化工工藝設(shè)計(jì)的要點(diǎn)探析

侍泰麟

摘 要：化工工藝的概念、特點(diǎn)及分類進(jìn)行闡述，并分析化工工藝設(shè)計(jì)中工藝物料、工藝路線、反應(yīng)裝置、管道方面的安全問(wèn)題及其控制，并提出通過(guò)降低能源消耗量、積極改善生產(chǎn)環(huán)境、工藝設(shè)計(jì)理論研究與實(shí)踐協(xié)調(diào)發(fā)展等途徑提高化工工藝生產(chǎn)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，促進(jìn)化工工業(yè)的良性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：化工工藝；設(shè)計(jì)；要點(diǎn)探析

1化工工藝設(shè)計(jì)

在整個(gè)化工設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們必須熟悉它的原則和精神，從而貫徹到其中去。把化工工藝設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)進(jìn)行靈活運(yùn)用，既符合規(guī)范，又不造成對(duì)生產(chǎn)的違背。實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)的安全高效運(yùn)行。因?yàn)樵诨どa(chǎn)中，安全是第一性的，所以我們必須對(duì)生產(chǎn)中的安全性進(jìn)行剖析。熟悉我們的原材料和產(chǎn)品性質(zhì)，以便我們對(duì)號(hào)入座。

2化工工藝設(shè)計(jì)的分類

2.1概念設(shè)計(jì)

概念設(shè)計(jì)是假象設(shè)計(jì)，它是按擬建規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)裝置進(jìn)行的，概念設(shè)計(jì)一般在中試前進(jìn)行，主要目的是為了檢查工藝條件和生產(chǎn)路線是否合理，確定數(shù)據(jù)和小試補(bǔ)充的內(nèi)容以及必要時(shí)中試規(guī)模和中試目的。

2.2中試設(shè)計(jì)

中試內(nèi)容和任務(wù)主要是檢驗(yàn)小試確定的工藝路線和條件；試制產(chǎn)品考核的使用性能；考驗(yàn)工藝系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性；獲取設(shè)計(jì)工藝必需的工藝和工程數(shù)據(jù)；考察放大致應(yīng)和檢驗(yàn)校正放大模型；考核雜質(zhì)積累對(duì)工藝過(guò)程及最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響；以上內(nèi)容和業(yè)務(wù)在檢驗(yàn)時(shí)可以是全部也可以是部分，視具體情況而定。

2.3基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是整個(gè)技術(shù)開發(fā)階段的最終研究成果，目的是提供建設(shè)生產(chǎn)裝置的一切技術(shù)要點(diǎn)。

2.4初步設(shè)計(jì)

初步設(shè)計(jì)是精細(xì)化工工程設(shè)計(jì)的第一階段，它的成果是初步設(shè)汁說(shuō)明書和總概算書。根據(jù)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)任務(wù)書、廠址選擇報(bào)告，對(duì)工程在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行總體研究與計(jì)算的具體建設(shè)方案。

2.5施工圖設(shè)計(jì)

施工圖設(shè)計(jì)是依據(jù)上級(jí)對(duì)初步設(shè)計(jì)的審批意見，將初步設(shè)計(jì)中確定的設(shè)計(jì)原則和方案，根據(jù)建筑與非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作的要求，以圖樣和文字方式招工藝和設(shè)備各個(gè)組成部分的尺寸，布置和主要施工方法具體化，明確化，并解決初步設(shè)計(jì)階段待定的各項(xiàng)問(wèn)題。

3化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

化工工藝設(shè)計(jì)一般來(lái)說(shuō)具有新技術(shù)含量高、工藝流程獨(dú)特等特征。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料不完整。設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料一般由科研單位根據(jù)已有試驗(yàn)數(shù)據(jù)及有關(guān)資料編制而成。由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)工業(yè)化生產(chǎn)的檢驗(yàn)和完善，其數(shù)據(jù)的可靠性和完整性都不如常規(guī)裝置。

由于化工裝置工藝流程一般較獨(dú)特，包括的設(shè)備種類繁多、規(guī)格特殊，設(shè)備的功能化無(wú)論是對(duì)非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計(jì)，還是對(duì)定型設(shè)備的選用都提出了特殊要求。

工作量大，具有總體投資大、設(shè)備多、管道多，且處理的物料都較特殊。其管道設(shè)計(jì)也要作特殊考慮。

設(shè)計(jì)周期短，為了盡快占領(lǐng)市場(chǎng)、縮短建設(shè)周期，化工工藝設(shè)計(jì)往往要打破正常的設(shè)計(jì)周期，邊開發(fā)邊設(shè)計(jì)，邊建設(shè)邊更改設(shè)計(jì)的現(xiàn)象較普遍。

規(guī)模大小不一，一般情況裝置的規(guī)模有大有小，為節(jié)約投資，某些設(shè)計(jì)不可能完全按照規(guī)范 規(guī)定去做，但有時(shí)為了測(cè)得所需的工程數(shù)據(jù)或獲得一定的產(chǎn)量，往往也需要較大的規(guī)模。

化工工藝設(shè)計(jì)的以上特點(diǎn)，造成潛在事故隱患有增大的趨勢(shì)。因此，化工工藝設(shè)計(jì)的危險(xiǎn)識(shí)別和控制就顯得尤為重要并越來(lái)越為人們所重視。

4危險(xiǎn)識(shí)別與控制

危險(xiǎn)因素通俗地講就是生產(chǎn)中的事故隱患，具體地講就是生產(chǎn)中存在的可能導(dǎo)致事故和損失的不安全條件。

危險(xiǎn)識(shí)別與控制，是對(duì)項(xiàng)目生產(chǎn)工藝的全過(guò)程、配套公輔設(shè)施的生產(chǎn)過(guò)程、使用和產(chǎn)出的物質(zhì)、主要設(shè)備和操作條件進(jìn)行解剖和分析，摸清危險(xiǎn)岡素和有害因素產(chǎn)生的方式、種類、位置及其產(chǎn)生的原因，提出合理町行的消除、預(yù)防或降低裝置危險(xiǎn)性，提高裝置安全運(yùn)行對(duì)策措施及建議。盡量防止采取不安全的技術(shù)路線，避免使用危險(xiǎn)物質(zhì)、工藝和設(shè)計(jì)。如果必須使用，也可以從設(shè)計(jì)和工藝上考慮采取安全防護(hù)措施，從而使這些危險(xiǎn)因素不至發(fā)展成事故。

4.1化學(xué)反應(yīng)裝置?；瘜W(xué)反應(yīng)是整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)的核心，一般通過(guò)反應(yīng)才能得到所需的產(chǎn)物，同時(shí)反應(yīng)也帶來(lái)了許多危險(xiǎn)性因素，在反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和選型前，往往要想到可能發(fā)生最嚴(yán)重的事故是什么，反應(yīng)器中哪些將導(dǎo)致失控反應(yīng)，攪拌器有何影響等等。

化學(xué)反應(yīng)的種類繁多，當(dāng)反應(yīng)速度快、放熱量大或由于設(shè)計(jì)上的原因使反應(yīng)器的穩(wěn)定操作區(qū)域很小時(shí)，反應(yīng)器控制方案的設(shè)計(jì)成為一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題。由于缺少物質(zhì)的反應(yīng)或分解速度及熱效應(yīng)數(shù)據(jù)，一旦失控反應(yīng)發(fā)生如何降低反應(yīng)速度、將反應(yīng)停止、或者放空，需要時(shí)如何迅速使反應(yīng)物不參與反應(yīng)或進(jìn)行處理，都是潛在的危險(xiǎn)因素。設(shè)備從安全角度講，不但要求有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，防止爆裂，而且要求密封必須良好。一定要有足夠的嚴(yán)密性，防止泄露，因?yàn)榇罅拷橘|(zhì)的泄露會(huì)引起火災(zāi)或中毒，釀成巨禍。對(duì)高壓密封結(jié)構(gòu)的要求，首先是安全可靠，運(yùn)行過(guò)程中，在溫度和壓力有波動(dòng)，仍要始終保持嚴(yán)密不漏，如果由于某種原因容器產(chǎn)生了超壓，那么容器就有可能因過(guò)度的塑性變形而遭到破壞，造成惡性事故，為了防止這種異常情況，一般在容器上裝有安全壓力釋放裝置。

4.2整體園區(qū)。針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段化工園區(qū)的特點(diǎn)和現(xiàn)有監(jiān)管能力嚴(yán)重滯后的現(xiàn)實(shí)，應(yīng)構(gòu)建政府主導(dǎo)、社會(huì)中介機(jī)構(gòu)、企業(yè)一體化的綜合管理體系。三方連帶責(zé)任追究機(jī)制和化工園區(qū)相關(guān)安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都亟待完善，最大限度地把園區(qū)安全風(fēng)險(xiǎn)控制在可接受的范圍內(nèi)。我國(guó)化工園區(qū)建設(shè)的安全生產(chǎn)整體實(shí)施科學(xué)化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的解決方案，全流程、全方位支撐突發(fā)事件的綜合應(yīng)對(duì)，引領(lǐng)安全生產(chǎn)從被動(dòng)應(yīng)付型向主動(dòng)保障型戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變。建設(shè)全過(guò)程、全方位、空間立體的企業(yè)安全生產(chǎn)系統(tǒng)，可以有效提高化工園區(qū)安全生產(chǎn)水平。

5結(jié)語(yǔ)

綜上，化工工藝設(shè)計(jì)是化工生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，關(guān)系到安全生產(chǎn)和連續(xù)生產(chǎn)，做好化工工藝各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題，有助于進(jìn)一步提高化工企業(yè)的生產(chǎn)效益。新的工藝設(shè)計(jì)方式應(yīng)該是開發(fā)一個(gè)帶有能量平衡流程、熱力學(xué)軟件包及研究容器設(shè)備的一個(gè)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)模型，摒棄傳統(tǒng)方式過(guò)于程序化且生產(chǎn)效率較低的發(fā)展方式。新的發(fā)展方式應(yīng)更重視推測(cè)和估算，目的是將試驗(yàn)計(jì)劃盡快涉及到工藝的關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，并通過(guò)專門的試驗(yàn)成果不斷更新工藝發(fā)展的模型。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：江蘇天工大成安全技術(shù)有限公司）