張文瀟
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近幾年,化工生產(chǎn)安全事故頻繁發(fā)生,嚴重影響了化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。從化工工藝設計入手,進行危險源的識別和控制,可以有效消除化工生產(chǎn)中的安全隱患,提升化工生產(chǎn)的安全性。因此,應繼續(xù)加強化工安全工藝的設計研究,加強化工生產(chǎn)的安全防范,創(chuàng)建出足夠安全、穩(wěn)定的化工生產(chǎn)環(huán)境。
化工工藝設計的相關(guān)人員需要結(jié)合化工原料和產(chǎn)物的特質(zhì)以及化學反應的相關(guān)外在要求來選擇相應的反應裝置與布置物料管線,包括整個工藝流程圖的設計等,這一完整過程則被稱為化工工藝設計。與此同時,相關(guān)設計人員還需要熟練了解該工藝的物料以及化學反應等,并依據(jù)相關(guān)的標準規(guī)范來科學合理地設計整個工藝流程。另外,整個化工工藝設計階段都必須嚴格遵循相關(guān)的制度,需要針對這一過程中的危險因素進行全面的考慮和分析,盡可能消除安全隱患?;すに囋O計需要豐富的知識儲備,專業(yè)的技術(shù)水平的工作人員,在發(fā)生化學反應時往往具備較大的危險性,極易發(fā)生化學事故,從而造成較大的財產(chǎn)損失與人身安全威脅。然而,要做好化工工藝設計是非常困難的,可供選擇的化工工藝設計路徑也多種多樣,所以,設計人員必須選擇最優(yōu)的路徑[1]。
所有化工產(chǎn)品都具備一定的特殊物理性質(zhì),為了確?;どa(chǎn)過程的安全性,從事化工工藝設計的人員在上崗之前需要充分考慮化學物質(zhì)的特質(zhì),包括其穩(wěn)定性和毒性等,然后針對這些化工物料采取相應的預防措施,從而降低化工工藝設計發(fā)生安全問題的概率。
在進行化工工藝設計時,應該針對不同的化學反應來制定相應的工藝路線,盡可能選擇一條能夠大幅減少危險因素的路線,并根據(jù)實際情況來對設計路線進行優(yōu)化,從而確?;どa(chǎn)工作能夠安全進行。
為了使裝置安全穩(wěn)定的運行,提前預防事故發(fā)生,對其進行風險分析和安全評價是必要的程序。HAZOP 分析方法是目前我國工業(yè)使用最普遍的危險辨別和分析方法,具有良好的系統(tǒng)性和完備性。它可以在裝置的設計階段,甚至是已運行的裝置進行安全隱患與風險評估,對裝置潛在的安全風險提出保護措施和合理性的改進建議,為分析結(jié)論提了可靠的依據(jù),本裝置應用 HAZOP 引導詞方法對流程建立分析節(jié)點,通過引導詞引導分析節(jié)點的工藝參數(shù)形成偏差,分析節(jié)點內(nèi)問題產(chǎn)生的原因、可能產(chǎn)生的安全隱患、應當采取的安全防護措施等。針對 P&ID 中的節(jié)點進行劃分,這樣得出的分析結(jié)果更加全面。
物料貫穿整個化工工藝過程,其安全性對化工生產(chǎn)非常重要。因此,設計人員要提前結(jié)合所用物料的特征及工藝要求,對物料危險因素進行識別、控制。一般情況下,可將化工物料分為有機物料和無機物料兩大類。其中,有機物料還可進一步細分為烷烴、烯烴、醛類、醇類、有機酸、鹵代類等。無機物料還可細分為無機酸、無機鹽、工業(yè)氣體等。首先,單從物料自身特性來說,某些物料的化學性質(zhì)極其不穩(wěn)定,可能會受到環(huán)境等因素的影響,發(fā)生性質(zhì)變化,進而導致化學反應異常。以氯化工藝為例,其化學反應屬于放熱反應,而所用原料多屬于燃爆性危險物質(zhì),如氫氣、氧氣、三氯化氮等,極易受到溫度、壓力等因素的影響發(fā)生危險。尤其是三氯化氮大量積累后,還有可能出現(xiàn)爆炸。若是在化學工藝設計中沒有考慮到這些燃爆性危險物質(zhì)的特性,就有可能引發(fā)安全事故[2]。
在進行化工生產(chǎn)時,需要注重對于管道的設計,因為生產(chǎn)過程中所使用的化工原料具有一定的腐蝕性與毒害性,一旦發(fā)生泄漏將會造成巨大的損失與傷亡,所以必須嚴格控制化工工藝生產(chǎn)中所選用的管道材料質(zhì)量。與此同時,還要在此基礎上科學準確地分析化工工藝管道的振動以及管道內(nèi)的應力等情況,全面詳細了解化工管道的腐蝕狀況,進行為設計人員提供科學合理的數(shù)據(jù)信息參考,避免管道在后期發(fā)生裂縫以及變形等問題,造成不良的社會影響和危害。
化工流程設計是化工工藝設計的要點。在這一過程中,設計人員要兼顧化工工藝的安全性、經(jīng)濟性,提前進行危險因素的識別與控制。
設計人員應從大局出發(fā),對主要的化學反應進行分析、把控,以此設計完整的工藝線路。以裂解工藝為例,主要就是指烴類原料在高溫、高壓條件下,發(fā)生碳鏈斷裂、脫氫反應,生成烯烴及其他產(chǎn)物。該過程包含急冷、壓縮、激冷、分流、干燥、加氫、縮合、環(huán)化、脫氫等化學反應。設計人員應當從中篩選出主要的化學反應,并以此為基礎對裂解工藝進行分段,然后對分段工藝進行細化、完善。對此,可采取設置聯(lián)鎖關(guān)系、加裝信號控制設備、加裝保護控制、加裝報警裝置等方式,確保整個生產(chǎn)工藝的安全。
想要合理地促進化工工藝設計水平的提升,就必須要對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全管理工作進行綜合考慮,對化工安全危險進行識別,采取多種不同的防護技術(shù),提升相關(guān)部門對問題的重視程度,在生產(chǎn)運輸?shù)倪^程中加強環(huán)節(jié)指導,根據(jù)綜合管理理念提升整改措施,注重引進先進的生產(chǎn)技術(shù),進而對化工工藝設計內(nèi)容進行完善[3]。
綜上所述,要想確?;どa(chǎn)的安全性與穩(wěn)定性,就必須嚴格控制化工工藝設計中的危險因素,落實每一項行業(yè)規(guī)范與標準,有效提升化工工藝設計的整體水平。