化工工艺设计中的安全问题及控制分析研究论文_史庆玲,顾佳明

化工工艺设计中的安全问题及控制分析研究论文_史庆玲,顾佳明

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摘要:在化工生产过程中,自始至终存在安全隐患,具体有高温高压、有毒有害及易燃易爆气体组成;一旦发生违规误操作,轻则引发生产事故,重则造成人身伤害事故,对社会及企业造成极大损失。如何避免安全生产事故的发生,已经成为全社会与化工生产部门需要格外关注的焦点。

关键词:化工工艺;安全隐患;生产事故

引言

近年来,随着我国经济不断发展,化工企业数量不断增加,但每年在化工企业中发生的安全事故数量也呈上升趋势,对社会及企业造成了不可逆转的巨大损失,如何控制、避免安全事故的发生,对于化工企业来说,是生产过程中的当务之急。因此,企业在决定上一个化工生产项目的同时,初始的化工工艺设计是否科学、合理、安全、可行就显得尤为重要。化工工艺设计之初,设计部门应对企业所在地的气候、温度、湿度、地貌特征及周边环境进行详细了解,并以此来作为是否适合化工生产的基本条件。

1化工工艺概述

化工工艺概述从理论层面来讲,化工工艺设计主要指的是原材料通过化学反应的方式变为化工产品的系列过程。化工工艺设计主要包括三个步骤:首先要对原材料进行相应的处理,处理的内容主要有原材料的净化、粉碎。做好这一环节可以为接下来一系列过程的开展奠定良好的基础。其次是原料的化学反应,为原料做化学反应而设置相应的条件,并得到相应的化学产物。最后是精制产品环节。这一环节十分关键,具体来讲就是将第二步中原料经过化学反应而得到的产物实施一系列的提纯操作。这一步骤对化学工艺的要求条件比较苛刻,一旦设计出现问题极易留下各种隐患。正因如此,才需要认真分析化工工艺设计中所潜在的各种安全隐患。在这一过程中必须要严格按照相应的操作规程来进行。同时要把控好化学工艺的原则,并结合实际情况灵活运用,最终提高化工生产的效率,确保化工生产平稳运行。化工工艺设计主要分为几个部分:第一,概念设计。概念设计操作大多数情况下是在试前开展,概念设计这一操作的主要目的是检查工艺条件及其生产路线的合理性。第二,中试设计。这一操作紧扣第一个部分的概念设计,旨在通过检验小试以进一步了解和判定工艺路线、条件和性能,收集相应的数据信息。第三,基础设计。这一项操作是技术开发阶段的最后一步操作,它为生产装置建设提供基础的数据信息和技术要点。第四,初步设计。该项设计是精细化工工艺设计的首要步骤。这一阶段主要的工作要点是设计任务书、总概算书。第五,施工图设计。在这一阶段,工作人员的主要任务是结合上级审核建议及建筑与非标准设备制作的要求,将前几个设计阶段中所确立的设计原则、设计方案通过图文相结合的形式把工艺、设备的各部分布置具象化展示出来。这一阶段是化工工艺设计的最后一个步骤,也是决定化工工艺设计效果的最终环节。

2化工生产中的安全问题

2.1化学原料存在的安全隐患

化工生产在人类社会发展的过程中起到了重要作用。在化工生产中,化工原料将得到组合、提炼,并转换性质,从而使人类获得新型的产品。在化工生产的过程中,将使用大量的化工原料,化学原料的稳定性存在较大的差异,所产生的危害也各不相同。在对化学原料储运的过程中,剧烈的摇动以及温度变化都可导致安全事故的发生。

2.2化学反应设备的安全隐患

化学反应设备是化工生产的核心器材。在化工生产中,操作人员将会对化学原料进行融合,并通过物理或化学的方式对其进行再加工。在加工的过程中,化学原料会发生激烈的化学反应,控制不好将会造成严重的安全事故。化学反应设备,通常包含化学品容器、安全提示装置、密封装备以及温控设备等。化学容器是盛放化学原料的装置,安全设备是指安全警示仪以及安全阀门等装置,密封装置是防止化学气体以及化学液体外溢的装置,温控装置是改变容器温度的设备,其中任一环节出现故障都会带来较为严重的安全隐患。

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2.3加工流程存在的安全隐患

化工产品往往需要多种化工原料组合而成。在生产实践中,化学原料的组合存在多种路径,选择失误将会带来安全隐患。其次,化学品加工的过程中,不同的加工路径将会带来不同的能耗。部分小型企业出于节约能源的考虑,往往选择不符合生产标准的加工路径,这样的加工方式,在常态的外部环境下,并不会产生安全事故,但随着气温、日照等外部环境的变化,安全风险将随之增加。

3化工工艺设计中的安全控制

3.1化工工艺物料安全控制

化工工艺产品具有一定的物理形态,并且在不同的生产阶段具有不同的化学性质,加强化工工艺物料安全控制,就要全面了解化工工艺产品不同生产阶段的物料性质及化学性质,根据不同阶段,采取针对性的措施,稳定物料的性质,并且充分了解化工工艺物料在发生物理反应和化学反应够所释放的有毒有害物质,以采取保护措施,避免发生安全事故。

3.2化工工艺反应装置安全控制

在化工工艺设计中加强反应装置安全控制,要重点关注反应装置的反应速率、反应温度以及反应压力等反应条件对反应装置选择的特殊要求。化工工艺反应装置不仅要有足够的强度以防止爆裂,还要具有良好的密封性以防止介质泄露,避免介质的大量泄露而导致发生火灾或毒气泄露,发生重大安全事故。对于高压密封结构来说,其结构要求必须严密可靠,受到温度和压力波动的影响时,还能保证严密不漏,避免容器产生超压,导致容器由于过度的塑性变形而遭到破坏。另外,重视化学反应过程中出现的能量的转化和热效应,避免过于激烈的化学反应引起反应装置中的温度、压力过高、反应速率过快,从而引发安全责任事故。同时,关注周围环境要求,是否要求达到防爆等,且异常状态下的反应装置操作是否能安全顺畅。

3.3选择安全的化工物料

为了保证化工工艺设计中的物料安全问题得到有效控制,设计人员在实际工作当中,要详细了解各项化工物料的化学性质与物料性质,并做好废料回收工作,将废弃的化工物料有效回收,进行统一管理,能够减少资源浪费。例如,在化工工艺设计当中,运用HEN方法将化工设备内部的废水有效回收,并进行科学处理,能够保证化工废水得到更好的利用,真正达到节约用水的目的。通过选择安全的化工物料,能够保证物料安全隐患得到更好的消除,减少因物料引发的安全事故,进一步提升化工企业的经济效益。对于化工工艺设计人员来说,要结合化工工艺设计进度,对物料进行科学检验,检验合格的化工物料,才能够进入到化工场地。为了保证化工物料的安全性,相关工作人员还要做好物料保存工作,将化工物料放到指定位置,定期进行检查,防止物料发霉、变潮等。

3.4注重安装设计顺序

设备安装顺序的设计原则,是由化工工艺的生产线所决定的。因而,在进行化工工艺的设备安装设计工作中,必须考虑到设备之间衔接的可操作性。一般的设备安装原则是:先安装操作性难度较大的、大型的设备,而对于具有较强可操作性的小设备,可以在大型设备安装完成之后,再进行安装,以保证大型设备的安装具有较为足够的预留吊装操作空间。

结语

综上所述,我国的化工生产,存在一定的安全不隐患。首先部分企业的原料储运不够规范,其次部分企业的加工路径存在问题,再有,对反应设备的维护与使用往往不够科学。针对这些问题,工艺设计人员应当制定更加严格规范的生产工艺。

参考文献:

[1]高子龙.浅谈化工工艺设计中安全管理危险的识别及其控制[J].当代化工研究,2016(09).

[2]张志兰.化工工艺设计中的安全问题及控制方法[J].中国石油和化工标准与质量,2016(20).

论文作者:史庆玲,顾佳明

论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期

论文发表时间:2019/2/13

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