試論化工設(shè)計安全的識別及控制

時間:2022-07-07 03:02:18

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試論化工設(shè)計安全的識別及控制

關(guān)于化工工藝設(shè)計

只有完全掌握化工生產(chǎn)的生產(chǎn)原則及規(guī)范,才能將其靈活應(yīng)用到工藝設(shè)計及細節(jié)設(shè)計中,設(shè)計出既安全高效經(jīng)濟又符合相關(guān)操作規(guī)范,不違背生產(chǎn)的工藝流程?;すに囋O(shè)計首先要保證生產(chǎn)的安全性。因此在設(shè)計前首先要熟悉生產(chǎn)原料及生產(chǎn)設(shè)備并對生產(chǎn)中存在的不安全因素進行識別。其次,確定該工藝的生產(chǎn)危險等級,并確定其相應(yīng)的防火間距和防爆等級,在設(shè)計中應(yīng)注意這些要素,以便設(shè)計出對號入座、一一對應(yīng)的化工工藝設(shè)計。只有這樣的流程設(shè)計才能保證生產(chǎn)有序、穩(wěn)定、安全、持續(xù)地進行。

危險識別與控制

化工生產(chǎn)中存在著多種多樣的危險隱患,這些隱患也是導(dǎo)致安全事故的主要因素。不安全因素在得不到有效監(jiān)控時往往容易爆發(fā)安全事故。因此,為了保證化工生產(chǎn)的安全,有效識別危險隱患和采取相應(yīng)應(yīng)急措施尤為重要。對項目生產(chǎn)工藝的流程、配套設(shè)施的生產(chǎn)過程、使用的原料和生產(chǎn)的成品、生產(chǎn)設(shè)備和操作條件進行剖析,尋找不安全因素存在的種類、方式、位置,通過判斷危險等級確定合理的預(yù)防或消除危險性的舉措,使得化工生產(chǎn)裝備、原料的安全性得以提高的過程被稱之為危險識別與控制。通過在設(shè)計時考慮相應(yīng)的安全防護措施,在工藝上注意避免采用一些危險物質(zhì),能夠預(yù)防操作人員使用帶有隱患的生產(chǎn)模式。第一,危險識別之物料的識別與控制通過判定原料的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)、毒性、反應(yīng)活性、穩(wěn)定性、爆炸及燃燒特性以及健康危害等方面辨別物料的危險性。第二,危險識別之反應(yīng)裝置的選擇與控制成品都是通過一系列化學(xué)反應(yīng)得到的。化工生產(chǎn)就是通過讓原料在一定條件下發(fā)生所需要的化學(xué)反應(yīng),從而得到工業(yè)成品。然而,工業(yè)上的化學(xué)反應(yīng)往往伴隨著危險的發(fā)生。因此,首先分析所需化學(xué)反應(yīng)會發(fā)生哪些副反應(yīng),會有何種危險因素,如何控制反應(yīng)條件以及反應(yīng)的特點,才能在化工生產(chǎn)設(shè)計時選擇合適的反應(yīng)器和攪拌器。特別要注意的是,反應(yīng)器的形狀往往和反應(yīng)特點緊密相連。另一個繁復(fù)且重要的問題是反應(yīng)器控制方案設(shè)計?;瘜W(xué)反應(yīng)有很多種類型,每一種類型通過變換反應(yīng)條件往往又會得到不同的結(jié)果。因此,其潛在的危險因素也較多。例如,當(dāng)反應(yīng)速度快,釋放熱量多,然而反應(yīng)器的穩(wěn)定操作區(qū)域不足時,如何設(shè)計控制;當(dāng)需要隨時控制反應(yīng)發(fā)生,隨時控制反應(yīng)停止,如何設(shè)計安全合理的方案等等。這些設(shè)計都需要了解物質(zhì)的熱效應(yīng)數(shù)據(jù)、反應(yīng)或者分解速度等等。反應(yīng)失控常常發(fā)生在化學(xué)反應(yīng)條件發(fā)生急劇變化的時候,例如,環(huán)境突然變冷,加熱過量、攪拌器發(fā)生故障、催化劑中毒、原料加入次序有誤、傳熱介質(zhì)漏入容器中等等。在化工工藝設(shè)計中,應(yīng)當(dāng)注意保持反應(yīng)環(huán)境持續(xù)穩(wěn)定,例如嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度等。對于反應(yīng)器來說,應(yīng)當(dāng)選擇有足夠強度且密閉性好的設(shè)備,防止爆裂和介質(zhì)泄露。一般情況下,可安裝安全壓力釋放裝置在反應(yīng)器上來保證容器不會產(chǎn)生塑性變形而釀成惡性事故。第三,危險識別之工藝流程的選擇同一種反應(yīng)可以通過不同的工藝流程來實現(xiàn),如何選擇最合理的工藝路線應(yīng)該從哪條工藝流程可以減小甚至消除危險物質(zhì)入手。第四,危險識別之運輸管道與閥門的選擇易燃易爆、高腐蝕和高毒性往往是化工原料所具有的特點,運輸管道以及閥門容易受到腐蝕。閥門常常用來調(diào)節(jié)介質(zhì)流量或者壓力系統(tǒng)的壓力。因此,除了選擇耐腐蝕材料、穩(wěn)定性高的材料外,還應(yīng)注意選擇閥門的材料應(yīng)具有耐高壓的特性。第五,危險識別之電氣設(shè)計的全面控制電氣設(shè)備、電氣線路設(shè)計需要符合化工工藝相關(guān)要求。如果設(shè)計不當(dāng)容易引起惡性爆炸事故。在設(shè)計時應(yīng)判斷化工生產(chǎn)環(huán)境是否屬于爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境,同時,根據(jù)判斷應(yīng)當(dāng)設(shè)計出相應(yīng)的安全防范措施。

優(yōu)秀的化工工藝設(shè)計是保障安全生產(chǎn)的前提。在設(shè)計時,除了應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)外,了解化工反應(yīng)以及物理特性外,還應(yīng)掌握安全危險識別與控制,加強流程設(shè)計之中的安全性,預(yù)防安全事故的發(fā)生,真正實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

本文作者:杜維君孫迎春任歡工作單位:昊華工程有限公司