化工裝置工藝設(shè)計(jì)的常見原則問題

葉楊

摘要：隨著我國科學(xué)化學(xué)的發(fā)展，企業(yè)的化工裝置工藝設(shè)計(jì)也有了很大的改進(jìn)。但是，以下問題是設(shè)計(jì)本地化流程時(shí)常見的安全問題，而設(shè)計(jì)人員和設(shè)計(jì)人員的安全卻得不到保證。當(dāng)前流程設(shè)計(jì)中的主要安全問題包括材料、和管線問題，學(xué)習(xí)了如何控制結(jié)構(gòu)化流程設(shè)計(jì)中的安全問題。

關(guān)鍵詞：化工工藝設(shè)計(jì);安全問題;安全控制;化工反應(yīng)

引言：

工藝設(shè)計(jì)在石油安裝中起著重要作用，不僅影響管道安裝質(zhì)量，而且影響公司的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)際上，在化工開發(fā)過程中設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的內(nèi)容是復(fù)雜而復(fù)雜的。因此，有必要在時(shí)間范圍內(nèi)不斷改進(jìn)和改進(jìn)有關(guān)人員的工作方式，擴(kuò)大專門知識(shí)庫。只有這樣才能保證化工裝置的安全可靠，提高整個(gè)項(xiàng)目的生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)總成本。

參與化學(xué)品生產(chǎn)的大多數(shù)原料和產(chǎn)品都是爆炸性或有毒污染物，所生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量必然會(huì)對安全生產(chǎn)產(chǎn)生影響?；瘜W(xué)過程的設(shè)計(jì)者經(jīng)常面臨一些基本問題，例如，設(shè)備布局、管道布局、管道繪制溫度和設(shè)計(jì)壓力，以及管道材料的選擇。這些常見問題將在下面進(jìn)行說明。

1石油化工裝置安全設(shè)計(jì)原則

1.1確保工藝過程的可實(shí)施性

化工裝置設(shè)計(jì)和安裝的技術(shù)要求不能改變，但是，設(shè)計(jì)者應(yīng)確保該過程是可行的，設(shè)計(jì)者應(yīng)用催化劑或改變氣體而不是液體影響，以確保工藝的可行性，降低工藝反應(yīng)的嚴(yán)重性，并促進(jìn)化工的安全操作。

1.2降低設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜程度

設(shè)計(jì)過程越復(fù)雜，參數(shù)和條件越多，對設(shè)備正常運(yùn)行的影響和干擾就越大。因此，設(shè)計(jì)師必須盡可能合理地設(shè)計(jì)創(chuàng)建化工的過程，以避免一個(gè)設(shè)備包含多種功能，而其他設(shè)備盡可能獨(dú)立運(yùn)行。

1.3選擇危險(xiǎn)性小的裝置材料

石油化工裝置的設(shè)計(jì)和安裝中使用的材料不明確，為此，設(shè)計(jì)師必須根據(jù)空間選擇選擇危險(xiǎn)性較小的材料，以降低化工設(shè)備的安全性和操作風(fēng)險(xiǎn)。

2化工工藝設(shè)計(jì)

化學(xué)工藝的開發(fā)是化學(xué)家根據(jù)化學(xué)反應(yīng)和顧客要求設(shè)計(jì)的整個(gè)生產(chǎn)過程。在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，化學(xué)家對制造過程的準(zhǔn)備狀態(tài)和生產(chǎn)安全性進(jìn)行評估，并與公司合作開發(fā)一套完整的制造過程，包括概念設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)。化工過程設(shè)計(jì)對設(shè)備、材料選擇、整個(gè)生產(chǎn)過程和管道布局提出了高要求，如果企業(yè)無法正確控制這些環(huán)節(jié)，流程設(shè)計(jì)中的安全問題很容易發(fā)生。此外，化工裝置工藝設(shè)計(jì)中還包括以下安全問題易感性因素：第一，由于化工裝置工藝設(shè)計(jì)是基于化學(xué)方程和顧客要求，因此很可能在整個(gè)生產(chǎn)過程中方程或化學(xué)反應(yīng)發(fā)生變化，或者整個(gè)過程沒有得到充分控制。第二，工程工藝設(shè)計(jì)需要更多的設(shè)備類型，大多數(shù)設(shè)備具有較高的規(guī)范和參數(shù)要求，因此設(shè)計(jì)師需要對設(shè)備及其設(shè)置和操作有足夠的了解。然而，這方面的人才仍然供應(yīng)不足。第三，我國當(dāng)前工業(yè)流程制造中化學(xué)家的設(shè)計(jì)任務(wù)往往過于廣泛，需要管道、設(shè)備等的獨(dú)立設(shè)計(jì)部門既復(fù)雜又耗時(shí)。最后，雖然化學(xué)工藝的開發(fā)需要大量的時(shí)間和精力，但我們的化學(xué)工程師的設(shè)計(jì)周期通常很短，為了更快地分離化工過程的市場份額，化工過程開發(fā)中的安全措施嚴(yán)重不足，由此產(chǎn)生的安全問題廣泛存在。

3石油化工裝置安全設(shè)計(jì)方式

3.1工藝過程的安全設(shè)計(jì)

（1）防火措施。礦物燃料的開發(fā)必然會(huì)產(chǎn)生爆炸性物質(zhì)，所生產(chǎn)的產(chǎn)品是爆炸性的。因此，設(shè)計(jì)師必須根據(jù)上述特征制定防火措施。（2）對于易受傷害的化學(xué)作業(yè)管線，設(shè)計(jì)者必須開發(fā)一種特殊的警告和自動(dòng)化系統(tǒng)，在發(fā)生事故時(shí)發(fā)出警告，并自動(dòng)停止生產(chǎn)。（3）運(yùn)行化工時(shí)容易產(chǎn)生易燃?xì)怏w或液體。設(shè)計(jì)者必須為這些物質(zhì)建立特殊的處理機(jī)制，以防止未經(jīng)處理、易燃燒的氣體和液體進(jìn)入自然環(huán)境。（4）在應(yīng)用新工藝或設(shè)備之前，設(shè)計(jì)人員必須全面評估和測試工藝和設(shè)備的應(yīng)用性能，以測試防火性能。

3.2化工裝置的安全設(shè)計(jì)

（1）設(shè)備設(shè)計(jì)不僅符合相關(guān)程序的設(shè)計(jì)要求，而且必須符合防火條件，以滿足防火條件，方便運(yùn)行。（2）對于石油企業(yè)存放爆炸性物質(zhì)的倉庫空間，設(shè)計(jì)人員應(yīng)進(jìn)行集中統(tǒng)一的規(guī)劃，為石油工業(yè)消防系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。（3）危險(xiǎn)化工廠必須在一級運(yùn)行中設(shè)計(jì)，遠(yuǎn)離主要化工廠、石油公司外墻、企業(yè)場所等。（4）在儲(chǔ)存火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)的工廠，設(shè)計(jì)人員須為設(shè)計(jì)人員預(yù)留部分可打印區(qū)域，不得將可打印區(qū)域移至更多工作地點(diǎn)，隔離爆炸數(shù)量大的裝置，并使防火設(shè)備遠(yuǎn)離易燃物質(zhì)。（5）化學(xué)裝置、電力裝置、化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)室等輔助建筑的中央系統(tǒng)必須與整個(gè)化學(xué)工廠和整個(gè)系統(tǒng)有一定距離。（6）設(shè)計(jì)人員須控制不同設(shè)備和建筑物之間的距離，避免防火角，并確保石化中的所有設(shè)備在防火保護(hù)范圍內(nèi)，如發(fā)生火警，能夠在第一啟動(dòng)階段啟動(dòng)防火措施。

3.3化工裝置管道的安全設(shè)計(jì)

化工裝置管道的設(shè)計(jì)應(yīng)符合安全、可靠和易于使用的原則，因此，管道系統(tǒng)中使用的材料應(yīng)具有一定的機(jī)械強(qiáng)度和壽命。管道設(shè)計(jì)考慮了以下因素：管道振動(dòng)要求、管道操作要求、管道易受傷害性、化工廠運(yùn)行溫度變化、管道破裂、管道腐蝕等。此外，閃電、暴風(fēng)雨、洪水、冰雹等自然因素也可以稱之為，在規(guī)劃和應(yīng)用管道時(shí)應(yīng)考慮到，以免天氣和外部因素對管道和裝置的運(yùn)行產(chǎn)生過多的影響。在確定最終管道設(shè)計(jì)性能之前，必須測試風(fēng)管的排放和采樣性能，以及管道安全閥門、通風(fēng)設(shè)備、自動(dòng)控制單元、自檢設(shè)備等的運(yùn)行性能。此外，如果管道運(yùn)輸?shù)牟牧弦鸹馂?zāi)和爆炸或非常有毒，則必須在多層高層管道布局、低層耐腐蝕管道、易燃管道和含不可燃材料的不可燃管道中隔離已知的運(yùn)輸路線，以確保它們不被無關(guān)建筑所引導(dǎo)。

結(jié)束語：

總體而言，化工裝置工藝設(shè)計(jì)在材料、工藝、反應(yīng)和管道等領(lǐng)域具有一定的安全事故概率。為此，企業(yè)應(yīng)開發(fā)成熟的技術(shù)設(shè)計(jì)系統(tǒng)，培養(yǎng)開發(fā)人員和操作人員的技能，有針對性地控制這四個(gè)領(lǐng)域安全事故的特點(diǎn)和原因，以提高過程開發(fā)中的安全性。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 馬建偉.? 化工裝置的工藝設(shè)計(jì)安全管理分析[J]. 化工管理. 2017（33）

[2]? 大野光之，王裕學(xué).? 化工裝置的清掃和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)[J]. 煉油設(shè)計(jì). 2.18（01）

[3]? 隋明哲.? 化工裝置中泵的布置和管道設(shè)計(jì)[J]. 山東化工. 2016（22）

[4]? 王衛(wèi)波，張玉.? 大型化工裝置儀表自控系統(tǒng)的故障處理方法研究[J]. 化工管理. 2017（01）

（作者單位：廣東政和工程有限公司新疆分公司）