淺談化工工藝設計中安全問題及控制

董文奇

摘 要：為了滿足我國經濟增長以及社會需求不斷增加的要求，我國對化工行業的投入呈現持續增加的狀態。其中，在化工工藝設計過程中，為了確保化工工藝設計的科學性以及可靠性，有必要對其中安全問題進行有針對性的分析，從中制定出更加合理的控制措施，對于化工工藝的有序發展有著極為重要的意義。鑒于此，本文將對化工工藝設計中安全問題及控制進行詳盡的探討，以供參考。

關鍵詞： 化工工藝；設計；安全問題；控制

在現階段，我國化工行業隨著我國經濟的發展而呈現出越來越高的工業化水平，從而使得化工行業獲得了重要發展機遇。與此同時，在化工行業迅猛發展過程中，化工行業中的安全隱患逐步增多，嚴重影響化工行業今后的發展。因此，為了保證化工行業可以順利發展，有必要從設計環節中對安全問題進行詳盡的分析，從而便于制定出有針對性的控制措施，保障化工生產得以順利進行，對于化工行業未來的發展有著極為重要的意義。

一、化工工藝設計簡介

1、化工工藝生產過程

將化學原材料通過一系列的工藝轉化為化學類產品，這一整個的生產加工過程，統稱為化工工藝。化工工藝流程一般包括：第一步，通過碾碎和提純等步驟對化學原材料進行初步的簡易處置；第二步，化學工藝過程中最為關鍵的一步是相關化學反應的設計，在這一步中需要研究達到化工目的的化學反應原理和化學反應所需要的條件，為化工工藝轉換做好準備；第三步，對化學反應的成品進行二次精加工，以生產出工業成品，滿足化工設計需求。

2、化工工藝設計的內容

化工工藝設計主要包括設備布置、工藝流程和管道布置三項主要內容，具體來講是通過科學計算繪制化工工藝所需的流程圖，并將相關數據提供給設備專業，作為繪制設備圖紙的基礎參考數據，根據計算結果給出工藝控制的相關參數，為儀表的選型奠定基礎，再根據繪制的化工工藝流程圖建立設備布置示意圖，最后結合前面設計好的設備布置圖，對管道配管，將設備布置圖轉化為現實設備的布置。

二、化工工藝設計中安全問題來源

1、化工物料造成安全問題

在化學原料經過物理化學反應轉化為產品的過程中，化工原料是整個化工工藝流程的源泉，因此，化工原料是產生化工工藝安全問題的一個主要來源，不可避免地會存在一定的安全隱患。在化工工藝設計中，對化工原料進行詳細的安全檢查顯得尤其重要，企業的相關監管人員必須對化學物料進行詳細的安全評估，對存在隱患的原料實行“零容忍”政策，并將其深入到每一個具體環節中去，實現從源頭對安全風險的有效控制，消除化工工藝的存在的重大安全隱患，避免化工生產過程中重大安全事故的發生。

2、化工設備造成安全問題

生產化學產品的關鍵是化學反應，在化學反應過程中會出現各種熱、光、氣等現象，存在著眾多的安全隱患，稍不注意很可能引起重大的安全事故，這就對化工設備的安全質量提出了較高的要求，通過化工設備對這些不可控因素進行相關控制。進行嚴格的科學分析和計算，為化工設備的設計提供基礎的參數要求，這是建設安全可靠的化工設備的前提條件。化工設備安全性考慮的整體流程為：根據化學反應方程式和相關理論來確定化學反應所需物料的用量，通過原料的用量控制化學工藝的進程；對反應過程中的溫度壓力進行預測，為化工工藝過程中的監測提供依據，避免化學反應過程中設備運轉出現超負荷、超壓的情況，保證化工設備的順利運作，防止安全問題的發生。

3、化工工藝路線造成安全問題

化工工藝路線的每一環節出現任何很小的差錯，都可能造成整個生產線的安全事故，影響生產的順利進行和經濟效益，因此需要對每一個環節進行嚴格監控，并給出及時的評價，及時發現、排除安全隱患。相關專業設計人員要結合實際生產過程中的工藝特征，設計出最佳的工藝流程方案，保障化工工藝既能生產出質量較高的化工產品，又具有較高的安全性能，在整個設計方案中要至始至終地體現安全性的原則。

4、管道泄漏造成安全問題

在化工工藝流程中，管道是整個工藝的“血管”，連接化工工藝的每一個環節。管道輸送的是易燃、易爆、易腐蝕的化工物料，稍有不慎造成管道的某個部位發生泄漏問題，這些易燃、易爆、易腐蝕的化工物料就會從泄漏的地方流出來，造成人員和設備方面的損失，影響化工生產的正常進行。因此在化工工藝設計的過程中要充分考慮化學物料對管道的影響，選擇合適的管道材料，并進行力學分析，消除管道運輸過程中的安全隱患。

三、加強化工工藝設計安全控制的措施

1、控制化工物料的性質

化工工藝整個流程中涉及到許多化工物料，包括化工原材料、生產過程中的半成品、中間產品、副產品、最終的產品以及貯存中的物質，這些物料分布在化工工藝的不同階段，并且以不同的物理狀態存在，既有氣態、液態，也有固態。不同物理狀態的化工物料具有不同的物理化學性質，在一定條件下會發生危險，對化工工藝流程以及生產人員造成傷害。消除化工物料帶來的安全隱患需要相關人員對化工工藝過程中所涉及的各種化工物料進行充分的了解，掌握其準確的物理化學性質，并對其安全性給出評價與分析，對其發生危險的條件了然于胸，避免由于物料的原因造成安全事故，影響化工工藝流程。

2、改善生產環境

隨著我國化工事業的發展，其造成的污染問題越來越嚴重，化工污染問題已成為化工安全生產中不可忽視的一個重要問題。解決化工污染問題需要對污染源進行有效控制，主要措施包括兩個部分，其一是通過技術手段減少污染物的排放，其二是對不可避免的排放物進行回收處理或利用。另外，在改善生產環境過程中關鍵還要節約用水，需要對廢水進行循環處理再利用，在最大程度上節約水資源。

3、優化化工工藝路線

不同的化工工藝設計方案會形成不同的工藝路線，不同的工藝路線組合會產生不同的安全隱患。在化工工藝設計中要綜合評價工藝路線組合所造成的安全隱患，制定優化方案，使化工生產安全性達到最高值。在優化工藝路線時需要對物料、生產條件、設備等的設計進行詳細分析與綜合考慮，做出最完善的選擇，將無害或低傷害的物料作為首選，選擇生產條件相對寬松的化工反應，以緩解化工反應的控制難度，及時更新設備與技術，減少三廢（廢氣、廢液、廢固）排放，建立三廢的回收再利用處理工藝流程，并使其經濟化，減少對環境的污染。

4、加強管道安全控制

在化工工藝過程中，管道是輸送易燃、易爆甚至腐蝕性或毒性的化工物料的重要工具，管道的安全穩定運行是化工工藝流程安全性的重要保障。管道的某一部位發生破壞，發生有害物質的泄漏情況，不僅對環境造成污染，而且對化工生產以及相關人員的生命健康造成巨大的威脅。對管道的生產材料的選擇，管道方位的設計，以及力學分析是進行管道安全控制的有效手段，是預防管道安全隱患的重要措施，尤其是注意管道連接處和拐彎處彎頭等管道“弱勢”位置的材料和管徑選擇。此外，在生產過程中要安排相關人員進行不定期的安全排查工作，防患于未然，將安全隱患消滅在搖籃之中。

四、結語

由此可見，在化工工藝設計過程中，安全問題應在設計環節中予以充分的關注。因此，為了確保化工生產可以順利開展，需要將化工工藝設計過程中的影響安全的因素進行詳盡分析，從而對安全隱患進行有效的控制，對于我國化工行業未來的發展有著極為重要的意義。

參考文獻

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