化工工藝設計中存在的問題研究

趙永剛

摘 要：化工工藝作為指導整個生產的方案更是應該注重安全，設計人員要在熟悉整個生產流程的基礎上，尊重原理，結合實際，以安全規范為準繩來設計化工工藝，進而達到安全與生產兼顧，安全的指導生產的順利進行。文章就化工工藝設計中的一些安全注意事項進行討論。

關鍵詞：化工工藝；工藝設計；安全危險

化工行業在國家的發展和居民的生活中都扮演著重要角色，化工行業不同于其他行業有其自身的特殊性。在整個化工生產過程中，因其總是伴隨著安全問題，因此應當把安全生產放在首位。化工工藝作為指導整個生產的方案更是應該注重安全，設計人員要在熟悉整個生產流程的基礎上，尊重原理，結合實際，以安全規范為準繩來設計化工工藝，進而達到安全與生產兼顧，安全的指導生產的順利進行。下面我們就化工工藝設計中的一些安全注意事項進行討論。

化工規范是根據生產所需的原科物理和化學特性、生產中的中間品和成品的物理化學特性以及保存的難易程度和對人造成的危害，是否容易發生事故以及一旦發生事故造成的危害等將安全等級進行劃分。

1 工藝流程設計

1.1 前期準備設計

前期準備設計主要是為了從理論上推測工藝設計的可行性，從而指出下一階段需要檢測的項目和檢測測試參數。

1.2 中期準備設計

中期準備設計為的是對前期準備設計確定的工藝設計進行試生產，看生產時生產能否按照預期持續進行，以及檢測一些必要參數，看看生產時產生的中間雜質對工藝流程及對最終產品的影響。上述部分在中試中可以有選擇行的進行檢測，未必需要全部進行。

1.3 概略設計

概略設計是在經過概念設計、中試設計后選定的最佳方案。

1.4 初步設計

初步設計是精細化工工程設計的第一階段。應按照概略設計進行工程總體布局規劃和工程造價預算，對設計中的技術要求和資金規劃有一個大概的方案，從而將概略設計變成具體的規劃方案。方案要能包括所有施工前期的準備工作的規范和要求。

1.5 施工藍圖設計

施工藍圖設計是將審批后的初步設計變成明確標注有設備布局情況、尺寸和施工要求的圖紙，并附帶文字解釋。

2 化工工藝設計難點

2.1 可供參考的資料不足

化工工藝設計時需要相關的資料做參考，而資料通常是由一些科研單位根據現有的數據和資料編制而成，這就造成無法得到可靠和完整的參考資料。

2.2 工藝流程獨特

由于化工工業獨立于其他常規產業，其化工裝置自成體系，因此這就造成了在設計工藝時對裝備設計和選型有特殊要求。

2.3 結構及布局復雜

設計工作量大：化工工業建設大都投資大，規模大，投產后使用時間長等特點。這就要求對管道的疲勞特性、耐溫耐壓性和抗腐蝕能力做出相應考慮。

2.4 時間短任務重

工程要求設計周期短，任務重。化工工藝設計往往要縮短正常的設計周期，從而為了能夠盡快開工建設，工廠早日投產，有時會發生邊開發邊設計，邊建設邊更改設計的現象，這就為工藝設計中的安全問題提出了更高的要求。

2.5 影響因素眾多

設計時可能會處于縮短設計和建設周期、節約資金等的考慮而未能完全按照規范規定。

以上這些影響因素，都會在設計中造成潛在的事故隱患。因此，化工工藝設計時對于潛在危險發現和控制就顯得尤為突出。

3 潛在危險的發現和控制

潛在危險實際上就是生產中的安全隱患。潛在危險的發現就是通過對生產整個過程進行解剖，發現不易暴露出來的危險因素，并針對性的從它們產生的方式、種類、位置到產生的原因，并針對這些潛在危險提出相應的解決方案進行解決，并根據這一特性分析看是否還有同類危險，預防或降低危險發生的可能性。對裝置的安全運行策提出措施及建議。要按照安全設計的規范設計管路，避免使用不成熟的工藝和不可靠的設計。如必須使用，應當在使用時附加的安全防護措施。設計時要注意以下幾個方面：

3.1 工藝物料

要對生產所需的物料及生產過程中出現的中間產物從其理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進行分析和辨識，做的心中有數，對可能因為物料特性造成的安全問題做好針對性的設計。

3.2 工藝流程。工藝流程要盡量選取產生危險物質少的工藝流程。

3.3 化學反應容器。化工產業是通過一系列的化學反應從而得到所需的產物，而化學反應總是具有一定的危險性。化學反應的種類繁多，而且當反應速度快、放熱量大，正是以上因素造成反應器設計的困難，由于缺少相關的數據，對如何應對反應時的突發事件無法做出及時而規范的應對，這些都是造成設計難度增大的因素。而反應所需要求的不一樣也造成設計困難的原因之一，比如反應時的攪拌問題，反應物料的加入順序問題，以及物料的加入量控制等，這些問題一旦設計不當就有可能造成反應的失控從而引發事故。

設備設計時對反應容器結構強度有一定的要求，要符合安全設計規范，避免因設計不當而造成的事故，而且一定要設計有足夠的密封性，防止因密封不好而造成的泄露或空氣進入影響反應的進行造成生產失敗，而由于化工生產的物料可能為易燃易爆或有毒物質，泄漏可能導致火災或中毒，造成人員或財產損失。對高壓密封結構在設計時要符合相應的化工壓力容器行業安全規范，做到在運行過程中不論溫度和壓力有何變化，仍要保持足夠的密封性，如果容器由于超壓而產生容器結構發生變化，進而引發破裂或爆裂等，造成人員和財產損失.因此在設計時要在容器上設計安全釋放裝置，在壓力超過容器設定的安全警戒值時自動開啟釋放容器內多余的壓力（這句話去掉），同時釋放時還要注意安全問題，不能只是簡單的釋放入空氣中而已。

3.4 管道及閥門

因化工工業管道輸送的物料一般具有易燃、易爆、腐蝕和毒性，一旦破裂將會造成嚴重的后果，因此在選用管道時要選用相應的特性。而閥門裝在管道上用來調節介質的流量或壓力的一種裝置，因介質的特殊性，一旦需要開啟是不能及時開啟或開啟不到位將會造成事故輕則生產失敗，重則造成安全事故，因此在閥門的選型時要注意選擇具有易操作，耐腐蝕，使用可靠等特點。

3.5 電氣

在設計電氣時，要根據工藝的要求，在設計時要根據規范合理的設計電氣線路，防止因設計不當而引起的安全事故。

3.6 化工產業園區的管理和布局

我國在化工產業園區的管理和布局雖然經過多年的學習和探索，事實上與國外還是具有一定的差距，存在監管滯后的現實，而針對這一現狀，應當構建由政府、社會中介機構和企業三方組成的一體化的綜合管理新模式，設立統一的安全監管和危機應急處理部門。建立三方連帶責任追究機制，使管理者從意識上思想上對監管重視起來，盡最大的努力地把園區內的安全風險降到最低。通過對園區內的生產安全實行科學、規范、可視、高效的解決方案；時刻準備著應對突發事件的發生，將生產安全提高到新的轉變上來，將安全問題由原來的被動應付型向主動保障型的轉變。建設起全過程、全方位、空間立體的企業生產安全系統，盡最大的努力來提高園區的生產安全水平。

4 結束語

化工安全生產伴隨著生產的全過程，要嚴格按照相關的法律法規，嚴抓化工工藝設計的安全，要及時發現設計缺陷并及時加以改進，絕不拖沓，從而將安全落到實處，如此才能保證生產的安全。

參考文獻

[1]郝建波.化工企業安全設施設計中難點問題討論[J].科技風，2010，14.

[2]葉君樂，蔣軍成，張明廣.設計初期化工過程本質安全化設計策略[J].中國安全生產科學技術，2010，3.endprint