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化工工藝設計中安全風險識別及控制

2020-12-09 10:50陳書鵬
中國電氣工程學報 2020年8期
關鍵詞:工藝設計化工設備化工工藝

陳書鵬

摘要:近些年,由于社會高速發(fā)展,帶動了我國各個領域的進步。目前,在實際化工企業(yè)生產(chǎn)過程中,化工工藝作為產(chǎn)品設計過程中極為關鍵的部分,通過實際調查發(fā)現(xiàn),當前化工工藝設計環(huán)節(jié)中還存在大量的安全風險,嚴重影響了化工企業(yè)生產(chǎn)工作的穩(wěn)步推進。為了確?;て髽I(yè)順利進行生產(chǎn)工作,企業(yè)首先就應該結合化工工藝設計的特點,準確找出其中的安全風險因素,進而提出針對性的防范措施?;诖?,在接下來的文章中,將針對化工工藝設計風險防范措施方面進行詳細分析,希望能給相關人士提供重要的參考價值。

關鍵詞:化工工藝;工藝設計;安全問題;化工設備

引言

從化工工藝設計的角度來說,保證安全生產(chǎn)為化工過程以及裝置設計的重點,為核心部分和基礎,貫穿于化工設計全過程。化工單元操作的類型較多,比如流體輸送和傳熱以及精餾等存在著很多的危險因素,影響著化工生產(chǎn)的安全性。因此,深度分析此課題,提出強化化工工藝設計安全水平的策略,有著重要的意義。

1化工工藝設計的特點

化工工藝的設計不僅對設計有很高的要求,還對技術工藝有著十分苛刻的要求,所以單單有較好的設計理念還不夠,還需要超高的設計工藝,呈現(xiàn)出奇異的追求。一般來說,相關科研單位根據(jù)在實驗中已有實驗數(shù)據(jù)進行修改和設計,最終的結果是可以完成化工工藝的設計,因此往往會出現(xiàn)設計不完整的特點,另外,并沒有嚴格的流程和程序對加工的產(chǎn)品進行檢驗,之前的數(shù)據(jù)也并不適合現(xiàn)在產(chǎn)品的設計要求,不符合現(xiàn)實的情況。除此之外,產(chǎn)品所包含加工工藝設計又包含周期性的特點,這就造成了市場中誰的產(chǎn)品先出現(xiàn)誰就會占據(jù)主導的現(xiàn)象。所以,在進行化工產(chǎn)品設計的時候,需要打破傳統(tǒng)的化工設計周期,在施工的時候臨時改變施工設計方案的現(xiàn)象非常常見。很多企業(yè)在生產(chǎn)產(chǎn)品的時候,通常會考慮生產(chǎn)的成本大小,為了追求經(jīng)濟效益,往往會降低生產(chǎn)成本,會直接體現(xiàn)在生產(chǎn)工藝方面,生產(chǎn)工藝會大大折扣。在某些特殊的情況下,為了獲得測量數(shù)據(jù)和生產(chǎn)數(shù)據(jù),企業(yè)也會進行大規(guī)模的開發(fā)。所以,在化工過程的設計和風險控制方面,會有更多的人參與并關注。

2產(chǎn)生化工工藝危險的原因分析

2.1工藝設計不合理

化工工藝設計需要綜合考慮原材料、生產(chǎn)工藝、反應容器、設備、安全保障等多個方面因素,工藝設計是否科學,會直接影響到整個化工工藝生產(chǎn)是否安全。工藝設計不合理的現(xiàn)實表現(xiàn)主要有:未對工藝進行對比選擇;未經(jīng)有資質設計單位設計,簡單復制過往類似工藝設計,未充分、全面辨識工藝可能存在的安全風險,將不合理的化工工藝設計應用到實際生產(chǎn)中,誘發(fā)各種安全風險事故。

2.2化工原料

化工生產(chǎn)是利用化工原料,在高溫、高壓、催化劑等條件下,經(jīng)過復雜化工反應及各種物理操作后制成化工產(chǎn)品。一般來說,化工生產(chǎn)作業(yè)中需要用到多種化工原料。因為使用的化工品類別有差異,所以產(chǎn)生的危害也不同。比如,酸堿具有腐蝕性,多種石油化工產(chǎn)品易燃易爆,有的化工品需要低溫儲存,有的化工品品需要伴熱,有的化工品儲存需要加氮封預防自聚,在化工品的儲存和運輸?shù)拳h(huán)節(jié)若考慮不周都可能引發(fā)安全事故。因此,設計時要做好嚴格的把控。

2.3化工工藝路線設計

化工工藝設計時還需要考慮其整體和局部工藝路線的設計。首先,化工工藝路線的設計要以實際生產(chǎn)需求為基礎進行優(yōu)化設計,以保證工藝生產(chǎn)的有序進行。同時化工工藝路線的設計過程存在很多的影響因素和工藝生產(chǎn)環(huán)節(jié),具有一定的復雜性。因此設計人員必須具有良好的化工生產(chǎn)專業(yè)技術及設備、工藝設計技能,能夠及時、有效地辨識出工藝線路中存在的一切風險。最后,設計者還應該在各個環(huán)節(jié)適當設置排污排放檢測過程,避免副產(chǎn)品、廢水、肥料隨意排放的問題出現(xiàn),給周圍居民、環(huán)境造成不良影響。

3化工工藝設計風險識別及控制對策建議

3.1認真鑒別工藝材料,選擇適當?shù)墓に嚶肪€

為了能夠合理進行化工工藝設計工作,防止風險問題的發(fā)生,在實際工藝設計過程中,化工企業(yè)就必須對工藝物料的選擇環(huán)節(jié)形成高度重視。首先,結合化工工藝物料的化學形式以及反應情況等,對物料實施全面的鑒定,確保企業(yè)能夠選擇具有較強穩(wěn)定性的物料。與此同時,企業(yè)還應該合理的選擇工藝路線,通過實際調查發(fā)現(xiàn),正因為化工企業(yè)在工藝設計過程中選擇了合理的工藝路線,進而不僅防止風險因素對企業(yè)生產(chǎn)的威脅,而且也是提高企業(yè)整體經(jīng)濟效益的關鍵。

3.2貫穿安全控制理念

從化工工藝設計的角度來說,其是為了保證生產(chǎn)活動的安全性,同時保證工藝運行的連續(xù)性。一般來說,化工反應過程較為復雜,各種設計元素和環(huán)節(jié)等的把控效果,直接影響著生產(chǎn)的安全開展,同時直接決定了企業(yè)的經(jīng)濟效益,若發(fā)生安全事故,則會造成重大損失。在進行設計時,為不斷提高設計的安全水平,設計人員要做好化工生產(chǎn)活動的分析,結合生產(chǎn)活動特點,加大設計重點以及安全隱患等的分析,對設計的工藝方案進行優(yōu)化,提升化工工藝的水平,提高產(chǎn)品的質量,確保生產(chǎn)操作的安全性,保證化工生產(chǎn)的成本效益以及安全性。開展化工工藝設計,必須要確保生產(chǎn)全過程的安全性,保證企業(yè)的生產(chǎn)效益以及人員的安全。設計過程要全面貫穿安全控制理念,注重優(yōu)化化工生產(chǎn)過程,最大程度上減少低效過程,進而減少因為化工反應造成的安全問題。除此之外,要做好材料性能的分析,優(yōu)選設備、管道材料,減少安全問題的發(fā)生,確保安全生產(chǎn)活動的有序開展。

3.3優(yōu)化工藝路線設計

化工企業(yè)建立的目的之一肯定是盈利,因此一般而言,化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品不止一類,很多時候會將產(chǎn)生的副產(chǎn)物作為副產(chǎn)品進行加工,作為副產(chǎn)品銷售。要實現(xiàn)產(chǎn)品的多樣化,都需要優(yōu)化化工工藝路線設計。例如石灰石鍛造行業(yè)的最根本目的是生產(chǎn)石灰塊或面,但是這個過程中會產(chǎn)生二氧化碳。這時企業(yè)可以考慮將二氧化碳當做副產(chǎn)品賣給生產(chǎn)水楊酸的企業(yè)。但是線路的優(yōu)化設計在給企業(yè)增加效益的同時,會因為線路和工藝的復雜性增加生產(chǎn)過程中的安全風險。因此為了提升工藝生產(chǎn)過程的安全性,設計者必須對生產(chǎn)中設計的原料、設備及生產(chǎn)條件等進行綜合評價、分析,并在此基礎上對化工工藝路線及具體的工藝生產(chǎn)流程、方案進行優(yōu)化,盡可能地選擇危險性小的原材料進行生產(chǎn)。

3.4化工泵、閥門的安全危險識別和控制

在化工設計過程中,泵的安裝和布置一般具備一定的要求,在具體實施操作的時候需要符合安全生產(chǎn)部門的生產(chǎn)和檢修要求,同時,在進行化工設計的時候需要將泵的氣蝕余量因素予以充分的考慮,結合不同泵的特點和輸送材料來選擇不同性能、種類的泵。比如葉片式的泵是由泵內部的葉片在旋轉狀態(tài)下產(chǎn)生離心力作用,之后將液體順利吸入或者排出的過程。容積泵是由泵活塞或者轉子在反復旋轉運動和擠壓的作用下來將液體吸入或者壓出。

閥門則是介質流動系統(tǒng)中的一個重要設施,在調節(jié)介質流量和壓力方面起到了十分重要的作用。閥門的功能包含切斷和接通介質兩種,同時在使用的時候還能夠有效控制流量、改變流量、引導介質的基本流動方向,從而在最大限度上減少介質回流。在化工設計中常用的閥門是截止閥,即關閉閥瓣沿著閥座中軌線線性移動的閥門,在移動的過程中閥座銅扣和閥瓣的運動軌跡呈現(xiàn)出一種正相關關系。

結語

化工工藝設計中的安全問題較多,為實現(xiàn)有效把控,要從多方面入手。結合典型的安全問題,提出了以下設計策略:貫穿安全控制理念;合理選擇工藝路線;做好設備安全性的設計把控;優(yōu)化化工工藝路線。

參考文獻

[1]孫波.化工工藝安全設計中危險識別和控制研究[J].科技與創(chuàng)新,2017(19):39-40.

[2]陸君花.化工工藝設計中安全危險的識別與控制[J].浙江化工,2019,40(04):28-31.

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