化工工藝安全問題及控制
時間:2022-08-28 05:49:17
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從當(dāng)前的化工工藝設(shè)計狀況看,安全問題愈發(fā)突出,事故發(fā)生率不斷升高,造成了嚴(yán)重的損失,因此受到行業(yè)高度重視,在設(shè)計過程中進(jìn)行嚴(yán)格有效的安全控制顯得至關(guān)重要。
1化工工藝設(shè)計內(nèi)容與特征
在化工工藝設(shè)計中,設(shè)備選型與布置、流程設(shè)計與管道設(shè)計布置為其重要內(nèi)容。根據(jù)工藝計算結(jié)果確定工藝流程,繪制相應(yīng)的流程線路圖,交付至設(shè)備專業(yè),繼而繪制出設(shè)備布置圖,確定相關(guān)技術(shù)參數(shù),同時提出控制參數(shù),以供自動控制專業(yè)選擇適合的儀表,再由工藝專業(yè)結(jié)合流程圖進(jìn)行設(shè)備布置安排,最后交付至管道專業(yè),由其制定管道布置圖。對于化工工藝設(shè)計,它還包含眾多種類,如概念設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計與施工圖設(shè)計。每一種在實際的生產(chǎn)過程中均有重要作用。設(shè)計本身存在諸多特征,而且對設(shè)計安全產(chǎn)生直接影響,是安全問題發(fā)生的主要因素。發(fā)生率較高的安全問題包括:①基礎(chǔ)資料缺失,數(shù)據(jù)完整性與可靠性均差于常規(guī)裝置;②設(shè)備類型多種多樣,且規(guī)格往往特殊,設(shè)備選型過程中必須參考額外的特殊要求;③設(shè)計任務(wù)繁重,而且管道設(shè)計基本上要獨(dú)立進(jìn)行;④設(shè)計周期普遍較短,為以最快的速度占據(jù)市場份額,只能在工藝設(shè)計的同時進(jìn)行開發(fā)與建設(shè)。
2化工工藝設(shè)計常見安全問題與控制對策
這里提到的安全問題主要是指生產(chǎn)過程中發(fā)生的會引發(fā)事故的隱患?;诖?,在實際的設(shè)計工作中,應(yīng)注重強(qiáng)化安全意識,提高危險識別能力,積極采取針對性措施進(jìn)行防控,減少不安全技術(shù)的使用,保證設(shè)備與物品使用安全,提出能有效預(yù)防或避免危險,且不影響正常生產(chǎn)的方案建議。2.1物料安全問題及其控制對策。在化工工藝生產(chǎn)過程中需要用到的物料以各自狀態(tài)存在,包含氣、液、固三態(tài),此物料均具有特定的性質(zhì),于某種條件下可能會發(fā)生危險或造成危害。對此,首先必須掌握物料特性,確認(rèn)是否存在危險性,然后做好對這些物料的毒性分析、穩(wěn)定性判斷及化學(xué)反應(yīng)研究,再根據(jù)分析研究結(jié)果給出綜合評價,制定專門的保存、使用和應(yīng)急處理方案,進(jìn)而從本質(zhì)上防止物料安全問題的發(fā)生。2.2工藝路線安全問題及其控制對策。一種化工反應(yīng)可能對應(yīng)多條不同的工藝路線,設(shè)計過程中應(yīng)充分考慮哪一條工藝路線可以確保生產(chǎn)安全,將危險降至最低程度。此時就要對每一種物料、設(shè)備和生產(chǎn)條件進(jìn)行整體考慮。其中,物料上應(yīng)以危險性相對較低的為主,優(yōu)先考慮沒有任何危害的物料;設(shè)備上建議合理引入新設(shè)備,以最大限度減少廢物排放,同時注重可利用廢物回收,在減少污染的同時進(jìn)一步提高資源利用率;生產(chǎn)條件方面應(yīng)適當(dāng)降低要求,以此來減弱劇烈程度,防止發(fā)生意外。2.3反應(yīng)裝置安全問題及其控制對策?;ぎa(chǎn)品生產(chǎn)重點(diǎn)在于化工反應(yīng),而化工反應(yīng)不僅能得到產(chǎn)物,而且還會出現(xiàn)一系列安全問題,嚴(yán)重時還會引發(fā)事故,所以在對反應(yīng)裝置進(jìn)行設(shè)計與選型時應(yīng)提前做好分析計算。如前所述,化學(xué)反應(yīng)類型多種多樣,想要對其進(jìn)行嚴(yán)格控制是有很大困難的。并且,如果反應(yīng)操作或控制不當(dāng),還會發(fā)生反應(yīng)失控,所以對反應(yīng)速度進(jìn)行控制是極為重要的。從設(shè)計角度講,可通過以下方式實現(xiàn):適當(dāng)減少物料送入量;對物料實際加熱速度進(jìn)行控制;增強(qiáng)冷卻能力;采取多級反應(yīng)措施。反應(yīng)器運(yùn)行時,可能會產(chǎn)生因超壓而導(dǎo)致的變形,極大地增加了安全隱患。針對這一問題,通常需要增設(shè)壓力釋放裝置,這也是設(shè)計中必須考慮的。2.4管道安全問題及其控制對策。一般管道都用于對特殊物料進(jìn)行輸送,如易燃易爆類物料、有腐蝕性的物料等,若管道當(dāng)中部分位置產(chǎn)生泄漏,則物料會從漏點(diǎn)向外瀉出,輕則造成浪費(fèi)和環(huán)境污染,嚴(yán)重時將引發(fā)火災(zāi)或爆炸?;诖耍艿涝O(shè)計工作中應(yīng)綜合考慮所有會引起泄漏的因素,如管道應(yīng)力、管道材質(zhì)、管道總體布置等。管道材質(zhì)與管徑的選擇應(yīng)合理,特別是連接位置與彎角,應(yīng)選用特殊材料。另外,不論管道布置于室外還是室內(nèi),均需與地面做可靠連接。2.5注重改善生產(chǎn)環(huán)境。如今,化工污染愈發(fā)嚴(yán)重,緩解污染的關(guān)鍵在于控制污染源和廢物合理回收,實現(xiàn)資源循環(huán)利用。在工藝過程方面想要避免造成較大污染,應(yīng)做好裝置升級,并對污染進(jìn)行終端處理,這就要求切實提高能源實際利用率,避免能源轉(zhuǎn)化率由于生產(chǎn)運(yùn)行而大幅降低。通過這樣的處理,既能提高產(chǎn)業(yè)效益,又能縮減廢物處理過程中投入的費(fèi)用。此外,值得注意的是,可借助HEN分析法對反應(yīng)裝置進(jìn)行合理化改進(jìn),提高水資源利用率,并對生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水進(jìn)行二次回收和循環(huán)利用,以最大程度利用水資源。
3結(jié)束語
綜上所述,化工工藝設(shè)計在很多方面都存在安全問題,包括反應(yīng)物料、工藝路線、反應(yīng)裝置和管道,要做到保證設(shè)計安全,就要對不同的方面進(jìn)行深入分析,采取有效的措施預(yù)防或解決安全問題,并做好對生產(chǎn)環(huán)境的改善,使化工工業(yè)切實走上良性發(fā)展道路。
參考文獻(xiàn)
[1]李東.化工工藝設(shè)計中安全問題及控制分析[J].設(shè)備管理與維修,2017,(11):17-18.
作者:朱春輝 單位:惠生工程(中國)有限公司
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