化工反應工藝設計中的安全問題及控制

劉萊琛+蓋盈盈

摘 要：隨著化工業的快速發展，化工工業的正常生產離不開專業化工工藝的保障，隨著時代的進步，與化工行業相關的設備、技術等領域都在不斷的進步和創新，其為化工工藝設計單位發展提供了良好的發展氛圍，充分保證了化工工藝設計的可靠性，為化工行業的發展提供有力的技術保障。基于此，文章就針對化工工藝設計中的安全問題進行分析，同時提出相應的安全控制措施。

關鍵詞：化工工藝設計；安全問題；控制分析

化工工藝設計是保證化工生產順利進行的重要基礎，為保證化工工藝設計的安全性，降低化工生產中的安全隱患，應當結合現代化工生產及工藝所需加以全面分析，不斷優化化工工藝設計，針對化工工藝設計中存在的安全問題，采取科學化的安全控制措施，在保證化工生產安全順利進行且化工產品質量可靠的基礎上，盡可能減少化工生產所導致的安全問題，推進化工產業的經濟效益與社會效益協調發展。

1 化工工藝設計基本特點

化工設備投資大，物料管道復雜。為確保化工工藝設計能夠在短時間內實現工業化，應當充分考慮化工工藝設計中物料的特殊性，結合化工工藝設計周期加以全面分析，爭取早日順利投產。此種情況下，大部分化工企業采取邊開發邊設計的方式，以降低化工產品建設周期，但此種方式往往存在較大的安全隱患。化工工藝設計具有一定復雜性，涉及多項專業技術，需要大量專業技術人員參與其中。化工工藝設計具有一定系統性，包含化學工藝知識、機械設備知識以及安全工程等多項內容，需要各個專業技術人員和設計人員通力合作、密切配合，從而全面提高化工工藝設計的合理性和科學性。

2 化工工藝設計中的安全問題

2.1 化工反應裝置方面的安全問題

化工生產的重點在于物料間的化學反應，在反應的過程中會產生大量的氣體和熱量，如果反應裝置不夠合理和科學，必然會給生產留下隱患，因此在進行反應裝置的設計時，必須要經過科學嚴謹的計算與分析。化工工藝設計的基礎是化學反應的反應速度和熱效應。只有有效控制物料的反應過程才能確保化工生產的順利進行，對生產中的物料添加速度、溫度等環節進行有效控制。在化工生產中，反應釜內經常會因為壓力和溫度過高而出現形變，給化工生產帶來巨大的危險，所以要在反應釜上配套相應的泄壓裝置，提高反應釜的安全性和穩定性。

2.2 管道方面的安全問題

化工生產中很多高危物料的進料都是依靠管道來完成的。所以管道的設計要安全合理，不能有任何的漏洞或缺陷，以免出現危險品的泄漏，這既會影響化工生產，更會給環境和人身安全帶來巨大的損害。所以，在進行管道的設計時，要全方位的考量各方面因素的影響，將管道滲漏的可能性降至最小。因為管道的連接口及彎頭位置是最可能發生滲漏的位置，所起要對其特別重視，選用科學和合理的彎頭及接頭配置，降低滲漏的幾率。同時，還要注意其它影響管道順利運營的情況出現，如柱塞流等的發生。

2.3 化工原料的安全問題

許多化工原料存在必然的危險性：有的有毒，有的自燃，有些特定的化工原料放在一起會發生反應，有的反應可能伴隨爆炸等安全隱患。

3 化工工藝設計安全控制對策

3.1 化工工藝中反應設備的安全控制

化工工藝實施中往往伴隨著大量物理化學反應，相應的也存在較多安全隱患。并且，化學反應的順利進行，需要環境溫度、壓力、反應物用量等多方面因素的配合，由于許多因素存在不確定性，致使相關操作人員難以掌握其準確的反應進程與狀況，從而埋下了安全隱患。另外，化學反應設備的性能，在一定程度上也影響著化工工藝的安全性。因此，進行化工工藝設計時，也應考慮到反應設備方面因素。在化工工藝安全性控制上，整體流程為：先確定化學反應所需物料的用量，以此來準確掌握化學反應進程；再進行化學反應參數的嚴格控制，以防止反應過程中出現設備超負荷、超壓運作狀況，造成設備失靈，進而引發安全問題；對完成化學反應后形成的污染物質或廢棄物進行妥善處理，對還存在一定價值的副產品，通過深加工實現有效利用。

3.2 加強原料的安全控制

化工原料大多具有一定的危險性，一旦出現管道泄漏，必然給自然環境和化工廠帶來巨大的損害，甚至是生命危險。所以，在對輸送管道進行設計時，要充分考慮管道運輸的實際情況及相關要求，如管道的管徑、材質、輸送介質等，要充分關注管道的彎頭及各連接位置處的設計，這些位置是管道環節中易出問題的部位。管道的安裝一定要穩定牢固，與管道所在區域的墻面、管廊或地面穩穩連接。

3.3 合理控制化工工藝路線

化工工藝設計是由多條工藝線路共同構成的，每條線路都十分重要，因此在完成設計時要優先挑選最安全和穩定的化工設計，降低整體設計的危險性。影響化工生產的因素有材料、設備和生產條件，要充分對這些因素進行分析和衡量，優先選擇低危害或者無危害的原材料，優化生產工藝，有效緩解生產過程中的高壓或高溫影響。并配置先進的污染處理設施，降低廢氣、廢液和廢渣的污染影響，將其對自然的污染降到最低。

3.4 采用先進的電子信息技術提高安全控制系統水平

化工工藝的工序復雜繁多，必須注重對每個工藝環節的控制和管理，嚴格控制施工過程中的各相關參數，通過引進集散控制系統，即DCS系統，通過計算機系統實現對工藝流程參數的控制和調整，從而提高工藝的質量與穩定。ESD系統，即緊急停車系統，它與主控制系統相互獨立，它主要負責工藝生產中的安全生產控制，一旦發生安全事故，可以迅速對其作出預警，并采取相關的控制調整措施。

4 結語

綜上所述，在我國的化工工業中，工藝設計還存在很多的安全問題，要想盡可能的把安全隱患排除，要慎重選擇化工原料，工藝路線也要適當，特別是反應裝置的設計，要可以很好地控制反應進程，而且可以有效防范反應經過中可能會伴隨的反應失控問題。要想推動化工工藝設計良性發展，則要更多的考慮環境原因，而且科學有效運用反應的產物。

參考文獻

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作者簡介：劉萊琛，身份證號碼：370827198804063562；蓋盈盈，身份證號碼：372328198702092726。