关于化工工艺设计中的安全问题

摘　要：文章通过对化工工艺设计的具体特征进行论述,总结出化工工艺设计的现状,并结合多年的工作实践,总结了化工工艺设计中安全危险的识别与控制方法和策略,总体上对化工工艺设计中的安全危险问题进行研究.

关 键 词：化工工艺　工艺设计　安全危险

由于化工生产的特殊性,其安全生产是所有化工企业的第一管理重点,对化工生产工艺进行安全管理是无可争议的,也是必须执行的.化工生产危险等级共分为5等,根据化工生产过程中使用的原料、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等来决定.不同的危险等级,需要我们采取不同的防范措施,也只有确定危险等级,我们才能确定防火间距、防爆等级,然后对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材等起到决定性的作用.

一、化工企业工艺设计的特征

化工生产具有技术含量高、工艺流程复杂的特征,优秀的工艺设计是完成生产的基础.设计基础资料由科研单位按照已有试验数据及相关资料编制而成,由于并未通过化工企业的检验与分析,其数据的可靠性和完整性都不如常规装置.化工生产工艺特殊,需使用特殊的材料、设备,而设备的功能化无论是对非标设备的设计,还是对定型设备的选用都提出了特殊要求.化工企业生产的工作量大,其投资大、设备多、管道多,加上所有原料物品都具有特殊性,在管道设计中也要按照生产实际进行设计.由于设计周期较短,而企业为了尽快占领市场,缩短建设周期,企业通常会打破正常的设计周期,边开发边设计,边建设边,导致出现大量的设计变更问题.化工企业规模参差不齐,一些规模较小的企业为节约投资,可能不会按照相关的操作规范、流程去做.以上都是化工企业工艺设计生产中存在的问题,这些问题都有可能引发安全事务,所以,对化工工艺设计进行危险识别和管理就显得尤为重要.

二、关于化工工艺设计

对于化工生产,我们必须掌握其生产原则与生产规范,并将其贯彻到设计、生产中去.灵活运用化工工艺设计中的细节,既符合规范,又不造成对生产的违背,促进化工生产的高效运行.化工生产,安全第一,我们首先要对化工生产中的不安全性进行分析,并熟悉各种原料和设备,以便生产时对号入座,工作人员还要根据化工生产危险等级实施安全管理,根确定安全管理中的防火间距、防爆等级,这样才能做好一对一的化工工艺安全管理,实现化工生产的稳定持续进行.

三、危险识别与控制

安全事故的发生通常是由一些危险隐患在得不到控制后爆发的,在化工生产中肯定存在各种各样的不安全因素,而这些因素也是诱发安全事务的主要原因,为此,及时识别和控制危险因素,对维护化工生产的安全性来说是十分重要的.危险识别与控制,是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件进行解剖和分析,找出危险因素存在的方式、种类、位置,并根据具体危险系数提出合理的、能消除和预防或降低装置危险性的措施,全面提高化工生产装置、设备、原料的安全性.为了预防工作人员使用不安全生产线路,避免使用危险物质、工艺和设计,可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而使这些危险因素不至发展成事故.

1.工艺物料

辨别物质危险,应从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识.

2.工艺路线

一种反应往往有好几条工艺路线.需要考虑的是采用哪条路线史能消除或减少危险物质的量.

3.化学反应装置

化学反应是产品的生产核心,化工生产就是为了让某些物质产生化学反应,从而达到得到某种产物的目的,但在反应中也常常会带来一些危险.因此,化工生产必须在反应器的设计和选型前,要想到将会发生或有可能发生的危险反应,以及反应器中哪些将导致失控反应,搅拌器有何影响等等.化学反应的类型很多,当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因导致反应器的稳定操作区域很小时,反应器控制方案的设计就是一个非常复杂且重要的问题.由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据,如果化学反应时空,如何让反应停止、或者放空,如何迅速使反应物不参与反应或进行处理等,都将成为了安全问题,也都是潜在的危险因素.

一些化学反应在正常环境下本身是很稳定,但如果出现冷却效果变差或过量加热,搅拌能力失效,反应物的过量加入,以及反应物加入顺序不当,反应器外部火灾,传热介质漏入容器等,都有可能发生反应时空的现象.在工艺设计中,设计人员要注意将反应温度限定在一定范围内,以免反应失控.从设备的安全角度去考虑,设备不仅要有足够的强度,防止爆裂,还应具有良好的密封性,这样才能防止介质泄露,因为大量介质的泄露会导致火灾或赌气,最终酿成巨祸.对高压密封结构的要求,其结构必须是可靠的,在温度和压力有波动的情况下,仍要始终保持严密不漏,如果由于某种原因容器产生了超压,容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏,造成恶性事故,因此,我们在容器上装有安全压力释放装置.

4.管道及阀门

化工生产所使用的原料大多易燃、易爆、腐蚀和毒性,运输管道容易受到腐蚀,阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施,它用来调节介质的流量或压力.

5.电气

电气设计要符合化工工艺需求,按照工作环境是否属于爆炸和火灾危险环境、危险程度和危险物质状态的不同,及时采取对应措施,防止由于电气设备、电气线路设计不当引起爆炸事故.

四、总结

安全的完成化工生产,其前提是要有一个优良的工艺设计,除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范外,还应加强工艺设计的安全性,设计人员要了解安全危险的识别与控制,及时发现设计的问题,并予以改正,以达到控制和防止事故的发生,实现本质安全的目的.