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化工反应工艺设计中的安全问题及控制

2017-03-24刘莱琛盖盈盈

建材发展导向 2017年1期
关键词:控制分析安全问题

刘莱琛+盖盈盈

摘 要:随着化工业的快速发展,化工工业的正常生产离不开专业化工工艺的保障,随着时代的进步,与化工行业相关的设备、技术等领域都在不断的进步和创新,其为化工工艺设计单位发展提供了良好的发展氛围,充分保证了化工工艺设计的可靠性,为化工行业的发展提供有力的技术保障。基于此,文章就针对化工工艺设计中的安全问题进行分析,同时提出相应的安全控制措施。

关键词:化工工艺设计;安全问题;控制分析

化工工艺设计是保证化工生产顺利进行的重要基础,为保证化工工艺设计的安全性,降低化工生产中的安全隐患,应当结合现代化工生产及工艺所需加以全面分析,不断优化化工工艺设计,针对化工工艺设计中存在的安全问题,采取科学化的安全控制措施,在保证化工生产安全顺利进行且化工產品质量可靠的基础上,尽可能减少化工生产所导致的安全问题,推进化工产业的经济效益与社会效益协调发展。

1 化工工艺设计基本特点

化工设备投资大,物料管道复杂。为确保化工工艺设计能够在短时间内实现工业化,应当充分考虑化工工艺设计中物料的特殊性,结合化工工艺设计周期加以全面分析,争取早日顺利投产。此种情况下,大部分化工企业采取边开发边设计的方式,以降低化工产品建设周期,但此种方式往往存在较大的安全隐患。化工工艺设计具有一定复杂性,涉及多项专业技术,需要大量专业技术人员参与其中。化工工艺设计具有一定系统性,包含化学工艺知识、机械设备知识以及安全工程等多项内容,需要各个专业技术人员和设计人员通力合作、密切配合,从而全面提高化工工艺设计的合理性和科学性。

2 化工工艺设计中的安全问题

2.1 化工反应装置方面的安全问题

化工生产的重点在于物料间的化学反应,在反应的过程中会产生大量的气体和热量,如果反应装置不够合理和科学,必然会给生产留下隐患,因此在进行反应装置的设计时,必须要经过科学严谨的计算与分析。化工工艺设计的基础是化学反应的反应速度和热效应。只有有效控制物料的反应过程才能确保化工生产的顺利进行,对生产中的物料添加速度、温度等环节进行有效控制。在化工生产中,反应釜内经常会因为压力和温度过高而出现形变,给化工生产带来巨大的危险,所以要在反应釜上配套相应的泄压装置,提高反应釜的安全性和稳定性。

2.2 管道方面的安全问题

化工生产中很多高危物料的进料都是依靠管道来完成的。所以管道的设计要安全合理,不能有任何的漏洞或缺陷,以免出现危险品的泄漏,这既会影响化工生产,更会给环境和人身安全带来巨大的损害。所以,在进行管道的设计时,要全方位的考量各方面因素的影响,将管道渗漏的可能性降至最小。因为管道的连接口及弯头位置是最可能发生渗漏的位置,所起要对其特别重视,选用科学和合理的弯头及接头配置,降低渗漏的几率。同时,还要注意其它影响管道顺利运营的情况出现,如柱塞流等的发生。

2.3 化工原料的安全问题

许多化工原料存在必然的危险性:有的有毒,有的自燃,有些特定的化工原料放在一起会发生反应,有的反应可能伴随爆炸等安全隐患。

3 化工工艺设计安全控制对策

3.1 化工工艺中反应设备的安全控制

化工工艺实施中往往伴随着大量物理化学反应,相应的也存在较多安全隐患。并且,化学反应的顺利进行,需要环境温度、压力、反应物用量等多方面因素的配合,由于许多因素存在不确定性,致使相关操作人员难以掌握其准确的反应进程与状况,从而埋下了安全隐患。另外,化学反应设备的性能,在一定程度上也影响着化工工艺的安全性。因此,进行化工工艺设计时,也应考虑到反应设备方面因素。在化工工艺安全性控制上,整体流程为:先确定化学反应所需物料的用量,以此来准确掌握化学反应进程;再进行化学反应参数的严格控制,以防止反应过程中出现设备超负荷、超压运作状况,造成设备失灵,进而引发安全问题;对完成化学反应后形成的污染物质或废弃物进行妥善处理,对还存在一定价值的副产品,通过深加工实现有效利用。

3.2 加强原料的安全控制

化工原料大多具有一定的危险性,一旦出现管道泄漏,必然给自然环境和化工厂带来巨大的损害,甚至是生命危险。所以,在对输送管道进行设计时,要充分考虑管道运输的实际情况及相关要求,如管道的管径、材质、输送介质等,要充分关注管道的弯头及各连接位置处的设计,这些位置是管道环节中易出问题的部位。管道的安装一定要稳定牢固,与管道所在区域的墙面、管廊或地面稳稳连接。

3.3 合理控制化工工艺路线

化工工艺设计是由多条工艺线路共同构成的,每条线路都十分重要,因此在完成设计时要优先挑选最安全和稳定的化工设计,降低整体设计的危险性。影响化工生产的因素有材料、设备和生产条件,要充分对这些因素进行分析和衡量,优先选择低危害或者无危害的原材料,优化生产工艺,有效缓解生产过程中的高压或高温影响。并配置先进的污染处理设施,降低废气、废液和废渣的污染影响,将其对自然的污染降到最低。

3.4 采用先进的电子信息技术提高安全控制系统水平

化工工艺的工序复杂繁多,必须注重对每个工艺环节的控制和管理,严格控制施工过程中的各相关参数,通过引进集散控制系统,即DCS系统,通过计算机系统实现对工艺流程参数的控制和调整,从而提高工艺的质量与稳定。ESD系统,即紧急停车系统,它与主控制系统相互独立,它主要负责工艺生产中的安全生产控制,一旦发生安全事故,可以迅速对其作出预警,并采取相关的控制调整措施。

4 结语

综上所述,在我国的化工工业中,工艺设计还存在很多的安全问题,要想尽可能的把安全隐患排除,要慎重选择化工原料,工艺路线也要适当,特别是反应装置的设计,要可以很好地控制反应进程,而且可以有效防范反应经过中可能会伴随的反应失控问题。要想推动化工工艺设计良性发展,则要更多的考虑环境原因,而且科学有效运用反应的产物。

参考文献

[1] 芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探索[J].现代工业经济和信息化,2015(01):40-41+99.

[2] 康娟娟.分析化工工艺设计中的安全问题及控制[J].化工管理,2015(11):193.

[3] 应讷江.化工工艺设计风险的防范策略研究[J].山东工业技术,2015(06):271.

作者简介:刘莱琛,身份证号码:370827198804063562;盖盈盈,身份证号码:372328198702092726。

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