呂龍

摘要：隨著社會(huì)科技的快速發(fā)展，化工工程愈來(lái)愈受到國(guó)家的重視。然而，在近些年的調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，化工工程設(shè)計(jì)工作存在著較大問(wèn)題，其中安全問(wèn)題較為嚴(yán)重。本文對(duì)化工工程設(shè)計(jì)中安全問(wèn)題進(jìn)行了研究分析。

關(guān)鍵詞：化工工程設(shè)計(jì) 安全問(wèn)題 研究

一、化工廠的選址與布局安全設(shè)計(jì)

（一）危險(xiǎn)和防護(hù)的一般考慮

危險(xiǎn)按潛在或直接的危害分一級(jí)危險(xiǎn)和二級(jí)危險(xiǎn)。對(duì)一級(jí)危險(xiǎn)，在正常條件下不會(huì)造成人身或財(cái)產(chǎn)的損害，只有觸發(fā)事故時(shí)才會(huì)引起損傷、火災(zāi)或爆炸。二級(jí)危險(xiǎn)是在一級(jí)危險(xiǎn)失去控制后發(fā)展成的，會(huì)造成人身或財(cái)產(chǎn)的直接損失。

防護(hù)危險(xiǎn)的措施：第一道防護(hù)線：為了解決一級(jí)危險(xiǎn)，并防止二級(jí)危險(xiǎn)的發(fā)生。一是把火源置于易燃物質(zhì)釋放點(diǎn)的上風(fēng)側(cè)；二是為人員、物料和車輛提供充分的通道；第二道防護(hù)線：當(dāng)二級(jí)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，將人身和財(cái)產(chǎn)損失降至最小程度。一是把危險(xiǎn)區(qū)域與人員常在區(qū)域隔離開(kāi)二是在關(guān)鍵部位安放滅火器材。第三道防護(hù)線：發(fā)生人身傷害事故時(shí)，提供有效的急救和醫(yī)療設(shè)施，使受到傷害的人員得到迅速救治。

（二）工廠選址的安全問(wèn)題

隔開(kāi)距離，把廠址選擇在一個(gè)孤立地區(qū)。如果客觀條件不允許，可以依據(jù)主導(dǎo)風(fēng)，把工廠置于社區(qū)的下風(fēng)區(qū)。工廠的高建、構(gòu)筑物要留有一定的間距，防止物體砸傷行人、汽車司乘人員或臨近的設(shè)施。

工廠產(chǎn)生的廢液要經(jīng)處理后排放。工廠的出入口要格外小心，避免嚴(yán)重的交通事故，或車輛離開(kāi)高速公路沖入工廠。臨近有釋放毒性或易燃?xì)怏w的工廠，則建在其上風(fēng)側(cè)。保證有充足的水源。最好附近有河流、湖泊，至少保證有消防管網(wǎng)。地形方面，廠區(qū)內(nèi)不應(yīng)有低洼地，否則會(huì)形成毒性或易燃蒸氣或液體的積聚。

二、工藝設(shè)計(jì)與單元中過(guò)程物料的安全評(píng)價(jià)

過(guò)程物料的選擇，應(yīng)該就物料的物性和危險(xiǎn)性進(jìn)行詳細(xì)地評(píng)估，對(duì)一切可能的過(guò)程物料做總體考慮。過(guò)程物料可以劃分為過(guò)程內(nèi)物料和過(guò)程輔助物料兩大類型。過(guò)程內(nèi)物料是指從原料到產(chǎn)品的整個(gè)工藝流程線上的物料，如原料、催化劑、中間體、產(chǎn)物、副產(chǎn)物、溶劑、添加劑等。過(guò)程輔助物料是指實(shí)現(xiàn)過(guò)程條件所用的物料，如傳熱流體、重復(fù)循環(huán)物、冷凍劑、滅火劑等。 在過(guò)程設(shè)計(jì)中，需要匯編出過(guò)程物料的目錄，記錄下過(guò)程物料在全部過(guò) 程條件范圍內(nèi)的有關(guān)性質(zhì)資料，作為過(guò)程危險(xiǎn)評(píng)價(jià)和安全設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。

三、工藝設(shè)計(jì)安全校核

機(jī)械設(shè)計(jì)、過(guò)程和布局的微小變化都有可能出現(xiàn)預(yù)想不到的問(wèn)題。

（一）物料和反應(yīng)的安全校核。如查詢過(guò)程物料的毒性，確定過(guò)程物料在所有過(guò)程條件下的有關(guān)物性，鑒別一切可能的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)預(yù)期的和意外的化學(xué)反應(yīng)都要考慮。

（二）過(guò)程安全的總體規(guī)范。如過(guò)程的規(guī)模、類型和整體性是否恰當(dāng)。過(guò)程的放大是否正確。

（三）非正常操作的安全問(wèn)題 。如考慮偏離正常操作會(huì)發(fā)生什么情況，對(duì)于這些情況是否采取了適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施。

四、單元區(qū)域的管線配置

（一）管線配置的防泄漏設(shè)計(jì)

工廠化學(xué)品的主要泄漏與以下各項(xiàng)成比例：管線的長(zhǎng)度、排放口的數(shù)量、管線的復(fù)雜性。管線的復(fù)雜性，一般反映在連接的泵的數(shù)量以及再循環(huán)物流的數(shù)量?jī)蓚€(gè)方面。

減少管件泄漏的簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)規(guī)則如下： （1）減少分支和死角的數(shù)量。（2）減少小排放口的數(shù)量。（3）按照相同的規(guī)范設(shè)計(jì)小口徑的支管，和主管一樣進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)確保小的支管在交叉點(diǎn)得到加強(qiáng)，并有充分的支撐。（4）考慮到管件或容器的熱膨脹，管線需要有一定的伸縮性。（5）直接卸料的排放口，應(yīng)該設(shè)在操作者能夠觀察到的地方。工作系統(tǒng)對(duì)這些排放口應(yīng)該進(jìn)行定期核查和報(bào)告。（6） 保證密封墊在最大內(nèi)壓下也能夠緊縮密封。（7）減少真空管線（如真空蒸餾塔上的冷凝器）上的法蘭盤(pán)數(shù)量。（8）在閥式取樣點(diǎn)應(yīng)該配置可移動(dòng)的插頭。 （9）要有充分的管道支撐，從放料或從安全閥檢驗(yàn)管道的作用力。 （10）設(shè)置管道應(yīng)該避免通過(guò)可能使其受到機(jī)械損傷的地方。（11）應(yīng)該有充分的通道、扶梯等，以免攀越管件。（12）緊固承受高溫的大法蘭盤(pán).應(yīng)該采用高強(qiáng)度的螺栓。

（二）軟管系統(tǒng)的配置

對(duì)于油船、罐車等的液體物料的裝卸，軟管的選擇和應(yīng)用需格外謹(jǐn)慎。應(yīng)考慮的是：（1）軟管的適用性，并結(jié)合有關(guān)軟管的標(biāo)準(zhǔn)。（2）設(shè)置緊急狀態(tài)下迅速隔離的設(shè)施，如對(duì)于油船卸貨，在軟管的一端要設(shè)緊急隔離閥，在另一端要設(shè)止逆閥，用過(guò)流閥替代遠(yuǎn)程隔離閥等。 （3）應(yīng)該使用螺栓固定的軟管夾，不宜使用側(cè)卸式的軟管夾。（4）軟管系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)要有充分的保護(hù)和支撐設(shè)施，不用時(shí)要防止軟管的壓破或損壞。（5）所有高于大氣壓操作的可移動(dòng)軟管，都應(yīng)設(shè)置排空閥，以便降壓時(shí)防止軟管的折斷。

（三）管線配置的安全考慮

通常用于管道工程的橡膠支撐物不能用于設(shè)備，設(shè)備重心之下的水平連接法蘭需要用鋼性板支撐。管件和閥門(mén)配置的簡(jiǎn)單和易于識(shí)別，是安全操作的重要因素。對(duì)于常設(shè)的設(shè)備管線，應(yīng)該有低壓報(bào)警或高壓報(bào)警。在設(shè)備管線上應(yīng)該安裝止逆閥，以防止管線中流體的回流。

對(duì)于泵體或設(shè)備極有可能泄漏以及大量物料從設(shè)備無(wú)限制流出的情形，應(yīng)該考慮安裝遠(yuǎn)程操作的緊急隔離閥。

五、壓力容器定期檢驗(yàn)

壓力容器的定期檢驗(yàn)，由當(dāng)?shù)劐仩t和壓力容器安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)授權(quán)或批準(zhǔn)的檢驗(yàn)單位進(jìn)行。從事檢驗(yàn)的人員應(yīng)經(jīng)當(dāng)?shù)貏趧?dòng)人事部門(mén)考核批準(zhǔn)。

（一）檢驗(yàn)周期

壓力容器的定期檢驗(yàn)周期，可分為外部檢查、內(nèi)外部檢驗(yàn)和全面檢驗(yàn)三個(gè)類型的周期。檢驗(yàn)周期內(nèi)使用單位根據(jù)容器的技術(shù)狀況和使用條件自行確定。但至少每年作一次外部檢查，每二年作一次內(nèi)外部檢驗(yàn)，每六年作一次全面檢驗(yàn)。

（二）檢驗(yàn)內(nèi)容

1.外部檢查：保溫層、防腐層及設(shè)備銘牌；容器外表面；焊縫、承壓元件及可拆連接部位；容器開(kāi)孔；安全附件；緊固螺栓；設(shè)備基礎(chǔ)和管道支撐等。

2.內(nèi)外部檢驗(yàn)：內(nèi)外表面的腐蝕、磨損情況；應(yīng)力集中部位，有無(wú)裂紋；襯里有無(wú)突起、開(kāi)裂、腐蝕或其他破損；高壓容器的主要緊固螺栓應(yīng)進(jìn)行宏觀檢查并做表面探傷。

3.全面檢驗(yàn)：除包括內(nèi)外部檢驗(yàn)全部款項(xiàng)外，還應(yīng)該做焊縫無(wú)損探傷和耐壓試驗(yàn)。

六、結(jié)束語(yǔ)

從某種程度上講，化工工程當(dāng)中的安全問(wèn)題是始終貫穿到化工工程整個(gè)規(guī)劃過(guò)程、設(shè)計(jì)過(guò)程、建廠過(guò)程以及試車過(guò)程中的，扮演著非常重要的角色。所以，化工工程設(shè)計(jì)階段應(yīng)高度重視安全問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1]曹衛(wèi)龍.對(duì)化工工程設(shè)計(jì)中安全問(wèn)題的研究[J]. 化工設(shè)計(jì)通訊

Chemical Engineering Design Communications，2016年01期.endprint