石芳

（陽煤平原化工有限公司，山東 德州 253100）

化工設(shè)備是化工廠生產(chǎn)過程中必不可少的硬件設(shè)備。因此，化工設(shè)備的安裝是否正確、合理，關(guān)系到化工產(chǎn)品生產(chǎn)的安全。目前生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化技術(shù)在化工裝置中的推廣應(yīng)用越來越普遍，所以企業(yè)對化工過程設(shè)備的安裝和設(shè)計(jì)要求越來越高，檢驗(yàn)也越來越嚴(yán)格?；み^程設(shè)備的安裝與設(shè)計(jì)對生產(chǎn)運(yùn)行的各個(gè)方面，如生產(chǎn)成本、產(chǎn)品數(shù)量、環(huán)境保護(hù)乃至生產(chǎn)工人的積極性都有很大的影響。

一、化工工藝中的設(shè)備安裝設(shè)計(jì)的重要性

化學(xué)工業(yè)涉及許多易燃易爆的化學(xué)品。因此，為了保證化工生產(chǎn)的安全，有必要對化工設(shè)備的安裝工藝進(jìn)行科學(xué)、全面的設(shè)計(jì)，以避免在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)生化工設(shè)備問題，導(dǎo)致生產(chǎn)事故的發(fā)生。目前，隨著我國化學(xué)工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的粗放式生產(chǎn)方式已被時(shí)代淘汰。化工生產(chǎn)的安全與環(huán)境保護(hù)越來越受到人們的重視。為了避免化工原料的生產(chǎn)，有必要對化工生產(chǎn)過程中的設(shè)備安裝進(jìn)行設(shè)計(jì)。滲漏?；ぴO(shè)備的合理安裝提高了生產(chǎn)效率。研究表明，化工工藝設(shè)備的安裝是影響化工產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。例如，反應(yīng)堆安裝。科學(xué)合理的反應(yīng)器安裝可以降低化學(xué)反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)減少了物料的輸送路徑，避免了物料的浪費(fèi)，大大提高了化工生產(chǎn)的反應(yīng)速度。此外，工藝設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)可以優(yōu)化生產(chǎn)原料、萃取劑、溶劑的管道分布，提高管理設(shè)計(jì)的合理性。最后，對化工設(shè)備的安裝設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，可以有效提高化工企業(yè)設(shè)備的性能和使用壽命。由于化工產(chǎn)品的腐蝕性，設(shè)備在使用過程中會(huì)發(fā)生不同程度的腐蝕。優(yōu)化設(shè)備安裝設(shè)計(jì)可以提高設(shè)備的焊接質(zhì)量、氣密性、耐腐蝕性等性能，實(shí)現(xiàn)化工設(shè)備的長期無故障運(yùn)行，在一定程度上提高生產(chǎn)效率和安全性[1]。

二、化工工藝中影響設(shè)備安全的因素分析

根據(jù)我的工作經(jīng)驗(yàn)，我獲得了很多相關(guān)信息。通過對國內(nèi)外一些化工生產(chǎn)企業(yè)事故案例的分析，發(fā)現(xiàn)化工設(shè)備設(shè)計(jì)過程中存在幾個(gè)突出的、常見的安全問題。

（一）化學(xué)物料的問題

在化工企業(yè)的生產(chǎn)過程中，不可避免地會(huì)涉及許多化工原料。這些物質(zhì)可能是高風(fēng)險(xiǎn)的化學(xué)品、添加劑、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品或有毒或有害的副產(chǎn)品。根據(jù)這些化學(xué)反應(yīng)材料的不同物理化學(xué)性質(zhì)，大致可分為以下幾類：1易燃易爆氣體，如氫氣、甲烷、一氧化碳等。腐蝕性化學(xué)試劑，如硫酸、氫氟酸、硝酸等。（3）有毒有害的有機(jī)化學(xué)品，例如工業(yè)上常用的基本化學(xué)品，例如萘、苯等。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)化工設(shè)備時(shí)，必須充分了解和掌握涉及化學(xué)反應(yīng)的各種化學(xué)品的化學(xué)性質(zhì)，以便在設(shè)計(jì)過程中充分考慮化學(xué)性質(zhì)對設(shè)備安全的影響[2]。

（二）反應(yīng)條件的因素

在許多化學(xué)反應(yīng)中，由于常溫常壓下反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率低，需要對目標(biāo)產(chǎn)物的產(chǎn)率或選擇性進(jìn)行優(yōu)化。通過設(shè)置高溫高壓反應(yīng)條件，可有效地解決原料轉(zhuǎn)化率低、選擇性差的問題。然而，高溫高壓的反應(yīng)條件對化工設(shè)備的材料提出了更嚴(yán)格的要求。因此，設(shè)計(jì)人員必須將化學(xué)反應(yīng)條件對化工設(shè)備安全性的影響納入化工設(shè)備的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，以選擇合理的化工設(shè)備材料[3]。

（三）工藝路線因素

在化學(xué)工業(yè)中，許多反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)途徑仍有很大的爭議。有些反應(yīng)常常伴隨著許多副反應(yīng)并產(chǎn)生各種副產(chǎn)物。化學(xué)反應(yīng)本身的復(fù)雜性對化學(xué)反應(yīng)器的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。如果想要通過化工設(shè)備設(shè)計(jì)來提高化工設(shè)備操作和操作的安全性，就需要綜合考慮各種不確定因素和未知情況。一些化學(xué)反應(yīng)在開始時(shí)可能會(huì)表現(xiàn)出相對穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)特性，但隨著反應(yīng)的進(jìn)行和不斷產(chǎn)生新的物質(zhì)，反應(yīng)器內(nèi)的情況會(huì)發(fā)生劇烈的變化。此外，外界環(huán)境的物理化學(xué)特性也會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的安全性，這也是化工設(shè)備安全設(shè)計(jì)中不可忽視的重要因素[4]。

（四）化工設(shè)備腐蝕問題

一些化工設(shè)備的原材料是金屬設(shè)備，如鐵和銅。氧化反應(yīng)常常發(fā)生在潮濕的環(huán)境中，導(dǎo)致設(shè)備表面的電化學(xué)腐蝕。反應(yīng)中使用的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿性物質(zhì)也會(huì)對化工設(shè)備造成化學(xué)腐蝕，降低化工設(shè)備的性能和使用壽命。

三、化工設(shè)備安全設(shè)計(jì)有效措施

（一）厘清化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)

在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造之前，有必要事先了解具體應(yīng)用在化工設(shè)備、化學(xué)反應(yīng)中的特點(diǎn)，包括：原料、反應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)物、反應(yīng)條件、反應(yīng)副產(chǎn)物、用于催化劑等工廠生產(chǎn)環(huán)境，考慮到以上條件，可以保證化工設(shè)備在實(shí)際生產(chǎn)過程中不會(huì)發(fā)生安全事故或安全隱患。

（二）做好化工設(shè)備材料的防腐蝕保護(hù)措施

一般來說，化學(xué)設(shè)備的腐蝕大多發(fā)生在金屬設(shè)備上?；ぴO(shè)備的防腐措施主要集中在兩個(gè)方面：一是使用耐腐蝕材料。目前，常用的耐腐蝕材料有合金材料和高分子材料。當(dāng)然，一些非金屬材料也具有較強(qiáng)的物理和化學(xué)性能，抗強(qiáng)酸、強(qiáng)堿化學(xué)腐蝕。這是提高化工設(shè)備安全性，延長其使用壽命的發(fā)展研究方向。從經(jīng)濟(jì)效益的角度來看，耐腐蝕材料在化工設(shè)備中的應(yīng)用必然導(dǎo)致化工企業(yè)生產(chǎn)成本的增加，但可以大大延長化工設(shè)備的使用壽命，降低化工設(shè)備更換和維護(hù)的頻率。第二，在化工設(shè)備中加入緩蝕劑，以減低化工設(shè)備受化學(xué)物質(zhì)腐蝕的程度。化工生產(chǎn)中會(huì)使用大量的水，化工設(shè)備在長期潮濕的環(huán)境中，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和氧氣在空氣中電化學(xué)腐蝕。合理使用緩蝕劑可有效防止循環(huán)冷卻水的電腐蝕，避免對化工設(shè)備造成不良影響。此外，企業(yè)在使用此類設(shè)備時(shí)，應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對檢測不合格的設(shè)備進(jìn)行檢修或更換[5]。

（三）科學(xué)合理地選用化工設(shè)備制造材料

在化工設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造中，經(jīng)常使用大量的金屬和非金屬材料。金屬材料主要包括碳鋼、不銹鋼、金屬合金等；非金屬材料主要包括石墨、搪瓷玻璃、玻璃鋼、塑料等金屬材料會(huì)因腐蝕而降低設(shè)備的使用壽命，而非金屬材料則不能承受苛刻的工藝反應(yīng)條件。因此，在選擇化工設(shè)備和材料時(shí)，必須綜合考慮車間生產(chǎn)環(huán)境、生產(chǎn)工藝、使用壽命、制造和維修費(fèi)用等因素[6]。

由于化工生產(chǎn)中存在許多危險(xiǎn)因素和不確定的未知條件，化工設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行對降低化工企業(yè)安全事故發(fā)生的概率至關(guān)重要。因此，化工設(shè)計(jì)人員必須充分考慮各種因素對化工設(shè)備安全性能的影響。這不僅是對自己的工作負(fù)責(zé)，也是對化工企業(yè)的安全生產(chǎn)，也是對公司員工的人身安全負(fù)責(zé)[7]。

結(jié)語

化工過程設(shè)備安裝過程中的設(shè)備安裝為化工生產(chǎn)的設(shè)計(jì)提供了有效地保障，安全可靠的設(shè)備安裝使用了科學(xué)的方法，并結(jié)合設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備進(jìn)行監(jiān)督和質(zhì)量控制，努力避免化工生產(chǎn)過程中的安全事故，確?；て髽I(yè)的可持續(xù)發(fā)展。