王恩霞

摘要：安全問題是各行各業(yè)在展開相應(yīng)工作時首先要考慮的因素，化工工藝設(shè)計(jì)由于其自身具有的特殊性，對于安全的考慮更是應(yīng)當(dāng)放在首位。本文將簡單論述化工工藝的設(shè)計(jì)理論，找出化工工藝設(shè)計(jì)中常見的問題并尋求對策，同時將有針對性的提出促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)良性發(fā)展的建議。

關(guān)鍵詞：化工工藝 設(shè)計(jì) 安全問題 控制

一、化工工藝設(shè)計(jì)理論概述

1.化工工藝設(shè)計(jì)的流程

化工工藝設(shè)計(jì)是一個按照流程不斷推進(jìn)的過程，首先產(chǎn)生的是概念設(shè)計(jì)。概念設(shè)計(jì)是一個類似模擬的過程，主要是對擬建的項(xiàng)目構(gòu)建一個大致的輪廓，用來驗(yàn)證設(shè)計(jì)的方案是否符合工藝條件和生產(chǎn)路線。緊接著會有中試設(shè)計(jì)，這是設(shè)計(jì)的深化過程，主要是為檢驗(yàn)整個設(shè)計(jì)路線的合理性、有效性及是否能正常運(yùn)作。然后進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段，這個階段基本是將前期的理論設(shè)計(jì)落到實(shí)處，會依據(jù)項(xiàng)目所在廠址及四周環(huán)境，從多方面對項(xiàng)目進(jìn)行綜合考量，提供建廠依據(jù)。最后則是施工圖設(shè)計(jì)了。有了前期所有的這些完備的理論依據(jù)后，設(shè)計(jì)合理的施工圖，擬建廠房。

2.化工工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

化工工藝設(shè)計(jì)過程由于每一個項(xiàng)目有其特有的功能，因此每一個項(xiàng)目都具備其自身獨(dú)有的特點(diǎn)，然而總體而言，化工工藝設(shè)計(jì)有一些共同的地方。

首先化工工藝設(shè)計(jì)的工作量是很大的。每一個項(xiàng)目的總體投資都很大，且由于化工設(shè)計(jì)自身具備一定復(fù)雜性，所以使用的各類設(shè)備會特別多、化工原來的種類也會十分龐雜，這直接讓設(shè)計(jì)過程的工作量十分繁重。

其次化工工藝設(shè)計(jì)要求盡量縮短周期。首先這是由于市場導(dǎo)向的因素，項(xiàng)目只有盡快建成才能給企業(yè)帶來效益。所以設(shè)計(jì)過程往往是和建設(shè)過程一同進(jìn)行的，一邊建設(shè)一邊對設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，盡量縮短設(shè)計(jì)周期。

二、化工工藝設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及其控制

化工工業(yè)設(shè)計(jì)中常見的安全隱患問題主要存在于以下幾個方面：

1.化工原料的安全問題

很多化學(xué)藥劑都是存在一定危險(xiǎn)性的，有的有毒，有些特定的化學(xué)藥劑如果放在一起可能產(chǎn)生反應(yīng)，有的反應(yīng)可能伴隨爆炸等安全隱患。在工藝物料的使用上，一定要對物料的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)有明確的辨別，特定物料用特定的容器或裝置盛放，會發(fā)生反應(yīng)的物料一定要分開存放，這樣才能避免由于物料產(chǎn)生的安全隱患。

2.工藝路線的安全問題

化工工藝設(shè)計(jì)在前期都會設(shè)計(jì)若干條工藝路線，就是為了后期建設(shè)中參考備用，以選擇最合適的路線。工藝路線選擇時，要綜合考量廠址、廠房周圍環(huán)境，以及各方面因素綜合一起可能存在的安全隱患，能夠最大程度避免安全問題發(fā)生的工藝路線通常應(yīng)當(dāng)作為首選。

3.化學(xué)反應(yīng)裝置的安全問題

化學(xué)反應(yīng)的順利發(fā)生是獲得所需產(chǎn)物的核心，一定程度上，化工工藝的設(shè)計(jì)過程就是為整個化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生而服務(wù)的，然而實(shí)際情況中，化學(xué)反應(yīng)過程往往是存在最多安全隱患的過程。化學(xué)反應(yīng)的種類很多，有的反應(yīng)會發(fā)生速度非?？?，且伴隨大量熱量的產(chǎn)生，反應(yīng)一旦失控，后果難以想象。因此在反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)中，一定要充分考慮如何有效控制反應(yīng)進(jìn)程，反應(yīng)一旦面臨要失控的狀態(tài)，如何能夠及時的讓反應(yīng)過程放慢或停止。反應(yīng)過程中，化學(xué)原料按照怎樣的先后順序加入，催化劑的用量及加入時間如何控制，如何對裝置進(jìn)行冷卻降溫，都是裝置設(shè)計(jì)過程中需要綜合考慮的。此外，化學(xué)反應(yīng)通常伴隨特定的產(chǎn)物，除了需要的那一部分，不需要的產(chǎn)物如何收集、處理、排放，如果是有毒有害的物質(zhì)，如何處理，這也是反應(yīng)裝置設(shè)計(jì)時需要考慮的因素。

4.管道及閥門的安全問題

管道和閥門是用來控制用料輸送的流量和速度的，尤其是針對那些具有腐蝕性的物料，如何防止其對于管段和閥門的腐蝕，是設(shè)計(jì)中需要考慮的，且對于易燃易爆及有毒的物料，也可以通過對管段及閥門的有效設(shè)計(jì)來控制其流量，避免危險(xiǎn)的發(fā)生。

5.整體園區(qū)的安全問題

在設(shè)計(jì)過程中，對于整體園區(qū)也應(yīng)當(dāng)有合理規(guī)劃，園區(qū)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)符合國家的相關(guān)規(guī)定，合理布局。園區(qū)設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)配備相關(guān)的安全監(jiān)管及危機(jī)管理部門，對整個反應(yīng)區(qū)時時監(jiān)控，對于反應(yīng)設(shè)備定期排查，一旦發(fā)生異常狀況馬上深入了解原因，對于故障問題要第一時間檢修。園區(qū)的安全系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)可視化，可以全方位采用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)監(jiān)控，這對于降低整個園區(qū)的安全隱患將起到很好的作用。

三、促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)良性發(fā)展的建議

化工工藝設(shè)計(jì)除了要注重整個項(xiàng)目后期運(yùn)作中能否很好的帶來效益，各個環(huán)節(jié)的安全考慮、整個項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展也是應(yīng)當(dāng)列入考慮范圍內(nèi)的。

1.物料的選擇

化學(xué)試劑的種類是非常多的，很多不同的物料通過特定的反應(yīng)過程都可以帶來結(jié)果產(chǎn)物。在物料的選擇上，除了要盡量選擇成本低廉的物料，對于物料的性質(zhì)也應(yīng)當(dāng)適當(dāng)做出考慮。盡量避免選擇易燃易爆或者有毒的物料，即使這樣的物料成本相對低廉，但其存在的安全隱患是很大的，一旦發(fā)生安全問題，經(jīng)濟(jì)損失將難以估量。

2.反應(yīng)過程控制

在確定了反應(yīng)原理、使用物料后，對于反應(yīng)過程一定要進(jìn)行有效控制。如果反應(yīng)發(fā)生速度極快且伴隨著大量放熱，一定要設(shè)計(jì)合理的反應(yīng)設(shè)備對過程進(jìn)行有效控制，避免危險(xiǎn)的發(fā)生。反應(yīng)過程控制的關(guān)鍵在于反應(yīng)裝置的選擇，反應(yīng)裝置的選擇上一定要將安全作為第一考慮。

3.產(chǎn)物的處理及利用

反應(yīng)過后，除了需要的產(chǎn)物，往往還會產(chǎn)生其他產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物如果有毒害，一定要采用有效方式將其收集或者用二次反應(yīng)將其消耗掉，絕對不能不經(jīng)處理而肆意排放到環(huán)境中，這種行為是極其不負(fù)責(zé)任的，是應(yīng)該杜絕的。此外，對于有的有使用價值的產(chǎn)物，可以將其收集起來，經(jīng)過一定的處理加以利用，或者賣給需要這種原料的廠家。這種方法不僅避免了浪費(fèi)，還為企業(yè)增加效益。

結(jié)論

化工工藝設(shè)計(jì)是一個龐雜的過程，設(shè)計(jì)到各個不同的環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)過程中首先需要考慮的就是安全問題。想要盡可能的排除安全隱患，對于化工原料要慎重選擇，工藝路線也應(yīng)當(dāng)合理，尤其是反應(yīng)裝置的設(shè)計(jì)，要能很好的控制反應(yīng)進(jìn)程，且能有效抵御反應(yīng)過程中可能伴隨的反應(yīng)失控問題。想要促進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)良性發(fā)展，則應(yīng)當(dāng)更多的考慮環(huán)境因素，且合理有效利用反應(yīng)的產(chǎn)物。

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