化工工艺设计中的安全问题及控制

杨 斌

（贵州东华工程股份有限公司，贵州贵阳 550000）

化工工艺设计中的安全问题及控制

杨 斌

（贵州东华工程股份有限公司，贵州贵阳 550000）

随着社会经济和科学技术的不断发展，化工行业得到了迅猛的发展，化工设计也变得越来越重要。主要根据笔者多年工作经验阐述了化工工艺设计中存在的安全问题和控制对策。

化工工艺；设计；安全

在化工设计中，化工工艺是对整个化工生产进行指导的主要依据，所以化工工艺设计安全问题十分重要。在设计过程中，设计人员必须要将化工生产流程作为参考标准，本着安全的思想并且结合实际情况，进行化工工艺设计，达到生产和安全兼顾的目的。

1 化工工艺设计难点

1.1 缺乏足够的可供参考的资料

在进行化工工艺设计的过程中必须要具备详细的资料作参考，但是目前化工工艺参考资料基本都是由一些科研单位以现有的数据和资料为主要内容编制而成，因而就导致除了购买工艺包，设计单位无法得到完整并且可靠的参考资料，可靠度和准确度达不到要求。

1.2 工艺流程独特

化工装置与其他常规产业是不同的，它是相对独立的产业，化工装置是自成体系的，每一种化工装置涉及的物质、反应及危险特性都不尽相同，均具有其独特性。

1.3 布局和结构复杂

化工工艺设计具有非常大的设计工作量，一般来说，化工工业建设都具有规模大、投资大的特点，并且在投入生产之后具有比较长的使用时间。为了满足化工生产需求，需要设置完善的系统，其中会涉及多种化工工艺，因此，需要对其进行合理布设，从而保证化工工艺流程的连续性。

1.4 安全要求高

化工装置通常都伴随着危险物质的使用、储存和生产，而化工装置的设计一般要求周期短。所以经常就会出现一边开发一边设计，一边建设一边更改设计的现象，从而导致在进行化工工艺设计时需充分考虑装置的安全性，对装置的安全性要求更高。

1.5 影响因素多

在化工工艺设计过程中，会受到资金、建设周期等各个方面因素的影响，导致不能够完全按照设计规范进行设计。

2 化工工艺设计中安全隐患的发现和控制

2.1 物料安全控制

在化工工艺设计中，原材料都具有特殊的物理性质，在一定的状态下很可能造成危害。因而，必须分析物料特性之后，如材料的理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧和爆炸特性、毒性等，并采取相应的防治措施才能避免危害和安全问题的产生。

2.2 做好化工工艺流程设计

工艺流程设计是化工厂设计中非常重要的环节，它通过工艺流程图的形式，形象地反映了化工生产从原料到成品（产品）的整个生产过程，其中包括物料及其理化特性的变化，物料的流向以及生产中所经历的过程和使用的设备、仪器和仪表。由此可见，工艺流程设计是工艺设计的核心。在整个设计中，设备选型、工艺计算、建筑结构设计、设备布置等工作都与工艺流程有直接关系。只有流程确定后，其他各项工作才能开展；工艺流程设计涉及各个方面，而各个方面的变化又会对工艺流程设计造成直接影响，甚至使流程发生较大的变化。同时，生产方法和工艺流程的选择是决定整个工艺设计质量的关键。在选择生产方法和工艺流程时，应考虑先进性和科学性、可靠性和可发展性适用性和灵活性等原则。在设计阶段，应该尽可能采用先进设备、先进生产方法及发展成熟的科学技术，以保证产品质量。充分利用原料，努力提高原料利用率，提高生产率，采用高效率的设备，降低原材料消耗及水电汽消耗，降低产品的生产成本，降低投资和操作费用，以便获得最佳的经济效益。

2.3 反应装置安全控制

化工生产的核心就是化工反应，在整个化工反应中存在着很多安全问题，部分问题的产生会直接导致生产事故的发生。所以，在进行反应装置的设计中，必须保证设计的科学性和合理性，同时还要求经过严格的数据计算。在反应装置设计中，要保证反应装置具有足够的严密性，避免因泄漏产生的中毒或者火灾事故；对于高压密封结构在设计中，必须要满足化工压力容器行业的安全规范，保证在运行过程中不管温度和压力如何变化，都具备足够的严密性。所以可以在反应装置上设置安全压力释放装置，这样一旦压力超过设计数值，该装置就会自动释放容器中多余的压力。

2.4 管道安全控制

化工装置经常会利用管道来输送介质，包含易燃、易爆、有毒及腐蚀性介质。如果管道发生泄漏，可能会导致各种有毒有害的物质泄漏出来，不仅造成环境污染，还可能导致严重的安全事故。所以在管道设计中，必须做好管道材质的选择，同时还应该从应力分析、布置方式等方面进行严格的设计，同时保证管道的连接可靠。

2.5 自动控制系统的安全控制

自动控制系统如图1所示，其可对生产中的重要参数进行调整，使系统能够在受到外界环境影响的情况下快速恢复正常，并且将参数调整到正常范围内。联锁控制就是在生产发生意外情况时，可以及时发出警报，自动联锁保护系统可以及时做出反应，并通过改变阀门的开启度或者是切断通路等避免事故发展，或者可以实现对故障影响范围的控制。紧急停车系统的设计可以按照规定流程自动运行生产过程或者是自动停车。

2.6 电气设计安全控制

在电气设计中，必须以工艺要求为基础，根据电气工作环境是否属于爆炸或者火灾的危险环境以及危险程度和状态的不同，选择相应的设计措施，避免因为电气设备、电气线路设计不当导致的爆炸事故。

图1 自动调节系统示意图

3 结语

综上所述，化工工艺设计是化工设计的重要环节，化工工艺设计对安全生产具有直接的关系，严格控制各个环节的设计，一旦发现问题，必须采取有效的措施进行解决，在提高生产安全的同时，提高化工企业的生产效益。

[1]葛仁祥.化工工艺设计常见问题综述及建议[J].医药工程设计，2011，（04）：56-57.

[2]朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备，2011，（06）：87-88.

Chemical Process Design and Control of Security Issues

Yang Bin

With the continuous development of social economy and science and technology，the chemical industry has been rapid development of chemical engineering design are becoming increasingly important.According to the author many years of work experience mainly describes the chemical process design safety problems and control countermeasures.

chemical process；design；security

TQ0-4

A

1003–6490（2016）04–0119–02

2016–04–06

杨斌（1984—），男，贵州贵阳人，工程师，主要从事化工工艺设计工作。