设计的特点分析

1.1 设计过程的复杂性，设计条件的多样性

在进行化工工艺设计工作时，需要综合考虑设计中可能存在的影响因素，确保设计的科学性、合理性。因此在设计前期阶段内，需要全面的掌握设计中所需的参数，对设计的流程进行合理的规划，并在设计过程中充分的考虑环境、温度、压力等设备所需的运行条件，以提升设计的准确性，确保工艺的合理发挥。另外需结合具体的情况，对设计的内容进行不断的调整和优化，从而保证生产作业的有效进行，提升化工生产的安全水平[1]。

1.2 设计装备的独特性

在进行化工生产过程中，受自身条件以及环境等要求的影响，使得化工生产中对设备的要求也在不断的提升，生产中的设备不仅要满足生产条件的要求，同时还要充分的发挥工艺的水平，确保产品与实际要求相符，促进产品独特性的发挥。

1.3 设计资料往往不够完整

在设计中需要用到的资料通常由相关科研单位负责提供。因未经过生产检验，所以无论是数据的完整性还是可靠性，都相对较差。

1.4 设计成本较高且工作量大

在化工生产中，其原材料的使用存在一定的差异性，因此其工艺的设计也会进行相应的调整，确保设计的参数以及原理符合产品的制作情况。同时还要对各个环节进行有效的连接，保证各工序在运行中可以进行有效的衔接，以提升生产的效率。不过在实际的生产过程中，由于影响因素较多，使得工序无法按照设计的内容进行操作，这就需要相关人员解决生产的具体情况，对操作工序进行不断的优化和变更，在这个过程中，无疑会增加成本的消耗，提升资金的占用率，进而为企业带来了一定的损失[2]。

2 化工工艺设计主要安全因素的识别和控制

2.1 管道方面的危险因素识别与控制分析

化工管道输送的大部分介质具有易燃易爆或有毒有害特性，如果管道泄露，轻则造成环境污染，严重时将引发安全生产事故。因此，在管道设计过程中，必须对所有可能产生泄露的部分进行深入分析与研究，从选材、布置和应力分析等多个角度防止泄露。掌握整个工艺生产流程，确定管道在生产中具有的重要作用。管径、材质与等级的选择确定应合理，在转弯处应用内壁保持光滑且半径相对较大的弯头，在管道与管道相接处，管道变径的考量在安全范围内。在设计中如为减少投资，便于切换，有时会考虑到软件进行连接，事实上这种工作法十分危险。软管处相对薄弱，如出现应力集中或管道内压突然增大，及其容易在软管处破裂，引起物料喷溅，进而引发火灾爆炸或中毒腐蚀事故。对此，通常不允许在连接部位采用软管。此外，在输送易燃易爆介质时，为防止介质流动与管壁摩擦产生的静电积聚放电，还应对管道进行接地，在管道跨接处进行防静电跨接[3]。

2.2 化工装置方面的安全问题识别与控制分析

在化工装置，尤其反应釜、反应器中，存在多种化学品及反应新产物，这些化学品大多为危险化学品，一般具有易燃易爆或腐蚀有毒等特性。在选择化学反应装置时，应根据物质的不同特性选择相应的化学装置。例如，对于存在易燃易爆化学物质的装置，应考虑在反应釜、反应器中发生火灾、爆炸的可能性。反应釜的设计应考虑一定的压强，极端条件下若发生超压，在反应釜上设计安全阀、爆破片、爆破膜等泄爆装置，以及冷却循环水或盐等带走热量的措施。对于腐蚀、有毒物质，要考虑溢流情况，溢流应形成回流，防止物料泄漏到环境中。另外，设备材质的防腐蚀、防静电等特性也应考虑在内。

为避免反应器中发生安全事故，在化学反应装置选择时，应根据化学物质特性及化学反应类型选择适合的反应装置，使化学反应装置满足强度要求、温度要求、传热要求及生产作业要求，确保化工工艺生产安全高效、科学合理。

2.3 工艺路线方面的安全问题识别与控制分析

化工工艺生产线整体工艺过程复杂，节点繁多，且整体生产线具有较强的连贯性，生产线中的各化工工业设备是相互关联、彼此作用的，如若其中一个设备发生了安全生产事故，则将为整体化工工艺生产线造成严重影响，如造成生产线无法正常运转、造成设备损坏、甚至是造成人身财产安全问题，为员工、为企业造成严重损失。例如，当某一处的设备输气管道发生破裂，将造成化学物料泄露问题，化学毒气外泄将带来人身危害。因此，设计并使用科学合理、安全可靠的化工工艺路线是避免安全事故问题的坚实保障。在化工工艺设计中，涉及的工艺路线众多，由于整体生产线流程具有较强的连贯性，且工艺路线及化工设备之间是相互作用的，因此，任何一条工艺线路都是至关重要的，在设计环节中要选用最为安全、最为稳定的化工工艺设计路线，在最大程度上降低设计及使用过程中的安全隐患及安全危险系数。在设计过程中，要充分了解并统筹考虑影响化工工艺生产线的各方面因素，如原材料、生产设备、生产环境，对各方因素及客观条件进行全面分析及考量，例如，要优先选用无危害或是低危害的原材料，要设计并选用能够提高原材料利用率的生产设备及生产流程，要设计并选用能够缓解高温高压的生产设备及生产流程，要设计并选用能够有效处理污染物质的生产设备及生产流程。通过不断改善并优化化工工艺，确保化工工艺生产线安全可靠、生产效率高、环境污染低。