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控制化工工藝設計風(fēng)險分析論文
摘要：針對化工工藝設計存在的專(zhuān)業(yè)性強、過(guò)程繁瑣、時(shí)間緊迫等特點(diǎn)，提出化工工藝設計主要風(fēng)險與防范措施，為保證化工工藝設計安全和質(zhì)量提供具體方法。
關(guān)鍵詞：化工工藝；設計；風(fēng)險防范
化工工藝設計是化工生產(chǎn)重要環(huán)節，設計的質(zhì)量與安全與實(shí)際生產(chǎn)息息相關(guān)，而工藝設計是一個(gè)復雜的過(guò)程，存在諸多風(fēng)險，一旦控制不當，將引發(fā)質(zhì)量或安全事故。
1化工工藝設計主要特征
1.1時(shí)間緊迫
設計涉及的材料類(lèi)型眾多、裝置儀器繁雜，要保證設計質(zhì)量，提高安全性，應投入大量資源和時(shí)間。而化工物料往往較為特殊，為爭取競爭優(yōu)勢，一般會(huì )壓縮工藝設計時(shí)間，以縮短整個(gè)生產(chǎn)周期，使產(chǎn)品能夠更快進(jìn)入市場(chǎng)。這樣雖加快了進(jìn)度，但會(huì )造成設計和研發(fā)矛盾，兩者難以調和，無(wú)法發(fā)掘潛在的安全問(wèn)題，最終留下一定安全隱患[1]。
1.2過(guò)程復雜
工藝設計必須具有極高的專(zhuān)業(yè)性，實(shí)施中不僅要用到很多專(zhuān)業(yè)知識，而且設計人員綜合素質(zhì)也決定了設計質(zhì)量。對于從業(yè)人員，既要掌握豐富的知識，又要具備設備操作能力。
2化工工藝設計風(fēng)險控制對策
2.1工藝物料
設計涉及多種物料，如原材料、半成品、中間產(chǎn)物、副產(chǎn)品和主產(chǎn)品等。這些物料還會(huì )以不同的形式存在。即便是相同物質(zhì)，在不同條件下也有著(zhù)不同的物理化學(xué)性質(zhì)�；诖�，進(jìn)行設計前，應掌握各類(lèi)型物料基本情況，包括性質(zhì)與危險性等，盡量多的識別出不安全因素和隱患。對所有物料的性質(zhì)、毒性及穩定性做綜合評估，同時(shí)結合評估結果，有針對性和目的性地進(jìn)行設計，堅持從源頭開(kāi)始，規避所有可能發(fā)生的風(fēng)險，從而在達到預期設計目標的基礎上，保證安全性。
2.2工藝路線(xiàn)
通常情況下，任何一種化學(xué)反應均可設計出若干路線(xiàn)和方案，而選擇一條最佳的路線(xiàn)或方案，是設計關(guān)鍵所在，實(shí)際工作中需從以下幾方面著(zhù)手：①優(yōu)先考慮經(jīng)濟安全沒(méi)有毒性或毒性甚微的原材料，這樣能降低一定程度的工藝要求；②選用適宜的催化劑，稀釋高危險性物料，并對化學(xué)反應具體過(guò)程進(jìn)行有效控制，防止因反應強烈而失去控制；③合理引入新技術(shù)與新設備，減少危險物料反應與貯藏環(huán)節，在對危險介質(zhì)藏量進(jìn)行有效控制的同時(shí)，減小各類(lèi)事故發(fā)生率，包括泄漏、火災與爆炸。
2.3反應裝置
反應裝置是所有原材料進(jìn)行反應的主要場(chǎng)所，占據工藝核心地位，無(wú)論是反應效率還是反應程度，都和反應裝置有著(zhù)密切的聯(lián)系。因化工反應屬高風(fēng)險反應過(guò)程，所以在對反應裝置進(jìn)行設計時(shí)，需要預先考慮所有可能出現的風(fēng)險及其因素，比如明確此類(lèi)裝置經(jīng)常出現的故障、故障出現后可能引發(fā)的事故、事故產(chǎn)生主要原因等，在此基礎上有針對性對設計進(jìn)行改進(jìn)。與此同時(shí)，因化工生產(chǎn)具有很強的復雜性，裝置種類(lèi)多種多樣，比如按照物料的進(jìn)出形式，可分成連續型反應裝置與間歇型反應裝置兩大類(lèi)；按裝置自身結構，還可分成釜式裝置、塔式裝置及管式裝置多種，不同種類(lèi)的裝置均有其獨特的適用條件、范圍，需要根據工藝來(lái)選擇適宜的裝置，如果裝置選擇不合理，則除了影響正常生產(chǎn)，造成資源浪費，還有可能產(chǎn)生安全事故，帶來(lái)不必要的損失。設計工作中，設備選型是一個(gè)極為重要的環(huán)節，因為工藝特性基本都是由裝置決定，同時(shí)裝置自身特性還和工藝流程與不同組件具體功能有密切聯(lián)系。鑒于此，在選擇反應裝置時(shí)，需要從多個(gè)角度入手，包括風(fēng)險性評估結果和工藝適用性等，并綜合考慮裝置操作和工藝類(lèi)型等其他因素，以此選出技術(shù)可行、穩定安全、經(jīng)濟合理的反應裝置。在選擇反應裝置的材質(zhì)時(shí)，需對介質(zhì)類(lèi)型及其物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行充分考慮，包括壓力壓強、溫度濕度、腐蝕性與流速，再以工藝現實(shí)為出發(fā)點(diǎn)，選出具有良好抗腐蝕性能且質(zhì)量達標的材質(zhì)。另外，結合工藝基本要求，還應考慮材料的可焊性與可加工性，這些都會(huì )影響到后續生產(chǎn)，必須得到相關(guān)設計人員高度重視。
2.4輸送管道
化工原料普遍具有易燃易爆和腐蝕性的特點(diǎn)，而且還有一些原料具有毒性，利用管道對其進(jìn)行運輸時(shí)，會(huì )以冒、滴或漏等形式外泄，這不僅會(huì )對管道周?chē)h(huán)境造成嚴重破壞，而且易燃易爆的原料一旦泄漏還有可能引起火災爆炸。對此，在對化工管道進(jìn)行專(zhuān)項設計時(shí)，應充分考慮現有經(jīng)驗，對管道材質(zhì)、總體布局、受力和振動(dòng)進(jìn)行綜合分析，根據分析結果預測可能發(fā)生泄漏或損壞的部位，同時(shí)制定有效方案予以改良，達到提高管道系統可靠性與密封性的目的。此外，管理設計還要和工藝流程良好結合，精準把握各條管道在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的角色，再按照因地制宜等基本原則選擇適宜的材質(zhì)和密封面。需注意的是，若管道用于輸送可燃原料，則應避免直彎角，用大曲徑彎頭替代，同時(shí)做好光滑處理。當管道為架空敷設時(shí)，應做好接地處理。
3結束語(yǔ)
綜上所述，化工工藝設計因專(zhuān)業(yè)性強、過(guò)程繁瑣、時(shí)間緊迫等原因存在眾多風(fēng)險，為有效防范這些風(fēng)險，需要在工藝物料、工藝路線(xiàn)、反應裝置和輸送管道等不同環(huán)節明確設計要點(diǎn)與風(fēng)險，再采用相應的措施保證安全和質(zhì)量，從而避免風(fēng)險擴大產(chǎn)生事故。
參考文獻
[1]簡(jiǎn)洪濤，閆國慶.化工工藝設計中風(fēng)險防范措施探討[J].化工設計通訊，2017，43（9）：88+144
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