化工工艺设计中的安全问题及控制许云

化工工艺设计中的安全问题及控制许云

许云

江苏智道工程技术有限公司江苏省南京市210000

摘要：随着我国社会生产力水平的不断提高，各行各业都获得了较大发展。化工行业在工业体系中占有重要地位，其发展对于工业的整体发展有着举足轻重的影响。化工制品涉及到社会生活的方方面面，而由于化工生产过程大多具有一定的危险性，即存在高温、高压、易燃、易爆、有毒、有害等，容易引发较大的事故，为确保化工行业的可持续发展，必须加大对化工生产安全问题的关注。

关键词：化工工艺设计；安全问题；控制措施

引言

当今，人们在生活中所使用的许多日常用品，大多属于化工产品，可以说整个化工行业与日常生活息息相关。同时，随着我国生产力的不断发展，化工装置的工艺流程也越来越复杂，如果处理不当很容易埋下安全隐患。因此在进行化工装置设计时，必须对各项设计内容进行严格的安全审查和管控，并结合实际情况尽可能的采取多重安全措施，消除事故隐患，减少危险的发生，确保化工生产装置安全有效运行。

1化工工艺设计概述以及化工装置的识别

1.1化工工艺设计的概述

化工生产装置的工艺设计，指的是根据发生化学反应的工艺物料、工艺流程和反应条件等，设计自动化仪表、工艺管道和工艺设备等产品。在对这些化工产品进行设计的过程中，设计人员需要明确全部工艺产品的设计要求和设计原则，并在充分掌握化工工艺设计的重点前提下，根据相应的设计规范，进行严谨的工艺设计，确保工艺设计的合理性。在设计化工产品之前，还需要对工艺产品的原料和工艺产品的特性等实施相应的调研，了解、掌握物料的物化性质，这样有助于避免在使用材料的过程中，发生危险事故，有助于提高工艺设计的安全性。

1.2化工装置的识别

化工装置识别。①反应器选型。化学工艺的反应器类型很多，在对其进行分类时，如果根据反应器中进出物料情况，可以将其分为间歇式反应器和连续式反应器两种；如果根据物料运行使用的流程，可以将其分为单程和循环两类；而根据反应器结构来分，可以分为管式、釜式和塔式等多种类型。②反应条件控制。化学工艺生产中，由于化学反应类型较多，这就导致加大了反应条件的控制难度。同时在反应设备中，一些较容易设计控制的反应器，其控制方法极为简单。但由于化学反应速度快、热量大，或者是设计原因导致的反应器稳定操作区域较小，这就进一步加大对反应器控制的复杂性。对此，可以在设计中使用减少物料数量、控制料加热速度等多段反应形式，以及提高冷却能力的方法，来控制反应条件。③设备结构。在进行化学工艺设计的过程中，为了保障设计安全性，避免发生爆裂等问题，需要注意提高设备的结构强度，尤其是高压容器，要尽可能的提高其密封性，防止出现危险物质泄露问题。而在对高压密封结构进行设计时，首先要注意密封的安全可靠性，保障其可以在温度、压力波动条件苛刻的情况下正常运行。另外，由于容器超压，会导致容器因过度塑性、变形发生爆裂。因此，为了避免这种情况发生，必须保证设计的压力容器符合工艺要求，并严格按照各项相关标准规范执行设计。另外，对于可能会出现超压的容器需要安装释放装置。

2化学工艺设计中的安全问题

2.1基础资料缺乏

现阶段，在化学工业研发中，通常不会只是选择一种原材料，让其发生一系列的物理或者化学反应，使它们成为一种不同的材料和多余的各式材料，一般情况下，对于这些新材料和多余材料而言，不存在基础信息可以查办，通过物理反应和化学反应得到的材料基础信息的不完整，对化学工艺设计中的安全性产生了严重影响。

2.2设备材料安全性

在大多数情况下，选取设备材料的原则是低成本和高效率，而没有考虑到设备材料的安全问题，在选取设备材料时一般不会进行危险辨识。然而，大量的事实表明，为了提高设备材料的安全性，必须对设备进行危险识别，对于设备材料的杂质不进行充分考虑，经过一系列的化学反应，就可能导致设备材料中的杂质发生难以想象的副反应，出现安全问题，降低经济效益和生产效率。

2.3化学废料存在的安全隐患

化学生产的过程中会产生一定的化学废料。处置失当将会造成较为严重安全问题。首先，部分种类的化学废料，往往会产生有害气体甚至是放射性污染。在清理、转运的过程中，如果防护措施不当，将会对参与生产的职工造成伤害。其次，在化学品加工的过程中，会产生一定的有害气体，如果发生气体泄漏事故将会对区域内的环境造成较大的污染。再有，在处理化学废料时，应当选择指定的埋放地点，并依据先关规定进行深埋，以免发生重大的环境污染问题。

3提升化工工艺设计安全水平的策略

3.1规范化工合成工艺

不科学的化工合成路径，将会为生产企业带来安全隐患。针对这一问题，工艺设计人员应当制定新型的监督检测标准，以降低安全风险。首先针对不同化工产品的加工路径，我国权威部门都已制定了具体的标准。工艺设计人员可依据相关标准制定合理的工艺流程。其次工艺设计人员可设计更加刚性的的监督机制，使生产人员可严格执行工艺流程。例如在导流装置内增设智能系统，以执行原料输入管理，操作人员只有将原料的二维码，输入智能系统后，导流装置才会开启。

3.2化工设备上存在的问题和优化措施

化工设备的选用是保证化工工艺充分发挥其性能的重要媒介，一些反应装置在运行过程中会发生很多不可控的化学反应，而这些化学反应对化工设备的具有特定的要求，一旦设备不符合规定，将会转化成不可挽回的安全事故。所以，应加强控制设备参数设置的重视力度，并通过科学合理的分析以及材料所反映的情况进行合理的设备选择。另外，还可以在设备上装置压力检测器、温度控制器等辅助工具来实时监控设备的运行状态。除此之外，反应过程中的一些副产品或者有害气体等会通过管道等装置排出化工设备，这时就需要对管道进行合理的设计，避免有害物质的泄露污染环境，并进行技术革新，设计有害物质过滤设备，保证排放的物质是安全的。

3.3健全化工企业自查机制

健全化工企业自查机制，首先应对企业的相关法律法规进行完善，设计清楚的奖罚制度，在安全检查方面，设立专门人员，如果发现违规操作，与“安全设计”不符的操作要及时查明，并严格按照公司惩罚制度执行，处理时必须严格公司的规章制度，只有这样才能服众，切断问题根源，防止再次出现相似问题。

3.4加强对化学反应装置的控制

化学反应装置是化工生产的关键性装置，同时也是工艺的核心所在。因此，在对反应器进行设计和选用时，需要全面考虑各种导致反应器发生事故的原因，综合这些因素不断加强对化学反应装置的控制。在选择反应器时，需要注意分析、研究工艺生产过程中安全使用的方法。同时，在进行选择时，还需要注意保证化学反应装置具有足够的耐蚀性和强度。

3.5加强管道的安全问题控制

一般来说，化工原料都会存在一定的危险性，因此，在使用管道进行运输时，需要加强对其安全运行的重视，提高对其检测力度，及时找出存在问题的管道，避免发生化学物质和有毒危害物质泄露。因此，为了保障管道在使用中的安全性，需要相关设计人员在进行性输送管道设计时，充分考虑实际使用情况和相关设计要求，并根据管道设计的直径、材质等。同时，还需要注意管道弯头和连接处的设计，这些位置相对容易出现泄漏事故，必须要对其进行加固。

结语

总之，为了提升化工生产的质量和效率，我们就需要对化工工艺进行合理的设计，以减少安全问题的产生，保证各环节的有序进行，进而为提升化工生产的安全性和企业经济效益做贡献。

参考文献：

[1]崔国辉.化工工艺设计中安全问题研究[J].石化技术，2017（7）.

[2]王琰.刍议危险化工工艺的等级评估[J].化工管理，2017（5）.