化工工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的安全問題探析

阮永峰

摘 要：化工工藝設(shè)計(jì)往往要涉及到各種化學(xué)物質(zhì)，部分化學(xué)物質(zhì)具有一定的易燃、易爆、有毒等危害性，會(huì)給化工工藝設(shè)計(jì)帶來一定的不安全因素。化工工藝設(shè)計(jì)人員一旦在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)失誤，就會(huì)給生產(chǎn)企業(yè)留有安全隱患，造成安全事故，威脅現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的生命安全，同時(shí)也會(huì)給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。本文簡(jiǎn)要探析了化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，分析了化工工藝設(shè)計(jì)中面臨的安全問題，同時(shí)提出了一些解決對(duì)策。

關(guān)鍵詞：化工工藝設(shè)計(jì)；安全問題；應(yīng)對(duì)措施；

文章編號(hào)：1674-3520（2015）-06-00-01

很多化學(xué)物質(zhì)都具有易燃易爆的特性，造成了在化工工藝設(shè)計(jì)過程中具有很多安全隱患。社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步離不開化工行業(yè)，而因?yàn)榛すに囋O(shè)計(jì)不當(dāng)造成的事故時(shí)有發(fā)生，這不僅給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也威脅了現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的生命安全。本文分析了化工工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的安全問題，并提出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，希望能夠提高化工工藝設(shè)計(jì)的安全性。

一、化工工藝設(shè)計(jì)

所謂的化工工藝設(shè)計(jì)主要是以化學(xué)反應(yīng)的條件、工藝流程和物料為根據(jù)，對(duì)自動(dòng)化儀表、泵閥、工藝管道和安全設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過程中，要對(duì)產(chǎn)品的化工設(shè)計(jì)原則進(jìn)行充分的了解，掌握化工工藝設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和設(shè)計(jì)規(guī)范，嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。與此同時(shí)，還要了解產(chǎn)品和原材料的特性，避免因?yàn)椴牧弦蛩囟斐傻陌踩鹿省８鶕?jù)相關(guān)的劃分標(biāo)準(zhǔn)，可以對(duì)化工產(chǎn)品的危險(xiǎn)性進(jìn)行劃分。劃分標(biāo)準(zhǔn)主要在于化工成品、化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中物料以及原材料的火災(zāi)爆炸程度、數(shù)量和性質(zhì)。在化工工藝設(shè)計(jì)的過程中要根據(jù)不同的危險(xiǎn)等級(jí)來確定防火防爆的距離和等級(jí)，選用合適的消防器材、設(shè)備和儀表[1]。

化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要在于這幾個(gè)方面。第一，相關(guān)單位一般是根據(jù)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)來編制化工設(shè)計(jì)的基本資料，并沒有進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)或?qū)嶒?yàn)，增加了化工工藝設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)性。第二，化工工藝設(shè)計(jì)普遍具有比較復(fù)雜的流程，需要涉及到較多的設(shè)備和儀器，需要較多的工序，對(duì)工藝的要求比較高。這也造成了化工工藝設(shè)計(jì)具有較大的任務(wù)量和較多的內(nèi)容。第三，化工物料普遍具有一定的毒性和腐蝕性，會(huì)對(duì)工藝管道的穩(wěn)定性造成一定的影響，也會(huì)傷害生產(chǎn)人員的健康。

二、化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問題

（一）化工工藝物料。化工工藝設(shè)計(jì)中涉及的物料較多，部分物料為易燃易爆、毒害、腐蝕。對(duì)于此類物料，如果設(shè)計(jì)不合理，會(huì)給將來生產(chǎn)留有巨大的安全隱患。

（二）化工工藝設(shè)計(jì)路線。目前，對(duì)于大多數(shù)的產(chǎn)品，可選擇的工藝生產(chǎn)線往往有多種。因此，選擇一條合適的工藝流程，對(duì)于化工工藝設(shè)計(jì)有很大的影響。如果一條生產(chǎn)線中，所需的物料為易燃易爆、有毒，或者反應(yīng)條件為高溫高壓，則其就有較大安全隱患。

（三）化工工藝設(shè)計(jì)的設(shè)備。化工工藝設(shè)計(jì)的場(chǎng)所是設(shè)備室，在設(shè)備室中要使用相關(guān)的設(shè)備來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，這個(gè)過程中也容易出現(xiàn)安全問題，甚至出現(xiàn)重大的安全事故。

化工反應(yīng)具有較多的種類，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)化工設(shè)計(jì)和反應(yīng)設(shè)備進(jìn)行精確的計(jì)算和實(shí)驗(yàn)，確保無誤后才能投入使用。化學(xué)反應(yīng)具有一定的不穩(wěn)定性，也增加了安全控制的難度[2]。

三、化工工藝設(shè)計(jì)中安全問題的應(yīng)對(duì)措施

（一）化學(xué)工業(yè)物料安全問題的應(yīng)對(duì)措施。化工工藝設(shè)計(jì)人員必須具備一定的化學(xué)知識(shí)，同時(shí)熟悉國(guó)家法律法規(guī)，了解各種化學(xué)品的危險(xiǎn)性，同時(shí)需要熟知其對(duì)應(yīng)的安全控制措施，在設(shè)計(jì)過程中按法規(guī)要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，要求工藝設(shè)計(jì)人員能熟悉整套工藝流程，了解在該工藝流程中所使用的物料，準(zhǔn)確地辨識(shí)和分析物料的危險(xiǎn)因素[3]。

（二）工藝路線安全問題的應(yīng)對(duì)措施。為了降低工藝路線方面的危險(xiǎn)性，應(yīng)該對(duì)反應(yīng)路線進(jìn)行合理的選擇。化工工業(yè)設(shè)計(jì)必須選擇合適的工藝路線來生產(chǎn)化工產(chǎn)品。路線的不同也會(huì)造成反應(yīng)的不同。首先要選擇危險(xiǎn)系數(shù)小的物料，其次，要謹(jǐn)慎地使用催化劑。如果必須使用催化劑必須嚴(yán)格地控制用量，在可控范圍內(nèi)進(jìn)行物料的反應(yīng)，特別是對(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)的介質(zhì)的存儲(chǔ)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。為了盡可能的降低環(huán)境污染，對(duì)于一些可以循環(huán)利用的助劑或輔助原料，應(yīng)該盡量做到物盡其用。

（三）化學(xué)反應(yīng)裝置安全問題的應(yīng)對(duì)措施。在化工工藝設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的核心是化學(xué)反應(yīng)裝置。因此必須全面的分析反應(yīng)器的選型和設(shè)計(jì)，有效地控制反應(yīng)過程，找出事故的誘因，將相應(yīng)的預(yù)備處理方案制定出來。當(dāng)出現(xiàn)安全問題時(shí)可以及時(shí)的解決。工藝特性和設(shè)備的選型密不可分，必須要全面的梳理，工藝的安全性和要求，對(duì)操作要求進(jìn)行明確，才能進(jìn)行設(shè)備的選型。要控制化工工藝設(shè)計(jì)中的危險(xiǎn)因素，就必須嚴(yán)格的控制設(shè)備選材。要根據(jù)工藝本身的特性和工藝的強(qiáng)度來進(jìn)行設(shè)備選材，包括內(nèi)部流速壓力、腐蝕性、反應(yīng)性等。為了避免化學(xué)反應(yīng)裝置及材料中的雜質(zhì)與生產(chǎn)產(chǎn)品發(fā)生反應(yīng)，在設(shè)計(jì)中要對(duì)化學(xué)反應(yīng)裝置和材料中的雜質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在化工工藝設(shè)計(jì)過程中，需要對(duì)物料進(jìn)料量、進(jìn)料速度及反應(yīng)速率進(jìn)行嚴(yán)格的控制，才能有效的控制反應(yīng)的溫度及壓力。如果反應(yīng)過程中的溫度難以控制時(shí)，需要采取緊急冷卻措施，介入合適的低溫介質(zhì)，吸收反應(yīng)放出的熱量。同時(shí)，對(duì)于易發(fā)生聚合反應(yīng)的反應(yīng)過程，可考慮加入一定的阻聚劑，來對(duì)反應(yīng)速率進(jìn)行控制。

（四）管道安全問題的應(yīng)對(duì)措施。化工工藝管道設(shè)計(jì)在化工工藝設(shè)計(jì)過程中具有舉足輕重的地位。重視化工工藝設(shè)計(jì)的安全，就要重視工藝管道的設(shè)計(jì)。管道是各自化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行轉(zhuǎn)移的主要途徑，如果管道設(shè)計(jì)不合理，就會(huì)產(chǎn)生物料泄漏等事故。特別是對(duì)于易燃易爆或者具有腐蝕性的物料，如果發(fā)生泄漏，會(huì)對(duì)生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)生巨大的安全隱患，威脅現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)人員的生命安全，同時(shí)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。因此，在工藝管道設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)對(duì)管道的材質(zhì)、布置、應(yīng)力進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，同時(shí)，選擇合適的法蘭、墊片，保證管道的密封。在化工工藝設(shè)計(jì)中具有一定的危險(xiǎn)性，一旦出現(xiàn)安全問題，會(huì)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和人身傷害，因此必須對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)中的安全問題予以足夠的重視，要求化工設(shè)計(jì)人員不斷提高自身的專業(yè)技術(shù)水平，設(shè)計(jì)相應(yīng)的安全控制措施，控制危險(xiǎn)因素，提高化工工藝設(shè)計(jì)的安全性。

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