化工工艺设计中存在的问题研究

赵永刚

摘 要：化工工艺作为指导整个生产的方案更是应该注重安全，设计人员要在熟悉整个生产流程的基础上，尊重原理，结合实际，以安全规范为准绳来设计化工工艺，进而达到安全与生产兼顾，安全的指导生产的顺利进行。文章就化工工艺设计中的一些安全注意事项进行讨论。

关键词：化工工艺；工艺设计；安全危险

化工行业在国家的发展和居民的生活中都扮演着重要角色，化工行业不同于其他行业有其自身的特殊性。在整个化工生产过程中，因其总是伴随着安全问题，因此应当把安全生产放在首位。化工工艺作为指导整个生产的方案更是应该注重安全，设计人员要在熟悉整个生产流程的基础上，尊重原理，结合实际，以安全规范为准绳来设计化工工艺，进而达到安全与生产兼顾，安全的指导生产的顺利进行。下面我们就化工工艺设计中的一些安全注意事项进行讨论。

化工规范是根据生产所需的原科物理和化学特性、生产中的中间品和成品的物理化学特性以及保存的难易程度和对人造成的危害，是否容易发生事故以及一旦发生事故造成的危害等将安全等级进行划分。

1 工艺流程设计

1.1 前期准备设计

前期准备设计主要是为了从理论上推测工艺设计的可行性，从而指出下一阶段需要检测的项目和检测测试参数。

1.2 中期准备设计

中期准备设计为的是对前期准备设计确定的工艺设计进行试生产，看生产时生产能否按照预期持续进行，以及检测一些必要参数，看看生产时产生的中间杂质对工艺流程及对最终产品的影响。上述部分在中试中可以有选择行的进行检测，未必需要全部进行。

1.3 概略设计

概略设计是在经过概念设计、中试设计后选定的最佳方案。

1.4 初步设计

初步设计是精细化工工程设计的第一阶段。应按照概略设计进行工程总体布局规划和工程造价预算，对设计中的技术要求和资金规划有一个大概的方案，从而将概略设计变成具体的规划方案。方案要能包括所有施工前期的准备工作的规范和要求。

1.5 施工蓝图设计

施工蓝图设计是将审批后的初步设计变成明确标注有设备布局情况、尺寸和施工要求的图纸，并附带文字解释。

2 化工工艺设计难点

2.1 可供参考的资料不足

化工工艺设计时需要相关的资料做参考，而资料通常是由一些科研单位根据现有的数据和资料编制而成，这就造成无法得到可靠和完整的参考资料。

2.2 工艺流程独特

由于化工工业独立于其他常规产业，其化工装置自成体系，因此这就造成了在设计工艺时对装备设计和选型有特殊要求。

2.3 结构及布局复杂

设计工作量大：化工工业建设大都投资大，规模大，投产后使用时间长等特点。这就要求对管道的疲劳特性、耐温耐压性和抗腐蚀能力做出相应考虑。

2.4 时间短任务重

工程要求设计周期短，任务重。化工工艺设计往往要缩短正常的设计周期，从而为了能够尽快开工建设，工厂早日投产，有时会发生边开发边设计，边建设边更改设计的现象，这就为工艺设计中的安全问题提出了更高的要求。

2.5 影响因素众多

设计时可能会处于缩短设计和建设周期、节约资金等的考虑而未能完全按照规范规定。

以上这些影响因素，都会在设计中造成潜在的事故隐患。因此，化工工艺设计时对于潜在危险发现和控制就显得尤为突出。

3 潜在危险的发现和控制

潜在危险实际上就是生产中的安全隐患。潜在危险的发现就是通过对生产整个过程进行解剖，发现不易暴露出来的危险因素，并针对性的从它们产生的方式、种类、位置到产生的原因，并针对这些潜在危险提出相应的解决方案进行解决，并根据这一特性分析看是否还有同类危险，预防或降低危险发生的可能性。对装置的安全运行策提出措施及建议。要按照安全设计的规范设计管路，避免使用不成熟的工艺和不可靠的设计。如必须使用，应当在使用时附加的安全防护措施。设计时要注意以下几个方面：

3.1 工艺物料

要对生产所需的物料及生产过程中出现的中间产物从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辨识，做的心中有数，对可能因为物料特性造成的安全问题做好针对性的设计。

3.2 工艺流程。工艺流程要尽量选取产生危险物质少的工艺流程。

3.3 化学反应容器。化工产业是通过一系列的化学反应从而得到所需的产物，而化学反应总是具有一定的危险性。化学反应的种类繁多，而且当反应速度快、放热量大，正是以上因素造成反应器设计的困难，由于缺少相关的数据，对如何应对反应时的突发事件无法做出及时而规范的应对，这些都是造成设计难度增大的因素。而反应所需要求的不一样也造成设计困难的原因之一，比如反应时的搅拌问题，反应物料的加入顺序问题，以及物料的加入量控制等，这些问题一旦设计不当就有可能造成反应的失控从而引发事故。

设备设计时对反应容器结构强度有一定的要求，要符合安全设计规范，避免因设计不当而造成的事故，而且一定要设计有足够的密封性，防止因密封不好而造成的泄露或空气进入影响反应的进行造成生产失败，而由于化工生产的物料可能为易燃易爆或有毒物质，泄漏可能导致火灾或中毒，造成人员或财产损失。对高压密封结构在设计时要符合相应的化工压力容器行业安全规范，做到在运行过程中不论温度和压力有何变化，仍要保持足够的密封性，如果容器由于超压而产生容器结构发生变化，进而引发破裂或爆裂等，造成人员和财产损失.因此在设计时要在容器上设计安全释放装置，在压力超过容器设定的安全警戒值时自动开启释放容器内多余的压力（这句话去掉），同时释放时还要注意安全问题，不能只是简单的释放入空气中而已。

3.4 管道及阀门

因化工工业管道输送的物料一般具有易燃、易爆、腐蚀和毒性，一旦破裂将会造成严重的后果，因此在选用管道时要选用相应的特性。而阀门装在管道上用来调节介质的流量或压力的一种装置，因介质的特殊性，一旦需要开启是不能及时开启或开启不到位将会造成事故轻则生产失败，重则造成安全事故，因此在阀门的选型时要注意选择具有易操作，耐腐蚀，使用可靠等特点。

3.5 电气

在设计电气时，要根据工艺的要求，在设计时要根据规范合理的设计电气线路，防止因设计不当而引起的安全事故。

3.6 化工产业园区的管理和布局

我国在化工产业园区的管理和布局虽然经过多年的学习和探索，事实上与国外还是具有一定的差距，存在监管滞后的现实，而针对这一现状，应当构建由政府、社会中介机构和企业三方组成的一体化的综合管理新模式，设立统一的安全监管和危机应急处理部门。建立三方连带责任追究机制，使管理者从意识上思想上对监管重视起来，尽最大的努力地把园区内的安全风险降到最低。通过对园区内的生产安全实行科学、规范、可视、高效的解决方案；时刻准备着应对突发事件的发生，将生产安全提高到新的转变上来，将安全问题由原来的被动应付型向主动保障型的转变。建设起全过程、全方位、空间立体的企业生产安全系统，尽最大的努力来提高园区的生产安全水平。

4 结束语

化工安全生产伴随着生产的全过程，要严格按照相关的法律法规，严抓化工工艺设计的安全，要及时发现设计缺陷并及时加以改进，绝不拖沓，从而将安全落到实处，如此才能保证生产的安全。

参考文献

[1]郝建波.化工企业安全设施设计中难点问题讨论[J].科技风，2010，14.

[2]叶君乐，蒋军成，张明广.设计初期化工过程本质安全化设计策略[J].中国安全生产科学技术，2010，3.endprint