試論化工工藝設計中安全問題及控制

王玉鐲

山東華魯恒升化工股份有限公司

試論化工工藝設計中安全問題及控制

王玉鐲

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化工工藝設計是化工生產的基礎和前提，化工工藝設計的好壞不僅會對化工產品的生產質量起決定性的作用，同時還會嚴重影響到整個化工生產的安全性能。在我國對安全性重視程度越來越高的今天，在對化工工藝進行設計的時候，做好相應的安全設計工作意義重大。因此，相應的設計人員需要充分了解化工工藝設計中所存在的安全問題，從而才能采取有針對性的措施進行控制和解決，最終為化工生產的更好進行打下堅實的基礎。

化工工藝；安全；問題控制

近年來，我國化工產業獲得了實質性的發展，形成了規模化發展形態，為相關領域提供了極大的支持。隨著人們安全意識日漸增強，對化工工藝設計提出了更高要求。特別是具有毒性、腐蝕性的化工原料的應用。如果不能夠妥善處理隱藏的安全問題，極有可能對人體健康構成危害。因此加強對實踐中安全問題的控制非常必要，是促進化工產業持續發展的關鍵。

1 化工工藝的內涵

通常來說，化工工藝指的是通過化學方法將一系列化學原料通過化學反應的方式轉換為化工產品的過程。此過程主要包括三個步驟：首先，是對化工原料的簡單處理，即通過物理的方法對化學原理進行提純或者壓碎等方式，轉換化學原料存在的狀態從而保證化工原料能夠達到化學反應的要求。其次，則是對化學反應的方式進行設計總結，此過程是整個化學工藝的核心步驟。通過對化學原料的篩選，確定最終的化學反應方式，同時設計化學反應所需的外部條件，提高化學反應的效率。最后，化工原料通過一系列化學反應得到的化工成品需要進一步的加工處理，最終形成可以進行市場交易的化工產品。

2 化工工藝設計中的安全問題

2.1 化工生產設備問題

對于化工生產設備的設計不當，容易導致其受到電化學腐蝕，從而嚴重影響到化工生產設備的正常運轉。而之所以會發生電化學腐蝕，是因為當流動介質的流速出現不均的情況時，往往會使得化工生產設備的表面出現一定量的沉淀物，當這些沉淀物出現不均勻分布時，就可能在化工生產設備的某個部位出現裂縫或者縫隙，由于裂縫或縫隙內的氧含量要低于外界的含量，使得該部位容易出現電化學腐蝕。電化學腐蝕的陽極會出現氧化反應，導致金屬的溶解，而陰極則可能發生還原反應生成酸液，從而進一步導致腐蝕程度的加大。

2.2 化工物料問題

化工工藝設計是一項復雜性工作，其采用的原材料、半成品及中間產品等都以氣體、液體及固體不同的狀態存在，不僅如此，每種材料由于自身具有的物理、化學等性質有所差別，當達到特定條件時，會產生不同程度的危險和危害。對此針對這些物質危險特性我們要進行深入分析和了解，樹立安全意識，對每種材料具有的穩定性、化學反應等進行準確識別，在使用時能夠進行科學的評估，以此來避免安全問題的產生。

3 化工工藝設計中安全控制對策分析

3.1 做好防腐蝕設計工作

為了有效地防止周圍的生產環境對化工生產設備造成的腐蝕，可以在化工生產設備金屬表層涂一層很薄的金屬或者是無機涂層，這樣能夠有效地將外界的生產環境與化工生產設備表面的金屬層進行隔離，以起到相應的保護作用。在采用金屬涂層進行處理的時候，常采用的施工方法有電鍍火焰噴涂、熱浸、蒸汽鍍等。在采用無機涂層進行處理的時候，常采用的施工方法有噴涂、滲鍍、化學轉化等。對于這兩種涂層方法的使用，都需要確保相應的嚴密性，從而確保將外界的生產環境與化工生產設備的金屬表面進行完全的隔離。

3.2 保證設備安全控制工作

首先確定化工工藝物料用量，同時，掌握化學反應進程和化學反應參數，就此在設備運行期間，參照化工工藝設計標準，且通過壓力釋放裝置的安裝，控制設備具體運行過程，避免設備超壓運行、超負荷運行、失靈等問題的凸顯。其次，由于化工反應后污染物質和廢棄物的堆積將影響設備的安全運行，因而，在化工工藝實施期間，應做好污染物質和廢棄物的管理工作，且當廢棄物具備副產品價值時，對其進行深加工，由此達到節約型化工生產目的，而在不具備應用價值的廢棄物處理期間，應參照相關法律法規，實施處理工作，避免廢棄物的隨意堆放污染環境，并最終帶動化工企業社會效益與經濟效益的持續發展。即化工反應裝置的合理化控制可降低安全事故發生概率，因此，應提高對其的重視程度。

3.3 完善化工工藝設計工作

化工工藝設計在實際設計過程中，應確保化工工藝生產模式最簡化，通過減少化學反應的過程，減少化工工藝的生產周期，同時在一定程度上也能減少發生安全隱患的幾率。同時，在進行化工工藝原料選擇階段，設計人員應選擇較為穩定的原料，保證化工原料在化學反應的轉換過程中能夠生成設計人員預期的目標。不宜選擇變化幅度較大的化工原料，避免因化學反應導致原料發生爆炸等對操作人員具有安全隱患的材料。對于化學設備的選擇，設計人員應選擇較為先進的化學反應裝置，通過更新化學設備，提高化工工藝的生產效率，提升化工工藝技術水平，降低生產成本，提高化工企業的經濟效益。

3.4 優化生產環境

現如今，我國化工污染非常嚴重，引起了全社會廣泛關注。而解決污染問題的關鍵點在于對于廢物的回收再利用。因此就工藝過程而言，應重視對現有裝置的更新和升級，同時加大對污染的終端處理效果。通過這種方式，能夠實現對化工產品生產全過程的優化，形成良性循環，進而增加產業效益。目前，可以積極引入HEN 分析方法，改進生產裝置，減少水資源用量，并借助超膜技術等對廢水進行凈化處理，將廢水中的雜質排除干凈進行回用，從而節約更多水資源。

綜上所述，就我國工業產業發展現狀來說，我們應從辯證的角度看待化工產業發展，雖然其快速發展取得了非常不錯的成績，但其化工工藝設計中存在很多安全問題，對生態環境、人身安全等均存在諸多消極影響。因此加強對安全問題的控制力度勢在必行。在實踐中，我們應從化工工藝設計特殊性入手，結合常見的安全問題件進行針對性控制，從管道、物料等方面提升控制水平。

[1] 程明. 化工工藝設計中的安全問題及控制[J]. 科技視界，2015，(12)：307+318.