化工設(shè)計(jì)中安全裝置的設(shè)計(jì)與選用

王 鈺，周 燕

（常州市安平安全技術(shù)服務(wù)有限公司，江蘇常州 213000）

在各項(xiàng)工程開展的過程中，安全是最基本的保障，同樣也是各項(xiàng)工程密切關(guān)注的內(nèi)容。尤其是在一些化工工程中，安全管理更是最重要的管理方面，也是需要有關(guān)人員密切改革和優(yōu)化的內(nèi)容。為了保障整個(gè)化工的安全性，就需要加強(qiáng)對化工安全裝置的設(shè)計(jì)和使用，需要設(shè)計(jì)人員結(jié)合實(shí)際的情況，并遵循安全性的基本原則，對一些裝置進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，從而更好地讓安全裝置發(fā)揮出自身的價(jià)值，推動化工工程的正常開展。

1 化工安全裝置設(shè)計(jì)中存在的問題

化工安全裝置的種類繁多，不同裝置所采用的技術(shù)是不同的，不同種類的安全裝置產(chǎn)生的安全問題也是不同的。

1.1 造成火災(zāi)爆炸的原因

化學(xué)生產(chǎn)的過程中，會遇到很多的化學(xué)物品，其中的化學(xué)物品達(dá)到一定濃度時(shí)，會產(chǎn)生反應(yīng)，導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸的發(fā)生，既影響了工作進(jìn)程，也帶了財(cái)產(chǎn)、甚至生命的損失。

1.2 化學(xué)反應(yīng)存在的危險(xiǎn)

設(shè)計(jì)化工安全裝置首先要從化學(xué)反應(yīng)考慮，絕大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都伴隨著放熱或者吸熱。比如氧化還原反應(yīng)，酸堿中和反應(yīng)等。并且一般的化學(xué)物品都很容易反應(yīng)，如果稍微處置不當(dāng)，就會造成事故的發(fā)生，危害人身安全，損害化工企業(yè)的利益。

1.3 中毒的風(fēng)險(xiǎn)

化學(xué)原料種類繁多，不乏存在有毒的物質(zhì)，如果工作人員長時(shí)間在密閉的環(huán)境中，可能會吸入有毒的氣體，危害人身安全。另一方面，在化工生產(chǎn)的過程中，要嚴(yán)格按照要求，做好安全防護(hù)措施，避免吸入有毒氣體，危害人體的健康。所以有關(guān)人員要重視這一項(xiàng)內(nèi)容，嚴(yán)格把控有關(guān)人員可能出現(xiàn)的中毒危險(xiǎn)，避免有關(guān)人員的生命安全受到威脅，如果中毒情況發(fā)生的話，會對企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入產(chǎn)生一定的影響。

2 化工裝置中安全裝置設(shè)計(jì)的具體科學(xué)應(yīng)對措施

從化工安全裝置設(shè)計(jì)出發(fā)，提高化工裝置的安全性和可靠性，保證化工企業(yè)的生產(chǎn)效率。

2.1 生產(chǎn)工藝安全設(shè)計(jì)

保證化工安全裝置的可靠性與穩(wěn)定性，是一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的前提，化工企業(yè)一定要保證設(shè)備的可靠性，在生產(chǎn)成本方面也要考慮到位，這樣企業(yè)才能長久的發(fā)展。一方面在選擇化工安全裝置時(shí)，要考慮其實(shí)用性，結(jié)合工廠的情況，選擇可靠的化工材料，保證化工安全裝置的穩(wěn)定性。另一方面要結(jié)合工藝的特點(diǎn)，在不損害生產(chǎn)的前提下，適當(dāng)降低工藝流程的復(fù)雜性，這樣能夠提升安全裝置的可靠性。

2.2 電氣裝置設(shè)計(jì)

化工安全裝置設(shè)計(jì)離不開電氣裝置設(shè)計(jì)，電氣裝置設(shè)計(jì)主要是為化工安全裝置設(shè)計(jì)提供動力。電氣裝置設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性是化工安全裝置運(yùn)行的前提，因此，務(wù)必重視電氣裝置設(shè)計(jì)，將電氣裝置設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案如下。

（1）要保障電氣裝置持續(xù)穩(wěn)定的供電，可以運(yùn)用雙電源，避免化工安全裝置在運(yùn)行中斷電，增強(qiáng)了穩(wěn)定性。

（2）電氣裝置設(shè)計(jì)中一定要考慮好電源方面，要有明確的應(yīng)對方式，避免因停電而導(dǎo)致火災(zāi)的情況。

（3）安全裝置要應(yīng)用得當(dāng)，不同位置選擇好不同的裝置。比如在事故容易發(fā)生的位置，要裝有報(bào)警系統(tǒng)、疏散裝置等，在一些危險(xiǎn)系數(shù)較低的區(qū)域，選擇好合適的化工安全裝置，這樣既節(jié)省了成本，也做到了安全保障。

（4）在化工安全裝置設(shè)計(jì)中，要選擇變頻技術(shù)，保證了不同功率的機(jī)器與相對應(yīng)的功率匹配，極大增強(qiáng)了安全性。

2.3 化工生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)

（1）在壓力容器方面：壓力容器是一個(gè)非常重要的設(shè)備，所以在該裝置安全設(shè)計(jì)的過程中，一定要遵循有關(guān)的條例規(guī)定，基于有關(guān)的條例來開展各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作。例如：在壓力容器裝置中，要對設(shè)置容器清洗通風(fēng)裝置加強(qiáng)重視，并作出相應(yīng)的安全裝置，在防靜電設(shè)施方面開展安全保護(hù)裝置設(shè)施。開展該設(shè)計(jì)工作最主要就是為了保證壓力容器運(yùn)行生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性。

（2）在轉(zhuǎn)動裝置方面：轉(zhuǎn)動裝置功能主要是對有毒介質(zhì)進(jìn)行高效處理，避免有關(guān)人員出現(xiàn)中毒的情況。因此，保證轉(zhuǎn)動裝置的密封性是非常重要的一項(xiàng)工作。在設(shè)計(jì)過程中，可以采用雙端密封的方式保證裝置密封性。在設(shè)計(jì)時(shí)，一定不要采用鐵質(zhì)材料，目的是避免鐵質(zhì)材料與化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，影響化工生產(chǎn)的有效性。

2.4 管道裝置設(shè)計(jì)

管道裝置設(shè)計(jì)要求較高的精密性，因?yàn)槿羰谴嬖谝稽c(diǎn)誤差，則會帶來安全生產(chǎn)隱患，嚴(yán)重的甚至還會導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，在管道裝置設(shè)計(jì)的過程中，尤其是對于管道裝置連接時(shí)，利用相應(yīng)連接的方法能夠保證整個(gè)過程的高效性。但是與此同時(shí)，還要具體問題具體分析，根據(jù)實(shí)際情況將焊接方式融入其中，將理論與實(shí)踐結(jié)合。

3 對安全裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)一般的選用依據(jù)分析

當(dāng)進(jìn)行化工設(shè)計(jì)中的安全裝置設(shè)計(jì)時(shí)，要遵循很多的基本要求。例如，要考慮工藝路線、工程設(shè)計(jì)、資金的預(yù)算等方面，只有當(dāng)設(shè)計(jì)遵循了基本要求，才會保證石油化工裝置安全的設(shè)計(jì)方法和措施。所以，設(shè)計(jì)的重要性不容忽視。

3.1 工藝路線選擇方面

要想保證裝置設(shè)計(jì)的安全，就要保證工藝方法是安全的。所以，要重視設(shè)計(jì)的過程，加強(qiáng)對工藝路線安全設(shè)計(jì)的考慮。比如，堅(jiān)持一個(gè)原則，能選擇使用危險(xiǎn)性小的材料，絕不使用危險(xiǎn)性大的材料。只有降低危險(xiǎn)性，才能更可能地保證工程的安全。如果使用化學(xué)物質(zhì)，那么一定要考慮到生成物、生成效率、安全性、利用率等方面。要盡可能提高對安全的掌控能力。提高施工效率，在進(jìn)行施工時(shí)，要減少其他設(shè)備的干擾，先保證施工安全、設(shè)備安全，從而才能保證施工效率。要減少危險(xiǎn)介質(zhì)的藏量，介質(zhì)達(dá)到一定的范圍時(shí)會產(chǎn)生各種安全隱患。介質(zhì)藏量越大，危險(xiǎn)就越大。要想減少事故發(fā)生，保證施工安全，就要降低介質(zhì)的藏量。要有環(huán)保意識，提高對材料的利用率，減少生產(chǎn)廢料。也要加強(qiáng)對材料的高效利用，并且提高對廢料的無害化處理，實(shí)現(xiàn)對原材料的高效利用。

3.2 工程設(shè)計(jì)方面

工程設(shè)計(jì)又分為好幾個(gè)方面，有關(guān)人員要加強(qiáng)這些方面的重視，并進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)整個(gè)工程的順利開展，促進(jìn)工程效率的提高。

3.2.1 工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，提高了對安全性的掌控，就會對危險(xiǎn)物料和生產(chǎn)進(jìn)行有效的控制，以保證整個(gè)工程的高效開展。

①要想了解物料的危險(xiǎn)性，就要結(jié)合它的安全數(shù)據(jù)，這樣，的降低使用物料的危險(xiǎn)性。②要把握好過程條件的平衡。比如，對某一過程進(jìn)行加上調(diào)節(jié)，那么就應(yīng)該平衡一下，去加強(qiáng)它的應(yīng)急處理。再比如說，提高對廢料的利用率，那么自然要采取無害化的處理。③保證單元間的安全銜接，工程設(shè)計(jì)的整個(gè)流程離不開每個(gè)過程的銜接。要保證每個(gè)過程的安全，才能使整個(gè)流程的順利，并且保證單元間的安全銜接，可以減少事故范圍。④提高密封系統(tǒng)的密封度，這樣才能減少有害氣體的散發(fā)。⑤減少危險(xiǎn)介質(zhì)進(jìn)入火場，在氣體加工裝置的邊界加強(qiáng)安全裝置，比如隔離閥等，這樣才能減少火災(zāi)的發(fā)生率。⑥對設(shè)備進(jìn)行超壓保護(hù)，提高設(shè)備的防高溫、防水等能力，保障設(shè)備的運(yùn)行，才能保證施工的順利運(yùn)行。⑦吹掃和置換，要經(jīng)常對設(shè)備進(jìn)行清掃，發(fā)現(xiàn)問題設(shè)備，立即更換。這樣，才能盡可能保證施工的順利以及安全性。

3.2.2 儀表及自動控制設(shè)備

操作員通過儀表才能分析數(shù)值，以及分析各種儀器，儀表就相當(dāng)于操作員的眼睛。自控系統(tǒng)是裝置調(diào)節(jié)控制的中樞，對儀表及自動裝置設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要考慮很多方面，比如，動力系統(tǒng)、儀表和控制器選型、連鎖和停車系統(tǒng)等方面。

①動力系統(tǒng)，要保證事故的處理時(shí)間，那么動力系統(tǒng)就要有事故電源和氣源。②儀表操作員是通過儀表分析數(shù)值以及其他儀器，所以必須確保儀表的準(zhǔn)確性，這樣才能避免所測量出的數(shù)據(jù)不存在偏差，整個(gè)工程可以順利開展。③爆炸危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的儀表，操作員只有通過儀表才能分析各種數(shù)據(jù)，所以我們要考慮到危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的儀表，可以盡量選擇防爆炸、防高溫的儀表設(shè)備，來確保操作員更好的工作。④對散發(fā)氣體的有害地區(qū)，要加強(qiáng)預(yù)警機(jī)制，當(dāng)有害氣體濃度過高時(shí)，要進(jìn)行自動預(yù)警。這樣可以減少事故的發(fā)生。

4 在化工設(shè)計(jì)方面需要考慮的實(shí)際因素

整個(gè)化工的設(shè)計(jì)需要包括多方面的內(nèi)容，不僅表現(xiàn)在對系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要對設(shè)備結(jié)構(gòu)內(nèi)部以及整體的環(huán)境進(jìn)行多方面的設(shè)計(jì)。

4.1 在系統(tǒng)方面的設(shè)計(jì)

首先要對系統(tǒng)方面可能會涉及到的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行研究和分析，其次，要分析在系統(tǒng)中所存在物質(zhì)的危險(xiǎn)性，同時(shí)要把握好整體，系統(tǒng)運(yùn)行的過程，對整個(gè)進(jìn)程進(jìn)行全方面的把控，還需要加強(qiáng)對系統(tǒng)的氣密性研究，防止一些氣體或者是液體泄漏干擾，整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。對整個(gè)系統(tǒng)中可能涉及到的一些設(shè)備進(jìn)行定期的檢修工作，防止一些污染物對設(shè)備運(yùn)行的影響。

4.2 在實(shí)際裝置布置方面

由于化工設(shè)計(jì)過程中安全裝置會涉及到對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，所以要進(jìn)行相應(yīng)的防爆測試，讓安全裝置對壓力有一定的承受能力，其次，在原材料的選擇方面要滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求，做好原材料的挑選工作，保證整個(gè)設(shè)備的穩(wěn)定性。最后要保障各個(gè)設(shè)備之間的距離，要符合相應(yīng)安全規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)和原則，在設(shè)備實(shí)際設(shè)計(jì)和操作的過程中，要多考慮一些危險(xiǎn)可能發(fā)生的因素，提高實(shí)際的風(fēng)險(xiǎn)承受能力。

5 結(jié)束語

化工產(chǎn)品在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中都有著廣泛的應(yīng)用，而化工用品自身的安全也關(guān)系到有關(guān)人員的生命安全。為了保障整個(gè)化工產(chǎn)品的安全，就需要對化工產(chǎn)品的安全裝置加以重視并保證整個(gè)裝置處于一種穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)，與此同時(shí)，還需要結(jié)合實(shí)際操作的內(nèi)容，具有一定的環(huán)保意識，避免一些資源的浪費(fèi)，不斷優(yōu)化安全裝置的系統(tǒng)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，要不斷加強(qiáng)對化工安全裝置的設(shè)計(jì)內(nèi)容的重視度，實(shí)現(xiàn)化工行業(yè)的快速進(jìn)步。