石油化工裝置中塔設(shè)備的安全設(shè)計原則分析

劉閣川

摘 要：隨著近幾年經(jīng)濟全球化發(fā)展，各國之間的資源經(jīng)濟交流越來越密切，石油價格和供求受到經(jīng)濟變化等的影響，越來越不穩(wěn)定。然而這些不穩(wěn)定因素對石油行業(yè)乃至對國家化工具有十分重要的影響，石油化工過程與裝置在線操作優(yōu)化項目作為一項穩(wěn)定石油產(chǎn)業(yè)的項目，在石油產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中顯得越來越重要。通過論述石油化工過程與裝置操作優(yōu)化的多樣性和必要性，分別提出不同的石油化工過程和裝置方法，并通過實例進行討論，希望能給我國石油企業(yè)或者同行一些建議，為我國石油行業(yè)做出一些貢獻。

關(guān)鍵詞：在線優(yōu)化;先進控制;石油化工過程;裝置

1 石油化工裝置危險因素

1.1 火災(zāi)爆炸危險因素

石油化工產(chǎn)品大部分都含有易燃易爆的特點，通常可以將其分為起火和爆炸，對于可燃液體在遇到明火之后就可能產(chǎn)生火災(zāi)事故，相對于易燃氣體以及粉塵等泄漏和空氣進行接觸，在達到爆炸極限時遇到明火或者高溫，很可能產(chǎn)生爆炸情況。

1.2 中毒危險

因素石油化工在生產(chǎn)中的相關(guān)原料和產(chǎn)品大部分都含有毒性，可以經(jīng)過人體的皮膚和口鼻等進入人的體內(nèi)，以致于人自身的生理功能產(chǎn)生一定的變化，對于身體健康有著很大的損害，甚至?xí)θ说纳a(chǎn)生威脅。

1.3 反應(yīng)性危險因素

反應(yīng)性危險主要就是吸熱和放熱兩種情況，然而在實際的生產(chǎn)中，放熱反應(yīng)危險性大于吸熱反應(yīng)，尤其是對于一些強氧化劑的氧化反應(yīng)和有機分子作為基礎(chǔ)的鹵素原子鹵化反應(yīng)等，若是這些化學(xué)物品在化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生事故，后果非常嚴重。另外，石油化工產(chǎn)品在生產(chǎn)中一些原料反應(yīng)活性很大，若是不重視就可能會造成很大的安全事故。

2 石油化工裝置中塔設(shè)備設(shè)計的安全策略與有效措施

2.1 減少腐蝕破壞現(xiàn)象

塔設(shè)備腐蝕情況主要就是塔設(shè)備內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)之間所產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)，或者物質(zhì)和塔設(shè)備的材質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，不管是化學(xué)反應(yīng)還是其他，在腐蝕情況當中往往有多種情況存在。因此，就需要對塔設(shè)備設(shè)計中所使用的材質(zhì)進行不斷改良，以此來對塔設(shè)備的耐受性進行合理提升，以及應(yīng)用抗腐蝕性比較強的材料或者耐受性比較高的塔設(shè)備壁內(nèi)材料，將塔設(shè)備的壁厚增加，并且對塔設(shè)備內(nèi)部的腐蝕情況進行監(jiān)控，應(yīng)用科學(xué)合理的對策來應(yīng)對，避免腐蝕情況的產(chǎn)生。

2.2 減少應(yīng)力破壞的可能性

石油化工裝置塔設(shè)備所產(chǎn)生的應(yīng)力破壞情況經(jīng)常出現(xiàn)，為了能夠?qū)⑽ｋU程度降低，就需要將應(yīng)力破壞情況降低，以此來對塔設(shè)備的安全性合理提升。應(yīng)力破壞相對于塔設(shè)備所產(chǎn)生的損害，和塔設(shè)備內(nèi)部厚度的發(fā)生時間有著很大的不同，應(yīng)力產(chǎn)生的破壞通常會使得塔設(shè)備產(chǎn)生開裂，同時應(yīng)力在對塔設(shè)備破壞前不會產(chǎn)生相應(yīng)的征兆，若是應(yīng)力產(chǎn)生破壞，塔設(shè)備就很難正常的運行，危險系數(shù)也會相應(yīng)的增大。所以，就需要制定科學(xué)合理的應(yīng)對應(yīng)力破壞的設(shè)計方法，按照塔設(shè)備自身的性質(zhì)，以及塔設(shè)備內(nèi)部所產(chǎn)生的應(yīng)力因素進行結(jié)合起來，將塔設(shè)備的抗腐蝕性不斷提升，在此基礎(chǔ)上還需要強化合理的監(jiān)督管理以及維護，降低開裂情況的出現(xiàn)。

2.3 防止密封失效，減少有毒物質(zhì)的泄漏

石化裝置當中對塔設(shè)備密封材料的要求非常高，需要具有良好的密封性，主要就是為了避免有毒物體的泄漏。然而很多工廠為了提升經(jīng)濟效益，在材料的應(yīng)用中不認真，采用不符合要求的密封材料實施組裝，對人員的操作也不嚴格，會將有毒物體泄漏的可能性增大，產(chǎn)生密封失效的情況。所以，在塔設(shè)備設(shè)計中就需要應(yīng)用符合要求的密封材料，同時按照相應(yīng)的要求對塔設(shè)備的分界位置進行處理，對密封中的相關(guān)操作加強重視，對材料的匹配性加強重視，確保密封效果良好。

3 化工工程塔設(shè)備材料設(shè)計的注意事項

在化工工程的塔設(shè)備材料設(shè)計中，不僅要對防腐防銹進行考慮，更要注意材料的多方面因素，比如材料的抗壓性。化工工程塔設(shè)備材料設(shè)計的注意事項，一般以材料的抗壓性為主，在實際的操作過程中，根據(jù)不同壓強，選擇不同的材質(zhì)，當塔設(shè)備中的壓力為GC1級時，就需要對整個塔設(shè)備采用連接工藝，此時可以選用GB5310鋼管和GB6489鋼管，并對其進行無縫焊接。在塔設(shè)備建成后，特別是針對GBT8163材質(zhì)塔設(shè)備，針對其塔設(shè)備材質(zhì)的特殊性，需要在建設(shè)階段對其進行超聲波檢查，避免局部出現(xiàn)肉眼不可見的細微裂縫。塔設(shè)備在材質(zhì)的選擇過程中，一定要進行科學(xué)性的全面考慮，不能單單局限于一種情況，既要注意防腐，也要考慮到抗壓。比如說鑄鐵材料和碳素材料，雖然在普通情況下可以用于化學(xué)化工塔設(shè)備中，但是一定要注意其溫度上限，如果管內(nèi)溫度高于材料溫度臨界點，就會出現(xiàn)意想不到的問題。如果對塔設(shè)備內(nèi)的抗壓性進行考慮的話，這些材質(zhì)明顯不適合當作塔設(shè)備材質(zhì)，就需要對其進行篩選排除。當管內(nèi)物質(zhì)多為高溫氣體時，就需要采用鎢、鉭、鈮等難溶金屬作為塔設(shè)備材質(zhì)。以上便是化工工程塔設(shè)備材料設(shè)計的主要注意事項，操作過程中需要對化學(xué)物質(zhì)的特殊性，塔設(shè)備材料的具體作用進行展開操作，嚴格遵守注意事項，從而保證最終的設(shè)計結(jié)果。

4 結(jié)語

在對石化裝置塔設(shè)備工藝進行設(shè)計中，需要和實際的情況結(jié)合，采用科學(xué)合理的控制措施對其完善。并且，工藝塔設(shè)備設(shè)計對于化工裝置安全有著很重要的作用，為了能夠確保設(shè)計工作和實際要求相結(jié)合，就需要工藝塔設(shè)備設(shè)計人員具有良好的素質(zhì)以及技術(shù)水平和設(shè)計理念，這樣才能夠保證設(shè)計產(chǎn)品的安全以及規(guī)范。

參考文獻：

[1]周寧，鄒永山.大型石油化工工程項目設(shè)備（物資）標準化物流研究及分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2018， 38（7）：11-12.