化工工藝設計中常見的安全問題與其控制策略探析

摘要：安全問題是各行各業在展開相應工作時首先要考慮的因素，化工工藝設計由于其自身具有的特殊性，對于安全的考慮更是應當放在首位。本文將簡單論述化工工藝的設計理論，找出化工工藝設計中常見的問題并尋求對策，同時將有針對性的提出促進化工工藝設計良性發展的建議。

關鍵詞：化工工藝 設計 安全問題 控制

一、化工工藝設計理論概述

1.化工工藝設計的流程

化工工藝設計是一個按照流程不斷推進的過程，首先產生的是概念設計。概念設計是一個類似模擬的過程，主要是對擬建的項目構建一個大致的輪廓，用來驗證設計的方案是否符合工藝條件和生產路線。緊接著會有中試設計，這是設計的深化過程，主要是為檢驗整個設計路線的合理性、有效性及是否能正常運作。然后進入初步設計階段，這個階段基本是將前期的理論設計落到實處，會依據項目所在廠址及四周環境，從多方面對項目進行綜合考量，提供建廠依據。最后則是施工圖設計了。有了前期所有的這些完備的理論依據后，設計合理的施工圖，擬建廠房。

2.化工工藝設計的特點

化工工藝設計過程由于每一個項目有其特有的功能，因此每一個項目都具備其自身獨有的特點，然而總體而言，化工工藝設計有一些共同的地方。

首先化工工藝設計的工作量是很大的。每一個項目的總體投資都很大，且由于化工設計自身具備一定復雜性，所以使用的各類設備會特別多、化工原來的種類也會十分龐雜，這直接讓設計過程的工作量十分繁重。

其次化工工藝設計要求盡量縮短周期。首先這是由于市場導向的因素，項目只有盡快建成才能給企業帶來效益。所以設計過程往往是和建設過程一同進行的，一邊建設一邊對設計進行改進，盡量縮短設計周期。

二、化工工藝設計中經常出現的問題及其控制

化工工業設計中常見的安全隱患問題主要存在于以下幾個方面：

1.化工原料的安全問題

很多化學藥劑都是存在一定危險性的，有的有毒，有些特定的化學藥劑如果放在一起可能產生反應，有的反應可能伴隨爆炸等安全隱患。在工藝物料的使用上，一定要對物料的物理性質、化學性質有明確的辨別，特定物料用特定的容器或裝置盛放，會發生反應的物料一定要分開存放，這樣才能避免由于物料產生的安全隱患。

2.工藝路線的安全問題

化工工藝設計在前期都會設計若干條工藝路線，就是為了后期建設中參考備用，以選擇最合適的路線。工藝路線選擇時，要綜合考量廠址、廠房周圍環境，以及各方面因素綜合一起可能存在的安全隱患，能夠最大程度避免安全問題發生的工藝路線通常應當作為首選。

3.化學反應裝置的安全問題

化學反應的順利發生是獲得所需產物的核心，一定程度上，化工工藝的設計過程就是為整個化學反應的發生而服務的，然而實際情況中，化學反應過程往往是存在最多安全隱患的過程。化學反應的種類很多，有的反應會發生速度非常快，且伴隨大量熱量的產生，反應一旦失控，后果難以想象。因此在反應裝置的設計中，一定要充分考慮如何有效控制反應進程，反應一旦面臨要失控的狀態，如何能夠及時的讓反應過程放慢或停止。反應過程中，化學原料按照怎樣的先后順序加入，催化劑的用量及加入時間如何控制，如何對裝置進行冷卻降溫，都是裝置設計過程中需要綜合考慮的。此外，化學反應通常伴隨特定的產物，除了需要的那一部分，不需要的產物如何收集、處理、排放，如果是有毒有害的物質，如何處理，這也是反應裝置設計時需要考慮的因素。

4.管道及閥門的安全問題

管道和閥門是用來控制用料輸送的流量和速度的，尤其是針對那些具有腐蝕性的物料，如何防止其對于管段和閥門的腐蝕，是設計中需要考慮的，且對于易燃易爆及有毒的物料，也可以通過對管段及閥門的有效設計來控制其流量，避免危險的發生。

5.整體園區的安全問題

在設計過程中，對于整體園區也應當有合理規劃，園區的設計應當符合國家的相關規定，合理布局。園區設計中應當配備相關的安全監管及危機管理部門，對整個反應區時時監控，對于反應設備定期排查，一旦發生異常狀況馬上深入了解原因，對于故障問題要第一時間檢修。園區的安全系統應當可視化，可以全方位采用網絡系統監控，這對于降低整個園區的安全隱患將起到很好的作用。

三、促進化工工藝設計良性發展的建議

化工工藝設計除了要注重整個項目后期運作中能否很好的帶來效益，各個環節的安全考慮、整個項目的可持續發展也是應當列入考慮范圍內的。

1.物料的選擇

化學試劑的種類是非常多的，很多不同的物料通過特定的反應過程都可以帶來結果產物。在物料的選擇上，除了要盡量選擇成本低廉的物料，對于物料的性質也應當適當做出考慮。盡量避免選擇易燃易爆或者有毒的物料，即使這樣的物料成本相對低廉，但其存在的安全隱患是很大的，一旦發生安全問題，經濟損失將難以估量。

2.反應過程控制

在確定了反應原理、使用物料后，對于反應過程一定要進行有效控制。如果反應發生速度極快且伴隨著大量放熱，一定要設計合理的反應設備對過程進行有效控制，避免危險的發生。反應過程控制的關鍵在于反應裝置的選擇，反應裝置的選擇上一定要將安全作為第一考慮。

3.產物的處理及利用

反應過后，除了需要的產物，往往還會產生其他產物，反應產物如果有毒害，一定要采用有效方式將其收集或者用二次反應將其消耗掉，絕對不能不經處理而肆意排放到環境中，這種行為是極其不負責任的，是應該杜絕的。此外，對于有的有使用價值的產物，可以將其收集起來，經過一定的處理加以利用，或者賣給需要這種原料的廠家。這種方法不僅避免了浪費，還為企業增加效益。

結論：

化工工藝設計是一個龐雜的過程，設計到各個不同的環節，設計過程中首先需要考慮的就是安全問題。想要盡可能的排除安全隱患，對于化工原料要慎重選擇，工藝路線也應當合理，尤其是反應裝置的設計，要能很好的控制反應進程，且能有效抵御反應過程中可能伴隨的反應失控問題。想要促進化工工藝設計良性發展，則應當更多的考慮環境因素，且合理有效利用反應的產物。

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