化工工藝設計范文

時間:2023-04-11 07:07:57

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化工工藝設計

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關鍵詞:化工工藝;設計安裝;重要性

這些年來,因為化工行業設計的施工項目越來越多,對具體的生產過程中工藝設計的要求也最之提升,社會各界也逐漸加大了對其的關注力度。除此之外,在衡量一個企業是否成功的標準中,化工的工藝安裝設計問題也成為了重要的內容之一,這對于企業整體競爭實力的增強有著重要的作用。所以,對化工設計安裝工作進行分析和研究,就顯得格外重要。

1化工設計安裝中存在問題的解決方法

1.1從化工設備安裝與設計角度

當前,許多化工企業沒有對化工設計與安裝方面的工作加以足夠的重視程度,所以其暴露出來的問題也越來越多。比如支架或者作臺的設計問題、設備修理與檢修問題、車間的控制問題等,很多返工現象的出現都是因為對這些細節沒有足夠重視而導致的。而如果減緩了生產的速度,就會不利于企業的發展。所以在設備的設計與安裝的工作過程中,相關工作人員應當從設備的細節問題入手,著重對其進行解決,使設備的順利運行得到充分保障。

1.2從安全問題及完善策略角度

當前,無論是進行設備的設計安裝工作,還是在其他的生產過程中,安全問題總是存在。由于化工工藝有著一定的特殊性,在安全性能方面有著較高的要求。如果在具體的安裝工作中,相關工作人員沒有按照按照要求對其進行安裝作業的話,那么就很有可能造成較大規模的破壞,畢竟許多意外事故的發生都是因為一些細節沒有做好而導致的。所以,在對化工設備進行設計和安裝作業的時候,一定把選好工藝材料。嚴格把關,確保工藝材料的質量符合相關要求和規定。一般情況下,化工工藝安裝作業中,所使用材料的種類都比較多,例如中間產品、半成品、成品等。而由于不同的化工材料有著各不相同的特性,所以在使用這些材料之前,一定要做好物理性質、穩定性、化學反應方面的測試工作,并對對其進行全面的研究分析,以免在對材料使用的時候發生意外的事故。保證工作人員的生命財產安全,將危險事故發生的幾率降到最低。

2化工工藝安裝設計的未來展望

2.1低能耗的實現

當前,很多企業都把能源成本當成總投資中的一部分,但是,只要將化工生產中所導致的能源消耗問題解決,就可以在很大程度上降低企業的生產成本。比如,將超臨界流體應用到大型的分離裝置之中,其消耗的能源費用將會遠遠低于蒸餾、恒溫共沸等技術所消耗的費用。所以,化工工藝設計安裝工作在未來應當實現低能耗,來使企業的生產效率得到大大提升。

2.2基本建設投資的降低

改善設備設備、提升生產能力,是化工工藝作為密集型產生而繼續前進發展的重要前提和保障,所以,降低基本建設投資費用,就需要從生產能力與裝置設備這兩方面入手,比如,對蒸餾塔進行改造時,所進行的Higee工藝設計工作,就明顯提升了化工工藝的整體效果,使企業的經濟利益得以最大化。

2.3環保意識的體現

化工行業的能源消耗較高,因此其對環境的所造成的污染現象也成為人們所關注的重點。為了順應“可持續發展”這一戰略目標,化工企業在進行具體的生產工作時,應盡量使用那些能源消耗較少的裝置設備,并回收廢棄的原材料。使環境污染問題得到解決。在優化化工工藝設計的過程之中,一定要不斷改進和完善生產裝置,例如在面對廢料排放這一問題的時候,就可以使用相關先進技術,使產生在分離工作的過程中,得到更好的分離效果。不斷使產品的轉化率得到提升,并使利用率能夠最大化。除此之外,想要減少用水量,還可以使用HEN分析法不斷使裝置的規模得到縮減,這樣,就能夠在工藝過程中,循環使用水資源,使廢水量得到明顯降低。

3化工工藝安裝設計的重要性

3.1提高產品實用性

以往的化工企業,沒有對很多老舊的設備進行重新設計,便投入到生產中,給實際的使用效果造成非常嚴重的影響。而通過化工工藝的安裝和設計工作,就可以在最大程度上發揮設備的使用性能,并根據不同的實際需求情況,來進行具體的設計工作,使生產與安裝設計相結合。

3.2提高檢修速度

因為化工行業既是高能耗行業,同時也是密集型行業,所以總會設計到許多的項目,這讓有效應用化工設備成為了一個重要的問題。所以,通過工藝的安裝和設計,就大大提升了設備的檢修速度,使生產的可操作性得到真正實現。

4結語

作為企業生產環節中最為重要的組成部分之一,工藝工藝安裝設計工作在保障設備安全、節約資金成本、提高生產效率、方面有著很大的貢獻與作用。并在一定程度上促進了相關技術的進步與發展,使企業在社會效益與經濟效益方面的實現提供的重要保障。因此,相關工作人員一定不要不斷豐富和鞏固自身工作經驗,持之以恒,不懈努力,為我國化工工藝安裝與設計工作的進一步發展提供更大的貢獻。

作者:郭建敏 孫楠 單位:內蒙古翱華工程技術股份有限公司

參考文獻:

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[關鍵詞]化工工藝設計;安全問題;控制

中圖分類號:TQ 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)28-0280-01

在當前化工工藝設計中,工藝的安全問題越來越受到化工行業的重視,因此在設計中安全環節的控制顯得越來越重要?;すに囋O計與生產過程中在實踐運用上有許多必要條件,不僅要嚴格規范且正確執行相關的政府法律法規,而且還應該研究化工工藝設計的安全問題及控制方法,對化工工藝設計進行嚴格把關,促進化工工業的不斷發展。

1 化工工藝設計理論概述

設備布置、工藝流程和管道布置是化工工藝設計的3個重要方面。化工工藝設計的主要內容是通過工藝計算繪制工藝流程圖,提供給設備專業繪制設備圖紙的相關參數,并提出工藝控制方面的參數供自控專業儀表選型,然后工藝專業根據工藝流程圖完成初步的設備布置圖,最后由管道專業結合設備布置圖進行管道配管并完成最終的管道布置圖紙。

化工工藝設計包括不同的種類,主要有概念設計、中試設計、基礎設計、初步設計和施工圖設計等。

這些不同種類的設計在化工工藝的實踐中都發揮著重要的作用。化工工藝設計本身具有很多特點,這些特點對化工設計的安全有很大的影響,也是引發化工工藝設計安全問題的重要因素,也越來越受到人們的重視。安全問題主要有:設計的基礎資料不完整,數據的可靠性和完整性不如常規裝置;化工工藝設備種類繁多,規格特殊,對設備的設計和選用都提出了特殊要求;化工工藝設計工作量大,管道設計要作特殊考慮;設計周期短,為盡快占領市場,化工工藝設計往往邊開發邊設計,邊建設邊更改設計;規模大小不一,為節約投資,某些設計不可能完全按照規定去做。這些特點無疑會造成化工工藝設計的安全隱患。

2 化工工藝設計中經常出現的問題及其控制

化工工藝設計中的安全問題主要指的是生產中存在的可能導致事故發生的隱患和損失的不安全因素。因此在化工工藝設計中要不斷增強危險識別意識,積極控制事故隱患,盡量防止不安全技術,避免危險物品及設備的使用,并采取相應的控制手段,提出預防、降低甚至消除危險性,提高工藝安全高效運轉的措施及建議。

2.1 對工藝物料方面安全問題的控制

化工工藝生產中的原材料、半成品、中間產品、副產品、產品以及貯存中的物質分別以不同的狀態存在,即氣、液、固態,這些物質都有其特殊的物理、化學性質,在一定狀態下會產生危險或危害。因此,對這些物質的危險特性進行了解和掌握是非常重要的,而且要增強對這些物質穩定性、化學反應、毒性等的識別意識,進而做出評價和分析,防止或降低危害的發生。

2.2 化工工藝路線方面的安全問題與控制

化工設計中的一種反應往往會涉及幾條工藝路線,在設計中要考慮采用哪條路線能使生產更安全或把危害降到最低。這個過程中對物料、生產條件、設備等的使用都要做出最完善的考慮。要盡量使用無害的或低危險性的物料;降低生產條件的苛刻程度來緩解反應的劇烈程度;新設備、新技術的采用要減少三廢(廢氣、廢液、廢固)排放,并積極實施三廢的回收循環使用,以減少對環境的污染。

2.3 化工反應裝置方面的安全問題與控制

化工反應是產品生產的核心,通過化工反應在獲得所需產物的同時也產生了很多安全性問題,甚至可能導致嚴重事故的發生,因此反應裝置的設計和選擇都需要經過科學的分析和計算?;瘜W反應的種類多樣,在反應安全控制方面存在較大的難度。在化工反應中也存在著反應失控的潛在危機,如何控制反應物的反應速度或熱效應都是非常重要的。在工藝設計中采用減少進料量、控制某種物料的加熱速度、加大冷卻能力如外循環冷卻器的方法或采用多級反應等措施來控制反應。在反應器的運行過程中,有時會出現容器超壓而變形甚至遭到破壞的現象,容易造成安全事故,因此在容器上安裝壓力釋放裝置必不可少。

2.4 管道方面的安全問題與控制

通常管道輸送的物料多屬易燃、易爆甚至腐蝕性或毒性物品,如果管道中某些部分出現泄漏,各種有毒有害的物質就會漏出,這不僅對環境造成污染,而且對化工生產造成很大的安全隱患。因此在管道設計中,要充分考慮到管道的材料選擇、布置和應力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管徑、材質等的合理選擇,尤其是注意管道連接處和拐彎處彎頭的材料和管徑選擇,同時無論是在室內還是在室外,管道都必須可靠地與地面連接。

3 促進化工工藝設計良性發展的建議

3.1 化工工藝設計要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生產總成本中的一個重要的組成部分,采用先進的技術手段降低能源消耗量是化工工藝設計和研究的重要方面。首先要選用先進的生a技術及最優化的工藝流程,從源頭上控制能源的消耗,其次在工藝設計上要求流程簡練、設備選型合理、布置緊湊、能量利用合理,同時還應盡可能采取物物換熱設計,實現能量的分級使用和回收,以節約能源的消耗,根據工藝參數選擇最佳的流程和最適宜的管徑,降低流體輸送阻力損失,降低能耗。

3.2 積極改善生產環境

當前化工污染問題不可忽視,解決污染問題就要減少污染源并對廢物進行回收利用。從工藝過程上要減少污染就必須重視現有裝置的更新和污染物的終端處理兩個問題。

針對這兩種情況就要不斷提高化學反應和能源分離效率,提高能源利用率、減少能源轉化率在生產過程中的損失,這不僅能增加產業效益而且能減少處理廢物時的費用;積極應用HEN分析方法不斷改進和更新裝置,節約用水,并對廢水進行再次回收利用,最大限度的節約水資源。

3.3 工藝設計理論研究與實踐協調發展

當前工藝設計應用亟待拓展,這就需要將研究開發與設計建設聯系起來綜合發展,并積極開發新的工藝設計方式。新的工藝設計方式應該是開發一個帶有能量平衡流程、熱力學軟件包及研究容器設備的一個簡單經濟模型,摒棄傳統方式過于程序化且生產效率較低的發展方式。新的發展方式應更重視推測和估算,目的是將試驗計劃盡快涉及到工藝的關鍵技術和相關經濟問題,并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發展的模型。總之化工工藝設計要將理論和實踐結合并與時代的最新發展技術相接軌從而發揮其巨大功效。

4 結語

本文對化工工藝的概念、特點及分類進行闡述,并分析化工工藝設計中工藝物料、工藝路線、反應裝置、管道方面的安全問題及其控制,并提出通過降低能源消耗量、積極改善生產環境、工藝設計理論研究與實踐協調發展等途徑提高化工工藝生產的高效運轉,促進化工工業的良性發展。

參考文獻

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一、化學清洗技術的概述

1.化學清洗技術的內容

石油化工設備的清洗技術目前有兩大類,一種是化學清洗,另一種是高壓水射流清洗。目前市場上高壓水射流清洗技術發展的最快,國內外對工業設備的清洗主要采用固體清洗劑,尤其是有色金屬設備的清洗。這種固體清洗劑主要以氨基磺酸為主要原料,加上表面活性劑、緩蝕劑等配制而成,再使用時需要兌水。這種固體清洗劑具有使用方便、存儲安全腐蝕性小等特點。

2.化學清洗的重要性

長時間的污垢積存,直接會影響設備的生產,更會導致化工設備的使用壽命,化工設備的清洗有利于生產效果的提高,可以提高生產量,更有利于設備的維護,經常為設備進行化學清洗,這樣不僅可以改善技術水平,更能解決經濟問題。

二、化學清洗的具體方法

1.化學清洗的主要原理

化學清洗是用一種或多種化學藥劑與水溶液,按照清洗結果總結的工藝條件、配比和程序,通過清洗泵、管道等與各清洗裝置組成臨時的清洗系統,從而消除附著在裝置內側的各種污垢。主要原理就是利用化學藥劑對污垢的溶解作用,生成可溶性鹽后隨著清洗液流出,同時反應生成的污垢可以起到疏松作用,進而加速污垢的清除。

2.清洗方案的制定

每一個設備在進行化學清洗之前,要對設備進行全方位的檢查,更要制定適合該設備的清洗方案。對設備的檢查主要包括:材質與規格、所生產的物料性質、所使用的年限以及日常水溫狀況等。對污垢的檢查主要包括:污垢的種類、污垢的化學成分、污垢形成的速度等。對清洗的設備有一定的了解后,再做具體的清洗方案。

3.清洗工藝的選擇

明確所使用的清洗劑后,還要根據實際情況選擇正確的清洗工藝,清洗工藝主要包括浸泡式和循環式兩種。浸泡式主要就是將所要清洗的裝置或設備,放入清洗槽中用清洗液浸泡,達到清洗要求后,再用沖洗的方法將其沖洗一遍;循環式主要指用清洗泵將清洗槽內的清洗液注入清洗設備內,進行循環清洗。然而,隨著科技的發展,近年來又出現了一種新的清洗方法,就是噴射清洗,它適用于較大設備的清洗中,如:罐車、船艙等等大型設備,具有清洗效率高、質量好等特點,而且清洗劑用的相對較少,這樣既節省資源又安全可靠。

三、各類設備的清洗方法

1.空氣冷卻器

空氣冷卻器是石油化工企業中最常見的設備,該設備的表面多為翹片狀,污垢也是常見的。該設備的翹片材料多為鋁,在清洗的時候要注意縫隙的腐蝕;如果不采用有機清洗劑,除污時最好用硝酸,除油時不要用強堿;由于空氣冷卻器的特殊結構,不能對清洗液進行循環利用,需要制定特殊的設備,在清洗時要注意安全,防止清洗劑對人員造成損傷。針對使用多年的設備我們制定了化學清洗方案:水沖洗堿洗水沖洗酸洗中和水沖洗。其中堿洗階段所用的清洗劑主要為碳酸鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鈉及活性劑;酸洗階段的清洗劑主要為硝酸和緩蝕劑;中和階段采用碳酸鈉??諝饫鋮s器在清洗時,要連接好循環路線,嚴格按照清洗方案進行操作。

2.冷凝器

冷凝器可以使汽輪機排汽冷卻凝結成水,并在其中形成真空的熱交換器。它主要應用于發電廠、石油化工廠的凝汽器、換熱器的鈦管、銅管的快速清洗。該產品采用先進的PIG清洗技術,用戶無需購置高壓泵,采用發電廠常用的6~8kg/cm2的壓縮空氣和水,即可對管子進行快速、徹底的清洗,清洗子彈又可重復使用。

3.換熱器在線清洗

各石化公司的循環水系統換熱器數目很多,按慣例在清洗時要將這些換熱器進行拆卸,對其體內的附著物進行清洗,這樣不僅浪費時間,而且又浪費精力。然而,在1990年,遼化公司化工一廠在對換熱器進行清洗時,采取了不停車在線清洗,主要針對附著物采用新潔爾滅、過氧化氫等化學藥劑進行處理。通過對清洗過程中的濁度、總鐵以及清洗前后換熱器出入口水溫變化等的監測,各項指標明顯好轉。經過層層實驗,通過殺菌效果,清洗除垢等工藝流程,有效地清洗了大量污垢,并取得了顯著的效果。

4.大型裝置使用前的清洗

新的裝置在使用前都要進行系統清洗,主要就是清洗制造、運輸、安裝過程中所產生的雜質。主要的清洗流程為:水沖洗脫脂酸洗漂洗鈍化最終漂洗。脫脂階段采用碳酸鈉、磷酸鈉、三聚磷酸鈉、洗滌劑,高溫運作;主要在于酸洗階段,采用檸檬酸及緩蝕劑。清洗過程中要嚴格監控,使清洗達到最終效果。

四、結束語

石油化工設備化學清洗是一個系統工程,其中的工藝是縱觀全局,著眼整體的,利用所學的科學技術,從而使運作系統得到協調并相互配合。而化學清洗是一種新興的技術,采用先進的工藝及系統工程等方法,進行優化分析,從中找到實現目標的途徑,使清洗工程達到有效完善。在化學清洗的領域中,一些清除油垢、污垢等有機清洗方案正在試驗中,我們相信,新的方案在新的世紀一定會取得快速發展。

參考文獻:

[1]余存燁.石油化工裝置的設備清洗技術和展望[J].金山油化纖,1999(3).

[2]叢海濤.化工設備化學清洗技術[J].石油化工腐蝕與防護,2001(4).

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關鍵詞: 化工工藝 設計理論 安全問題 良性發展

1 化工工藝設計理論概述

化工工藝的設計是進行化工生產的重要前提,在設計中要嚴格按照國家法律、法規與標準規范進行設計,要對設計方案進行反復的檢查與驗證,當發現設計中存在的缺陷時,要及時的進行修正,做好對安全事故的防范和控制。但很多工程為了節約投資,在設計過程中會存在沒有完全按照規范去設計的情況,這無疑會造成化工工藝設計的安全隱患?;すに嚨陌踩O計具有以下幾個特點:

1.1設計基礎資料的不完整

化工工藝的設計資料一般是由相關的科研單位根據已有的實驗數據和有關的資料編制而成的,其設計沒有經過工業化生產的檢驗和完善,其數據的可靠性和完整性都不如常規裝置。

1.2 化工工藝流程的獨特性

化工工藝過程中涉及高溫、高壓的管道及反應設備較多,且設備種類非常多,設備的規格也很特殊?;ぴO備的功能實現,無論是對非標設備的設計和定型設備的選用都提出了特殊的要求,其具有工作量大、總投資高、設備與管道多的特點,而且設備所處理的對象也具有一定的特殊性,因此管道和設備的設計要具有針對性和特殊性。

1.3 設計周期短

為了增強市場競爭力,盡快的搶占市場,經常要縮短建設的周期。因此,化工工藝的設計往往不能夠按照正常的設計周期進行,需要一邊開發一邊設計,其當前更多存在的現象是一邊建設一邊根據情況變更設計,規模不一。

2 化工工藝設計中經常出現的問題及其控制

化工工藝設計中的安全問題主要指的是生產中存在的可能導致事故發生的隱患和損失的不安全因素。因此在化工工藝設計中要不斷增強危險識別意識,積極控制事故隱患,盡量防止不安全技術,避免危險物品及設備的使用,并采取相應的控制手段,提出預防、降低甚至消除危險性,提高工藝安全高效運轉的措施及建議。

2.1 對工藝物料方面安全問題的控制

化工工藝生產中的原材料、半成品、中間產品、副產品、產品以及貯存中的物質分別以不同的狀態存在,即氣、液、固態,這些物質都有其特殊的物理、化學性質,在一定狀態下會產生危險或危害。因此,對這些物質的危險特性進行了解和掌握是非常重要的,而且要增強對這些物質穩定性、化學反應、毒性等的識別意識,進而做出評價和分析,防止或降低危害的發生。

2.2 化工工藝路線方面的安全問題與控制

化工設計中的一種反應往往會涉及幾條工藝路線,在設計中要考慮采用哪條路線能使生產更安全或把危害降到最低。這個過程中對物料、生產條件、設備等的使用都要做出最完善的考慮。要盡量使用無害的或低危險性的物料;降低生產條件的苛刻程度來緩解反應的劇烈程度;新設備、新技術的采用要減少三廢(廢氣、廢液、廢固)排放,并積極實施三廢的回收循環使用,以減少對環境的污染。

2.3 化工反應裝置方面的安全問題與控制

化工反應是產品生產的核心,通過化工反應在獲得所需產物的同時也產生了很多安全性問題,甚至可能導致嚴重事故的發生,因此反應裝置的設計和選擇都需要經過科學的分析和計算。化學反應的種類多樣,在反應安全控制方面存在較大的難度。在化工反應中也存在著反應失控的潛在危機,如何控制反應物的反應速度或熱效應都是非常重要的。在工藝設計中采用減少進料量、控制某種物料的加熱速度、加大冷卻能力如外循環冷卻器的方法或采用多級反應等措施來控制反應。在反應器的運行過程中,有時會出現容器超壓而變形甚至遭到破壞的現象,容易造成安全事故,因此在容器上安裝壓力釋放裝置必不可少。

2.4 管道方面的安全問題與控制

通常管道輸送的物料多屬易燃、易爆甚至腐蝕性或毒性物品,如果管道中某些部分出現泄漏,各種有毒有害的物質就會漏出,這不僅對環境造成污染,而且對化工生產造成很大的安全隱患。因此在管道設計中,要充分考慮到管道的材料選擇、布置和應力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管徑、材質等的合理選擇,尤其是注意管道連接處和拐彎處彎頭的材料和管徑選擇,同時無論是在室內還是在室外,管道都必須可靠地與地面連接。

2.5 整體園區

根據我國當前的化工園區的特點和監管能力滯后的現狀,應當成立安全監管和危險化學品管理部門,建立一個具有完整的區域性安全生產標準化的管理模式,構建由政府主導、社會中介機構和企業一體化的綜合管理體系。

3 促進化工工藝設計良性發展的建議

3.1 化工工藝設計要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生產總成本中的一個重要的組成部分,采用先進的技術手段降低能源消耗量是化工工藝設計和研究的重要方面。首先要選用先進的生產技術及最優化的工藝流程,從源頭上控制能源的消耗,其次在工藝設計上要求流程簡練、設備選型合理、布置緊湊、能量利用合理,同時還應盡可能采取物物換熱設計,實現能量的分級使用和回收,以節約能源的消耗,根據工藝參數選擇最佳的流程和最適宜的管徑,降低流體輸送阻力損失,降低能耗。

3.2 積極改善生產環境

當前化工污染問題不可忽視,解決污染問題就要減少污染源并對廢物進行回收利用。從工藝過程上要減少污染就必須重視現有裝置的更新和污染物的終端處理兩個問題。針對這兩種情況就要不斷提高化學反應和能源分離效率,提高能源利用率、減少能源轉化率在生產過程中的損失,這不僅能增加產業效益而且能減少處理廢物時的費用;積極應用HEN分析方法不斷改進和更新裝置,節約用水,并對廢水進行再次回收利用,最大限度的節約水資源。

3.3 工藝設計理論研究與實踐協調發展

當前工藝設計應用亟待拓展,這就需要將研究開發與設計建設聯系起來綜合發展,并積極開發新的工藝設計方式。新的工藝設計方式應該是開發一個帶有能量平衡流程、熱力學軟件包及研究容器設備的一個簡單經濟模型,摒棄傳統方式過于程序化且生產效率較低的發展方式。新的發展方式應更重視推測和估算,目的是將試驗計劃盡快涉及到工藝的關鍵技術和相關經濟問題,并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發展的模型??傊すに囋O計要將理論和實踐結合并與時代的最新發展技術相接軌從而發揮其巨大功效。

4 結 語

本文對化工工藝的概念、特點及分類進行闡述,并分析化工工藝設計中工藝物料、工藝路線、反應裝置、管道方面的安全問題及其控制,并提出通過降低能源消耗量、積極改善生產環境、工藝設計理論研究與實踐協調發展等途徑提高化工工藝生產的高效運轉,促進化工工業的良性發展。

參考文獻:

[1] 朱曉東.淺析化工工藝設計中安全危險的問題[J].化學工程與裝備,2011,(6).

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[關鍵詞]化工工藝 設計 安全危險 分析

中圖分類號:TP697 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)22-0297-01

一、化工工藝設計概述

1.化工工藝的概念

把化學原材料向化學產品轉換的一種方式與方法就是化工工藝,這一實現方式與方法的所有工業流程都包括在化工工藝當中。想要實現化工工藝從生產到產品的轉換,涵蓋步驟主要由以下幾個方面:

第一,處理原材料。初步處理化工原材料,方式有碾碎、提純、粉磨等等。

第二,進行設計化學反應。達到化學原材料往成品轉換的本質為化學反應的設計,此為化工工藝比較關鍵的一個步,由已作相關處理的原材料提供其化學反應所需環境,在一定程度上提高化學反應的轉換率。

第三,化學產品的精處理。把化學反應生成的產品作出一系列的精處理,使得到的化學產品可以滿足于實用性的要求。

2.化工工藝設計

化工工藝設計指的為達到化學反應所需的原材料、反應條件和工藝流程的設計過程的目的?;すに囋O計的范疇相對較大,不但擁有工藝流程設計,還包含工藝流程實現的管理方式等。在尚未進行化工工藝設計時,當最先熟知化工工藝設計的原則和安全規程,經由靈活設計化工生產工藝,達到工藝流程精簡、安全規范、高效穩定運行的目的。

3.化工工藝設計的特點

1)化工工藝設計具有系統性的特點。化工工藝流程為一項系統而復雜的設計,其中包括了化工生產的各個方面。

2)化工工藝設計規模各異。不一樣的化工生產方式,它的化工工藝設計就不一樣,包含化學原材料、化學反應和化學成品等等。

3)化學工藝設計的資料具有不全面性?;すに嚤旧頌橐豁椞貏e先進的設計項目,它的流程設計沒有特別多的參考經驗。

二、化工工藝設計中所存在的安全危險問題及控制措施分析

1.化工工藝設計中對原材料安全性能的控制

化工工藝設計是實現化學原材料往化學成品之間的轉換過程,將產生多種不同的化學反應與物理反應,某一種物質在某一形態下具有危險性和危害性,所以當對一些可能具有危險性的物質進行掌握與控制,檢驗此類物質在化工工藝流程中的穩定性,展開安全性評估和識別,有效防止原材料、半成品以及副產品在化工工藝中出現危險的狀況。

2.化工工藝設計中存在的安全性問題及控制措施

化工工藝設計是實現化學反應而擬制的工藝路線與流程,在設計時當綜合考慮,在有效保障產品質量的條件下,選擇一條相對安全或者能夠有效保障安全性的路線,把化工工藝設計中的危險度降到最小。所以,進行工藝流程設計期間當遵循以下的幾個原則:

第一,工藝路線實現的最簡化?;すに噷崿F流程的最簡化,能夠有效減少化工工藝流程中間所存在的化學反應,提高化工工藝反應的安全性。

第二,盡最大程度地選擇危險性和危害性相對低的原材料。對于化學工藝設計的安全性降低原則來說,原材料安全性的提高比化工工藝流程的簡化具有更重要的意義。

第三,在最大可能的情況下選擇新的設備和新技術。新設備以及新技術能夠很好的地把化學反應當中產生的危險物質降低,可以將中間生成物的在一定程度上循環利用,進一步的把化工工藝設計的成本降低,從而把經濟效益和化工工藝的安全性與環保性提高。

三、化工工藝設計中控制措施分析

化工工藝流程設計中的核心內容就是化學反應,通過化學反應可完成原材料到成品的轉化,許多的安全性問題h及于這一過程當中。因而,對于提高化工工藝設計的安全性有著十分重要意義的部分就是選擇安全性良好的化學反應設備。對于化學反應種類繁多的化工工藝來講,控制化學反應的安全性有著很大的難度。除此之外,還有很多不可控因素存在于化學反應的過程中,像是化學反應需要的溫度、濕度控制很難達到精確的控制等,通常能夠成為化學反應的一種潛在安全隱患。如果想要很好的對化學反應中設備安全性問題進行控制,就要注意以下幾個方面:

1)降低進料量,能夠準確的控制化學反應所需的加熱速度以及冷卻速度。化學反應過程當中,對化學反應具備的條件進行精確控制就是為了有效地提升它的反應轉化率。這樣,就可以很好的降低相關副產品的生成,把化工工藝的安全性提升。

2)化學反應過程中,要對相應的反應參數進行控制,防止反應儀器產生超壓、超荷等狀況?;瘜W反應的過程中,反應設備的安全性主要依靠對反應本身的控制,如果化學反應過程當中出現一些超壓現象,很大程度上就會致使設備狀態失靈,導致安全事故。

3)相關廢棄物的排放。化學反應一般會致使產生很多副產品與廢棄物,將副產品進行合理的利用就能夠很好地實現社會經濟效益,很大的價值存在于其中。但是,廢棄物不同,不止不可以提供價值,處理不合適還會有嚴重的環境危害與潛在危險。所以,化工工藝流程設計中應考慮如何處理有關廢棄物的排放,做到有關廢棄物在達到排放標準之后才可以進行排放。不只是能夠很好的實現保護環境,同時可以把化工工藝流程設計的安全性提高。

結語

實現化學工業生產的前提就是化工工藝設計,化工工藝設計有著更高的安全性要求的根本原因是化學工業本身的特殊性與限制性。本文分析了目前我們國家化工工藝流程設計當中出現的問題,并以此提出了相對應的措施?;すに囋O計是一種的流程設計,它具有很強的系統性,其設計時應將影響安全性的各個因素都考慮到其中。但是,無論再完美的設計也很難做到兼顧化工工藝過程當中的任何一個細節,對于在化工工藝生產中所存在的缺陷我們應從化工工藝工藝當中進行及時的補救與修改,把任何一個流程都要控制好,絕對不允許發生化工事故。

參考文獻

[1] 趙文濤,劉克強.化工工藝設計中安全危險的識別與控制 [J].中國石油和化工標準與質量,2013,11(14):2-13.

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關鍵詞:化工工藝;設計分析;防范對策

1化工工藝設計分析

化工工藝設計是指化學工程師依據單一或數個化學反應,設計出一個能將原料轉變為客戶所需求產品的生產流程和工廠。由于化工生產使用的材料大多是易燃易爆、有毒、有害及腐蝕性的,所以化工的生產一般都是在易燃、易爆、易中毒的條件進行。為了降低化工工藝產生的風險隱患,須提高工藝設計效率,從多個角度采取科學的處理方式,防治工藝設計失誤帶來的不利影響。因而,化工工藝設計決策中,要考慮風險隱患及控制措施。

2化工工藝設計風險防范原則

2.1技術原則為了發揮高端技術的應用優勢,需考慮風險防范及控制因素,降低整個風險控制體系的應用效果。設計人員要充分利用技術平臺優勢,解決傳統設計流程存在的問題,把化工風險控制在最小范圍內,這樣才能更好地完成工藝設計目標。2.2生產原則工藝設計是提高區域資源利用的有效方式,按照區域生產環境布局特點,提出切實可行的設計與化工方案,實現區域資源利用率的最大化?!案呖萍肌笔枪に囋O計與開發的新支撐,充分發揮信息技術在設計作業中的應用,體現了當代科技對化工開發的引導作用。2.3效率原則由于早期化工模式存在的局限性,高端工藝設計需考慮效率原則,按成本投入與實際效益比例,實現風險防范目標。對現有化工工藝來說,工藝設計需考慮多種影響因素,才能更好地控制產品質量。

3化工工藝設計風險控制措施

3.1器材方面?;どa技術通常是對一定的產品或原料提出的,例如氯乙烯的生產、甲醇的合成、硫酸的生產、煤氣化等。因此,原料和生產方法的選擇,流程組織,所用設備的作用,結構和操作。為保持生產流程的有序性,要考慮器材選用與控制,才能更好地完成工藝設計方案,對一些潛在性的器材風險進行綜合控制,這些都是降低工藝設計風險的有效方式。3.2生產方面。按傳統生產工藝來說,化工工藝設計具有不確定性,尤其在生產工藝決策方面,選用風險控制計劃具有產業價值意義。通常,化工工藝設計以基礎科學理論、化學工程原理和方法及其他有關的工程學科的知識和技術。對高難度的工藝設計,需從技術、工藝、理論等方面展開設計,才能更好地完成風險控制方案。同時,生產工藝流程要符合科學編排需求,以節能、高效、安全等為原則,提出切實可行的戰略計劃方案。3.3技術方面。化工技術水平落后,不僅制約了工藝設計工作流程,對整個風險方法也起到了阻礙作用,影響了工藝平臺設計效果?,F代化工工藝設計思想中,把科學技術作為先進要素,從工藝學角度進行綜合控制,確保風險控制與防范的實效性,這些都是化工設計需要考慮的問題。設計人員要掌握先進的技術要點,從多個方面進行工藝改良,確保產品工藝符合生產設備要求,進一步提高工藝設計質量水平。3.4監督方面?;すに囋O計需配套監督方案,從多個方面對工藝成品進行監督審查,確保工藝方案符合國家化工產品質量要求。例如,對于高腐蝕性的化工原料,其生產工藝及設計方案必須達到安全指標要求,才能更好地完成工藝設計體系。面對工藝結構設計中的要求,風險防范也要做好安全監督與審查工作,及時消除潛在性的工藝隱患。

4工藝設計安全信息化管理

4.1數據系統。安全系統是保持工藝設計質量的關鍵,從數據庫系統角度出發,有助于提高風險控制意識,為化工工藝設計做好了充分的準備?;陲L險防范措施指導下,數據系統可降低風險帶來的異常隱患,實現人機操作一體化建設。4.2網絡系統。借助網絡系統實現工藝改良設計,體現了風險防范的最優化,幫助企業建立相對完整的工藝設計體系。網絡平臺具有廣泛的利用價值,幫助化工工藝設計執行綜合方案,消除潛在性的風險隱患。同時,化工工藝設計信息化也是科技轉型趨勢,按照數字化平臺解決傳統設計的不足,這些也是風險防范需要考慮的問題,對網絡系統實施改造也是必然的選擇。4.3管理系統。我國要從設備、技術、人員等方面進行工藝化轉型,增強自主創新及研發能力,從多個角度研究化工利用模式,為風險控制做好充分的準備工作。賦予技術單位法律功能,有效制止不法數字平臺的違法活動。結合3D技術對化工資源設計提供科學指導,提出切實可行的化工設計體系,體現了數字化工技術應用特點,實現了設計模式及改造的一體化建設。

5結論

總之,化工工藝是一項復雜的工程,實際設計要考慮工藝布局特點及風險隱患,提出切實可行的改良措施,才能更好地完成設計決策。面對傳統工藝設計存在的問題,需及時調整工藝設計方案,提出切實可行的改良方法。同時,充分發揮信息技術對工藝設計的指導作用,綜合實施風險控制與防范對策。

作者:簡洪濤 閆國慶 單位:貴州開磷設計研究院有限責任公司

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關鍵詞:工藝設計;工藝安裝;化工工藝

在社會持續發展進步的背景下,市場對化工工藝有著更高水平的要求,這也是我國化工工程方面取得重大發展成果的主要原因之一。在此期間,我國現階段的化工行業領域涉及到諸多不同類型的項目,因此在化工工程中需要提高對化工工藝生產安全性的重視程度。由于部分化工工程在生產過程中發生安全事故的可能性相對較高,社會各界針對化工工業安裝設計方面給予的關注程度更高,所以需要受到現代化工企業的高度重視。

1化工工藝及化工設備概念簡述

一般情況下,化工工藝主要是指通過化工作業方式進行生產的相應技術。通過化學反應將準備好的原材料轉化為目標化工產品的過程[1]。在此期間,化工工藝主要包括三方面內容:即針對原材料的處理、化學反應過以及產品精煉提純過程?;ぴO備主要是指化工生產過程中需要應用到的各種生產設備,近幾年間,由于我國經濟市場發展速度十分迅猛,化工設備和化工工藝在一定程度上受到影響,化工領域也因此取得前所未有的成績。與此同時,化工工業在當代市場發展中的應用范圍變得更加廣泛,在消費市場中具有十分可觀的發展前景。

2化工工藝設計及工藝安裝的重要性

提升現有化工工藝設計水平和安裝技術能力,可以為化工企業的未來發展提供積極的促進作用。通過更加科學的安裝和設計方式,能夠全面提高化工產品的市場競爭力和實用性能,保證化工產品的檢修速度和生產效率能夠得到更為顯著的提升,在一定程度上為化工產品生產安全性提供可靠保障[2]。在此基礎上,還能夠為化工工藝品生產的總體質量和生產效率提供有效保障。

2.1提升化工產品實用性

對于傳統模式下的化工企業而言,自身購買的大部分化工設備會被直接應用到各種化工生產作業中,在正式使用前并不會經過足夠嚴格的設計分析。因此,在實際應用的過程中往往會出現或多或少的生產問題,對化工產品的最終生產質量造成直接影響。在現代社會不斷發展進步的背景下,人們對現有工藝產品的工藝水平要求越來越高。因此,產品的實用性需要受到企業的重視,只有保證自身化工產品的實用性,才能夠保證企業未來的產品競爭能力,爭取更多的市場份額,保證自身發展空間[3]。在這樣的背景下,當代化工企業必須引進更多專業的化工技術設備,通過這種方式提升自身的產品生產水平。在此期間,為保證自身的工藝產品在實際銷售過程中可以占據更多的市場份額,還需要企業管理者對現有市場的實際需求進行分析,對自身的產品工藝設計方案進行精化處理,通過這種方式保證自身產品的實用性,借助這種辦法提高自身產品在市場中的競爭力,保證企業穩定的發展狀態。

2.2提升化工作業的檢查及維修工作效率

在當代社會高速發展的背景下,化工企業的生產經營需要做出相應改變。但是,化工企業在實際發展過程中需要以大量的資源消耗為基礎。因此,需要集中自身的勞動力才能夠保證自身的正常生產狀態。對于化工企業的經營和運行而言,還會涉及到諸多不同類型的生產項目,所以,為進一步保證自身的化工產品生產質量,需要在實際生產過程中提高自身對化工設備的檢修速度[4]。對于化工行業而言,其主要特色是在生產經營過程中會消耗大方向的化工原材料,如果自身化工設備的檢修工作效益較低,就會使企業的化工產品生產成本大幅度增加。在這樣的情況下,提高設備運行期間的檢查工作效率和維修效率,能夠有效降低企業的總體生產成本。在保證生產設備出現運行故障概率處于一個較低的水平時,化工生產設備可以長時間處于正常運行狀態,進而達到有效降低安全生產事故的目的,為企業的經營提供穩定性保障,全面提升化工企業的總體生產速度和生產水平。

2.3提升化工企業生產活動的實際效率

化工企業中的設備設計人員,在工作過程中需要結合所在工廠的實際情況,對需要進行的生產活動需求進行全面了解,通過對自身化工工藝的改造處理,提升生產效率[5]。在對固有工藝設計方式和工藝安裝辦法進行改善時,設計人員需要對設備運行階段的合理性和科學性進行充分考慮。通過這種方式,對市場需求進行計算,并明確自身生產過程中的產品要求,將其與與市場要求相結合,在保證自身產品質量的前提下,全面提高化工產品的實際生產效率,通過這種方式為企業營造更多經濟效益和社會效益,為企業的長遠發展提供保駕護航的作用。

3化工工藝設計現存問題

截至目前,我國大部分化工工藝生產設計方面缺乏系統性,在設計方面存在較多問題,并且由于化工工藝設計問題對化工工業產品質量和產品生產效率造成的影響較大。在這樣的情況下,為保證化工企業的產品生產效率能夠得到有效改善,需要針對固有化工工藝設計中存在的各種問題進行全面的科學分析,有針對性地處理好各種設計問題,采取相應處理措施,通過這種方式為化工企業的未來發展空間提供穩定性保障。

3.1生產安全性問題

在化工企業進行化工生產活動的過程中,會涉及到諸多復雜的不同類型的生產原材料,如果在生產中出現安全事故,則會造成走大規模的安全事故,造成的影響較大。因此,當代化工企業在生產活動中,需要以安全至上為最主要的生產原則,嚴格遵循所有安全生產要求,保證生產環境安全。在此期間,化工設計屬于為化工設備提供安全穩定生產作業環境的主要條件之一,對于設計方案的質量而言,會對化工設備的實際運行造成直接影響[6]。因此,化工企業需要充分認識到工藝設計工作具有的關鍵作用,并提高重視。在化工企業進行工藝設計的過程中,企業設計人員首先需要對生產過程中可能面對的各種安全問題進行充分考慮,同時還要對企業實際生產經營和發展期間的經濟效益做出充分考量,從根本上進行分析,高度重視化工企業的生產活動安全問題,同時這也是保證企業生產經營效益的另一種體現。一旦生產過程中出現安全生產事故,不僅會導致企業損失較多化工生產設備,同時還會對一線工作人員形成更為嚴重的生命財產威脅,對企業自身的經濟發展也有著非常嚴重的影響,不利于企業經營的穩定性要求[7]。在企業進行生產作業的過程中,需要涉及到的各種生產原材料均具有易燃易爆或者含有劇毒的特點。因此,在工藝設計過程中,企業設計人員需要對所有待用原材料的特性加以安全測試,對其最終性能做出充分了解,并以最終檢測結果作為后續階段的設計參考數據。以此為基礎,對工藝設備的閥門、線路等環節的設計工作進行科學布置。通過這種方式,保證設計方案能夠更加符合生產經營的實際需求,全面降低企業在化工產品生產過程中需要面對的安全隱患,保證企業生產的總體經濟效益。控制并降低危險物品的使用量,屬于設計人員在對工藝路線進行設計時首先需要考慮到的問題。無論在工業路線的設計階段的工藝設計有多么科學嚴謹,在實際生產過程中均會涉及到危險品到生產使用,因此,在設計過程中一旦發現需要面對危險品的使用情況會對正常生產經營活動造成嚴重影響,就需要及時對方案進行修改,以此保證生產線路的整體安全性,保證化工企業生產經營處于穩定狀態。

3.2化工工藝管道安裝注意事項

化工產品的生產過程中,首先需要安裝化學工藝管道,在此期間會涉及到刷量較多的安裝環節,當設備正式投入生產并使用一段時間后,還需要對管道設備進行定期檢查和專門維修。在設備安裝的初期階段,現場安裝人員需要提前對管道的材料有進行檢查驗收,對管道材料的密封度和質量進行嚴格檢查,以此保證管道材料規格能夠符合化工產品安裝的要求標準[8]。與此同時,還需要進一步保證管道安裝作業時的施工質量能夠滿足管道使用要求。在實際安裝階段,需要給予管道線接焊接工作更高程度的重視,必須保證在焊接過程中嚴格按照所有的相關規定和施工規范要求,運用正確的焊接方式完成這項工作。在上述內容外,完成管道焊接工作后,還需對焊接位置進行再次檢查,保證焊接縫的施工標準能夠符合相關規定。在管道安裝作業完成后,工業產品的生產活動還會涉及到諸多不同類型的具有腐蝕作用的物質,因此還需要為管道做好相應的防護工作,保證管道不會在使用過程中出現被腐蝕的情況,影響到化工產品的正常生產。

3.3生產設備安裝工藝問題

化工工業設計過程中,企業設計人員大多比較重視前期階段的設計工作,對后期階段的安裝環節缺乏關注,這種情況會對設備的后期使用造成直接影響。如果安裝過程中出現差錯,就會對設備的正常使用造成直接影響。無論設計環節的設計水平多高,都無法達到理想的使用效果。與此同時,化工設備后期階段的投入也會對企業正常的生產經營活動造成較大影響。所以,需要化工企業提高對設備的設計重視,同時還需要提高對設備安裝環節的重視,保證所有安裝環節具有更高標準的科學性,確保所有設備在安裝后,都能夠達到相應的使用要使用要求。在化工生產設備安裝作業完成后,既需要對設備安裝的最終效果進行全面檢查,同時還需要對設備的具體使用情況,進行定期維修和養護工作。在設計環節中需要充分考慮到化工設備的檢查和維修工作是否存在同時進行的可能性,以此保證后期階段的維修與檢查工作能夠更加簡單易行。

4化工工藝設計與工藝安裝的未來發展方向

能源消耗以及成本投資屬于化工企業在發展過程中最為關注的問題,因此,降低能源消耗水平能夠為化工企業創造更為可觀的經濟利益,屬于化工行業在未來階段的主要發展趨勢之一。通過對化工工藝的改進,實現化工產品生產期間的能源消耗控制,也能夠為化工企業創造更為可觀的經濟效益和社會效益。與此同時,這種降低能耗的化工創意方式還可以保證化工企業的生產綠色化,與國家正在倡導的環境保護政策相符合。這種通過控制能源消耗的處理方式能不僅能夠降低企業在生產成本方面的投入,還可以有效幫助企業提升自身的產品生產效率,增強企業在市場中到競爭實力,拓展企業未來發展空間。在現代化工企業高速發展的過程中,不僅需要消耗大量能源,并且在生產過程中還會產生大量雜質和氣體,這些雜質和氣體的排放,均會對環境造成較為嚴重的污染。隨著我國可持續發展戰略的持續推進,人們對自身生活水平質量的要求不斷提高,綠色健康的生活理念深入人心。在這樣的背景下,化工企業想要保證自身的未來發展空間,需要在能源消耗方面加大研究力度,引進更加先進的空氣凈化設備,同時將自身生產經營產生的廢物進行再次回收利用,充分運用各種生產資源,達到降低環境污染的效果。與此同時,在實際應用過程中,還可以借助定期培訓的辦法,提升自企業內所有工作人員的生產環保意識,保證自身工藝設計和安裝向綠色化方向發展。

5結語

綜上所述,化工工業設計,安裝環節屬于化工企業在實際生產過程中的關鍵組成部分只有從根本上保證產品的生產質量,才能夠進一步提升產品生產效率,減少生產時間方面的成本支出,保證生產安全性。在此期間,還需要不斷促進自身生產技術的發展與進步,為企業營造更為可觀的社會效益和經濟效益。在此基礎上,隨著我國各領域科學技術的不斷發展,化工企業也需要向自動化方向前進,因此,現代化工企業在生產過程中,需要將自身的工藝設計和安裝工作進行全面改進,強化員工的專業技能培訓,提升員工專業素質,通過這種方式,促進企業自身的健康可持續發展狀態,保證企業的穩定發展狀態。

參考文獻:

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關鍵詞:化工工藝 工藝設計 安全危險

由于化工生產的特殊性,其安全生產是所有化工企業的第一管理重點,對化工生產工藝進行安全管理是無可爭議的,也是必須執行的?;どa危險等級共分為5等,根據化工生產過程中使用的原料、產生及存儲的原料、中間品和成品的物理化學性質、數量及其火災爆炸危險程度和生產過程的性質等來決定。不同的危險等級,需要我們采取不同的防范措施,也只有確定危險等級,我們才能確定防火間距、防爆等級,然后對我們選用設備、儀表、操作方式、消防器材等起到決定性的作用。

一、化工企業工藝設計的特征

化工生產具有技術含量高、工藝流程復雜的特征,優秀的工藝設計是完成生產的基礎。設計基礎資料由科研單位按照已有試驗數據及相關資料編制而成,由于并未通過化工企業的檢驗與分析,其數據的可靠性和完整性都不如常規裝置。化工生產工藝特殊,需使用特殊的材料、設備,而設備的功能化無論是對非標設備的設計,還是對定型設備的選用都提出了特殊要求?;て髽I生產的工作量大,其投資大、設備多、管道多,加上所有原料物品都具有特殊性,在管道設計中也要按照生產實際進行設計。由于設計周期較短,而企業為了盡快占領市場,縮短建設周期,企業通常會打破正常的設計周期,邊開發邊設計,邊建設邊,導致出現大量的設計變更問題?;て髽I規模參差不齊,一些規模較小的企業為節約投資,可能不會按照相關的操作規范、流程去做。以上都是化工企業工藝設計生產中存在的問題,這些問題都有可能引發安全事務,所以,對化工工藝設計進行危險識別和管理就顯得尤為重要。

二、關于化工工藝設計

對于化工生產,我們必須掌握其生產原則與生產規范,并將其貫徹到設計、生產中去。靈活運用化工工藝設計中的細節,既符合規范,又不造成對生產的違背,促進化工生產的高效運行?;どa,安全第一,我們首先要對化工生產中的不安全性進行分析,并熟悉各種原料和設備,以便生產時對號入座,工作人員還要根據化工生產危險等級實施安全管理,根確定安全管理中的防火間距、防爆等級,這樣才能做好一對一的化工工藝安全管理,實現化工生產的穩定持續進行。

三、危險識別與控制

安全事故的發生通常是由一些危險隱患在得不到控制后爆發的,在化工生產中肯定存在各種各樣的不安全因素,而這些因素也是誘發安全事務的主要原因,為此,及時識別和控制危險因素,對維護化工生產的安全性來說是十分重要的。危險識別與控制,是對項目生產工藝的全過程、配套公輔設施的生產過程、使用和產出的物質、主要設備和操作條件進行解剖和分析,找出危險因素存在的方式、種類、位置,并根據具體危險系數提出合理的、能消除和預防或降低裝置危險性的措施,全面提高化工生產裝置、設備、原料的安全性。為了預防工作人員使用不安全生產線路,避免使用危險物質、工藝和設計,可以從設計和工藝上考慮采取安全防護措施,從而使這些危險因素不至發展成事故。

1.工藝物料

辨別物質危險,應從其理化性質、穩定性、化學反應活性、燃燒及爆炸特性、毒性及健康危害等方面進行分析和辯識。

2.工藝路線

一種反應往往有好幾條工藝路線。需要考慮的是采用哪條路線史能消除或減少危險物質的量。

3.化學反應裝置

化學反應是產品的生產核心,化工生產就是為了讓某些物質產生化學反應,從而達到得到某種產物的目的,但在反應中也常常會帶來一些危險。因此,化工生產必須在反應器的設計和選型前,要想到將會發生或有可能發生的危險反應,以及反應器中哪些將導致失控反應,攪拌器有何影響等等。化學反應的類型很多,當反應速度快、放熱量大或由于設計上的原因導致反應器的穩定操作區域很小時,反應器控制方案的設計就是一個非常復雜且重要的問題。由于缺少物質的反應或分解速度及熱效應數據,如果化學反應時空,如何讓反應停止、或者放空,如何迅速使反應物不參與反應或進行處理等,都將成為了安全問題,也都是潛在的危險因素。

一些化學反應在正常環境下本身是很穩定,但如果出現冷卻效果變差或過量加熱,攪拌能力失效,反應物的過量加入,以及反應物加入順序不當,反應器外部火災,傳熱介質漏入容器等,都有可能發生反應時空的現象。在工藝設計中,設計人員要注意將反應溫度限定在一定范圍內,以免反應失控。從設備的安全角度去考慮,設備不僅要有足夠的強度,防止爆裂,還應具有良好的密封性,這樣才能防止介質泄露,因為大量介質的泄露會導致火災或賭氣,最終釀成巨禍。對高壓密封結構的要求,其結構必須是可靠的,在溫度和壓力有波動的情況下,仍要始終保持嚴密不漏,如果由于某種原因容器產生了超壓,容器就有可能因過度的塑性變形而遭到破壞,造成惡性事故,因此,我們在容器上裝有安全壓力釋放裝置。

4.管道及閥門

化工生產所使用的原料大多易燃、易爆、腐蝕和毒性,運輸管道容易受到腐蝕,閥門是介質流通或壓力系統巾的一種設施,它用來調節介質的流量或壓力。

5.電氣

電氣設計要符合化工工藝需求,按照工作環境是否屬于爆炸和火災危險環境、危險程度和危險物質狀態的不同,及時采取對應措施,防止由于電氣設備、電氣線路設計不當引起爆炸事故。

四、總結

安全的完成化工生產,其前提是要有一個優良的工藝設計,除了要嚴格、正確地執行政府法規、標準規范外,還應加強工藝設計的安全性,設計人員要了解安全危險的識別與控制,及時發現設計的問題,并予以改正,以達到控制和防止事故的發生,實現本質安全的目的。

參考文獻

[1]高金吉,王峰,張雪等.化工生產人工誤操作危險與可操作性分析研究[J].中國工程科學,2008(08).

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【關鍵詞】化工工藝管道;蒸汽伴熱;設計

管道伴熱作為一種有效的管道保溫及防凍措施,應用于化工工程建設中,可有效防止易凝結物質在管路輸送過程中產生凝固或粘度增大。目前,管道伴熱的常用介質有熱水、蒸汽、熱載體和電熱,而蒸汽伴熱因具有蒸汽取用方便、冷凝潛熱大、溫度易于調節、適用范圍廣等特點,且較于其他介質,其免除了能源費用,因此成為了目前國內大多數煉油和化工企業首選的伴熱技術。在此,本文將著重介紹一下化工工藝管道的蒸汽伴熱設計,以期和同行們共勉。

1 蒸汽分配站、疏水站和冷凝液收集站的設置

1.1 蒸汽分配站、疏水站的設置

在3 m半徑范圍內如有3個或3個以上的伴熱點及回收點時,蒸汽伴熱系統應設置蒸汽分配站和疏水站。一般,蒸汽分配站和疏水站的管徑可按下列公式計算,然后按表1查取。

S=A+2B+3C

式中:A―DN15、Φ12、φ10伴管根數;B―DN20伴管根數;C―DN25伴管根數。

蒸汽分配站和疏水站應預留1-2個備用接頭,“S”值應包括備用接頭的管徑和數量;在同一個蒸汽分配站的蒸汽伴管當量長度宜大致相等,最短蒸汽伴管的當量長度不宜小于最長伴管當量長度的70%左右;蒸汽分配站的疏水站可水平安裝或垂直安裝。

1.2 冷凝液收集站的設置

一般,應根據管道設計的需要,將收集站設置為臥式或立式,且其位置的設置應使伴后管道盡量短。且冷凝液收集站應預留1-2個備用接頭,各伴管接管口應帶有各自的蒸汽疏水閥和切斷閥。

2 蒸汽伴管的其他設計要求

2.1 伴管材料及規格

一般,可用于伴管的管道有銅管、不銹鋼管和碳鋼管三種,目前國內化工裝置中較為常用的是碳鋼管。且其規格為:1/2"(DN15)、3/4"(DN20)、1"(DN25)。

2.2 伴熱介質的選用

即:當管道內介質溫度在95℃以下時,應選用0.3-0.6MPa的蒸汽作為熱源;管道內介質溫度在95-150℃之間時,應選用0.7-0.9MPa的蒸汽作為熱源;當管道內輸送溫度超過150℃的介質時,若0.9MPa的蒸汽不能滿足工藝要求時,可選用熱載體作為伴熱介質。

2.3 管道伴熱管管徑及所需伴管的最少數量

一般,應根據《石油化工管道伴管和夾套管設計規范》(SH/T3040-2002)中的要求來確定蒸汽伴管的管徑和根數,但在具體的設計時,若環境溫度、伴管介質的操作條件以及保溫材料制品的導熱系數和放熱系數與規范中的要求不符時,其管徑和根數可按以下公式來計算。

d=n≥

式中:d為伴管計算外徑,m;d0為伴管外徑,m;Di為保溫層外徑,m;D0為保溫層內徑,m;K為熱損失附加系數,取1.15-1.25;n為伴管根數,根;t為被伴介質溫度,℃;ta為環境溫度,℃;tst為伴管介質溫度,℃;a為保溫層外表面向大氣的放熱系數,W/m2?℃;ai為伴管內保溫層內加熱空間向保溫層的放熱系數,一般取13.95W/m2?℃;at為保溫層內加熱空間向保溫層的放熱系數,W/m2?℃;λ為保溫材料制品倒數系數,W/m2?℃。

2.4 伴管的最大長度

一般,蒸汽伴熱管的最大允許伴熱有效長度與蒸汽壓力和伴熱管直徑有關,即最大允許有效長度見表2。

2.5 蒸汽伴管U形彎累計上升允許高度

在化工設計中,為了避免伴管中出現氣阻和液阻的現象,應盡量減少U型彎。但在實際設計中,U形彎總是難免會出現的,因此就須限定其累計允許上升高度,具體見表3。

2.6 伴管安裝要求

(1)伴管蒸汽應從主管蒸汽頂部引出,并在靠近引出處的水平管道上設置切斷閥。

(2)每根伴管宜單獨設疏水閥,不宜與其他伴管合并疏水;通過疏水閥后的不回收凝結水,宜集中排放;

(3)在疏水閥組旁不宜設置旁路閥,以避免蒸汽竄入凝結水管網,從而影響了凝結水系統的正常運行。

(4)伴管蒸汽應從高點引入,沿被伴熱管道由高向低敷設,凝結水應從低點排出,應盡量減少U形彎,以防產生氣阻和液阻。

2.7 伴管敷設要求

(1)被伴管為水平敷設時,伴管應安裝在被伴管下方下側或兩側;垂直敷設時,伴管等于或多于 3根時宜圍繞被伴管均勻敷設。

(2)伴管經過閥門、管件時,伴管應沿其外形敷設,且宜避免或減少“U”形。

2.8 伴管熱補償的要求

(1)除能自然補償外,伴管直管段應每隔20-30m設―個補償器,補償器可采用“U”型、“Ω”型或螺旋纏繞型;當主管道上有法蘭閥或閥門或彎管時,應在法蘭或閥門或彎管處設“U”型、“Ω”型補償器,且所有補償不得出現U形。

(2)伴管隨被伴管轉彎作自然補償時,伴管固定點的設置應使被伴管的保溫結構不受損壞。

3 蒸汽伴熱管設計時應注意的事項

(1)當主管伴熱,支管不伴熱時,支管上的第一個切斷閥應予伴熱。

(2)要根據化工工藝的具體要求,合理設置蒸汽分配站和疏水站,且蒸汽分配站需預留一定數量的備用接頭。

(3)伴管連接一般采用卡套連接和對焊連接。在經過被伴管的閥門、法蘭等處可采用法蘭或活接頭連接。Φ12、φ10紫銅或不銹鋼伴管宜采用卡套式接頭連接。 (4)若是輸送腐蝕性或熱敏性介質的管道,如酸或堿的流體、對熱敏感的流體,為避免產生局部過熱,應在管道與伴管之間設置一層石棉或是隔離板。

(5)伴熱管線須成組布置,以便于設置共同的保溫及支撐。

(6)伴管固定點宜采用扎帶捆扎固定。當被伴管為不銹鋼時,則被伴熱管道和固定扎帶間應夾入隔離墊,隔離墊厚1mm,寬50mm。

4 結束語

總而言之,蒸汽伴熱技術因具有蒸汽取用方便、冷凝潛熱大、溫度易調節等等優點,成為了目前國內大多數煉油及化工企業管道設計的首選。但隨著電伴熱技術的逐漸成熟,它的應用使得蒸汽伴熱技術顯現了自身的弊端,如長輸管道的伴熱、窄小空間的伴熱、無規則外型的設備(如泵)伴熱、無蒸汽熱源或邊遠地區管道和設備的伴熱、塑料與非金屬管道的伴熱,等等,均無法采用蒸汽作為伴熱介質。因此,在未來的發展進程中,相信電伴熱技術必會取代蒸汽、熱水伴熱技術,成為未來我國重點推廣的節能項目。

參考文獻:

[1]朱翠琴.淺析化工裝置中工藝管道的伴熱設計[J].中國石油和化工標準與質量,2011(06).

篇10

[關鍵詞]化工工藝;安全設計;危險控制;

中圖分類號:TQ086 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)18-0035-01

化工行業是我國的基礎支撐產業,是國民經濟的重要組成部分,但是化工生產是危險性行業,在實際的生產過程中存在著較多的安全隱患因素,從而影響了化工生產的安全性,因此加強化工工藝安全設計中危險的識別和控制工作至關重要。

1.化工工藝安全設計的相關內容闡述

化工工藝安全設計是指根據化學物質的特性來設計工藝流程,同時優化化工設備、管道工藝及儀表自動化等。通常而言,化工工藝設計要以產品的需求為原則,以滿足產品生產為出發點,這就需要設計人員在安全設計中要充分了解產品的特點和性能,尤其是加強對危險物品的管理和控制,對于容易引發安全事故的原材料和產品進行安全檢驗,避免在產品工藝安全設計中存在安全隱患。通過調查顯示化工工藝安全設計危險控制中主要存在著以下的問題:①審核資料不過關,化工工藝安全設計需要充分的數據支撐,同時要保證數據的準確性,這樣才能保證工藝安全設計的優化,消除隱藏的安全隱患。②對于化工產品的了解不足,化工產品具有危險性,同時其種類較多,包含了有機物、無機物等物質,因此要充分了解產品的物性,并根據產品性質來設計生產設備的設計和工藝的優化。

2.化工工藝安全設計中危險探究

由于化工生產屬于大工程的范疇,因此其工藝安全設計中需要考慮的危險因素較多,這也給工藝設計中危險因素的識別和評估造成困難,下面詳細闡述在安全設計中常出現的危險因素:

2.1 工藝安全設計的周期不足

化工工藝的設計是一項精密性的工作,要強化每一個細節的工藝設計和銜接工作,并針對工藝設計中可能存在的安全隱患進行及時地跟蹤觀察。因此,化工工藝在設計前要進行充分地實驗驗證,以獲取足夠的實驗數據。但是有些工藝設計人員為了盡快實現工業化生產,盡早的獲取高額的利潤,在沒有充足實驗數據的基礎上,就開展工藝設計工作,工藝安全設計的周期嚴重不足,也導致了工藝設計數據包中存在著大量的安全漏洞。

2.2 化工行業的特殊性

化工行業的特殊性決定了其生產危險的存在,由于大化工產業都需要高溫高壓的反應環境,同時其使用的原材料和產品中都含有易燃、易爆、腐蝕性、氧化性等物質,這些物質對于人體的健康造成了極大的威脅,因此化工工藝設計要把安全生產放在首要位置。但是由于化工生產牽涉的領域較廣,存在的安全因素較多,其整體性的安全指數較低。

2.3 設計規范的執行情況

化工行業是基礎經濟行業,同時也是對于技術性和科學性要求較高的行業,國家針對化工安全設計出臺了較為全面的政策法規和標準規范等,其內容涵蓋了防火、防爆等方面,有效提高了設計工作的安全性和科學性,但是在實際的化工設計中,由于相關標準規范的執行不當,且化工工藝設計工作缺乏有效的監管,造成部分安全指數較低的項目投入生產,埋下了安全隱患。

3 化工工藝安全設計中危險因素的控制防范對策

3.1 工藝物料方面

危險品的辨別能力是設計人員的常識性能力,因此工藝設計人員應當對于生產項目中物料性質有著充足的了解,掌握了解材料的危險屬性和危害程度,最重要設計好危險品泄漏的應急方案,加強對于危險品的控制力度。例如在陽離子樹脂的工藝設計中,其生產材料要使用濃度較高的濃硫酸,濃硫酸是強氧化性物質,一旦接觸到人體皮膚,就會造成大面積的皮膚傷害,因此,工藝設計人員在生產設計中,要掌握濃硫酸燙傷的預防,并優化設計管路,避免出現危險物質的泄漏。

3.2 工藝路線方面

不同工藝路線對化學反應物質的用量不同,同時也會對反應的激烈程度、放熱程度影響較大,因此,要優化化工工藝設計,通過優化工藝流程來減少危險物質的使用量,同時來控制反應的反應速率,維持可操作的反應環境。此外要盡量減少中間儲罐的使用,減少危險源數量,同時也可以實現反應環保性優化,降低反應對環境的破壞性。再者在某工廠車間的工藝管路的安裝中(如圖1),合理的安排了氨氣通氣管路、精餾塔、洗滌塔等設備,提高了化工線路的運行合理性,減少了污染物的排放,同時避免氨氣泄漏造成環境污染和人員傷亡。

圖1 某工廠車間的管線安裝設計圖

3.3 化學反應方面

化學反應是發生危險的根源,由于化學反應較為劇烈,會造成壓力和溫度在短時間內急劇上升,一旦對反應過程控制不當,極易引發安全事故。因此,工藝設計人員應當從化學反應入手,選擇合適的反應設備和承壓管路,重點研究化學反應的速率影響,控制反應速率,降低其安全隱患。在工藝設計時,可以先進行前期的試驗工作,盡量的減少進料量,觀察其反應狀況以及對于設備的影響,然后再進行后續的放大。同時可以采用相應的保護措施來降低反應的劇烈程度,通過熱量交換來降低反應釜內的溫度和壓力,也可以采用阻聚劑等物質來抑制反應速率。

3.4 管道方面

管道是化工工藝安全設計的危險環節之一,由于化工產品的特殊性,其對運輸管路的要求較高,除了要求管路具備良好的強度,同時也要求管路具備很強的抗腐蝕性和防爆破性,減少有害物質的滲漏。管路設計應當綜合考慮選材、布置、振動和應力分析的影響,優化管路操作條件。另外,要結合實際的化工工藝來選擇管路和閥門的材質,并結合運輸物料的特性選擇管路之間的銜接方式。例如對于氣體物料的運輸,要選擇封閉性較好的管路型材,同時要具備較強的抗爆性能,防止在高壓下造成管路的破裂。

4.總結

總而言之,在化工工藝設計中,存在著較多的安全隱患,因此,化工單位在工藝設計時,應當充分研究工藝流程,加強對于使用的危險物品控制和管理,提高工藝設計的安全性,保證化工生產的安全性。以上是本人的粗淺之見,由于本人的知識水平及文字組織能力有限,文中如有不當之處還望相關專業人士批評指正。

參考文獻

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[4] 何雨甘.初探化工工藝設計中安全問題[J].中國石油與化工標準,2013(22).