淺議識別化工工藝設計中安全危險性
(大連市化工設計院有限公司 遼寧大連 116000)
[摘要]在進行化工工藝設計的過程中,需要了解的是工藝生產可能存在的一些顯性或者隱形的危險因素,然后通過化工設計盡量使得這些危險因素不影響化工生產過程,本文將會結合化工工藝設計的特點,來提出工藝設計中的安全危險的識別的一些方式。
[關鍵詞] 化工 工藝設計 安全 危險 識別
引言
在如今的化工工藝設計中,安全設計的要求越來越高,它在化工生產中的重要性也越來越明顯化工工藝的安全設計要求事先需要設計的化工裝置作出詳細研究和了解,以發現它潛在的不安全的因素,提前發現問題,并提出解決方案,在保證設計安全的基礎上進一步保證化工生產的安全,減少因設計問題而帶來的化工生產安全事故的發生。
一、化工設計
要保證化工設計過程的安全性,就要詳細的了解整個設計過程的一些原則和細節,并遵循具體步驟操作設計,嚴格遵循安全規章制度,使得生產過程盡量規范化而且高效,靈活的處理生產過程中的的一些細節問題,把安全放在第一位,這就需要先熟悉市場中需要用到的原料的一些特性,主要是對化學原料的安全性做一個等級劃分,這種劃分主要依據的是原料的化學性質、原料的數量以及易燃易爆程度,原料安全等級的不同,需要采取的防火防爆措施也是不同的,這種等級劃分對于設備的選擇、安全設施的選擇都是相對比較重要的。
二、化工工藝設計的一些特點
化工工藝設計都涉及到一些獨特的設計流程的環節,而且它所需要的技術含量的支持也是極大的。
化學工藝設計的第一個特點就是設計所需要的資料不夠完善,而這些資料一般都是由相關單位根據測試過的數據和查閱的資料得到的,這些資料由于沒有被投入到具體生產環節中進行驗證,所以數據的可靠性不能達到預期的效果。而且化工工藝設計的每個環節都是不尋常的,從設備的種類的復雜多樣到設備的功能完善性,對于化工工藝設計來說無疑都是一種挑戰。
其次就是化工工藝設計的工作量也是比較大的,由于設計需要的設備多管道多,就長大了設備上的投資,而且設計對于原料的要求也是比較嚴格的,使得很多企業在利益的驅動下,為了使整個設計周期變短,節約設計成本,而不遵循原有的工藝設計周期,在開發的過程中就開始進行工藝設計。
還有就是化工設計的規模的大小也是有所差距的,企業為了縮減投資成本,小幅度的改變裝置的規模大小也是常見的,若是由于測量數據的需要或者按期達到產量,擴大規模也是正常的需求。
化工生產的這些特征增加了安全事故發生的幾率,因此化工工藝設計中安全危險的識別和控制顯得尤為重要。
三、化工工藝設計安全危險識別
化學工藝設計中安全危險識別和控制指的是在設計的過程中,通過對生產設備和最終產物的分析,明確的了解危險因素是怎么產生的,以及它為什么會產生、產生的具體位置類型等,然后采取合理的方式來處理這些危險因素,提高設備的安全性。由于化工生產的一些裝置具有比較獨特這一特點,潛在的危險因素也是各種各樣的,怎么樣保證裝置設計的安全性,下面提出了6種化工工藝設計的安全危險識別方式以及一些控制方法。
(1)化工工藝設計需要的原料
生產過程中所需要的原料、生產出來的產品,有固態的、液態的、氣態的三種狀態,在不同的狀態下,它所具有的物理性質、化學性質以及危害程度也是不同的,要想識別并合理控制這些危險因素,就要先了解這些危險因素具有的特點。而識別這些危險因素就要從它的物理性質、化學性質、易燃易爆程度以及它的毒性入手研究。
(2)化工工藝路線
生產中的一種反應通常不止一種生產工藝路線,因此要綜合考慮哪一種路線更安全。選擇生產工藝路線時,一般要先考慮生產物料的安全性,盡量選擇那些危險性低無毒無害的物質,生產時可以適當的選用一些催化劑來緩和生產過程,使用催化劑主要是為了反應不那么劇烈,增加危險性。
(3)化工工藝需要的反應裝置儀器裝備
化學反應是產品生產中最重要的部分,化學反應可以生產出所需要的產物,反應過程中存在很多不安全的因素,因此要根據參加反應的物質、反應所需要的裝備以及反應類型來綜合考慮。首先,在反應器的類型的選擇上,要考慮反應物和產物進出裝置的狀態是連續不斷的還是中間有間隔的,反應器有管式、塔式、固定床等形式,不同的形式適用于不同的化學反應,要根據反應類型的不同來挑選出核實的反應裝置。
在設備的材質方面,要綜合考慮工藝設計流體的特性,耐腐蝕性,溫度等因素,要選擇那些耐腐蝕性強的的材料。由于在化學反應中一些額外產物可能也會結合催化劑發生一些危險的不必要的反應,在挑選和物料會接觸額管材的時候也要注意一些細節。
最后,在設備結構的選擇上,由于化學反應一般都比較劇烈,所以要選擇那些密封性強(防泄漏)和結構穩定不容易破裂爆炸的反應容器,避免泄露造成的中毒失火人身傷亡事件的發生。
(4)管道的設計
化工工藝設計中一般會涉及到管道的設計,管道主要是用來傳輸化工生產中所需要的一些物料的,通常傳輸的都是液態氣態類的物質,而這些物質通常具有一定的腐蝕性,在某些條件下還會發生泄露爆炸等,而且一些有毒的氣體一旦經過傳輸的管道泄露出來了,就會造成一些安全事故的發生,而且這些有毒物質對于環境和人身安全也會造成影響。
因此管道的設計是直觀重要的,而這種設計應該針對化工反應中可能出現的泄露問題,從設計管道需要的用材,到管道怎么放置,再到對管道的應力分析這樣一個過程全程把控,杜絕物流泄露這樣的事故發生。要想設計好管道,就要先對整個化工生產的流程進行了解,詳細的了解管道在化工生產中的作用,根據實際情況來選擇管道的用材,比如選擇適宜的管道的直徑、管道的級別等,盡量降低管道發生泄漏的可能性,對于運輸那些易燃易爆的物料的管道,設計的時候要盡量避免管道的拐彎的設計,拐彎的設計也可以使用那些管道半徑大的。在設計管道的時候,如果為了減少經費預算,還可以選擇一些軟管道,使用軟管到可能會造成一定的危險,如果沒必要,也可以不選擇。
(5)安全防護裝置
化學反應在進行的過程中,由于反應比較劇烈可能會發生高溫高壓超出限制的情況,因此采用安全防護裝置是十分必要的,控制壓力的裝置有安全閥,控制高溫可以采取的裝置有通風管、防泄露裝置冷卻裝置等,還可以采用報警裝置確保反應的安全性。對于一些危險度高的反應要采用高科技產品來控制操作過程,可以設置一些防火門或者墻來應對火災發生的突發情況。
(6)儀表和自控系統的設計
儀表的主要作用是發出報警提示,操作員可以通過儀表知道操作過程的安全程度,自控系統可以使得裝置自行調節控制。在反應中容易有有毒物質產生的,要設置一些報警系統,在容易發生火災爆炸事件的區域采取措施應對火災爆炸發生后的情況,而且還要注意通風,通風不好很容易引起爆炸。
結束語
化工生產得到順利實施的前提是化工工藝的設計,化工工藝設計在化工市場中占有作用是很大的,因此,化工工藝設計必須受到重視,在設計時,要嚴格遵守相關法律規章制度及其企業安全管理制度,規范操作過程,積極發現設計過程中存在的一些不安全的因素或者隱形的安全隱患,對設計中的不足加以改善,防止安全事故的發生,保證化工工藝設計的安全性。
參考文獻
[1]高金吉;王峰;張雪;楊劍鋒;王世達;化工生產人工誤操作危險與可操作性分析研究[J];中國工程科學,2008年08期
[2]易濤;楊義;化工安全虛擬現實仿真系統的設計與實現[J];計算機與應用化學,2006年01期
[3]李躍云;董喜紅;淺析化工工藝設計中安全危險的識別與控制[J];黑龍江科技信息,2010年09期