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【摘 要】 新形势下,随着人们在日常生产中安全防范意识的不断提高,以及对生产工艺设计的研究不断深人,促使人们对于化工工艺设计中存在的安全危险问题给予了越来越多的关注和重视受化工行业本身的特殊性影响,化工行业在安全危险的问题上要求极为严格,需要化工企业人员在日常生产的管理和操作上,提高对安全危险的识别和控制能力为此。文章通过对化工工艺设计的具体特征进行论述,总结出化工工艺设计的现状,并结合多年的工作实践,总结了化工工艺设计中安全危险的识别与控制方法和策略,总体上对化工工艺设计中的安全危险问题进行研究。
【关键词】 化工工艺;工艺设计;安全危险
由于化工生产的特殊性,其安全生产是所有化工企业的第一管理重点,对化工生产工艺进行安全管理是无可争议的,也是必须执行的。化工生产危险等级共分为5等,根据化工生产过程中使用的原料、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等来决定。不同的危险等级,需要我们采取不同的防范措施,也只有确定危险等级,我们才能确定防火间距、防爆等级,然后对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材等起到决定性的作用。
一、化工企业工艺设计的特征
从理论上分析,化工工艺设计分为不同的类别,主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。它们在化工工艺的实践中分别发挥着不同的作用。理论上而言,工艺流程图是根据根据工艺计算绘制而成的,将其参数传给设备专业,将其有关控制方面的参数传给自控专业仪表进行选型,进而完成最初的设备布置图,交由管道部门进行管道配置,并制出管道布置图纸,这就是化工工艺设计的主要内容。在整个设计过程中,化工设计人员必须贯彻落实化工设计的基本原则和基本精神,尤其是在细节方面。不仅要做到符合设计的基本原则和基本精神,还要灵活运用到实际中,不对生产造成影响,最终达到安全、高效的生产运转。化工材料根据不同的危险程度,共分为五级,这是由化工产品自身的性质和数量所决定的,并以此危险程度来确定防火间距和防爆等级等内容。因此,化工生产中,安全永远是第一位。
由于设计周期较短,而企业为了尽快占领市场,缩短建设周期,企业通常会打破正常的设计周期,边开发边设计,边建设边,导致出现大量的设计变更问题。化工企业规模参差不齐,一些规模较小的企业为节约投资,可能不会按照相关的操作规范、流程去做。以上都是化工企业工艺设计生产中存在的问题,这些问题都有可能引发安全事务,所以,对化工工艺设计进行危险识别和管理就显得尤为重要。
二、关于化工工艺设计
对于化工生产,我们必须掌握其生产原则与生产规范,并将其贯彻到设计、生产中去。灵活运用化工工艺设计中的细节,既符合规范,又不造成对生产的违背,促进化工生产的高效运行。化工生产,安全第一,我们首先要对化工生产中的不安全性进行分析,并熟悉各种原料和设备,以便生产时对号入座,工作人员还要根据化工生产危险等级实施安全管理,根确定安全管理中的防火间距、防爆等级,这样才能做好一对一的化工工艺安全管理,实现化工生产的稳定持续进行。
三、危险识别与控制
安全事故的发生通常是由一些危险隐患在得不到控制后爆发的,在化工生产中肯定存在各种各样的不安全因素,而这些因素也是诱发安全事务的主要原因,为此,及时识别和控制危险因素,对维护化工生产的安全性来说是十分重要的。危险识别与控制,是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件进行解剖和分析,找出危险因素存在的方式、种类、位置,并根据具体危险系数提出合理的、能消除和预防或降低装置危险性的措施,全面提高化工生产装置、设备、原料的安全性。为了预防工作人员使用不安全生產线路,避免使用危险物质、工艺和设计,可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而使这些危险因素不至发展成事故。
1.工艺物料
辨别物质危险,应从其理化性质、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辩识。
2.工艺路线
一种反应往往有好几条工艺路线。需要考虑的是采用哪条路线史能消除或减少危险物质的量。
3.化学反应装置
化学反应是产品的生产核心,化工生产就是为了让某些物质产生化学反应,从而达到得到某种产物的目的,但在反应中也常常会带来一些危险。因此,化工生产必须在反应器的设计和选型前,要想到将会发生或有可能发生的危险反应,以及反应器中哪些将导致失控反应,搅拌器有何影响等等。化学反应的类型很多,当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因导致反应器的稳定操作区域很小时,反应器控制方案的设计就是一个非常复杂且重要的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据,如果化学反应时空,如何让反应停止、或者放空,如何迅速使反应物不参与反应或进行处理等,都将成为了安全问题,也都是潜在的危险因素。
一些化学反应在正常环境下本身是很稳定,但如果出现冷却效果变差或过量加热,搅拌能力失效,反应物的过量加入,以及反应物加入顺序不当,反应器外部火灾,传热介质漏入容器等,都有可能发生反应时空的现象。在工艺设计中,设计人员要注意将反应温度限定在一定范围内,以免反应失控。从设备的安全角度去考虑,设备不仅要有足够的强度,防止爆裂,还应具有良好的密封性,这样才能防止介质泄露,因为大量介质的泄露会导致火灾或赌气,最终酿成巨祸。对高压密封结构的要求,其结构必须是可靠的,在温度和压力有波动的情况下,仍要始终保持严密不漏,如果由于某种原因容器产生了超压,容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏,造成恶性事故,因此,我们在容器上装有安全压力释放装置。
4.管道及阀门
化工生产所使用的原料大多易燃、易爆、腐蚀和毒性,运输管道容易受到腐蚀,阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施,它用来调节介质的流量或压力。
5.对化工工艺反应装置的选择和安全设计
化工产品生产,有很多反应类型,如置换反应、取代反应、裂解、聚合、氧化、还原、缩合反应等等,每一种反应都有不同的特性,有此是放热反应、有此是吸热反应,有此需要引发剂,有此需要催化剂,有此反应较慢,有此反应非常激烈,每一种化学反应,要使其处于可控状态,防止出现因反应不可控而造成超温、超压、甚至化学爆炸的情况。因此反应装置的选择,应根据不同反应类型的特点,设计或选择不同的生产装置。同时,反应装置类型也很多,如:按物料的投料流程可以分为间歇式或连续式,按反应器自身结构的不同,可以分为多种形式,如管式反应器、塔式反应器等。这此反应器可以满足不同的化学反应需求。在反应装置设计时,要充分考虑整个生产工艺的适应性和安全性,要选择合适的反应器类型。其次,反应装置的设计,在化学反应器设计时必须要充分考虑不同化学物质的反应条件。特别是对一此反应速快、放热量大的反应器的设置,要在设计上充分考虑避免反应失控的问题,为此,需要有紧急冷却系统、反应终止系统,同时,还可以采取保护措施来控制反应,比如在聚合反应生产中,在物料内加人一此阻聚剂,这样就可以达到抑制反应速度的目的,此外,可以通过正压操作来达到阻止外部空气进人设备内部的目的,避免反应策内发生燃烧、爆炸。
四、总结
安全的完成化工生产,其前提是要有一个优良的工艺设计,除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范外,还应加强工艺设计的安全性,设计人员要了解安全危险的识别与控制,及时发现设计的问题,并予以改正,以达到控制和防止事故的发生,实现本质安全的目的。
参考文献:
[1]高金吉,王峰,张雪等.化工生产人工误操作危险与可操作性分析研究[J].中国工程科学,2008(08).
[2]陶刚,张礼明.苯法马来酸酐生产危险分析及安全控制技术[J].工业安全与环保,2007(08).
【关键词】 化工工艺;工艺设计;安全危险
由于化工生产的特殊性,其安全生产是所有化工企业的第一管理重点,对化工生产工艺进行安全管理是无可争议的,也是必须执行的。化工生产危险等级共分为5等,根据化工生产过程中使用的原料、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等来决定。不同的危险等级,需要我们采取不同的防范措施,也只有确定危险等级,我们才能确定防火间距、防爆等级,然后对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材等起到决定性的作用。
一、化工企业工艺设计的特征
从理论上分析,化工工艺设计分为不同的类别,主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。它们在化工工艺的实践中分别发挥着不同的作用。理论上而言,工艺流程图是根据根据工艺计算绘制而成的,将其参数传给设备专业,将其有关控制方面的参数传给自控专业仪表进行选型,进而完成最初的设备布置图,交由管道部门进行管道配置,并制出管道布置图纸,这就是化工工艺设计的主要内容。在整个设计过程中,化工设计人员必须贯彻落实化工设计的基本原则和基本精神,尤其是在细节方面。不仅要做到符合设计的基本原则和基本精神,还要灵活运用到实际中,不对生产造成影响,最终达到安全、高效的生产运转。化工材料根据不同的危险程度,共分为五级,这是由化工产品自身的性质和数量所决定的,并以此危险程度来确定防火间距和防爆等级等内容。因此,化工生产中,安全永远是第一位。
由于设计周期较短,而企业为了尽快占领市场,缩短建设周期,企业通常会打破正常的设计周期,边开发边设计,边建设边,导致出现大量的设计变更问题。化工企业规模参差不齐,一些规模较小的企业为节约投资,可能不会按照相关的操作规范、流程去做。以上都是化工企业工艺设计生产中存在的问题,这些问题都有可能引发安全事务,所以,对化工工艺设计进行危险识别和管理就显得尤为重要。
二、关于化工工艺设计
对于化工生产,我们必须掌握其生产原则与生产规范,并将其贯彻到设计、生产中去。灵活运用化工工艺设计中的细节,既符合规范,又不造成对生产的违背,促进化工生产的高效运行。化工生产,安全第一,我们首先要对化工生产中的不安全性进行分析,并熟悉各种原料和设备,以便生产时对号入座,工作人员还要根据化工生产危险等级实施安全管理,根确定安全管理中的防火间距、防爆等级,这样才能做好一对一的化工工艺安全管理,实现化工生产的稳定持续进行。
三、危险识别与控制
安全事故的发生通常是由一些危险隐患在得不到控制后爆发的,在化工生产中肯定存在各种各样的不安全因素,而这些因素也是诱发安全事务的主要原因,为此,及时识别和控制危险因素,对维护化工生产的安全性来说是十分重要的。危险识别与控制,是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件进行解剖和分析,找出危险因素存在的方式、种类、位置,并根据具体危险系数提出合理的、能消除和预防或降低装置危险性的措施,全面提高化工生产装置、设备、原料的安全性。为了预防工作人员使用不安全生產线路,避免使用危险物质、工艺和设计,可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而使这些危险因素不至发展成事故。
1.工艺物料
辨别物质危险,应从其理化性质、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辩识。
2.工艺路线
一种反应往往有好几条工艺路线。需要考虑的是采用哪条路线史能消除或减少危险物质的量。
3.化学反应装置
化学反应是产品的生产核心,化工生产就是为了让某些物质产生化学反应,从而达到得到某种产物的目的,但在反应中也常常会带来一些危险。因此,化工生产必须在反应器的设计和选型前,要想到将会发生或有可能发生的危险反应,以及反应器中哪些将导致失控反应,搅拌器有何影响等等。化学反应的类型很多,当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因导致反应器的稳定操作区域很小时,反应器控制方案的设计就是一个非常复杂且重要的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据,如果化学反应时空,如何让反应停止、或者放空,如何迅速使反应物不参与反应或进行处理等,都将成为了安全问题,也都是潜在的危险因素。
一些化学反应在正常环境下本身是很稳定,但如果出现冷却效果变差或过量加热,搅拌能力失效,反应物的过量加入,以及反应物加入顺序不当,反应器外部火灾,传热介质漏入容器等,都有可能发生反应时空的现象。在工艺设计中,设计人员要注意将反应温度限定在一定范围内,以免反应失控。从设备的安全角度去考虑,设备不仅要有足够的强度,防止爆裂,还应具有良好的密封性,这样才能防止介质泄露,因为大量介质的泄露会导致火灾或赌气,最终酿成巨祸。对高压密封结构的要求,其结构必须是可靠的,在温度和压力有波动的情况下,仍要始终保持严密不漏,如果由于某种原因容器产生了超压,容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏,造成恶性事故,因此,我们在容器上装有安全压力释放装置。
4.管道及阀门
化工生产所使用的原料大多易燃、易爆、腐蚀和毒性,运输管道容易受到腐蚀,阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施,它用来调节介质的流量或压力。
5.对化工工艺反应装置的选择和安全设计
化工产品生产,有很多反应类型,如置换反应、取代反应、裂解、聚合、氧化、还原、缩合反应等等,每一种反应都有不同的特性,有此是放热反应、有此是吸热反应,有此需要引发剂,有此需要催化剂,有此反应较慢,有此反应非常激烈,每一种化学反应,要使其处于可控状态,防止出现因反应不可控而造成超温、超压、甚至化学爆炸的情况。因此反应装置的选择,应根据不同反应类型的特点,设计或选择不同的生产装置。同时,反应装置类型也很多,如:按物料的投料流程可以分为间歇式或连续式,按反应器自身结构的不同,可以分为多种形式,如管式反应器、塔式反应器等。这此反应器可以满足不同的化学反应需求。在反应装置设计时,要充分考虑整个生产工艺的适应性和安全性,要选择合适的反应器类型。其次,反应装置的设计,在化学反应器设计时必须要充分考虑不同化学物质的反应条件。特别是对一此反应速快、放热量大的反应器的设置,要在设计上充分考虑避免反应失控的问题,为此,需要有紧急冷却系统、反应终止系统,同时,还可以采取保护措施来控制反应,比如在聚合反应生产中,在物料内加人一此阻聚剂,这样就可以达到抑制反应速度的目的,此外,可以通过正压操作来达到阻止外部空气进人设备内部的目的,避免反应策内发生燃烧、爆炸。
四、总结
安全的完成化工生产,其前提是要有一个优良的工艺设计,除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范外,还应加强工艺设计的安全性,设计人员要了解安全危险的识别与控制,及时发现设计的问题,并予以改正,以达到控制和防止事故的发生,实现本质安全的目的。
参考文献:
[1]高金吉,王峰,张雪等.化工生产人工误操作危险与可操作性分析研究[J].中国工程科学,2008(08).
[2]陶刚,张礼明.苯法马来酸酐生产危险分析及安全控制技术[J].工业安全与环保,2007(08).