化工工藝設(shè)計范文

時間:2023-04-11 07:07:57

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化工工藝設(shè)計

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關(guān)鍵詞:化工工藝;設(shè)計安裝;重要性

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

1化工設(shè)計安裝中存在問題的解決方法

1.1從化工設(shè)備安裝與設(shè)計角度

當(dāng)前,許多化工企業(yè)沒有對化工設(shè)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(shè)計問題、設(shè)備修理與檢修問題、車間的控制問題等,很多返工現(xiàn)象的出現(xiàn)都是因為對這些細(xì)節(jié)沒有足夠重視而導(dǎo)致的。而如果減緩了生產(chǎn)的速度,就會不利于企業(yè)的發(fā)展。所以在設(shè)備的設(shè)計與安裝的工作過程中,相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)從設(shè)備的細(xì)節(jié)問題入手,著重對其進行解決,使設(shè)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(dāng)前,無論是進行設(shè)備的設(shè)計安裝工作,還是在其他的生產(chǎn)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(guān)工作人員沒有按照按照要求對其進行安裝作業(yè)的話,那么就很有可能造成較大規(guī)模的破壞,畢竟許多意外事故的發(fā)生都是因為一些細(xì)節(jié)沒有做好而導(dǎo)致的。所以,在對化工設(shè)備進行設(shè)計和安裝作業(yè)的時候,一定把選好工藝材料。嚴(yán)格把關(guān),確保工藝材料的質(zhì)量符合相關(guān)要求和規(guī)定。一般情況下,化工工藝安裝作業(yè)中,所使用材料的種類都比較多,例如中間產(chǎn)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(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)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(fā)生意外的事故。保證工作人員的生命財產(chǎn)安全,將危險事故發(fā)生的幾率降到最低。

2化工工藝安裝設(shè)計的未來展望

2.1低能耗的實現(xiàn)

當(dāng)前,很多企業(yè)都把能源成本當(dāng)成總投資中的一部分,但是,只要將化工生產(chǎn)中所導(dǎo)致的能源消耗問題解決,就可以在很大程度上降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。比如,將超臨界流體應(yīng)用到大型的分離裝置之中,其消耗的能源費用將會遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于蒸餾、恒溫共沸等技術(shù)所消耗的費用。所以,化工工藝設(shè)計安裝工作在未來應(yīng)當(dāng)實現(xiàn)低能耗,來使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到大大提升。

2.2基本建設(shè)投資的降低

改善設(shè)備設(shè)備、提升生產(chǎn)能力,是化工工藝作為密集型產(chǎn)生而繼續(xù)前進發(fā)展的重要前提和保障,所以,降低基本建設(shè)投資費用,就需要從生產(chǎn)能力與裝置設(shè)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(shè)計工作,就明顯提升了化工工藝的整體效果,使企業(yè)的經(jīng)濟利益得以最大化。

2.3環(huán)保意識的體現(xiàn)

化工行業(yè)的能源消耗較高,因此其對環(huán)境的所造成的污染現(xiàn)象也成為人們所關(guān)注的重點。為了順應(yīng)“可持續(xù)發(fā)展”這一戰(zhàn)略目標(biāo),化工企業(yè)在進行具體的生產(chǎn)工作時,應(yīng)盡量使用那些能源消耗較少的裝置設(shè)備,并回收廢棄的原材料。使環(huán)境污染問題得到解決。在優(yōu)化化工工藝設(shè)計的過程之中,一定要不斷改進和完善生產(chǎn)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(guān)先進技術(shù),使產(chǎn)生在分離工作的過程中,得到更好的分離效果。不斷使產(chǎn)品的轉(zhuǎn)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(guī)模得到縮減,這樣,就能夠在工藝過程中,循環(huán)使用水資源,使廢水量得到明顯降低。

3化工工藝安裝設(shè)計的重要性

3.1提高產(chǎn)品實用性

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

3.2提高檢修速度

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

4結(jié)語

作為企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最為重要的組成部分之一,工藝工藝安裝設(shè)計工作在保障設(shè)備安全、節(jié)約資金成本、提高生產(chǎn)效率、方面有著很大的貢獻(xiàn)與作用。并在一定程度上促進了相關(guān)技術(shù)的進步與發(fā)展,使企業(yè)在社會效益與經(jīng)濟效益方面的實現(xiàn)提供的重要保障。因此,相關(guān)工作人員一定不要不斷豐富和鞏固自身工作經(jīng)驗,持之以恒,不懈努力,為我國化工工藝安裝與設(shè)計工作的進一步發(fā)展提供更大的貢獻(xiàn)。

作者:郭建敏 孫楠 單位:內(nèi)蒙古翱華工程技術(shù)股份有限公司

參考文獻(xiàn):

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[關(guān)鍵詞]化工工藝設(shè)計;安全問題;控制

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

在當(dāng)前化工工藝設(shè)計中,工藝的安全問題越來越受到化工行業(yè)的重視,因此在設(shè)計中安全環(huán)節(jié)的控制顯得越來越重要?;すに囋O(shè)計與生產(chǎn)過程中在實踐運用上有許多必要條件,不僅要嚴(yán)格規(guī)范且正確執(zhí)行相關(guān)的政府法律法規(guī),而且還應(yīng)該研究化工工藝設(shè)計的安全問題及控制方法,對化工工藝設(shè)計進行嚴(yán)格把關(guān),促進化工工業(yè)的不斷發(fā)展。

1 化工工藝設(shè)計理論概述

設(shè)備布置、工藝流程和管道布置是化工工藝設(shè)計的3個重要方面?;すに囋O(shè)計的主要內(nèi)容是通過工藝計算繪制工藝流程圖,提供給設(shè)備專業(yè)繪制設(shè)備圖紙的相關(guān)參數(shù),并提出工藝控制方面的參數(shù)供自控專業(yè)儀表選型,然后工藝專業(yè)根據(jù)工藝流程圖完成初步的設(shè)備布置圖,最后由管道專業(yè)結(jié)合設(shè)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(shè)計包括不同的種類,主要有概念設(shè)計、中試設(shè)計、基礎(chǔ)設(shè)計、初步設(shè)計和施工圖設(shè)計等。

這些不同種類的設(shè)計在化工工藝的實踐中都發(fā)揮著重要的作用。化工工藝設(shè)計本身具有很多特點,這些特點對化工設(shè)計的安全有很大的影響,也是引發(fā)化工工藝設(shè)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(shè)計的基礎(chǔ)資料不完整,數(shù)據(jù)的可靠性和完整性不如常規(guī)裝置;化工工藝設(shè)備種類繁多,規(guī)格特殊,對設(shè)備的設(shè)計和選用都提出了特殊要求;化工工藝設(shè)計工作量大,管道設(shè)計要作特殊考慮;設(shè)計周期短,為盡快占領(lǐng)市場,化工工藝設(shè)計往往邊開發(fā)邊設(shè)計,邊建設(shè)邊更改設(shè)計;規(guī)模大小不一,為節(jié)約投資,某些設(shè)計不可能完全按照規(guī)定去做。這些特點無疑會造成化工工藝設(shè)計的安全隱患。

2 化工工藝設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及其控制

化工工藝設(shè)計中的安全問題主要指的是生產(chǎn)中存在的可能導(dǎo)致事故發(fā)生的隱患和損失的不安全因素。因此在化工工藝設(shè)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(shù),避免危險物品及設(shè)備的使用,并采取相應(yīng)的控制手段,提出預(yù)防、降低甚至消除危險性,提高工藝安全高效運轉(zhuǎn)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(chǎn)中的原材料、半成品、中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品、產(chǎn)品以及貯存中的物質(zhì)分別以不同的狀態(tài)存在,即氣、液、固態(tài),這些物質(zhì)都有其特殊的物理、化學(xué)性質(zhì),在一定狀態(tài)下會產(chǎn)生危險或危害。因此,對這些物質(zhì)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(zhì)穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)、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(fā)生。

2.2 化工工藝路線方面的安全問題與控制

化工設(shè)計中的一種反應(yīng)往往會涉及幾條工藝路線,在設(shè)計中要考慮采用哪條路線能使生產(chǎn)更安全或把危害降到最低。這個過程中對物料、生產(chǎn)條件、設(shè)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(chǎn)條件的苛刻程度來緩解反應(yīng)的劇烈程度;新設(shè)備、新技術(shù)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(huán)使用,以減少對環(huán)境的污染。

2.3 化工反應(yīng)裝置方面的安全問題與控制

化工反應(yīng)是產(chǎn)品生產(chǎn)的核心,通過化工反應(yīng)在獲得所需產(chǎn)物的同時也產(chǎn)生了很多安全性問題,甚至可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生,因此反應(yīng)裝置的設(shè)計和選擇都需要經(jīng)過科學(xué)的分析和計算。化學(xué)反應(yīng)的種類多樣,在反應(yīng)安全控制方面存在較大的難度。在化工反應(yīng)中也存在著反應(yīng)失控的潛在危機,如何控制反應(yīng)物的反應(yīng)速度或熱效應(yīng)都是非常重要的。在工藝設(shè)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(huán)冷卻器的方法或采用多級反應(yīng)等措施來控制反應(yīng)。在反應(yīng)器的運行過程中,有時會出現(xiàn)容器超壓而變形甚至遭到破壞的現(xiàn)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(xiàn)泄漏,各種有毒有害的物質(zhì)就會漏出,這不僅對環(huán)境造成污染,而且對化工生產(chǎn)造成很大的安全隱患。因此在管道設(shè)計中,要充分考慮到管道的材料選擇、布置和應(yīng)力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管徑、材質(zhì)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(nèi)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(shè)計良性發(fā)展的建議

3.1 化工工藝設(shè)計要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生產(chǎn)總成本中的一個重要的組成部分,采用先進的技術(shù)手段降低能源消耗量是化工工藝設(shè)計和研究的重要方面。首先要選用先進的生a技術(shù)及最優(yōu)化的工藝流程,從源頭上控制能源的消耗,其次在工藝設(shè)計上要求流程簡練、設(shè)備選型合理、布置緊湊、能量利用合理,同時還應(yīng)盡可能采取物物換熱設(shè)計,實現(xiàn)能量的分級使用和回收,以節(jié)約能源的消耗,根據(jù)工藝參數(shù)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(chǎn)環(huán)境

當(dāng)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(xiàn)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(xué)反應(yīng)和能源分離效率,提高能源利用率、減少能源轉(zhuǎn)化率在生產(chǎn)過程中的損失,這不僅能增加產(chǎn)業(yè)效益而且能減少處理廢物時的費用;積極應(yīng)用HEN分析方法不斷改進和更新裝置,節(jié)約用水,并對廢水進行再次回收利用,最大限度的節(jié)約水資源。

3.3 工藝設(shè)計理論研究與實踐協(xié)調(diào)發(fā)展

當(dāng)前工藝設(shè)計應(yīng)用亟待拓展,這就需要將研究開發(fā)與設(shè)計建設(shè)聯(lián)系起來綜合發(fā)展,并積極開發(fā)新的工藝設(shè)計方式。新的工藝設(shè)計方式應(yīng)該是開發(fā)一個帶有能量平衡流程、熱力學(xué)軟件包及研究容器設(shè)備的一個簡單經(jīng)濟模型,摒棄傳統(tǒng)方式過于程序化且生產(chǎn)效率較低的發(fā)展方式。新的發(fā)展方式應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)經(jīng)濟問題,并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發(fā)展的模型??傊すに囋O(shè)計要將理論和實踐結(jié)合并與時代的最新發(fā)展技術(shù)相接軌從而發(fā)揮其巨大功效。

4 結(jié)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(shè)計中工藝物料、工藝路線、反應(yīng)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(chǎn)環(huán)境、工藝設(shè)計理論研究與實踐協(xié)調(diào)發(fā)展等途徑提高化工工藝生產(chǎn)的高效運轉(zhuǎn),促進化工工業(yè)的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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一、化學(xué)清洗技術(shù)的概述

1.化學(xué)清洗技術(shù)的內(nèi)容

石油化工設(shè)備的清洗技術(shù)目前有兩大類,一種是化學(xué)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(shù)發(fā)展的最快,國內(nèi)外對工業(yè)設(shè)備的清洗主要采用固體清洗劑,尤其是有色金屬設(shè)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(xué)清洗的重要性

長時間的污垢積存,直接會影響設(shè)備的生產(chǎn),更會導(dǎo)致化工設(shè)備的使用壽命,化工設(shè)備的清洗有利于生產(chǎn)效果的提高,可以提高生產(chǎn)量,更有利于設(shè)備的維護,經(jīng)常為設(shè)備進行化學(xué)清洗,這樣不僅可以改善技術(shù)水平,更能解決經(jīng)濟問題。

二、化學(xué)清洗的具體方法

1.化學(xué)清洗的主要原理

化學(xué)清洗是用一種或多種化學(xué)藥劑與水溶液,按照清洗結(jié)果總結(jié)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(tǒng),從而消除附著在裝置內(nèi)側(cè)的各種污垢。主要原理就是利用化學(xué)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(yīng)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(shè)備在進行化學(xué)清洗之前,要對設(shè)備進行全方位的檢查,更要制定適合該設(shè)備的清洗方案。對設(shè)備的檢查主要包括:材質(zhì)與規(guī)格、所生產(chǎn)的物料性質(zhì)、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(xué)成分、污垢形成的速度等。對清洗的設(shè)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(jù)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(huán)式兩種。浸泡式主要就是將所要清洗的裝置或設(shè)備,放入清洗槽中用清洗液浸泡,達(dá)到清洗要求后,再用沖洗的方法將其沖洗一遍;循環(huán)式主要指用清洗泵將清洗槽內(nèi)的清洗液注入清洗設(shè)備內(nèi),進行循環(huán)清洗。然而,隨著科技的發(fā)展,近年來又出現(xiàn)了一種新的清洗方法,就是噴射清洗,它適用于較大設(shè)備的清洗中,如:罐車、船艙等等大型設(shè)備,具有清洗效率高、質(zhì)量好等特點,而且清洗劑用的相對較少,這樣既節(jié)省資源又安全可靠。

三、各類設(shè)備的清洗方法

1.空氣冷卻器

空氣冷卻器是石油化工企業(yè)中最常見的設(shè)備,該設(shè)備的表面多為翹片狀,污垢也是常見的。該設(shè)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(jié)構(gòu),不能對清洗液進行循環(huán)利用,需要制定特殊的設(shè)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(shè)備我們制定了化學(xué)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(huán)路線,嚴(yán)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(jié)成水,并在其中形成真空的熱交換器。它主要應(yīng)用于發(fā)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(chǎn)品采用先進的PIG清洗技術(shù),用戶無需購置高壓泵,采用發(fā)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(fù)使用。

3.換熱器在線清洗

各石化公司的循環(huán)水系統(tǒng)換熱器數(shù)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(nèi)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(xué)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(jiān)測,各項指標(biāo)明顯好轉(zhuǎn)。經(jīng)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(tǒng)清洗,主要就是清洗制造、運輸、安裝過程中所產(chǎn)生的雜質(zhì)。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(yán)格監(jiān)控,使清洗達(dá)到最終效果。

四、結(jié)束語

石油化工設(shè)備化學(xué)清洗是一個系統(tǒng)工程,其中的工藝是縱觀全局,著眼整體的,利用所學(xué)的科學(xué)技術(shù),從而使運作系統(tǒng)得到協(xié)調(diào)并相互配合。而化學(xué)清洗是一種新興的技術(shù),采用先進的工藝及系統(tǒng)工程等方法,進行優(yōu)化分析,從中找到實現(xiàn)目標(biāo)的途徑,使清洗工程達(dá)到有效完善。在化學(xué)清洗的領(lǐng)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(jì)一定會取得快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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

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

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關(guān)鍵詞: 化工工藝 設(shè)計理論 安全問題 良性發(fā)展

1 化工工藝設(shè)計理論概述

化工工藝的設(shè)計是進行化工生產(chǎn)的重要前提,在設(shè)計中要嚴(yán)格按照國家法律、法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行設(shè)計,要對設(shè)計方案進行反復(fù)的檢查與驗證,當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)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(jié)約投資,在設(shè)計過程中會存在沒有完全按照規(guī)范去設(shè)計的情況,這無疑會造成化工工藝設(shè)計的安全隱患?;すに嚨陌踩O(shè)計具有以下幾個特點:

1.1設(shè)計基礎(chǔ)資料的不完整

化工工藝的設(shè)計資料一般是由相關(guān)的科研單位根據(jù)已有的實驗數(shù)據(jù)和有關(guān)的資料編制而成的,其設(shè)計沒有經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)的檢驗和完善,其數(shù)據(jù)的可靠性和完整性都不如常規(guī)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(yīng)設(shè)備較多,且設(shè)備種類非常多,設(shè)備的規(guī)格也很特殊?;ぴO(shè)備的功能實現(xiàn),無論是對非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計和定型設(shè)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(shè)備與管道多的特點,而且設(shè)備所處理的對象也具有一定的特殊性,因此管道和設(shè)備的設(shè)計要具有針對性和特殊性。

1.3 設(shè)計周期短

為了增強市場競爭力,盡快的搶占市場,經(jīng)常要縮短建設(shè)的周期。因此,化工工藝的設(shè)計往往不能夠按照正常的設(shè)計周期進行,需要一邊開發(fā)一邊設(shè)計,其當(dāng)前更多存在的現(xiàn)象是一邊建設(shè)一邊根據(jù)情況變更設(shè)計,規(guī)模不一。

2 化工工藝設(shè)計中經(jīng)常出現(xiàn)的問題及其控制

化工工藝設(shè)計中的安全問題主要指的是生產(chǎn)中存在的可能導(dǎo)致事故發(fā)生的隱患和損失的不安全因素。因此在化工工藝設(shè)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(shù),避免危險物品及設(shè)備的使用,并采取相應(yīng)的控制手段,提出預(yù)防、降低甚至消除危險性,提高工藝安全高效運轉(zhuǎn)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(chǎn)中的原材料、半成品、中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品、產(chǎn)品以及貯存中的物質(zhì)分別以不同的狀態(tài)存在,即氣、液、固態(tài),這些物質(zhì)都有其特殊的物理、化學(xué)性質(zhì),在一定狀態(tài)下會產(chǎn)生危險或危害。因此,對這些物質(zhì)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(zhì)穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)、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(fā)生。

2.2 化工工藝路線方面的安全問題與控制

化工設(shè)計中的一種反應(yīng)往往會涉及幾條工藝路線,在設(shè)計中要考慮采用哪條路線能使生產(chǎn)更安全或把危害降到最低。這個過程中對物料、生產(chǎn)條件、設(shè)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(chǎn)條件的苛刻程度來緩解反應(yīng)的劇烈程度;新設(shè)備、新技術(shù)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(huán)使用,以減少對環(huán)境的污染。

2.3 化工反應(yīng)裝置方面的安全問題與控制

化工反應(yīng)是產(chǎn)品生產(chǎn)的核心,通過化工反應(yīng)在獲得所需產(chǎn)物的同時也產(chǎn)生了很多安全性問題,甚至可能導(dǎo)致嚴(yán)重事故的發(fā)生,因此反應(yīng)裝置的設(shè)計和選擇都需要經(jīng)過科學(xué)的分析和計算。化學(xué)反應(yīng)的種類多樣,在反應(yīng)安全控制方面存在較大的難度。在化工反應(yīng)中也存在著反應(yīng)失控的潛在危機,如何控制反應(yīng)物的反應(yīng)速度或熱效應(yīng)都是非常重要的。在工藝設(shè)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(huán)冷卻器的方法或采用多級反應(yīng)等措施來控制反應(yīng)。在反應(yīng)器的運行過程中,有時會出現(xiàn)容器超壓而變形甚至遭到破壞的現(xiàn)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(xiàn)泄漏,各種有毒有害的物質(zhì)就會漏出,這不僅對環(huán)境造成污染,而且對化工生產(chǎn)造成很大的安全隱患。因此在管道設(shè)計中,要充分考慮到管道的材料選擇、布置和應(yīng)力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管徑、材質(zhì)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(nèi)還是在室外,管道都必須可靠地與地面連接。

2.5 整體園區(qū)

根據(jù)我國當(dāng)前的化工園區(qū)的特點和監(jiān)管能力滯后的現(xiàn)狀,應(yīng)當(dāng)成立安全監(jiān)管和危險化學(xué)品管理部門,建立一個具有完整的區(qū)域性安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式,構(gòu)建由政府主導(dǎo)、社會中介機構(gòu)和企業(yè)一體化的綜合管理體系。

3 促進化工工藝設(shè)計良性發(fā)展的建議

3.1 化工工藝設(shè)計要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生產(chǎn)總成本中的一個重要的組成部分,采用先進的技術(shù)手段降低能源消耗量是化工工藝設(shè)計和研究的重要方面。首先要選用先進的生產(chǎn)技術(shù)及最優(yōu)化的工藝流程,從源頭上控制能源的消耗,其次在工藝設(shè)計上要求流程簡練、設(shè)備選型合理、布置緊湊、能量利用合理,同時還應(yīng)盡可能采取物物換熱設(shè)計,實現(xiàn)能量的分級使用和回收,以節(jié)約能源的消耗,根據(jù)工藝參數(shù)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(chǎn)環(huán)境

當(dāng)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(xiàn)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(xué)反應(yīng)和能源分離效率,提高能源利用率、減少能源轉(zhuǎn)化率在生產(chǎn)過程中的損失,這不僅能增加產(chǎn)業(yè)效益而且能減少處理廢物時的費用;積極應(yīng)用HEN分析方法不斷改進和更新裝置,節(jié)約用水,并對廢水進行再次回收利用,最大限度的節(jié)約水資源。

3.3 工藝設(shè)計理論研究與實踐協(xié)調(diào)發(fā)展

當(dāng)前工藝設(shè)計應(yīng)用亟待拓展,這就需要將研究開發(fā)與設(shè)計建設(shè)聯(lián)系起來綜合發(fā)展,并積極開發(fā)新的工藝設(shè)計方式。新的工藝設(shè)計方式應(yīng)該是開發(fā)一個帶有能量平衡流程、熱力學(xué)軟件包及研究容器設(shè)備的一個簡單經(jīng)濟模型,摒棄傳統(tǒng)方式過于程序化且生產(chǎn)效率較低的發(fā)展方式。新的發(fā)展方式應(yīng)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(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)經(jīng)濟問題,并通過專門的試驗成果不斷更新工藝發(fā)展的模型。總之化工工藝設(shè)計要將理論和實踐結(jié)合并與時代的最新發(fā)展技術(shù)相接軌從而發(fā)揮其巨大功效。

4 結(jié) 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(shè)計中工藝物料、工藝路線、反應(yīng)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(chǎn)環(huán)境、工藝設(shè)計理論研究與實踐協(xié)調(diào)發(fā)展等途徑提高化工工藝生產(chǎn)的高效運轉(zhuǎn),促進化工工業(yè)的良性發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

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

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[關(guān)鍵詞]化工工藝 設(shè)計 安全危險 分析

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

一、化工工藝設(shè)計概述

1.化工工藝的概念

把化學(xué)原材料向化學(xué)產(chǎn)品轉(zhuǎn)換的一種方式與方法就是化工工藝,這一實現(xiàn)方式與方法的所有工業(yè)流程都包括在化工工藝當(dāng)中。想要實現(xiàn)化工工藝從生產(chǎn)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)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(shè)計化學(xué)反應(yīng)。達(dá)到化學(xué)原材料往成品轉(zhuǎn)換的本質(zhì)為化學(xué)反應(yīng)的設(shè)計,此為化工工藝比較關(guān)鍵的一個步,由已作相關(guān)處理的原材料提供其化學(xué)反應(yīng)所需環(huán)境,在一定程度上提高化學(xué)反應(yīng)的轉(zhuǎn)換率。

第三,化學(xué)產(chǎn)品的精處理。把化學(xué)反應(yīng)生成的產(chǎn)品作出一系列的精處理,使得到的化學(xué)產(chǎn)品可以滿足于實用性的要求。

2.化工工藝設(shè)計

化工工藝設(shè)計指的為達(dá)到化學(xué)反應(yīng)所需的原材料、反應(yīng)條件和工藝流程的設(shè)計過程的目的。化工工藝設(shè)計的范疇相對較大,不但擁有工藝流程設(shè)計,還包含工藝流程實現(xiàn)的管理方式等。在尚未進行化工工藝設(shè)計時,當(dāng)最先熟知化工工藝設(shè)計的原則和安全規(guī)程,經(jīng)由靈活設(shè)計化工生產(chǎn)工藝,達(dá)到工藝流程精簡、安全規(guī)范、高效穩(wěn)定運行的目的。

3.化工工藝設(shè)計的特點

1)化工工藝設(shè)計具有系統(tǒng)性的特點?;すに嚵鞒虨橐豁椣到y(tǒng)而復(fù)雜的設(shè)計,其中包括了化工生產(chǎn)的各個方面。

2)化工工藝設(shè)計規(guī)模各異。不一樣的化工生產(chǎn)方式,它的化工工藝設(shè)計就不一樣,包含化學(xué)原材料、化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)成品等等。

3)化學(xué)工藝設(shè)計的資料具有不全面性。化工工藝本身為一項特別先進的設(shè)計項目,它的流程設(shè)計沒有特別多的參考經(jīng)驗。

二、化工工藝設(shè)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(shè)計中對原材料安全性能的控制

化工工藝設(shè)計是實現(xiàn)化學(xué)原材料往化學(xué)成品之間的轉(zhuǎn)換過程,將產(chǎn)生多種不同的化學(xué)反應(yīng)與物理反應(yīng),某一種物質(zhì)在某一形態(tài)下具有危險性和危害性,所以當(dāng)對一些可能具有危險性的物質(zhì)進行掌握與控制,檢驗此類物質(zhì)在化工工藝流程中的穩(wěn)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(chǎn)品在化工工藝中出現(xiàn)危險的狀況。

2.化工工藝設(shè)計中存在的安全性問題及控制措施

化工工藝設(shè)計是實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)而擬制的工藝路線與流程,在設(shè)計時當(dāng)綜合考慮,在有效保障產(chǎn)品質(zhì)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(shè)計中的危險度降到最小。所以,進行工藝流程設(shè)計期間當(dāng)遵循以下的幾個原則:

第一,工藝路線實現(xiàn)的最簡化?;すに噷崿F(xiàn)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(xué)反應(yīng),提高化工工藝反應(yīng)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(xué)工藝設(shè)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(shè)備和新技術(shù)。新設(shè)備以及新技術(shù)能夠很好的地把化學(xué)反應(yīng)當(dāng)中產(chǎn)生的危險物質(zhì)降低,可以將中間生成物的在一定程度上循環(huán)利用,進一步的把化工工藝設(shè)計的成本降低,從而把經(jīng)濟效益和化工工藝的安全性與環(huán)保性提高。

三、化工工藝設(shè)計中控制措施分析

化工工藝流程設(shè)計中的核心內(nèi)容就是化學(xué)反應(yīng),通過化學(xué)反應(yīng)可完成原材料到成品的轉(zhuǎn)化,許多的安全性問題h及于這一過程當(dāng)中。因而,對于提高化工工藝設(shè)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(xué)反應(yīng)設(shè)備。對于化學(xué)反應(yīng)種類繁多的化工工藝來講,控制化學(xué)反應(yīng)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(xué)反應(yīng)的過程中,像是化學(xué)反應(yīng)需要的溫度、濕度控制很難達(dá)到精確的控制等,通常能夠成為化學(xué)反應(yīng)的一種潛在安全隱患。如果想要很好的對化學(xué)反應(yīng)中設(shè)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(zhǔn)確的控制化學(xué)反應(yīng)所需的加熱速度以及冷卻速度?;瘜W(xué)反應(yīng)過程當(dāng)中,對化學(xué)反應(yīng)具備的條件進行精確控制就是為了有效地提升它的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率。這樣,就可以很好的降低相關(guān)副產(chǎn)品的生成,把化工工藝的安全性提升。

2)化學(xué)反應(yīng)過程中,要對相應(yīng)的反應(yīng)參數(shù)進行控制,防止反應(yīng)儀器產(chǎn)生超壓、超荷等狀況?;瘜W(xué)反應(yīng)的過程中,反應(yīng)設(shè)備的安全性主要依靠對反應(yīng)本身的控制,如果化學(xué)反應(yīng)過程當(dāng)中出現(xiàn)一些超壓現(xiàn)象,很大程度上就會致使設(shè)備狀態(tài)失靈,導(dǎo)致安全事故。

3)相關(guān)廢棄物的排放?;瘜W(xué)反應(yīng)一般會致使產(chǎn)生很多副產(chǎn)品與廢棄物,將副產(chǎn)品進行合理的利用就能夠很好地實現(xiàn)社會經(jīng)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(yán)重的環(huán)境危害與潛在危險。所以,化工工藝流程設(shè)計中應(yīng)考慮如何處理有關(guān)廢棄物的排放,做到有關(guān)廢棄物在達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)之后才可以進行排放。不只是能夠很好的實現(xiàn)保護環(huán)境,同時可以把化工工藝流程設(shè)計的安全性提高。

結(jié)語

實現(xiàn)化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)的前提就是化工工藝設(shè)計,化工工藝設(shè)計有著更高的安全性要求的根本原因是化學(xué)工業(yè)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(shè)計當(dāng)中出現(xiàn)的問題,并以此提出了相對應(yīng)的措施?;すに囋O(shè)計是一種的流程設(shè)計,它具有很強的系統(tǒng)性,其設(shè)計時應(yīng)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(shè)計也很難做到兼顧化工工藝過程當(dāng)中的任何一個細(xì)節(jié),對于在化工工藝生產(chǎn)中所存在的缺陷我們應(yīng)從化工工藝工藝當(dāng)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(fā)生化工事故。

參考文獻(xiàn)

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

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關(guān)鍵詞:化工工藝;設(shè)計分析;防范對策

1化工工藝設(shè)計分析

化工工藝設(shè)計是指化學(xué)工程師依據(jù)單一或數(shù)個化學(xué)反應(yīng),設(shè)計出一個能將原料轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛻羲枨螽a(chǎn)品的生產(chǎn)流程和工廠。由于化工生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)生的風(fēng)險隱患,須提高工藝設(shè)計效率,從多個角度采取科學(xué)的處理方式,防治工藝設(shè)計失誤帶來的不利影響。因而,化工工藝設(shè)計決策中,要考慮風(fēng)險隱患及控制措施。

2化工工藝設(shè)計風(fēng)險防范原則

2.1技術(shù)原則為了發(fā)揮高端技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢,需考慮風(fēng)險防范及控制因素,降低整個風(fēng)險控制體系的應(yīng)用效果。設(shè)計人員要充分利用技術(shù)平臺優(yōu)勢,解決傳統(tǒng)設(shè)計流程存在的問題,把化工風(fēng)險控制在最小范圍內(nèi),這樣才能更好地完成工藝設(shè)計目標(biāo)。2.2生產(chǎn)原則工藝設(shè)計是提高區(qū)域資源利用的有效方式,按照區(qū)域生產(chǎn)環(huán)境布局特點,提出切實可行的設(shè)計與化工方案,實現(xiàn)區(qū)域資源利用率的最大化?!案呖萍肌笔枪に囋O(shè)計與開發(fā)的新支撐,充分發(fā)揮信息技術(shù)在設(shè)計作業(yè)中的應(yīng)用,體現(xiàn)了當(dāng)代科技對化工開發(fā)的引導(dǎo)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(shè)計需考慮效率原則,按成本投入與實際效益比例,實現(xiàn)風(fēng)險防范目標(biāo)。對現(xiàn)有化工工藝來說,工藝設(shè)計需考慮多種影響因素,才能更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量。

3化工工藝設(shè)計風(fēng)險控制措施

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

4工藝設(shè)計安全信息化管理

4.1數(shù)據(jù)系統(tǒng)。安全系統(tǒng)是保持工藝設(shè)計質(zhì)量的關(guān)鍵,從數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)角度出發(fā),有助于提高風(fēng)險控制意識,為化工工藝設(shè)計做好了充分的準(zhǔn)備。基于風(fēng)險防范措施指導(dǎo)下,數(shù)據(jù)系統(tǒng)可降低風(fēng)險帶來的異常隱患,實現(xiàn)人機操作一體化建設(shè)。4.2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。借助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實現(xiàn)工藝改良設(shè)計,體現(xiàn)了風(fēng)險防范的最優(yōu)化,幫助企業(yè)建立相對完整的工藝設(shè)計體系。網(wǎng)絡(luò)平臺具有廣泛的利用價值,幫助化工工藝設(shè)計執(zhí)行綜合方案,消除潛在性的風(fēng)險隱患。同時,化工工藝設(shè)計信息化也是科技轉(zhuǎn)型趨勢,按照數(shù)字化平臺解決傳統(tǒng)設(shè)計的不足,這些也是風(fēng)險防范需要考慮的問題,對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)實施改造也是必然的選擇。4.3管理系統(tǒng)。我國要從設(shè)備、技術(shù)、人員等方面進行工藝化轉(zhuǎn)型,增強自主創(chuàng)新及研發(fā)能力,從多個角度研究化工利用模式,為風(fēng)險控制做好充分的準(zhǔn)備工作。賦予技術(shù)單位法律功能,有效制止不法數(shù)字平臺的違法活動。結(jié)合3D技術(shù)對化工資源設(shè)計提供科學(xué)指導(dǎo),提出切實可行的化工設(shè)計體系,體現(xiàn)了數(shù)字化工技術(shù)應(yīng)用特點,實現(xiàn)了設(shè)計模式及改造的一體化建設(shè)。

5結(jié)論

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

作者:簡洪濤 閆國慶 單位:貴州開磷設(shè)計研究院有限責(zé)任公司

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關(guān)鍵詞:工藝設(shè)計;工藝安裝;化工工藝

在社會持續(xù)發(fā)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(fā)展成果的主要原因之一。在此期間,我國現(xiàn)階段的化工行業(yè)領(lǐng)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(chǎn)安全性的重視程度。由于部分化工工程在生產(chǎn)過程中發(fā)生安全事故的可能性相對較高,社會各界針對化工工業(yè)安裝設(shè)計方面給予的關(guān)注程度更高,所以需要受到現(xiàn)代化工企業(yè)的高度重視。

1化工工藝及化工設(shè)備概念簡述

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

2化工工藝設(shè)計及工藝安裝的重要性

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

2.1提升化工產(chǎn)品實用性

對于傳統(tǒng)模式下的化工企業(yè)而言,自身購買的大部分化工設(shè)備會被直接應(yīng)用到各種化工生產(chǎn)作業(yè)中,在正式使用前并不會經(jīng)過足夠嚴(yán)格的設(shè)計分析。因此,在實際應(yīng)用的過程中往往會出現(xiàn)或多或少的生產(chǎn)問題,對化工產(chǎn)品的最終生產(chǎn)質(zhì)量造成直接影響。在現(xiàn)代社會不斷發(fā)展進步的背景下,人們對現(xiàn)有工藝產(chǎn)品的工藝水平要求越來越高。因此,產(chǎn)品的實用性需要受到企業(yè)的重視,只有保證自身化工產(chǎn)品的實用性,才能夠保證企業(yè)未來的產(chǎn)品競爭能力,爭取更多的市場份額,保證自身發(fā)展空間[3]。在這樣的背景下,當(dāng)代化工企業(yè)必須引進更多專業(yè)的化工技術(shù)設(shè)備,通過這種方式提升自身的產(chǎn)品生產(chǎn)水平。在此期間,為保證自身的工藝產(chǎn)品在實際銷售過程中可以占據(jù)更多的市場份額,還需要企業(yè)管理者對現(xiàn)有市場的實際需求進行分析,對自身的產(chǎn)品工藝設(shè)計方案進行精化處理,通過這種方式保證自身產(chǎn)品的實用性,借助這種辦法提高自身產(chǎn)品在市場中的競爭力,保證企業(yè)穩(wěn)定的發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

2.2提升化工作業(yè)的檢查及維修工作效率

在當(dāng)代社會高速發(fā)展的背景下,化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營需要做出相應(yīng)改變。但是,化工企業(yè)在實際發(fā)展過程中需要以大量的資源消耗為基礎(chǔ)。因此,需要集中自身的勞動力才能夠保證自身的正常生產(chǎn)狀態(tài)。對于化工企業(yè)的經(jīng)營和運行而言,還會涉及到諸多不同類型的生產(chǎn)項目,所以,為進一步保證自身的化工產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量,需要在實際生產(chǎn)過程中提高自身對化工設(shè)備的檢修速度[4]。對于化工行業(yè)而言,其主要特色是在生產(chǎn)經(jīng)營過程中會消耗大方向的化工原材料,如果自身化工設(shè)備的檢修工作效益較低,就會使企業(yè)的化工產(chǎn)品生產(chǎn)成本大幅度增加。在這樣的情況下,提高設(shè)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(yè)的總體生產(chǎn)成本。在保證生產(chǎn)設(shè)備出現(xiàn)運行故障概率處于一個較低的水平時,化工生產(chǎn)設(shè)備可以長時間處于正常運行狀態(tài),進而達(dá)到有效降低安全生產(chǎn)事故的目的,為企業(yè)的經(jīng)營提供穩(wěn)定性保障,全面提升化工企業(yè)的總體生產(chǎn)速度和生產(chǎn)水平。

2.3提升化工企業(yè)生產(chǎn)活動的實際效率

化工企業(yè)中的設(shè)備設(shè)計人員,在工作過程中需要結(jié)合所在工廠的實際情況,對需要進行的生產(chǎn)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(chǎn)效率[5]。在對固有工藝設(shè)計方式和工藝安裝辦法進行改善時,設(shè)計人員需要對設(shè)備運行階段的合理性和科學(xué)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(chǎn)過程中的產(chǎn)品要求,將其與與市場要求相結(jié)合,在保證自身產(chǎn)品質(zhì)量的前提下,全面提高化工產(chǎn)品的實際生產(chǎn)效率,通過這種方式為企業(yè)營造更多經(jīng)濟效益和社會效益,為企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展提供保駕護航的作用。

3化工工藝設(shè)計現(xiàn)存問題

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

3.1生產(chǎn)安全性問題

在化工企業(yè)進行化工生產(chǎn)活動的過程中,會涉及到諸多復(fù)雜的不同類型的生產(chǎn)原材料,如果在生產(chǎn)中出現(xiàn)安全事故,則會造成走大規(guī)模的安全事故,造成的影響較大。因此,當(dāng)代化工企業(yè)在生產(chǎn)活動中,需要以安全至上為最主要的生產(chǎn)原則,嚴(yán)格遵循所有安全生產(chǎn)要求,保證生產(chǎn)環(huán)境安全。在此期間,化工設(shè)計屬于為化工設(shè)備提供安全穩(wěn)定生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境的主要條件之一,對于設(shè)計方案的質(zhì)量而言,會對化工設(shè)備的實際運行造成直接影響[6]。因此,化工企業(yè)需要充分認(rèn)識到工藝設(shè)計工作具有的關(guān)鍵作用,并提高重視。在化工企業(yè)進行工藝設(shè)計的過程中,企業(yè)設(shè)計人員首先需要對生產(chǎn)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(yè)實際生產(chǎn)經(jīng)營和發(fā)展期間的經(jīng)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(yè)的生產(chǎn)活動安全問題,同時這也是保證企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營效益的另一種體現(xiàn)。一旦生產(chǎn)過程中出現(xiàn)安全生產(chǎn)事故,不僅會導(dǎo)致企業(yè)損失較多化工生產(chǎn)設(shè)備,同時還會對一線工作人員形成更為嚴(yán)重的生命財產(chǎn)威脅,對企業(yè)自身的經(jīng)濟發(fā)展也有著非常嚴(yán)重的影響,不利于企業(yè)經(jīng)營的穩(wěn)定性要求[7]。在企業(yè)進行生產(chǎn)作業(yè)的過程中,需要涉及到的各種生產(chǎn)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(shè)計過程中,企業(yè)設(shè)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(jié)果作為后續(xù)階段的設(shè)計參考數(shù)據(jù)。以此為基礎(chǔ),對工藝設(shè)備的閥門、線路等環(huán)節(jié)的設(shè)計工作進行科學(xué)布置。通過這種方式,保證設(shè)計方案能夠更加符合生產(chǎn)經(jīng)營的實際需求,全面降低企業(yè)在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中需要面對的安全隱患,保證企業(yè)生產(chǎn)的總體經(jīng)濟效益??刂撇⒔档臀kU物品的使用量,屬于設(shè)計人員在對工藝路線進行設(shè)計時首先需要考慮到的問題。無論在工業(yè)路線的設(shè)計階段的工藝設(shè)計有多么科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn),在實際生產(chǎn)過程中均會涉及到危險品到生產(chǎn)使用,因此,在設(shè)計過程中一旦發(fā)現(xiàn)需要面對危險品的使用情況會對正常生產(chǎn)經(jīng)營活動造成嚴(yán)重影響,就需要及時對方案進行修改,以此保證生產(chǎn)線路的整體安全性,保證化工企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營處于穩(wěn)定狀態(tài)。

3.2化工工藝管道安裝注意事項

化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,首先需要安裝化學(xué)工藝管道,在此期間會涉及到刷量較多的安裝環(huán)節(jié),當(dāng)設(shè)備正式投入生產(chǎn)并使用一段時間后,還需要對管道設(shè)備進行定期檢查和專門維修。在設(shè)備安裝的初期階段,現(xiàn)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(zhì)量進行嚴(yán)格檢查,以此保證管道材料規(guī)格能夠符合化工產(chǎn)品安裝的要求標(biāo)準(zhǔn)[8]。與此同時,還需要進一步保證管道安裝作業(yè)時的施工質(zhì)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(yán)格按照所有的相關(guān)規(guī)定和施工規(guī)范要求,運用正確的焊接方式完成這項工作。在上述內(nèi)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(biāo)準(zhǔn)能夠符合相關(guān)規(guī)定。在管道安裝作業(yè)完成后,工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)活動還會涉及到諸多不同類型的具有腐蝕作用的物質(zhì),因此還需要為管道做好相應(yīng)的防護工作,保證管道不會在使用過程中出現(xiàn)被腐蝕的情況,影響到化工產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。

3.3生產(chǎn)設(shè)備安裝工藝問題

化工工業(yè)設(shè)計過程中,企業(yè)設(shè)計人員大多比較重視前期階段的設(shè)計工作,對后期階段的安裝環(huán)節(jié)缺乏關(guān)注,這種情況會對設(shè)備的后期使用造成直接影響。如果安裝過程中出現(xiàn)差錯,就會對設(shè)備的正常使用造成直接影響。無論設(shè)計環(huán)節(jié)的設(shè)計水平多高,都無法達(dá)到理想的使用效果。與此同時,化工設(shè)備后期階段的投入也會對企業(yè)正常的生產(chǎn)經(jīng)營活動造成較大影響。所以,需要化工企業(yè)提高對設(shè)備的設(shè)計重視,同時還需要提高對設(shè)備安裝環(huán)節(jié)的重視,保證所有安裝環(huán)節(jié)具有更高標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性,確保所有設(shè)備在安裝后,都能夠達(dá)到相應(yīng)的使用要使用要求。在化工生產(chǎn)設(shè)備安裝作業(yè)完成后,既需要對設(shè)備安裝的最終效果進行全面檢查,同時還需要對設(shè)備的具體使用情況,進行定期維修和養(yǎng)護工作。在設(shè)計環(huán)節(jié)中需要充分考慮到化工設(shè)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(shè)計與工藝安裝的未來發(fā)展方向

能源消耗以及成本投資屬于化工企業(yè)在發(fā)展過程中最為關(guān)注的問題,因此,降低能源消耗水平能夠為化工企業(yè)創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟利益,屬于化工行業(yè)在未來階段的主要發(fā)展趨勢之一。通過對化工工藝的改進,實現(xiàn)化工產(chǎn)品生產(chǎn)期間的能源消耗控制,也能夠為化工企業(yè)創(chuàng)造更為可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。與此同時,這種降低能耗的化工創(chuàng)意方式還可以保證化工企業(yè)的生產(chǎn)綠色化,與國家正在倡導(dǎo)的環(huán)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(yè)在生產(chǎn)成本方面的投入,還可以有效幫助企業(yè)提升自身的產(chǎn)品生產(chǎn)效率,增強企業(yè)在市場中到競爭實力,拓展企業(yè)未來發(fā)展空間。在現(xiàn)代化工企業(yè)高速發(fā)展的過程中,不僅需要消耗大量能源,并且在生產(chǎn)過程中還會產(chǎn)生大量雜質(zhì)和氣體,這些雜質(zhì)和氣體的排放,均會對環(huán)境造成較為嚴(yán)重的污染。隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的持續(xù)推進,人們對自身生活水平質(zhì)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(yè)想要保證自身的未來發(fā)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(shè)備,同時將自身生產(chǎn)經(jīng)營產(chǎn)生的廢物進行再次回收利用,充分運用各種生產(chǎn)資源,達(dá)到降低環(huán)境污染的效果。與此同時,在實際應(yīng)用過程中,還可以借助定期培訓(xùn)的辦法,提升自企業(yè)內(nèi)所有工作人員的生產(chǎn)環(huán)保意識,保證自身工藝設(shè)計和安裝向綠色化方向發(fā)展。

5結(jié)語

綜上所述,化工工業(yè)設(shè)計,安裝環(huán)節(jié)屬于化工企業(yè)在實際生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵組成部分只有從根本上保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,才能夠進一步提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)時間方面的成本支出,保證生產(chǎn)安全性。在此期間,還需要不斷促進自身生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展與進步,為企業(yè)營造更為可觀的社會效益和經(jīng)濟效益。在此基礎(chǔ)上,隨著我國各領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,化工企業(yè)也需要向自動化方向前進,因此,現(xiàn)代化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中,需要將自身的工藝設(shè)計和安裝工作進行全面改進,強化員工的專業(yè)技能培訓(xùn),提升員工專業(yè)素質(zhì),通過這種方式,促進企業(yè)自身的健康可持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài),保證企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

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篇8

關(guān)鍵詞:化工工藝 工藝設(shè)計 安全危險

由于化工生產(chǎn)的特殊性,其安全生產(chǎn)是所有化工企業(yè)的第一管理重點,對化工生產(chǎn)工藝進行安全管理是無可爭議的,也是必須執(zhí)行的。化工生產(chǎn)危險等級共分為5等,根據(jù)化工生產(chǎn)過程中使用的原料、產(chǎn)生及存儲的原料、中間品和成品的物理化學(xué)性質(zhì)、數(shù)量及其火災(zāi)爆炸危險程度和生產(chǎn)過程的性質(zhì)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(shè)備、儀表、操作方式、消防器材等起到?jīng)Q定性的作用。

一、化工企業(yè)工藝設(shè)計的特征

化工生產(chǎn)具有技術(shù)含量高、工藝流程復(fù)雜的特征,優(yōu)秀的工藝設(shè)計是完成生產(chǎn)的基礎(chǔ)。設(shè)計基礎(chǔ)資料由科研單位按照已有試驗數(shù)據(jù)及相關(guān)資料編制而成,由于并未通過化工企業(yè)的檢驗與分析,其數(shù)據(jù)的可靠性和完整性都不如常規(guī)裝置?;どa(chǎn)工藝特殊,需使用特殊的材料、設(shè)備,而設(shè)備的功能化無論是對非標(biāo)設(shè)備的設(shè)計,還是對定型設(shè)備的選用都提出了特殊要求?;て髽I(yè)生產(chǎn)的工作量大,其投資大、設(shè)備多、管道多,加上所有原料物品都具有特殊性,在管道設(shè)計中也要按照生產(chǎn)實際進行設(shè)計。由于設(shè)計周期較短,而企業(yè)為了盡快占領(lǐng)市場,縮短建設(shè)周期,企業(yè)通常會打破正常的設(shè)計周期,邊開發(fā)邊設(shè)計,邊建設(shè)邊,導(dǎo)致出現(xiàn)大量的設(shè)計變更問題?;て髽I(yè)規(guī)模參差不齊,一些規(guī)模較小的企業(yè)為節(jié)約投資,可能不會按照相關(guān)的操作規(guī)范、流程去做。以上都是化工企業(yè)工藝設(shè)計生產(chǎn)中存在的問題,這些問題都有可能引發(fā)安全事務(wù),所以,對化工工藝設(shè)計進行危險識別和管理就顯得尤為重要。

二、關(guān)于化工工藝設(shè)計

對于化工生產(chǎn),我們必須掌握其生產(chǎn)原則與生產(chǎn)規(guī)范,并將其貫徹到設(shè)計、生產(chǎn)中去。靈活運用化工工藝設(shè)計中的細(xì)節(jié),既符合規(guī)范,又不造成對生產(chǎn)的違背,促進化工生產(chǎn)的高效運行?;どa(chǎn),安全第一,我們首先要對化工生產(chǎn)中的不安全性進行分析,并熟悉各種原料和設(shè)備,以便生產(chǎn)時對號入座,工作人員還要根據(jù)化工生產(chǎn)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(xiàn)化工生產(chǎn)的穩(wěn)定持續(xù)進行。

三、危險識別與控制

安全事故的發(fā)生通常是由一些危險隱患在得不到控制后爆發(fā)的,在化工生產(chǎn)中肯定存在各種各樣的不安全因素,而這些因素也是誘發(fā)安全事務(wù)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(chǎn)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(chǎn)工藝的全過程、配套公輔設(shè)施的生產(chǎn)過程、使用和產(chǎn)出的物質(zhì)、主要設(shè)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(jù)具體危險系數(shù)提出合理的、能消除和預(yù)防或降低裝置危險性的措施,全面提高化工生產(chǎn)裝置、設(shè)備、原料的安全性。為了預(yù)防工作人員使用不安全生產(chǎn)線路,避免使用危險物質(zhì)、工藝和設(shè)計,可以從設(shè)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(fā)展成事故。

1.工藝物料

辨別物質(zhì)危險,應(yīng)從其理化性質(zhì)、穩(wěn)定性、化學(xué)反應(yīng)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(yīng)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(zhì)的量。

3.化學(xué)反應(yīng)裝置

化學(xué)反應(yīng)是產(chǎn)品的生產(chǎn)核心,化工生產(chǎn)就是為了讓某些物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到得到某種產(chǎn)物的目的,但在反應(yīng)中也常常會帶來一些危險。因此,化工生產(chǎn)必須在反應(yīng)器的設(shè)計和選型前,要想到將會發(fā)生或有可能發(fā)生的危險反應(yīng),以及反應(yīng)器中哪些將導(dǎo)致失控反應(yīng),攪拌器有何影響等等?;瘜W(xué)反應(yīng)的類型很多,當(dāng)反應(yīng)速度快、放熱量大或由于設(shè)計上的原因?qū)е路磻?yīng)器的穩(wěn)定操作區(qū)域很小時,反應(yīng)器控制方案的設(shè)計就是一個非常復(fù)雜且重要的問題。由于缺少物質(zhì)的反應(yīng)或分解速度及熱效應(yīng)數(shù)據(jù),如果化學(xué)反應(yīng)時空,如何讓反應(yīng)停止、或者放空,如何迅速使反應(yīng)物不參與反應(yīng)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(xué)反應(yīng)在正常環(huán)境下本身是很穩(wěn)定,但如果出現(xiàn)冷卻效果變差或過量加熱,攪拌能力失效,反應(yīng)物的過量加入,以及反應(yīng)物加入順序不當(dāng),反應(yīng)器外部火災(zāi),傳熱介質(zhì)漏入容器等,都有可能發(fā)生反應(yīng)時空的現(xiàn)象。在工藝設(shè)計中,設(shè)計人員要注意將反應(yīng)溫度限定在一定范圍內(nèi),以免反應(yīng)失控。從設(shè)備的安全角度去考慮,設(shè)備不僅要有足夠的強度,防止爆裂,還應(yīng)具有良好的密封性,這樣才能防止介質(zhì)泄露,因為大量介質(zhì)的泄露會導(dǎo)致火災(zāi)或賭氣,最終釀成巨禍。對高壓密封結(jié)構(gòu)的要求,其結(jié)構(gòu)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(yán)密不漏,如果由于某種原因容器產(chǎn)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(chǎn)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(zhì)流通或壓力系統(tǒng)巾的一種設(shè)施,它用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量或壓力。

5.電氣

電氣設(shè)計要符合化工工藝需求,按照工作環(huán)境是否屬于爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境、危險程度和危險物質(zhì)狀態(tài)的不同,及時采取對應(yīng)措施,防止由于電氣設(shè)備、電氣線路設(shè)計不當(dāng)引起爆炸事故。

四、總結(jié)

安全的完成化工生產(chǎn),其前提是要有一個優(yōu)良的工藝設(shè)計,除了要嚴(yán)格、正確地執(zhí)行政府法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外,還應(yīng)加強工藝設(shè)計的安全性,設(shè)計人員要了解安全危險的識別與控制,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計的問題,并予以改正,以達(dá)到控制和防止事故的發(fā)生,實現(xiàn)本質(zhì)安全的目的。

參考文獻(xiàn)

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

篇9

【關(guān)鍵詞】化工工藝管道;蒸汽伴熱;設(shè)計

管道伴熱作為一種有效的管道保溫及防凍措施,應(yīng)用于化工工程建設(shè)中,可有效防止易凝結(jié)物質(zhì)在管路輸送過程中產(chǎn)生凝固或粘度增大。目前,管道伴熱的常用介質(zhì)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(diào)節(jié)、適用范圍廣等特點,且較于其他介質(zhì),其免除了能源費用,因此成為了目前國內(nèi)大多數(shù)煉油和化工企業(yè)首選的伴熱技術(shù)。在此,本文將著重介紹一下化工工藝管道的蒸汽伴熱設(shè)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(shè)置

1.1 蒸汽分配站、疏水站的設(shè)置

在3 m半徑范圍內(nèi)如有3個或3個以上的伴熱點及回收點時,蒸汽伴熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)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(shù);B―DN20伴管根數(shù);C―DN25伴管根數(shù)。

蒸汽分配站和疏水站應(yīng)預(yù)留1-2個備用接頭,“S”值應(yīng)包括備用接頭的管徑和數(shù)量;在同一個蒸汽分配站的蒸汽伴管當(dāng)量長度宜大致相等,最短蒸汽伴管的當(dāng)量長度不宜小于最長伴管當(dāng)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(shè)置

一般,應(yīng)根據(jù)管道設(shè)計的需要,將收集站設(shè)置為臥式或立式,且其位置的設(shè)置應(yīng)使伴后管道盡量短。且冷凝液收集站應(yīng)預(yù)留1-2個備用接頭,各伴管接管口應(yīng)帶有各自的蒸汽疏水閥和切斷閥。

2 蒸汽伴管的其他設(shè)計要求

2.1 伴管材料及規(guī)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(nèi)化工裝置中較為常用的是碳鋼管。且其規(guī)格為:1/2"(DN15)、3/4"(DN20)、1"(DN25)。

2.2 伴熱介質(zhì)的選用

即:當(dāng)管道內(nèi)介質(zhì)溫度在95℃以下時,應(yīng)選用0.3-0.6MPa的蒸汽作為熱源;管道內(nèi)介質(zhì)溫度在95-150℃之間時,應(yīng)選用0.7-0.9MPa的蒸汽作為熱源;當(dāng)管道內(nèi)輸送溫度超過150℃的介質(zhì)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(zhì)。

2.3 管道伴熱管管徑及所需伴管的最少數(shù)量

一般,應(yīng)根據(jù)《石油化工管道伴管和夾套管設(shè)計規(guī)范》(SH/T3040-2002)中的要求來確定蒸汽伴管的管徑和根數(shù),但在具體的設(shè)計時,若環(huán)境溫度、伴管介質(zhì)的操作條件以及保溫材料制品的導(dǎo)熱系數(shù)和放熱系數(shù)與規(guī)范中的要求不符時,其管徑和根數(shù)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(nèi)徑,m;K為熱損失附加系數(shù),取1.15-1.25;n為伴管根數(shù),根;t為被伴介質(zhì)溫度,℃;ta為環(huán)境溫度,℃;tst為伴管介質(zhì)溫度,℃;a為保溫層外表面向大氣的放熱系數(shù),W/m2?℃;ai為伴管內(nèi)保溫層內(nèi)加熱空間向保溫層的放熱系數(shù),一般取13.95W/m2?℃;at為保溫層內(nèi)加熱空間向保溫層的放熱系數(shù),W/m2?℃;λ為保溫材料制品倒數(shù)系數(shù),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(guān),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(shè)計中,為了避免伴管中出現(xiàn)氣阻和液阻的現(xiàn)象,應(yīng)盡量減少U型彎。但在實際設(shè)計中,U形彎總是難免會出現(xiàn)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(yīng)從主管蒸汽頂部引出,并在靠近引出處的水平管道上設(shè)置切斷閥。

(2)每根伴管宜單獨設(shè)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(jié)水,宜集中排放;

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

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

2.7 伴管敷設(shè)要求

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

(2)伴管經(jīng)過閥門、管件時,伴管應(yīng)沿其外形敷設(shè),且宜避免或減少“U”形。

2.8 伴管熱補償?shù)囊?/p>

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

(2)伴管隨被伴管轉(zhuǎn)彎作自然補償時,伴管固定點的設(shè)置應(yīng)使被伴管的保溫結(jié)構(gòu)不受損壞。

3 蒸汽伴熱管設(shè)計時應(yīng)注意的事項

(1)當(dāng)主管伴熱,支管不伴熱時,支管上的第一個切斷閥應(yīng)予伴熱。

(2)要根據(jù)化工工藝的具體要求,合理設(shè)置蒸汽分配站和疏水站,且蒸汽分配站需預(yù)留一定數(shù)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(jīng)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(zhì)的管道,如酸或堿的流體、對熱敏感的流體,為避免產(chǎn)生局部過熱,應(yīng)在管道與伴管之間設(shè)置一層石棉或是隔離板。

(5)伴熱管線須成組布置,以便于設(shè)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(dāng)被伴管為不銹鋼時,則被伴熱管道和固定扎帶間應(yīng)夾入隔離墊,隔離墊厚1mm,寬50mm。

4 結(jié)束語

總而言之,蒸汽伴熱技術(shù)因具有蒸汽取用方便、冷凝潛熱大、溫度易調(diào)節(jié)等等優(yōu)點,成為了目前國內(nèi)大多數(shù)煉油及化工企業(yè)管道設(shè)計的首選。但隨著電伴熱技術(shù)的逐漸成熟,它的應(yīng)用使得蒸汽伴熱技術(shù)顯現(xiàn)了自身的弊端,如長輸管道的伴熱、窄小空間的伴熱、無規(guī)則外型的設(shè)備(如泵)伴熱、無蒸汽熱源或邊遠(yuǎn)地區(qū)管道和設(shè)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(zhì)。因此,在未來的發(fā)展進程中,相信電伴熱技術(shù)必會取代蒸汽、熱水伴熱技術(shù),成為未來我國重點推廣的節(jié)能項目。

參考文獻(xiàn):

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篇10

[關(guān)鍵詞]化工工藝;安全設(shè)計;危險控制;

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

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

1.化工工藝安全設(shè)計的相關(guān)內(nèi)容闡述

化工工藝安全設(shè)計是指根據(jù)化學(xué)物質(zhì)的特性來設(shè)計工藝流程,同時優(yōu)化化工設(shè)備、管道工藝及儀表自動化等。通常而言,化工工藝設(shè)計要以產(chǎn)品的需求為原則,以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)為出發(fā)點,這就需要設(shè)計人員在安全設(shè)計中要充分了解產(chǎn)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(fā)安全事故的原材料和產(chǎn)品進行安全檢驗,避免在產(chǎn)品工藝安全設(shè)計中存在安全隱患。通過調(diào)查顯示化工工藝安全設(shè)計危險控制中主要存在著以下的問題:①審核資料不過關(guān),化工工藝安全設(shè)計需要充分的數(shù)據(jù)支撐,同時要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,這樣才能保證工藝安全設(shè)計的優(yōu)化,消除隱藏的安全隱患。②對于化工產(chǎn)品的了解不足,化工產(chǎn)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(zhì),因此要充分了解產(chǎn)品的物性,并根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)來設(shè)計生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計和工藝的優(yōu)化。

2.化工工藝安全設(shè)計中危險探究

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

2.1 工藝安全設(shè)計的周期不足

化工工藝的設(shè)計是一項精密性的工作,要強化每一個細(xì)節(jié)的工藝設(shè)計和銜接工作,并針對工藝設(shè)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(shè)計前要進行充分地實驗驗證,以獲取足夠的實驗數(shù)據(jù)。但是有些工藝設(shè)計人員為了盡快實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),盡早的獲取高額的利潤,在沒有充足實驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,就開展工藝設(shè)計工作,工藝安全設(shè)計的周期嚴(yán)重不足,也導(dǎo)致了工藝設(shè)計數(shù)據(jù)包中存在著大量的安全漏洞。

2.2 化工行業(yè)的特殊性

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

2.3 設(shè)計規(guī)范的執(zhí)行情況

化工行業(yè)是基礎(chǔ)經(jīng)濟行業(yè),同時也是對于技術(shù)性和科學(xué)性要求較高的行業(yè),國家針對化工安全設(shè)計出臺了較為全面的政策法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等,其內(nèi)容涵蓋了防火、防爆等方面,有效提高了設(shè)計工作的安全性和科學(xué)性,但是在實際的化工設(shè)計中,由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的執(zhí)行不當(dāng),且化工工藝設(shè)計工作缺乏有效的監(jiān)管,造成部分安全指數(shù)較低的項目投入生產(chǎn),埋下了安全隱患。

3 化工工藝安全設(shè)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(shè)計人員的常識性能力,因此工藝設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)對于生產(chǎn)項目中物料性質(zhì)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(shè)計好危險品泄漏的應(yīng)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(shè)計中,其生產(chǎn)材料要使用濃度較高的濃硫酸,濃硫酸是強氧化性物質(zhì),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(shè)計人員在生產(chǎn)設(shè)計中,要掌握濃硫酸燙傷的預(yù)防,并優(yōu)化設(shè)計管路,避免出現(xiàn)危險物質(zhì)的泄漏。

3.2 工藝路線方面

不同工藝路線對化學(xué)反應(yīng)物質(zhì)的用量不同,同時也會對反應(yīng)的激烈程度、放熱程度影響較大,因此,要優(yōu)化化工工藝設(shè)計,通過優(yōu)化工藝流程來減少危險物質(zhì)的使用量,同時來控制反應(yīng)的反應(yīng)速率,維持可操作的反應(yīng)環(huán)境。此外要盡量減少中間儲罐的使用,減少危險源數(shù)量,同時也可以實現(xiàn)反應(yīng)環(huán)保性優(yōu)化,降低反應(yīng)對環(huán)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(shè)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(huán)境污染和人員傷亡。

圖1 某工廠車間的管線安裝設(shè)計圖

3.3 化學(xué)反應(yīng)方面

化學(xué)反應(yīng)是發(fā)生危險的根源,由于化學(xué)反應(yīng)較為劇烈,會造成壓力和溫度在短時間內(nèi)急劇上升,一旦對反應(yīng)過程控制不當(dāng),極易引發(fā)安全事故。因此,工藝設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)從化學(xué)反應(yīng)入手,選擇合適的反應(yīng)設(shè)備和承壓管路,重點研究化學(xué)反應(yīng)的速率影響,控制反應(yīng)速率,降低其安全隱患。在工藝設(shè)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(yīng)狀況以及對于設(shè)備的影響,然后再進行后續(xù)的放大。同時可以采用相應(yīng)的保護措施來降低反應(yīng)的劇烈程度,通過熱量交換來降低反應(yīng)釜內(nèi)的溫度和壓力,也可以采用阻聚劑等物質(zhì)來抑制反應(yīng)速率。

3.4 管道方面

管道是化工工藝安全設(shè)計的危險環(huán)節(jié)之一,由于化工產(chǎn)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(zhì)的滲漏。管路設(shè)計應(yīng)當(dāng)綜合考慮選材、布置、振動和應(yīng)力分析的影響,優(yōu)化管路操作條件。另外,要結(jié)合實際的化工工藝來選擇管路和閥門的材質(zhì),并結(jié)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(jié)

總而言之,在化工工藝設(shè)計中,存在著較多的安全隱患,因此,化工單位在工藝設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)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(shè)計的安全性,保證化工生產(chǎn)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(dāng)之處還望相關(guān)專業(yè)人士批評指正。

參考文獻(xiàn)

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