基于化工工藝設(shè)計風(fēng)險及防范措施探究

楊海云（山東海成石化工程設(shè)計有限公司，山東 淄博255000）

1 化工工藝風(fēng)險影響因素

化工生產(chǎn)過程主要包括對于化學(xué)原材料的生產(chǎn)，化學(xué)條件的控制來進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，提取有用的化工材料。這個過程中充滿危險性，容易發(fā)生各種安全事故?；すに囋O(shè)計本身也有較強(qiáng)的特殊性，新技術(shù)的含量相對比較高，存在未知物理和化學(xué)參數(shù)，致安全設(shè)計方面存在許多難點(diǎn)和不確定性，從而造成了很大的安全隱患，通過研究與分析化工工藝風(fēng)險的影響因素，可在一定程度上有效的幫助我們及時的規(guī)避風(fēng)險問題，降低安全事故的發(fā)生率，以此來有效的提高化工工藝設(shè)計水平[1]。下面，就針對化工工藝風(fēng)險影響因素展開具體的分析與討論。

1.1 化工物料

在化工工藝設(shè)計中，涉及的物料多種多樣，如原材料、主產(chǎn)物、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)物、半成品等，設(shè)計人員在工藝設(shè)計之前，要對工藝過程涉及到的物料物理、化學(xué)性質(zhì)、爆燃炸、腐蝕性，毒性等基本信息有充分的了解與掌握，將物料中存在的安全隱患與不安全因素更多的識別出來。要對所有物料的危險特性及對環(huán)境和健康的危害程度做綜合性評估，并且對評估結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié)，在設(shè)計的過程有針對且有目的的采取措施。對更多的風(fēng)險進(jìn)行規(guī)避，使得設(shè)計完成與其目標(biāo)，并保證其具有較強(qiáng)的安全性。

1.2 化工設(shè)備

化工生產(chǎn)是原料通過一系列的化學(xué)、物理變化的過程，其變化是在化工設(shè)備中完成?；瘜W(xué)反應(yīng)是整個化工生產(chǎn)的核心且具有較高的危險性，化學(xué)反應(yīng)器是化工生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備，因此在設(shè)計反應(yīng)器時，一定要對存在的風(fēng)險以及可能出現(xiàn)的安全隱患有充分的考慮，化學(xué)反應(yīng)往往是高溫，高壓條件下進(jìn)行的，對于放熱反應(yīng)，如果反應(yīng)熱不能及時帶出，反應(yīng)器會超溫超壓而變形，進(jìn)而引起安全事故。因此，化工設(shè)備的選型時，要充分考慮工藝物料特性、工藝操作溫度與壓力，合理選擇設(shè)備的型式和材質(zhì)。

1.3 化工路線

化化工路線主要就是指：化工產(chǎn)品生產(chǎn)的整個流程。因此，化工路線的設(shè)計不合理也會給化工工藝帶來一定的安全風(fēng)險。因此，企業(yè)中的設(shè)計人員在設(shè)計化工工藝時，就應(yīng)結(jié)合工廠生產(chǎn)環(huán)境，并根據(jù)工藝的具體生產(chǎn)要求，來規(guī)劃合理的化工路線，確保提高整個化工產(chǎn)品生產(chǎn)安全性。此外，有些企業(yè)的化工路線還可能存在復(fù)雜交叉的問題，使得原材料之間也會受到影響，這樣也就不利于安全生產(chǎn)[2]。

2 化工工藝設(shè)計要求

為了保障化工工藝生產(chǎn)活動開展的安全性，避免安全事故的發(fā)生，在進(jìn)行工藝設(shè)計時，就應(yīng)遵循一定的設(shè)計原則，即：第一，專業(yè)性。參與化工工藝設(shè)計的人員都應(yīng)具備較高的專業(yè)素養(yǎng)，其整個設(shè)計流程應(yīng)嚴(yán)格的按照產(chǎn)品的生產(chǎn)需求展開，避免外界環(huán)境對其造成影響。設(shè)計人員還應(yīng)合理的選用生產(chǎn)原料，提高工藝設(shè)計的科學(xué)性和合理性。此外，設(shè)計人員還應(yīng)定期的學(xué)習(xí)相關(guān)專業(yè)技能，提高自身的安全防范意識，及時的發(fā)現(xiàn)化工工藝生產(chǎn)流程中可能存在的安全隱患，以此來有效的做好整個生產(chǎn)過程的安全性防控。第二，危險性。化工工藝具有較高的危險系數(shù)。因此，工藝設(shè)計人員就應(yīng)合理的規(guī)范自己的行為，提高風(fēng)險意識，防患于未然。第三，復(fù)雜性?；すに嚨纳a(chǎn)涉及多個環(huán)節(jié)，且整個流程還較為復(fù)雜。因此，設(shè)計人員就應(yīng)細(xì)致的管控每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，精心的設(shè)計每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)材料，保障各個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)安全。

3 化工工藝設(shè)計風(fēng)險防范措施

3.1 工藝物料和設(shè)備

工藝物料物料的危險要從其物理化學(xué)性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)活性、燃燒及爆炸、腐蝕性、毒性及健康危害等方面進(jìn)行分析和辨識。只有充分了解和掌握工藝物料特性數(shù)據(jù)，合理選擇設(shè)備材質(zhì)。比如對于含濕硫化氫工藝物料，壓力容器在濕硫化氫環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕開裂是一種發(fā)生頻率高，后果較為嚴(yán)重的破壞現(xiàn)象。硫化氫一旦泄漏大氣中輕則污染環(huán)境，重則危及人身安全，在濕硫化氫應(yīng)力腐蝕環(huán)境下，必須慎重選材，并且在壓力容器需焊后熱處理消除殘余應(yīng)力，避免濕濕硫化氫應(yīng)力腐蝕的各種危害。設(shè)備選材料還應(yīng)考慮設(shè)備的操作溫度與壓力，設(shè)備的壁厚和受壓元件的壓力等級根據(jù)溫度壓力相偶合最苛刻條件選取，避免壓力容器在高溫高壓變形而發(fā)生工藝物料的泄漏而引發(fā)嚴(yán)重火災(zāi)和爆炸事故。此外，化工設(shè)備設(shè)計時，還需設(shè)計安全附件，包括泄壓裝，計量裝，報警裝置和連鎖裝置，避免設(shè)備操作失控，設(shè)備超溫、超壓引發(fā)設(shè)備局部變形、泄露、甚至爆炸的危險[3]。

3.2 優(yōu)化工藝路線

科學(xué)的簡化工藝生產(chǎn)路線，可有效的節(jié)約企業(yè)生產(chǎn)成本。因此，企業(yè)就應(yīng)首先結(jié)合產(chǎn)品生產(chǎn)要求，選擇安全性較高的工藝路線，確保各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能有序展開。對于工藝生產(chǎn)過程中所使用到的原材料，應(yīng)確保其無毒、無腐蝕，以此也能對化工設(shè)備形成保護(hù)。倘若在生產(chǎn)過程中需要使用催化劑等材料，應(yīng)提前做好稀釋工作，避免過高的濃度給整個化工產(chǎn)品生產(chǎn)帶來影響。此外，溫度是影響化學(xué)反應(yīng)的主要因素。因此，就應(yīng)合理的控制溫度，不應(yīng)過高也不應(yīng)過低，確保溫度能夠起到催化的作用。對于化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，應(yīng)做好回收再利用工作，提高資源的利用率，避免不當(dāng)?shù)奶幚斫o環(huán)境造成污染。

3.3 化學(xué)反應(yīng)裝置

化學(xué)反應(yīng)一般都在化學(xué)反應(yīng)裝置中進(jìn)行。因此，化學(xué)反應(yīng)裝置的安全可靠性也在一定程度上影響著整個化學(xué)反應(yīng)的安全性。其中，對于化學(xué)反應(yīng)裝置的選擇，應(yīng)嚴(yán)格的按照產(chǎn)品生產(chǎn)要求和安全要求，選擇安全系數(shù)較高的化學(xué)反應(yīng)裝置，必要時，還應(yīng)做好裝置的固定工作?；瘜W(xué)反應(yīng)發(fā)生時，可能對溫度以及壓力等條件有要求。因此，化學(xué)反應(yīng)裝置的選擇就應(yīng)滿足這些要求，這樣才能充分的發(fā)揮出化學(xué)反應(yīng)裝置的使用價值。此外，設(shè)計人員還應(yīng)重新設(shè)計化學(xué)反應(yīng)裝置的進(jìn)料口，控制物料的投入速度，提高整個化學(xué)反應(yīng)的安全性和可靠性[4]。

3.4 管道設(shè)計

化學(xué)管道在使用的過程中可能出現(xiàn)腐蝕、開裂斷裂等現(xiàn)象，化工物料發(fā)生跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，不僅會影響環(huán)境，并且外泄的原材料如果易燃易爆，那么會引發(fā)嚴(yán)重的火災(zāi)和爆炸事故。因此，設(shè)計人員還應(yīng)做好管道的良好設(shè)計，根據(jù)工藝物料的特性及操作條件合理選取管道材料，保障產(chǎn)品生產(chǎn)安全。此外，設(shè)計人員還應(yīng)考慮管道的布置問題，對活塞式壓縮機(jī)管道布置采取防振措施，高溫管道布置滿足柔性，消除管道的疲勞破壞。管道中的閥門及其配對法蘭墊片緊固件，應(yīng)合理的選配，保證閥門法蘭的密封性，避免出現(xiàn)管道泄漏問題。

4 結(jié)語

不斷的做好化工工藝的設(shè)計風(fēng)險防范工作，對于保障整個化工產(chǎn)品的生產(chǎn)安全，降低安全事故的發(fā)生率以及提高化工企業(yè)的發(fā)展競爭力，促進(jìn)化工行業(yè)的快速穩(wěn)定發(fā)展都具有至關(guān)重要的作用。因此，我們應(yīng)首先認(rèn)識與了解化工工藝風(fēng)險影響因素以及化工工藝設(shè)計要求，進(jìn)而從優(yōu)選原材料和設(shè)備、優(yōu)化工藝路線、化學(xué)反應(yīng)裝置以及管道設(shè)計4個方面來做好化工工藝設(shè)計的防范工作，避免化工產(chǎn)品在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)安全隱患，提高化工產(chǎn)品生產(chǎn)的安全性和可靠性，確保為人們的基本生活和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展提供保障。