化工工艺设计的常见问题与建议措施

2017-12-09孙雅楠郭一凡保定海普化工设计有限公司天津市

大陆桥视野 2017年16期

孙雅楠郭一凡/ 保定海普化工设计有限公司 .天津市

化工工艺设计的常见问题与建议措施

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在整个化工设计过程中，我们必须熟悉它的原则和精神，从而贯彻到其中去。把化工工艺设计中的细节进行灵活运用，既符合规范，又不造成对生产的违背。实现对化工生产的安全高效运行。因为在化工生产中，安全是第一性的，所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。文章通过对化工工艺设计的基本理论进行研究，并结合多年的工作实践经验分析了化工工艺设计中常见的安全问题及其设计措施。

化工工艺设计；常见问题；建议措施

1. 导言

就目前的化工生产工艺而言，其本身存在着诸多的特殊性，因此我们在工作中必须做好相关的管理设计工作，这也是工作得以发展和赖以生存的主要基础模式。对于一个化工设计者而言，其在工作中总会遇到各种各样的问题，尤其是在管道设计和压力控制中，更是存在着明显的安全隐患，也极容易导致各种事故或者材料浪费现象的出现，因此在工作中就必须对于这些问题进行预防和管理，从而实现工作的全面总结，以提高工程施工要求。

2.化工工艺设计概述

化工生产是一项技术含量高、工作流程复杂、多变的工作模式。一个优秀的工艺设计是完成生产基础的一种工作模式，其在工作中大数是由资料和相关的科研成果共同编制而成，从而形成了一套系统化的管理模式和技术要求模式。在目前的工作中其数据的可靠性、完整性、大批必须进行深入全面的总结和研究，确保其在工作中能够满足预计的工作模式。就一般而言，一项化工生产工艺是一个特殊、复杂而又多样化的工作模式。就化工企业工作而言，其在工作中本身就存在着一个工作量大、设备多、管道复杂的工作环节，因此其在工作中无论是对哪个环节分析，都需要进行高度的分析与重视，确保各环节的工作模式都能够满足工作要求，从而形成系统化、完善化以及全面化的管理方式。但是在工作的过程中对于其中存在的各方面问题，因此在工作中进行分析和思考必不可少，这些问题主要是原材料的特殊性、生产工艺的复杂性、管道的布局也较为复杂。因此一般在一些规模较小的企业和单位为了得到良好的工作效益和节约投资要求，可能会不按照相关标准进行设计，这就极容易引起一些不必要的问题。

3.化工工艺设计中的常见问题

3.1 安全危险问题

在化工工艺设计中，安全问题比较常见，应该给予高度的重视。要保证化工工艺设计的安全，需要注意多个方面，包括工艺物料、工艺路线、化学反应装置、管道、阀门、电气等。我们需要注意工艺物料的物理化学性质、考虑其稳定性、关注其化学反应活性、判断其是否具有燃烧和爆炸的特征、判断其是否有毒等。关于工艺路线，我们需要考虑哪一条路线能减少甚至于消除危险物质的含量。化学反应是产品生产的核心，只有通过反应，才能得到所需的化学产物，但是，我们必须要考虑反应会带来的危险因素。

3.2 设备安装设计问题

如果在工程设计中不够重视设备安装设计，或是在设备安装设计工作上不够细心、缺少经验，就会造成不必要的返工等问题，减缓施工的进度同时降低施工的质量，这是大量的施工实践告诉我们的经验。

化工工艺设计中包含着设备安装设计，但是，它往往被工艺设计人员所忽略。实际上，设计安装设计的内容很重要，我们必须重视它在整个工程设计中发挥的作用。

4.化工工艺设计措施

4.1 管道压力分析

4.1.1 确定设计原则，是要在对管道压力进行分析总结之后才能确定下来的，根据分析之后确定的管道压力进行设计，满足管道工作时的最大压力，对管道中装有安全泄放的装置进行压力测试，确保工作中各方都能处理分解压力，同时要对管道压力中存在的问题进行及时的分析。设计原则的确定还要对管道各个设备的链接进行完善，确保各个设备链接后，实际的压力不能小于设计的压力。安装置真空管道最大限度不能超过设计范围的一点二五倍，而且要对真空装置进行控制，管道内部各个压力值都要进行严格的处理。

4.1.2 设计要点。管道的设计要点和采取的宗旨是安全第一。进行设计的时候，对于管道设计中不确定的因素进行分析，结合相关规范以及准则合理的进行解决。设计人员要熟悉材料个、设备的性能和使用状况，避免工作中出现混乱的局面，同时当材料或是设备出现问题也能及时解决，确保生产在安全的、有序的环境下进行。

4.1.3 材料选择。工作人员要对材料的优势和使用上面最大程度的发挥其优势，同时对于存在的问题进行分析解决，全面的对各种隐患进行预防。目前我们最为常见的化工装置材料有铸铁（灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁）、碳素钢、合金钢等等。碳素结构钢是与GC1级压力管道不得在一起使用的，无缝钢管与GC1级压力管道应该在一起。碳素钢对于输送有毒、可燃性介质的管道起到一定的作用，不过使用的时候尽量少用或是不用，一般像是碳素钢、碳锰钢和锰矾钢，在温度高于四百二十五度，可能会出现石墨化现象。对于金属材料来说要避免腐蚀。

4.2 阻火器

阻火器的定义为在气体流通到设备中，作为一种安全防护的设备阻止火焰的蔓延。一般阻爆燃型阻火器和阻爆轰型阻火器是根据阻火器的性能不同进行划分和选用。放空阻火器和管道阻火器使用的场合不同，而充填型、板型、金属网型、液封型、波纹型是按照阻火器的结构不同进行的划分。一般在选用合适的阻火器，是要根据实际的使用场所需要进行选择，选用合适的阻火器，确定阻火器的位置和点火源的方向后，使用单向和双向型阻火器就可以确定。根据工艺气体或蒸汽的爆炸分级MESG值选用阻火器，选用阻火元件的允许间隙应小于工艺气或蒸汽的MESG值。

4.3 安全阀

4.3.1 安全阀是在弹簧或是导阀控制的阀门，设定的压力被入口处静压超过时，阀瓣上升以泄放被保护系统的超压，直到回降到回座压力，安全阀可以自动关闭。

4.3.2 按照GB/T122414《安全阀一般要求》将安全阀分为直接荷载式、带动力辅助装置式、带补充载荷式、先导式；根据按阀片开启高度分为全启式、微启。

4.3.3 安全阀的设置场压力设计要小于外部压力，设备或是管道系统出口被关断或是阻塞，设置的位置会在被关断的容积式泵和压缩机的出口管道。也会出现在气流通过的管道，安全阀的设置会因冷却水或是回流中断、沸气输入热量过多引起超压的蒸馏塔顶发挥作用。