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        化工工藝及化工設(shè)備適應(yīng)性設(shè)計(jì)

        2019-11-28 18:41:33田啟祥王湘宇田藝格
        商品與質(zhì)量 2019年19期
        關(guān)鍵詞:化工設(shè)備化工工藝

        田啟祥 王湘宇 田藝格

        1.文登市建新橡塑材料廠 山東威海 264200 2.山東兩棵松環(huán)保科技有限公司 山東威海 264200

        3.山東佳諾檢測(cè)有限公司 山東威海 264200

        化工生產(chǎn)安全執(zhí)行的條件是化工工藝的設(shè)計(jì),需要準(zhǔn)確依照國(guó)家相關(guān)法律完成標(biāo)注化設(shè)計(jì)?;ぴO(shè)備的安全評(píng)價(jià)工作具有復(fù)雜性,它的安全評(píng)價(jià)結(jié)果直接影響了安全生產(chǎn)管理。本篇文章對(duì)化工工藝安全管理展開(kāi)了探討,討論了出現(xiàn)化工生產(chǎn)安全事故的原因,制定了改善化工工藝生產(chǎn)安全管理的詳細(xì)方案。給化工生產(chǎn)安全管理帶來(lái)了有效的參考價(jià)值。

        1 設(shè)計(jì)中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題及相應(yīng)對(duì)策

        我國(guó)在化工設(shè)備設(shè)計(jì)方面還存一定的缺陷,需要不斷對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化,現(xiàn)階段在設(shè)計(jì)中的突出問(wèn)題有如下幾點(diǎn):(1)化工設(shè)備設(shè)計(jì)年限與實(shí)際使用年限不符的問(wèn)題。對(duì)于大多數(shù)在用化工設(shè)備的使用,管理人員往往是憑經(jīng)驗(yàn)和慣例去判斷。(2)選材問(wèn)題和材料替代。設(shè)計(jì)人員考慮不全面,設(shè)計(jì)時(shí)常常關(guān)注設(shè)備的性能,忽略其他因素;而生產(chǎn)企業(yè)為降低成本常常會(huì)考慮材料替代,比如在Inconel600和Inconel400兩種鈦合金材料性能相近的情況下,設(shè)計(jì)人員會(huì)選用Inconel600作為產(chǎn)品的主要材料,而生產(chǎn)企業(yè)為了降低成本則會(huì)選擇Inconel400鈦合金材料去生產(chǎn)設(shè)備,在壓力、溫度、操作環(huán)境不變的前提下,兩者必然會(huì)在實(shí)際使用中出現(xiàn)問(wèn)題。(3)化工設(shè)備冷熱處理的問(wèn)題。主要體現(xiàn)在熱處理的溫度控制調(diào)試不當(dāng),時(shí)間不充足,沒(méi)有充分考慮到介質(zhì)腐蝕,變形等的影響,主要部件接管、管道、封頭等不作熱處理。相對(duì)應(yīng)的改善措施:①設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)標(biāo)以及按照設(shè)備實(shí)際使用情況進(jìn)行設(shè)計(jì)參數(shù),并可在大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)自己企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備在使用中的數(shù)量和年限進(jìn)行跟蹤,得出最終的實(shí)際使用年限,并在設(shè)計(jì)圖紙上進(jìn)行標(biāo)識(shí),提醒企業(yè)和操作者進(jìn)行使用。②選用好材料。設(shè)計(jì)人員應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)標(biāo)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選材,并要求生產(chǎn)企業(yè)嚴(yán)格按照?qǐng)D紙進(jìn)行生產(chǎn)制造,相關(guān)監(jiān)管單位要嚴(yán)格監(jiān)管,一旦出現(xiàn)違背設(shè)計(jì)圖紙的生產(chǎn)設(shè)備,在經(jīng)濟(jì)上要有一定的處罰,涉及人身安全的,可適當(dāng)行使刑事管轄,問(wèn)責(zé)到底。③在熱處理過(guò)程中,需要根據(jù)各種不同金屬材質(zhì)拼接后選擇合適的溫度,考慮不同的介質(zhì)腐蝕、變形,給與適當(dāng)熱處理的溫度區(qū)間,確保各種金屬化工設(shè)備性能都能達(dá)到最佳狀態(tài)進(jìn)行熱處理,才能有效保證質(zhì)量。

        2 化工工藝過(guò)程

        化工工藝是指把原料通過(guò)化學(xué)反應(yīng)生成產(chǎn)品的方式過(guò)程。它的生產(chǎn)過(guò)程包括三個(gè)步驟,分別是處理原料、進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)和細(xì)致處理產(chǎn)品。處理原料是指把不同的原料完成不同的預(yù)備處理工作,如凈化、混合等。細(xì)致處理產(chǎn)品是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)把混合物分開(kāi),來(lái)獲取需要的構(gòu)成規(guī)格的產(chǎn)品?;すに嚨淖⒁馐马?xiàng)是需要在指定的設(shè)備內(nèi)開(kāi)始生產(chǎn),完成需要的化學(xué)方式或物理方式轉(zhuǎn)換[1]。危險(xiǎn)化工工藝是指在化學(xué)生產(chǎn)的時(shí)候會(huì)引發(fā)爆炸、中毒等具有危險(xiǎn)性事故的工藝,國(guó)家安監(jiān)總局編制的危險(xiǎn)化工工藝一共包含15種,如電解工藝,硝化工藝等。

        3 化工設(shè)備的安全評(píng)價(jià)

        化工設(shè)備安全的評(píng)價(jià)方式為定量評(píng)價(jià)法,它可以確定化工設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)事故的具體等級(jí)和隱藏的危險(xiǎn)性,國(guó)內(nèi)和國(guó)外大多數(shù)研究機(jī)構(gòu)都曾對(duì)化工設(shè)備內(nèi)危險(xiǎn)性定量展開(kāi)了許多的探討分析,廣泛運(yùn)用在化工安全管理方面。化工工藝的執(zhí)行環(huán)節(jié)包含原料的輸送、凝固等多道工序,化工設(shè)備安全管理的關(guān)鍵因素是反應(yīng)設(shè)備。不間斷作業(yè)有著穩(wěn)固的執(zhí)行和很好的安全性,間斷性工藝環(huán)節(jié)比較簡(jiǎn)便,執(zhí)行力度比較有彈性,可運(yùn)用準(zhǔn)確度比較低的數(shù)據(jù)。如果操作設(shè)備中的某一個(gè)設(shè)備,如排泄閥管出現(xiàn)了安全隱患,就會(huì)影響到設(shè)備整體的安全系數(shù),需要經(jīng)過(guò)冷卻并且穩(wěn)固裝置,才能降低化學(xué)生產(chǎn)的危險(xiǎn)性[2]。

        4 化工工藝設(shè)計(jì)的方法和過(guò)程

        化工廠開(kāi)展化工工藝設(shè)計(jì),是開(kāi)展化工產(chǎn)品生產(chǎn)的前期基礎(chǔ)性工程。進(jìn)行化工工藝設(shè)計(jì)的人員必須具備化工工藝設(shè)計(jì)的方法和業(yè)務(wù)技術(shù)。主要包括清楚工藝設(shè)計(jì)的任務(wù)目標(biāo)、設(shè)計(jì)范圍、設(shè)計(jì)的職責(zé),掌握化工設(shè)計(jì)的基本理論和方法,工藝設(shè)計(jì)的基本程序,能保證所進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的過(guò)程和成品文件滿足規(guī)范要求和用戶的需要。開(kāi)展化工工藝設(shè)計(jì)必須出具工藝說(shuō)明的文字材料、相關(guān)圖紙和表格。工藝說(shuō)明的文字材料主要是說(shuō)明化工工藝設(shè)計(jì)的范圍,對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品方案,生產(chǎn)中使用的原材料、催化劑和化學(xué)品,產(chǎn)品生產(chǎn)需要的燃料規(guī)格、產(chǎn)品成品標(biāo)準(zhǔn)和副產(chǎn)品成分等進(jìn)行說(shuō)明。還要明確工藝流程中設(shè)計(jì)的生產(chǎn)方法、化學(xué)原理等。對(duì)化工生產(chǎn)中水、電、汽、儀表空氣、氮?dú)獾认嚓P(guān)材料的消耗定額和消耗量進(jìn)行測(cè)算,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的三廢的排放提出包括排放組成、排放量以及排放地點(diǎn)等全套處理辦法。圖紙部分作為后續(xù)PID設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),主要包括總體布置圖紙、化工裝置圖紙等,要明確化工設(shè)備、化工物料的管道、控制流程、流轉(zhuǎn)方式、加熱和冷卻介質(zhì)的連鎖方案,工藝空氣的進(jìn)出位置等。表格是為整個(gè)工藝設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐的部分。主要包括物料平衡表,主要是說(shuō)明相關(guān)物料的組成、壓力、溫度、密度、粘度等理化常數(shù)指標(biāo)[3]。工藝設(shè)備數(shù)據(jù)表,是說(shuō)明設(shè)備的種類,如塔器、換熱器、機(jī)泵、鍋爐等。設(shè)備的名稱、操作條件、外形尺寸、使用材料、使用溫度等各種數(shù)據(jù)都要詳細(xì)提供。化工取樣點(diǎn)匯總表和裝置界區(qū)的條件表,是對(duì)整個(gè)化工工藝的流程和操作進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明的表格,主要包括共用工程部分、產(chǎn)品說(shuō)明、副產(chǎn)品說(shuō)明等內(nèi)容。

        5 改進(jìn)化工工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題的優(yōu)化措施

        一是化工工藝設(shè)計(jì)要滿足國(guó)家發(fā)展的生態(tài)需要。在設(shè)計(jì)中,要堅(jiān)決貫徹落實(shí)國(guó)家對(duì)化工廠低能耗生產(chǎn)的要求,避免對(duì)能源的過(guò)度消耗。要在設(shè)計(jì)中采用更加環(huán)保、對(duì)能源需求少,產(chǎn)出多的先進(jìn)裝置和設(shè)備。在設(shè)計(jì)指標(biāo)中,提出更加嚴(yán)格的關(guān)于生產(chǎn)原料和設(shè)備質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)。在生產(chǎn)工藝流程中,制定更為規(guī)范有效的生產(chǎn)過(guò)程,最大化地提高化工工藝設(shè)計(jì)中低能生態(tài)特點(diǎn)。二是化工工藝設(shè)計(jì)要發(fā)揮低能耗建設(shè)投資的優(yōu)勢(shì)?;ぎa(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)密集型特征非常明顯。生產(chǎn)工藝上如果沒(méi)有突破性的創(chuàng)新,往往不會(huì)帶來(lái)化工生產(chǎn)工藝上的變革。所以在化工工藝設(shè)計(jì)上,要從降低基礎(chǔ)投資設(shè)計(jì)目標(biāo)、優(yōu)化設(shè)計(jì)流程、減少裝置尺寸等方面,來(lái)發(fā)揮工藝設(shè)計(jì)在節(jié)約投資成本上的優(yōu)勢(shì)。三是化工工藝設(shè)計(jì)要推行集約化管理的新模式。一些化工企業(yè)在采用傳統(tǒng)工藝方式進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),往往生產(chǎn)能力會(huì)受到制約。優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)時(shí),采用對(duì)化工工藝設(shè)計(jì)和研究成果進(jìn)行集約化管理的模式,有助于構(gòu)建化工企業(yè)低能耗、高效率,控制成本、高效生產(chǎn)的先進(jìn)生產(chǎn)模式。因此在設(shè)計(jì)中要注重收集國(guó)際上先進(jìn)的化工工藝成果,掌握最新的化工設(shè)備的性能,讓化工工藝設(shè)計(jì)更加科學(xué),更有實(shí)效性。從上面的分析可以看到,化工工藝設(shè)計(jì)是影響化工企業(yè)生產(chǎn)總量和效率、效益的重要因素?;すに囋O(shè)計(jì)中,要從化工生產(chǎn)的全過(guò)程需要出發(fā),針對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行具體分析和解決,促進(jìn)化工生產(chǎn)更為安全、更為可靠,促進(jìn)化工企業(yè)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)安全有序生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)全面可持續(xù)發(fā)展。

        改善措施:①化工設(shè)備在制造過(guò)程中優(yōu)化工藝流程步驟,規(guī)范流程控制要點(diǎn),并且制作成工藝流程控制卡片,張貼在生產(chǎn)制造車間。生產(chǎn)操作人員每制作完一道工序,要有指定的設(shè)計(jì)人員、工藝編排人員、質(zhì)量檢查人員到場(chǎng)進(jìn)行查看,并做好標(biāo)記。三方人員標(biāo)記確認(rèn)無(wú)誤后,生產(chǎn)操作人員方可繼續(xù)進(jìn)行工作,把問(wèn)題解決在現(xiàn)場(chǎng),把安全灌注到設(shè)備中去。為了節(jié)省生產(chǎn)時(shí)間,生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要保留至少一名進(jìn)度檢查工作人員。完善監(jiān)督和企業(yè)的培訓(xùn)機(jī)制,定期檢驗(yàn)人員的操作水平,也可組織生產(chǎn)競(jìng)賽,建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。②防止設(shè)備變形。依據(jù)制造工藝和材料特性嚴(yán)格規(guī)范生產(chǎn)活動(dòng),比如材料對(duì)稱切割、環(huán)縫縱縫焊接過(guò)后及時(shí)開(kāi)展熱處理消除內(nèi)外應(yīng)力、盡量在同一部件生產(chǎn)企業(yè)購(gòu)買配件、避免小零部件造成的組裝變形。③防止化工設(shè)備制造中出現(xiàn)裂紋,科學(xué)運(yùn)用材料和焊接技術(shù),提高焊接工藝水平。焊接過(guò)程中要避免環(huán)境的影響,延長(zhǎng)冷卻時(shí)間能有效減少裂紋的產(chǎn)生。

        6 結(jié)語(yǔ)

        在國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的今天,人們的高品質(zhì)生活水平與現(xiàn)代化工制造行業(yè)的發(fā)展密不可分。每一位化工專業(yè)人員都要肩負(fù)起身上的責(zé)任,在化工設(shè)備生產(chǎn)制造過(guò)程中不斷完善設(shè)計(jì)、工藝、焊接質(zhì)量,才能更好改進(jìn)我們的制造技術(shù)和產(chǎn)品,保證產(chǎn)品安全生產(chǎn)運(yùn)行,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展貢獻(xiàn)一份力量。

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