浅谈化工工艺设计对设备安全的影响

石芳

（阳煤平原化工有限公司，山东 德州 253100）

化工设备是化工厂生产过程中必不可少的硬件设备。因此，化工设备的安装是否正确、合理，关系到化工产品生产的安全。目前生产自动化、智能化技术在化工装置中的推广应用越来越普遍，所以企业对化工过程设备的安装和设计要求越来越高，检验也越来越严格。化工过程设备的安装与设计对生产运行的各个方面，如生产成本、产品数量、环境保护乃至生产工人的积极性都有很大的影响。

一、化工工艺中的设备安装设计的重要性

化学工业涉及许多易燃易爆的化学品。因此，为了保证化工生产的安全，有必要对化工设备的安装工艺进行科学、全面的设计，以避免在实际生产过程中发生化工设备问题，导致生产事故的发生。目前，随着我国化学工业的快速发展，传统的粗放式生产方式已被时代淘汰。化工生产的安全与环境保护越来越受到人们的重视。为了避免化工原料的生产，有必要对化工生产过程中的设备安装进行设计。渗漏。化工设备的合理安装提高了生产效率。研究表明，化工工艺设备的安装是影响化工产品质量的关键因素。例如，反应堆安装。科学合理的反应器安装可以降低化学反应的风险。同时减少了物料的输送路径，避免了物料的浪费，大大提高了化工生产的反应速度。此外，工艺设备的安装设计可以优化生产原料、萃取剂、溶剂的管道分布，提高管理设计的合理性。最后，对化工设备的安装设计进行优化，可以有效提高化工企业设备的性能和使用寿命。由于化工产品的腐蚀性，设备在使用过程中会发生不同程度的腐蚀。优化设备安装设计可以提高设备的焊接质量、气密性、耐腐蚀性等性能，实现化工设备的长期无故障运行，在一定程度上提高生产效率和安全性[1]。

二、化工工艺中影响设备安全的因素分析

根据我的工作经验，我获得了很多相关信息。通过对国内外一些化工生产企业事故案例的分析，发现化工设备设计过程中存在几个突出的、常见的安全问题。

（一）化学物料的问题

在化工企业的生产过程中，不可避免地会涉及许多化工原料。这些物质可能是高风险的化学品、添加剂、中间产品、最终产品或有毒或有害的副产品。根据这些化学反应材料的不同物理化学性质，大致可分为以下几类：1易燃易爆气体，如氢气、甲烷、一氧化碳等。腐蚀性化学试剂，如硫酸、氢氟酸、硝酸等。（3）有毒有害的有机化学品，例如工业上常用的基本化学品，例如萘、苯等。设计人员在设计化工设备时，必须充分了解和掌握涉及化学反应的各种化学品的化学性质，以便在设计过程中充分考虑化学性质对设备安全的影响[2]。

（二）反应条件的因素

在许多化学反应中，由于常温常压下反应物转化率低，需要对目标产物的产率或选择性进行优化。通过设置高温高压反应条件，可有效地解决原料转化率低、选择性差的问题。然而，高温高压的反应条件对化工设备的材料提出了更严格的要求。因此，设计人员必须将化学反应条件对化工设备安全性的影响纳入化工设备的整个设计过程，以选择合理的化工设备材料[3]。

（三）工艺路线因素

在化学工业中，许多反应的反应机理和反应途径仍有很大的争议。有些反应常常伴随着许多副反应并产生各种副产物。化学反应本身的复杂性对化学反应器的设计提出了更高的要求。如果想要通过化工设备设计来提高化工设备操作和操作的安全性，就需要综合考虑各种不确定因素和未知情况。一些化学反应在开始时可能会表现出相对稳定的化学反应特性，但随着反应的进行和不断产生新的物质，反应器内的情况会发生剧烈的变化。此外，外界环境的物理化学特性也会影响化学反应的安全性，这也是化工设备安全设计中不可忽视的重要因素[4]。

（四）化工设备腐蚀问题

一些化工设备的原材料是金属设备，如铁和铜。氧化反应常常发生在潮湿的环境中，导致设备表面的电化学腐蚀。反应中使用的强酸、强碱性物质也会对化工设备造成化学腐蚀，降低化工设备的性能和使用寿命。

三、化工设备安全设计有效措施

（一）厘清化学反应的特点

在化工设备的设计和制造之前，有必要事先了解具体应用在化工设备、化学反应中的特点，包括：原料、反应目标产物、反应条件、反应副产物、用于催化剂等工厂生产环境，考虑到以上条件，可以保证化工设备在实际生产过程中不会发生安全事故或安全隐患。

（二）做好化工设备材料的防腐蚀保护措施

一般来说，化学设备的腐蚀大多发生在金属设备上。化工设备的防腐措施主要集中在两个方面：一是使用耐腐蚀材料。目前，常用的耐腐蚀材料有合金材料和高分子材料。当然，一些非金属材料也具有较强的物理和化学性能，抗强酸、强碱化学腐蚀。这是提高化工设备安全性，延长其使用寿命的发展研究方向。从经济效益的角度来看，耐腐蚀材料在化工设备中的应用必然导致化工企业生产成本的增加，但可以大大延长化工设备的使用寿命，降低化工设备更换和维护的频率。第二，在化工设备中加入缓蚀剂，以减低化工设备受化学物质腐蚀的程度。化工生产中会使用大量的水，化工设备在长期潮湿的环境中，会导致设备和氧气在空气中电化学腐蚀。合理使用缓蚀剂可有效防止循环冷却水的电腐蚀，避免对化工设备造成不良影响。此外，企业在使用此类设备时，应当按照国家有关行业标准对检测不合格的设备进行检修或更换[5]。

（三）科学合理地选用化工设备制造材料

在化工设备的设计和制造中，经常使用大量的金属和非金属材料。金属材料主要包括碳钢、不锈钢、金属合金等；非金属材料主要包括石墨、搪瓷玻璃、玻璃钢、塑料等金属材料会因腐蚀而降低设备的使用寿命，而非金属材料则不能承受苛刻的工艺反应条件。因此，在选择化工设备和材料时，必须综合考虑车间生产环境、生产工艺、使用寿命、制造和维修费用等因素[6]。

由于化工生产中存在许多危险因素和不确定的未知条件，化工设备的安全稳定运行对降低化工企业安全事故发生的概率至关重要。因此，化工设计人员必须充分考虑各种因素对化工设备安全性能的影响。这不仅是对自己的工作负责，也是对化工企业的安全生产，也是对公司员工的人身安全负责[7]。

结语

化工过程设备安装过程中的设备安装为化工生产的设计提供了有效地保障，安全可靠的设备安装使用了科学的方法，并结合设计方案和设计标准对设备进行监督和质量控制，努力避免化工生产过程中的安全事故，确保化工企业的可持续发展。