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摘要:随着我国经济的不断发展和进步,化工业也得到了进一步的发展,其中化工工艺占据着重要地位。化工工艺设计中安全危险是关系着其发展的关键所在。本文主要就化工工艺设计的概述、安全危险的识别以及控制措施进行了分析研究。
关键词:化工工艺设计;安全危险;识别;控制
中图分类号:S611文献标识码: A
一、化工工艺设计的概述
1、化工工艺设计的概念
化工工艺设计主要是指依据化学反应的材料、条件以及工艺流程等,对化工工艺中的一些安全设备、工艺管道、泵阀以及仪表等产品实施设计。在对这些化工产品进行设计的过程中,我们需要对每种产品的化工工艺设计的要求与相关原则进行充分的了解,同时还需要在化工工艺设计中,严谨细致,遵守相关的安全规程。此外,在整个化工工艺设计的过程中,我们一定要熟知化工工艺设计的原则和精神,对于化工工艺设计的各项细节做到灵活运用,既要符合安全规范,又不可以和化工生产相矛盾,让化工生产安全、稳定、高效的运行【1】。
2、化工工艺设计的特点
2.1 缺乏健全的化工工艺设计的基础资料。化工工艺设计的基础资料基本是由科研单位人员按照已有的资料整编而成,许多资料缺乏实践性的检验,所以其完善度不够,由此资料数据的可靠性与完整性也不能得到很好的验证。
2.2 工作量过大。化工工业具有设备多、管道多以及对原材料与废物的处理要求过高等特点,使得化工工业投资过大。为了确保企业的化工产品能够以最快的速度占领市场,同时还会缩短建设的周期,化工工艺还需要打破正常的设计周期,实施“边开发,边设计”,“边建设边更改设计”的化工工艺。
2.3 设计的规模具有多样性,大小不一。化工生产的装置规模具有多样性,为了使得成本得到最大程度的节约,多数化工工艺设计不会完全依照设计的规范去进行。
二、化工工艺设计中安全危险的识别
从化工工艺特性上来看大部分工艺设计是以一些现成数据为基础来进行分析编制,但是在编制过程中并未对相关数据进行实验以和检测,这也就让危险性得到了增强。另外化工工艺涉及到多个方面,其复杂程度较大且设备较多,某些设备以及特定管道都具有一定的危险性,另外部分产品的腐蚀性和毒性无论是对工艺管道的稳定性还是安全性都会带来影响。鉴于上述情况就需要对化工工艺设计进行安全危险识别。在化工工艺设计中安全危险识别过程中其主体对象为就是与化工生产的相关危险因素,换句话说上述过程就是对这些风险因素进行妥善分析并结合分析结果对其进行控制。当然这些风险因素存在着一定的不确定性并且某些因素具有一定的隐蔽性,因此在实际生产当中除了对风险因素进行排查之外还要对相关操作进行严格按照规范化进行。对于化工生产材料进行准确地鉴别并对生产工序等进行优化,一旦出现安全事故时需要立即反馈处理并将相关隐患及时消除来保证化工工艺的稳定性。
三、化工工艺设计中安全危险因素
1、工艺物料
在生产之中的原材料、半成品、过渡产品、副产品和储存运输过程中的物质材料等各自按照气体、液体以及固体的形态存在,其各自按照不一样的形态,各自存有与之相对应的物理以及化学方面的性质。所以,准确的了解并且掌握这些危险品的特点而开展危险的辨别、探究以及判定是最基本的工作要求。物质材料的危险性辨别需要从物理以及化学两方面进行综合性分析,可以根据在有危险化学品的安全技术说明书或MSDS进行分析,不能够忽视任何一个环节的特性【2】。
2、工艺路线
往往一项反应内容,会经过好几个工艺路线的蔓延,因此在这之中需要充分的考虑好使用哪一种反应路线能够最大程度的打消或者降低危险性发生的概率。一般情况下,尽可能的选择一些无害、低危险性地材料,而不要使用那些有害并且危险性突出的材料。尽可能的让反应过程更加的平缓,比如能够借助催化剂,对物品的危险性特点做弱化,并且平缓化其反应过程,避免选择淘汰或限制的工艺而应该选择使用新设备以及新技术,减少生产中废料出现的概率。整个的生产过程实行物尽其用,降低其对环境造成的危害,比如溶剂再生塔出现故障,需要通过对溶剂再生塔进行了流程模拟和塔设备核算,然后利用灰色系统理论进行特征和故障类型的关联程度分析,发现溶剂再生塔发生冲塔和贫液中浓度超标的主要原因,然后进行故障解决 。
3、化学反应装置
化学反应在整个的产品生产过程中占据着最重要的地位,通常情况下只有反应过程中才能够得到各种生产建设过程中需要的各种物质材料,可是在反应过程中仍然会伴发各种危险性因素的出现。选择反应设备之前,需要先将危险出现的可能性因素全部考虑清楚,在反应器之中出现哪些情况是不能良好控制的,以及搅拌器造成的影响类型等等,这些都是需要事前有充分考虑的。
4、安全防护装置
化工厂需要确保安全防护装置的设计合理有效,如果有危险事故发生,就可以有效防止事故扩大,使得人员伤亡与财产损失得到最大程度的降低。主要包括以下几个方面:一是预防事故设施,比如设备报警设施的安装,一旦发生事故就会报警通知,减少不安全事故发生。二是控制事故设施安置,这主要表现在泄压、止逆以及安全泄放系统、紧急停车等方面。三是减少和消除事故设备常见的主要包括防火门、防火墙、防爆墙以及水封、消防灭火系统以及必要的控制系统和安全仪表系统,如DCS、SIS、ESD系統等。
5、管道运输
由于许多化学产品具有易燃、易爆、剧毒和腐蚀等特性,要防止化工产品在运输中泄漏发生安全,隐患这就对管道的运输提出了严格的要求。在对管道进行设计时,应从多方面去考虑,以避免化工产品泄漏的发生。
6、装置储罐与装置防火间距
装置储罐之间的防火间距需要与现行的《石油化工企业设计防火规范》的相关规定进行,如果单个液化烃罐容积超过5000m3而小于20000m3,就需要4个一隔,容积在20000m3-50000m3,需要2个一隔,而大于50000m3就需要1个一隔。
三、加强化工工艺设计中安全危险控制的具体措施
1、不断完善生产技术,实现安全综合控制
化工生产所涉及到不仅仅是单纯意义上的化工工艺技术,另外与物理技术、生物技术等都具有一定的关联性,对生产技术进行深化完善是实现化工安全生产的重要途径之一。因此应该以化工工艺标准为基础将一些先进技术融入到化工工艺设计当中来达到完善工艺的目的。将安全生产、安全管理的理念融入到企业文化建设当中并加强相关宣传工作从而让企业中每位员工形成良好的安全意识。
2、加强化工工艺生产环节的有效控制
2.1 对工艺物料应该进行全面性的分析,除了其基本化学性质以外还要对它的稳定性、反应活性、毒害性等进行准确的辨识以及分析【3】。
2.2 要对工艺路线筛选进行合理的判断,工艺路线不仅仅要考虑到产品的产率以及效率同时还要考虑到危险物量的控制。对于物化反应而言进行单方向的直接控制是较为困难的,但是可以对其他的一些反应条件来对化学反应进行调整从而降低危险因素所带来的影响,尽量为化学反应提供一个可观并符合标准的反应环境。
2.3 对化学反应设备进行控制,例如对于管道和阀门而言就需要对物料的流动性以及流动过程中产生的压力和流量进行控制,另外化工生产工艺会涉及到腐蚀性材料、高温环境等因此在管道设计时应该尽可能地筛选耐高温、抗腐蚀材料制备的管道来保证局部反应的稳定性;对于电气操控则需要考虑工作环境是否存在火灾危险以及爆炸风险并结合分析结果进行针对性的优化来降低安全隐患。
4、加强安全防护设备的安全性能
化工工艺在进行实践操作的过程中,通常会和正常的运转工作状态相悖逆,例如会出现高温以及高气压的工作情况。在开展安全辨别的过程中,需要重点看重安全防护的方式,例如排泄阀、隔离带、通风口以及防护服等等设施的配备。这些工作要求也是化工工艺所有工作中最后一项危险防控的保护措施。
结束语
总而言之,化工工艺设计中安全危险对于化工业的发展有着重要的影响,只有不断提高化工工艺的水平,认真分析化工工艺设计中安全危险因素,并采取相应的措施,加强化工工艺设计中安全危险控制,才能真正意义上促进化工业的进一步发展。
参考文献:
[1]赵英杰. 化工工艺设计中安全危险的判断及对策分析[J]. 山东化工,2014,02:129+135.
[2]汪兰英,杨健. 探讨化工工艺设计中安全危险的问题[J]. 中国石油和化工标准与质量,2013,19:34.
[3]李鑫. 化工工艺设计中安全危险的识别与控制探讨[J]. 化工管理,2014,20:59.
关键词:化工工艺设计;安全危险;识别;控制
中图分类号:S611文献标识码: A
一、化工工艺设计的概述
1、化工工艺设计的概念
化工工艺设计主要是指依据化学反应的材料、条件以及工艺流程等,对化工工艺中的一些安全设备、工艺管道、泵阀以及仪表等产品实施设计。在对这些化工产品进行设计的过程中,我们需要对每种产品的化工工艺设计的要求与相关原则进行充分的了解,同时还需要在化工工艺设计中,严谨细致,遵守相关的安全规程。此外,在整个化工工艺设计的过程中,我们一定要熟知化工工艺设计的原则和精神,对于化工工艺设计的各项细节做到灵活运用,既要符合安全规范,又不可以和化工生产相矛盾,让化工生产安全、稳定、高效的运行【1】。
2、化工工艺设计的特点
2.1 缺乏健全的化工工艺设计的基础资料。化工工艺设计的基础资料基本是由科研单位人员按照已有的资料整编而成,许多资料缺乏实践性的检验,所以其完善度不够,由此资料数据的可靠性与完整性也不能得到很好的验证。
2.2 工作量过大。化工工业具有设备多、管道多以及对原材料与废物的处理要求过高等特点,使得化工工业投资过大。为了确保企业的化工产品能够以最快的速度占领市场,同时还会缩短建设的周期,化工工艺还需要打破正常的设计周期,实施“边开发,边设计”,“边建设边更改设计”的化工工艺。
2.3 设计的规模具有多样性,大小不一。化工生产的装置规模具有多样性,为了使得成本得到最大程度的节约,多数化工工艺设计不会完全依照设计的规范去进行。
二、化工工艺设计中安全危险的识别
从化工工艺特性上来看大部分工艺设计是以一些现成数据为基础来进行分析编制,但是在编制过程中并未对相关数据进行实验以和检测,这也就让危险性得到了增强。另外化工工艺涉及到多个方面,其复杂程度较大且设备较多,某些设备以及特定管道都具有一定的危险性,另外部分产品的腐蚀性和毒性无论是对工艺管道的稳定性还是安全性都会带来影响。鉴于上述情况就需要对化工工艺设计进行安全危险识别。在化工工艺设计中安全危险识别过程中其主体对象为就是与化工生产的相关危险因素,换句话说上述过程就是对这些风险因素进行妥善分析并结合分析结果对其进行控制。当然这些风险因素存在着一定的不确定性并且某些因素具有一定的隐蔽性,因此在实际生产当中除了对风险因素进行排查之外还要对相关操作进行严格按照规范化进行。对于化工生产材料进行准确地鉴别并对生产工序等进行优化,一旦出现安全事故时需要立即反馈处理并将相关隐患及时消除来保证化工工艺的稳定性。
三、化工工艺设计中安全危险因素
1、工艺物料
在生产之中的原材料、半成品、过渡产品、副产品和储存运输过程中的物质材料等各自按照气体、液体以及固体的形态存在,其各自按照不一样的形态,各自存有与之相对应的物理以及化学方面的性质。所以,准确的了解并且掌握这些危险品的特点而开展危险的辨别、探究以及判定是最基本的工作要求。物质材料的危险性辨别需要从物理以及化学两方面进行综合性分析,可以根据在有危险化学品的安全技术说明书或MSDS进行分析,不能够忽视任何一个环节的特性【2】。
2、工艺路线
往往一项反应内容,会经过好几个工艺路线的蔓延,因此在这之中需要充分的考虑好使用哪一种反应路线能够最大程度的打消或者降低危险性发生的概率。一般情况下,尽可能的选择一些无害、低危险性地材料,而不要使用那些有害并且危险性突出的材料。尽可能的让反应过程更加的平缓,比如能够借助催化剂,对物品的危险性特点做弱化,并且平缓化其反应过程,避免选择淘汰或限制的工艺而应该选择使用新设备以及新技术,减少生产中废料出现的概率。整个的生产过程实行物尽其用,降低其对环境造成的危害,比如溶剂再生塔出现故障,需要通过对溶剂再生塔进行了流程模拟和塔设备核算,然后利用灰色系统理论进行特征和故障类型的关联程度分析,发现溶剂再生塔发生冲塔和贫液中浓度超标的主要原因,然后进行故障解决 。
3、化学反应装置
化学反应在整个的产品生产过程中占据着最重要的地位,通常情况下只有反应过程中才能够得到各种生产建设过程中需要的各种物质材料,可是在反应过程中仍然会伴发各种危险性因素的出现。选择反应设备之前,需要先将危险出现的可能性因素全部考虑清楚,在反应器之中出现哪些情况是不能良好控制的,以及搅拌器造成的影响类型等等,这些都是需要事前有充分考虑的。
4、安全防护装置
化工厂需要确保安全防护装置的设计合理有效,如果有危险事故发生,就可以有效防止事故扩大,使得人员伤亡与财产损失得到最大程度的降低。主要包括以下几个方面:一是预防事故设施,比如设备报警设施的安装,一旦发生事故就会报警通知,减少不安全事故发生。二是控制事故设施安置,这主要表现在泄压、止逆以及安全泄放系统、紧急停车等方面。三是减少和消除事故设备常见的主要包括防火门、防火墙、防爆墙以及水封、消防灭火系统以及必要的控制系统和安全仪表系统,如DCS、SIS、ESD系統等。
5、管道运输
由于许多化学产品具有易燃、易爆、剧毒和腐蚀等特性,要防止化工产品在运输中泄漏发生安全,隐患这就对管道的运输提出了严格的要求。在对管道进行设计时,应从多方面去考虑,以避免化工产品泄漏的发生。
6、装置储罐与装置防火间距
装置储罐之间的防火间距需要与现行的《石油化工企业设计防火规范》的相关规定进行,如果单个液化烃罐容积超过5000m3而小于20000m3,就需要4个一隔,容积在20000m3-50000m3,需要2个一隔,而大于50000m3就需要1个一隔。
三、加强化工工艺设计中安全危险控制的具体措施
1、不断完善生产技术,实现安全综合控制
化工生产所涉及到不仅仅是单纯意义上的化工工艺技术,另外与物理技术、生物技术等都具有一定的关联性,对生产技术进行深化完善是实现化工安全生产的重要途径之一。因此应该以化工工艺标准为基础将一些先进技术融入到化工工艺设计当中来达到完善工艺的目的。将安全生产、安全管理的理念融入到企业文化建设当中并加强相关宣传工作从而让企业中每位员工形成良好的安全意识。
2、加强化工工艺生产环节的有效控制
2.1 对工艺物料应该进行全面性的分析,除了其基本化学性质以外还要对它的稳定性、反应活性、毒害性等进行准确的辨识以及分析【3】。
2.2 要对工艺路线筛选进行合理的判断,工艺路线不仅仅要考虑到产品的产率以及效率同时还要考虑到危险物量的控制。对于物化反应而言进行单方向的直接控制是较为困难的,但是可以对其他的一些反应条件来对化学反应进行调整从而降低危险因素所带来的影响,尽量为化学反应提供一个可观并符合标准的反应环境。
2.3 对化学反应设备进行控制,例如对于管道和阀门而言就需要对物料的流动性以及流动过程中产生的压力和流量进行控制,另外化工生产工艺会涉及到腐蚀性材料、高温环境等因此在管道设计时应该尽可能地筛选耐高温、抗腐蚀材料制备的管道来保证局部反应的稳定性;对于电气操控则需要考虑工作环境是否存在火灾危险以及爆炸风险并结合分析结果进行针对性的优化来降低安全隐患。
4、加强安全防护设备的安全性能
化工工艺在进行实践操作的过程中,通常会和正常的运转工作状态相悖逆,例如会出现高温以及高气压的工作情况。在开展安全辨别的过程中,需要重点看重安全防护的方式,例如排泄阀、隔离带、通风口以及防护服等等设施的配备。这些工作要求也是化工工艺所有工作中最后一项危险防控的保护措施。
结束语
总而言之,化工工艺设计中安全危险对于化工业的发展有着重要的影响,只有不断提高化工工艺的水平,认真分析化工工艺设计中安全危险因素,并采取相应的措施,加强化工工艺设计中安全危险控制,才能真正意义上促进化工业的进一步发展。
参考文献:
[1]赵英杰. 化工工艺设计中安全危险的判断及对策分析[J]. 山东化工,2014,02:129+135.
[2]汪兰英,杨健. 探讨化工工艺设计中安全危险的问题[J]. 中国石油和化工标准与质量,2013,19:34.
[3]李鑫. 化工工艺设计中安全危险的识别与控制探讨[J]. 化工管理,2014,20:59.