龍升（東莞市東正安全環(huán)保技術(shù)有限公司，廣東東莞 523000）

化學(xué)工藝的設(shè)計(jì)與化工設(shè)備安全性的評(píng)價(jià)探析

龍升（東莞市東正安全環(huán)保技術(shù)有限公司，廣東東莞 523000）

隨著工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程不斷加快，我國(guó)化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，無(wú)論是企業(yè)規(guī)模還是生產(chǎn)能力，均得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和提升。受行業(yè)特殊性影響，化工生產(chǎn)客觀存在一定的危險(xiǎn)性，隨著化工企業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)展，化工生產(chǎn)安全問(wèn)題受到了越來(lái)越多的關(guān)注和重視。筆者即從化學(xué)工藝設(shè)計(jì)和化工設(shè)備入手，就其安全性評(píng)價(jià)，發(fā)表幾點(diǎn)看法，以供相關(guān)單位參考。

化學(xué)工藝；設(shè)計(jì)；化工設(shè)備；安全性；評(píng)價(jià)

化工行業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)的重要組成，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中，占據(jù)重要的地位?；どa(chǎn)所用原料較為復(fù)雜，易燃易爆、腐蝕性、毒性材料較為普遍，且生產(chǎn)工藝多涉及高溫、高壓等極端條件，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)較高。隨著化工產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)張，其安全風(fēng)險(xiǎn)也隨之增大。因此，在化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，通過(guò)科學(xué)、系統(tǒng)的安全分析，加強(qiáng)其安全評(píng)價(jià)和安全管理，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 化學(xué)工藝設(shè)計(jì)安全評(píng)價(jià)及注意要點(diǎn)分析

1.1 基礎(chǔ)資料有效性及完整性

化工工藝設(shè)計(jì)所使用的基礎(chǔ)資料，多是由相關(guān)科研單位整理提供的，整體偏于理論性研究，普遍缺少實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)方面的相關(guān)內(nèi)容，與常規(guī)性化工生產(chǎn)裝置存在較大的差異，故而其完整度和可用性不能充分滿足化工工藝設(shè)計(jì)的實(shí)際要求。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測(cè)，以確保數(shù)據(jù)的有效性和科學(xué)性，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)化工工藝的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

1.2 化工設(shè)備選型設(shè)計(jì)

化工生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，工藝條件較為極端、苛刻，在化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)涉及諸多壓力管道、壓力容器、耐高溫設(shè)備等特殊設(shè)備的設(shè)計(jì)問(wèn)題。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，尤其是材料科學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)代化工設(shè)備的種類越來(lái)越豐富，同一種生產(chǎn)設(shè)備，可能存在多種不同的材質(zhì)，且設(shè)備規(guī)格也不僅相同。因此，在進(jìn)行化工設(shè)備選型設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意以下幾點(diǎn)內(nèi)容：一，設(shè)備選型與化工工藝需求一致；二，如化工生產(chǎn)對(duì)于設(shè)備具有特殊性要求，在化工工藝設(shè)計(jì)中也應(yīng)有所體現(xiàn)；三，如化工生產(chǎn)裝置規(guī)模、投資龐大，在進(jìn)行設(shè)備選型過(guò)程中，應(yīng)注意整體的協(xié)調(diào)性、合理性要求，并對(duì)裝置整體的設(shè)備設(shè)計(jì)和生產(chǎn)管道設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，保障工藝設(shè)計(jì)安全性的同時(shí)，提高整體設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性。

1.3 設(shè)計(jì)周期要求

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，化工工藝設(shè)計(jì)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，部分設(shè)計(jì)單位為提高自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力搶占市場(chǎng)，會(huì)相應(yīng)縮短化工工藝設(shè)計(jì)時(shí)間。在有限的時(shí)間內(nèi)，化工工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量往往得不到保障。甚至還存在化工生產(chǎn)過(guò)程中，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)變更的情況。對(duì)此，設(shè)計(jì)單位應(yīng)正確認(rèn)識(shí)化工工藝設(shè)計(jì)的重要性，科學(xué)協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)質(zhì)量與設(shè)計(jì)周期間的關(guān)系。

2 化工設(shè)備安全性評(píng)價(jià)分析

2.1 化工反應(yīng)過(guò)程的設(shè)備安全分析

化工反應(yīng)過(guò)程是化工生產(chǎn)的主體過(guò)程，其安全狀態(tài)直接影響著整個(gè)化工生產(chǎn)的安全狀態(tài)。在化工反應(yīng)過(guò)程中，同時(shí)存在著生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)，和傳熱、傳質(zhì)等物理反應(yīng)，不同的反應(yīng)之間還存在著相互的作用和影響。因此，在化工生產(chǎn)過(guò)程中，首先應(yīng)確保反應(yīng)器設(shè)備的安全，通過(guò)反應(yīng)器及反應(yīng)過(guò)程的安全管理控制，提高化工生產(chǎn)整體的安全性。

化工反應(yīng)主要具有連續(xù)性反應(yīng)和間歇性反應(yīng)兩種，前者具有生產(chǎn)穩(wěn)定、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，是化工生產(chǎn)的主要反應(yīng)形式，后者過(guò)程較為簡(jiǎn)單、操作彈性大，安全管理較為困難。但并不意味著間歇反應(yīng)就是不安全的和落后的，需結(jié)合化工生產(chǎn)實(shí)際需求進(jìn)行選擇和調(diào)整。

2.2 化工反應(yīng)路線的安全性分析

通常情況下，一種化學(xué)反應(yīng)具有多條工藝路線可供選擇，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)優(yōu)先考慮危險(xiǎn)物質(zhì)的消除要求進(jìn)行選擇，同時(shí)積極使用無(wú)害或低危險(xiǎn)性物料替代傳統(tǒng)的高危險(xiǎn)性物料，具體包括新技術(shù)、新設(shè)備的使用以及更換更有效、低毒性的催化劑等等。此外，還應(yīng)提高生產(chǎn)廢料的回收利用，提高資源有效利用率的基礎(chǔ)上，提高化工生產(chǎn)的生態(tài)效益。

以丙烯腈生產(chǎn)工藝為例，其催化劑主要分為鉬酸鹽類、銻酸鹽類以及釩鋁氧氮化物三類。其中鉬酸鹽類催化劑使用較為廣泛，傳統(tǒng)的Mo-Bi系催化劑的催化活性較低、且脫氫能力相對(duì)較差，替換使用Mo-VNb-Te復(fù)合型催化劑后，不僅有效提高了丙烯腈收率，并且降低的反應(yīng)生成的條件，提高了化工設(shè)備和生產(chǎn)的安全性。

2.3 安全防護(hù)設(shè)備的使用

雖然在化工生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員會(huì)對(duì)生產(chǎn)工藝參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的控制，但仍可能出現(xiàn)超壓、超溫等非正常工藝條件問(wèn)題，影響裝置的安全生產(chǎn)。因此，化工企業(yè)需從安全的角度對(duì)此類非正常情況進(jìn)行預(yù)防，通過(guò)安全閥、防爆片等安全設(shè)備的合理使用，提高裝置的生產(chǎn)安全。此外，對(duì)于生產(chǎn)安全危險(xiǎn)性較高、反應(yīng)復(fù)雜的生產(chǎn)裝置，應(yīng)使用連鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全保護(hù)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)安全的自動(dòng)控制。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，化工生產(chǎn)具有一定的危險(xiǎn)性，隨著化工企業(yè)不斷發(fā)展，這種危險(xiǎn)也隨之增大。因此，相關(guān)單位應(yīng)全面提高對(duì)于化工生產(chǎn)安全問(wèn)題的重視，嚴(yán)格遵照我國(guó)相關(guān)安全管理規(guī)定，進(jìn)行化學(xué)工藝設(shè)計(jì)和化工設(shè)備安全性評(píng)估，以促進(jìn)化工行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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