王玉鐲

山東華魯恒升化工股份有限公司

試論化工工藝設(shè)計中安全問題及控制

王玉鐲

山東華魯恒升化工股份有限公司

化工工藝設(shè)計是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提，化工工藝設(shè)計的好壞不僅會對化工產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量起決定性的作用，同時還會嚴(yán)重影響到整個化工生產(chǎn)的安全性能。在我國對安全性重視程度越來越高的今天，在對化工工藝進行設(shè)計的時候，做好相應(yīng)的安全設(shè)計工作意義重大。因此，相應(yīng)的設(shè)計人員需要充分了解化工工藝設(shè)計中所存在的安全問題，從而才能采取有針對性的措施進行控制和解決，最終為化工生產(chǎn)的更好進行打下堅實的基礎(chǔ)。

化工工藝；安全；問題控制

近年來，我國化工產(chǎn)業(yè)獲得了實質(zhì)性的發(fā)展，形成了規(guī)?；l(fā)展形態(tài)，為相關(guān)領(lǐng)域提供了極大的支持。隨著人們安全意識日漸增強，對化工工藝設(shè)計提出了更高要求。特別是具有毒性、腐蝕性的化工原料的應(yīng)用。如果不能夠妥善處理隱藏的安全問題，極有可能對人體健康構(gòu)成危害。因此加強對實踐中安全問題的控制非常必要，是促進化工產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。

1 化工工藝的內(nèi)涵

通常來說，化工工藝指的是通過化學(xué)方法將一系列化學(xué)原料通過化學(xué)反應(yīng)的方式轉(zhuǎn)換為化工產(chǎn)品的過程。此過程主要包括三個步驟：首先，是對化工原料的簡單處理，即通過物理的方法對化學(xué)原理進行提純或者壓碎等方式，轉(zhuǎn)換化學(xué)原料存在的狀態(tài)從而保證化工原料能夠達到化學(xué)反應(yīng)的要求。其次，則是對化學(xué)反應(yīng)的方式進行設(shè)計總結(jié)，此過程是整個化學(xué)工藝的核心步驟。通過對化學(xué)原料的篩選，確定最終的化學(xué)反應(yīng)方式，同時設(shè)計化學(xué)反應(yīng)所需的外部條件，提高化學(xué)反應(yīng)的效率。最后，化工原料通過一系列化學(xué)反應(yīng)得到的化工成品需要進一步的加工處理，最終形成可以進行市場交易的化工產(chǎn)品。

2 化工工藝設(shè)計中的安全問題

2.1 化工生產(chǎn)設(shè)備問題

對于化工生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計不當(dāng)，容易導(dǎo)致其受到電化學(xué)腐蝕，從而嚴(yán)重影響到化工生產(chǎn)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。而之所以會發(fā)生電化學(xué)腐蝕，是因為當(dāng)流動介質(zhì)的流速出現(xiàn)不均的情況時，往往會使得化工生產(chǎn)設(shè)備的表面出現(xiàn)一定量的沉淀物，當(dāng)這些沉淀物出現(xiàn)不均勻分布時，就可能在化工生產(chǎn)設(shè)備的某個部位出現(xiàn)裂縫或者縫隙，由于裂縫或縫隙內(nèi)的氧含量要低于外界的含量，使得該部位容易出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。電化學(xué)腐蝕的陽極會出現(xiàn)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致金屬的溶解，而陰極則可能發(fā)生還原反應(yīng)生成酸液，從而進一步導(dǎo)致腐蝕程度的加大。

2.2 化工物料問題

化工工藝設(shè)計是一項復(fù)雜性工作，其采用的原材料、半成品及中間產(chǎn)品等都以氣體、液體及固體不同的狀態(tài)存在，不僅如此，每種材料由于自身具有的物理、化學(xué)等性質(zhì)有所差別，當(dāng)達到特定條件時，會產(chǎn)生不同程度的危險和危害。對此針對這些物質(zhì)危險特性我們要進行深入分析和了解，樹立安全意識，對每種材料具有的穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)等進行準(zhǔn)確識別，在使用時能夠進行科學(xué)的評估，以此來避免安全問題的產(chǎn)生。

3 化工工藝設(shè)計中安全控制對策分析

3.1 做好防腐蝕設(shè)計工作

為了有效地防止周圍的生產(chǎn)環(huán)境對化工生產(chǎn)設(shè)備造成的腐蝕，可以在化工生產(chǎn)設(shè)備金屬表層涂一層很薄的金屬或者是無機涂層，這樣能夠有效地將外界的生產(chǎn)環(huán)境與化工生產(chǎn)設(shè)備表面的金屬層進行隔離，以起到相應(yīng)的保護作用。在采用金屬涂層進行處理的時候，常采用的施工方法有電鍍火焰噴涂、熱浸、蒸汽鍍等。在采用無機涂層進行處理的時候，常采用的施工方法有噴涂、滲鍍、化學(xué)轉(zhuǎn)化等。對于這兩種涂層方法的使用，都需要確保相應(yīng)的嚴(yán)密性，從而確保將外界的生產(chǎn)環(huán)境與化工生產(chǎn)設(shè)備的金屬表面進行完全的隔離。

3.2 保證設(shè)備安全控制工作

首先確定化工工藝物料用量，同時，掌握化學(xué)反應(yīng)進程和化學(xué)反應(yīng)參數(shù)，就此在設(shè)備運行期間，參照化工工藝設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，且通過壓力釋放裝置的安裝，控制設(shè)備具體運行過程，避免設(shè)備超壓運行、超負(fù)荷運行、失靈等問題的凸顯。其次，由于化工反應(yīng)后污染物質(zhì)和廢棄物的堆積將影響設(shè)備的安全運行，因而，在化工工藝實施期間，應(yīng)做好污染物質(zhì)和廢棄物的管理工作，且當(dāng)廢棄物具備副產(chǎn)品價值時，對其進行深加工，由此達到節(jié)約型化工生產(chǎn)目的，而在不具備應(yīng)用價值的廢棄物處理期間，應(yīng)參照相關(guān)法律法規(guī)，實施處理工作，避免廢棄物的隨意堆放污染環(huán)境，并最終帶動化工企業(yè)社會效益與經(jīng)濟效益的持續(xù)發(fā)展。即化工反應(yīng)裝置的合理化控制可降低安全事故發(fā)生概率，因此，應(yīng)提高對其的重視程度。

3.3 完善化工工藝設(shè)計工作

化工工藝設(shè)計在實際設(shè)計過程中，應(yīng)確保化工工藝生產(chǎn)模式最簡化，通過減少化學(xué)反應(yīng)的過程，減少化工工藝的生產(chǎn)周期，同時在一定程度上也能減少發(fā)生安全隱患的幾率。同時，在進行化工工藝原料選擇階段，設(shè)計人員應(yīng)選擇較為穩(wěn)定的原料，保證化工原料在化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)換過程中能夠生成設(shè)計人員預(yù)期的目標(biāo)。不宜選擇變化幅度較大的化工原料，避免因化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致原料發(fā)生爆炸等對操作人員具有安全隱患的材料。對于化學(xué)設(shè)備的選擇，設(shè)計人員應(yīng)選擇較為先進的化學(xué)反應(yīng)裝置，通過更新化學(xué)設(shè)備，提高化工工藝的生產(chǎn)效率，提升化工工藝技術(shù)水平，降低生產(chǎn)成本，提高化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。

3.4 優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境

現(xiàn)如今，我國化工污染非常嚴(yán)重，引起了全社會廣泛關(guān)注。而解決污染問題的關(guān)鍵點在于對于廢物的回收再利用。因此就工藝過程而言，應(yīng)重視對現(xiàn)有裝置的更新和升級，同時加大對污染的終端處理效果。通過這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對化工產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的優(yōu)化，形成良性循環(huán)，進而增加產(chǎn)業(yè)效益。目前，可以積極引入HEN 分析方法，改進生產(chǎn)裝置，減少水資源用量，并借助超膜技術(shù)等對廢水進行凈化處理，將廢水中的雜質(zhì)排除干凈進行回用，從而節(jié)約更多水資源。

綜上所述，就我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來說，我們應(yīng)從辯證的角度看待化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展，雖然其快速發(fā)展取得了非常不錯的成績，但其化工工藝設(shè)計中存在很多安全問題，對生態(tài)環(huán)境、人身安全等均存在諸多消極影響。因此加強對安全問題的控制力度勢在必行。在實踐中，我們應(yīng)從化工工藝設(shè)計特殊性入手，結(jié)合常見的安全問題件進行針對性控制，從管道、物料等方面提升控制水平。

[1] 程明. 化工工藝設(shè)計中的安全問題及控制[J]. 科技視界，2015，(12)：307+318.