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控制化工工藝設(shè)計風(fēng)險分析論文
摘要：針對化工工藝設(shè)計存在的專業(yè)性強、過程繁瑣、時間緊迫等特點，提出化工工藝設(shè)計主要風(fēng)險與防范措施，為保證化工工藝設(shè)計安全和質(zhì)量提供具體方法。
關(guān)鍵詞：化工工藝；設(shè)計；風(fēng)險防范
化工工藝設(shè)計是化工生產(chǎn)重要環(huán)節(jié)，設(shè)計的質(zhì)量與安全與實際生產(chǎn)息息相關(guān)，而工藝設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，存在諸多風(fēng)險，一旦控制不當(dāng)，將引發(fā)質(zhì)量或安全事故。
1化工工藝設(shè)計主要特征
1.1時間緊迫
設(shè)計涉及的材料類型眾多、裝置儀器繁雜，要保證設(shè)計質(zhì)量，提高安全性，應(yīng)投入大量資源和時間。而化工物料往往較為特殊，為爭取競爭優(yōu)勢，一般會壓縮工藝設(shè)計時間，以縮短整個生產(chǎn)周期，使產(chǎn)品能夠更快進入市場。這樣雖加快了進度，但會造成設(shè)計和研發(fā)矛盾，兩者難以調(diào)和，無法發(fā)掘潛在的安全問題，最終留下一定安全隱患[1]。
1.2過程復(fù)雜
工藝設(shè)計必須具有極高的專業(yè)性，實施中不僅要用到很多專業(yè)知識，而且設(shè)計人員綜合素質(zhì)也決定了設(shè)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(shè)備操作能力。
2化工工藝設(shè)計風(fēng)險控制對策
2.1工藝物料
設(shè)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不同的物理化學(xué)性質(zhì)�；诖�，進行設(shè)計前，應(yīng)掌握各類型物料基本情況，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(wěn)定性做綜合評估，同時結(jié)合評估結(jié)果，有針對性和目的性地進行設(shè)計，堅持從源頭開始，規(guī)避所有可能發(fā)生的風(fēng)險，從而在達到預(yù)期設(shè)計目標(biāo)的基礎(chǔ)上，保證安全性。
2.2工藝路線
通常情況下，任何一種化學(xué)反應(yīng)均可設(shè)計出若干路線和方案，而選擇一條最佳的路線或方案，是設(shè)計關(guān)鍵所在，實際工作中需從以下幾方面著手：①優(yōu)先考慮經(jīng)濟安全沒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(yīng)具體過程進行有效控制，防止因反應(yīng)強烈而失去控制；③合理引入新技術(shù)與新設(shè)備，減少危險物料反應(yīng)與貯藏環(huán)節(jié)，在對危險介質(zhì)藏量進行有效控制的同時，減小各類事故發(fā)生率，包括泄漏、火災(zāi)與爆炸。
2.3反應(yīng)裝置
反應(yīng)裝置是所有原材料進行反應(yīng)的主要場所，占據(jù)工藝核心地位，無論是反應(yīng)效率還是反應(yīng)程度，都和反應(yīng)裝置有著密切的聯(lián)系。因化工反應(yīng)屬高風(fēng)險反應(yīng)過程，所以在對反應(yīng)裝置進行設(shè)計時，需要預(yù)先考慮所有可能出現(xiàn)的風(fēng)險及其因素，比如明確此類裝置經(jīng)常出現(xiàn)的故障、故障出現(xiàn)后可能引發(fā)的事故、事故產(chǎn)生主要原因等，在此基礎(chǔ)上有針對性對設(shè)計進行改進。與此同時，因化工生產(chǎn)具有很強的復(fù)雜性，裝置種類多種多樣，比如按照物料的進出形式，可分成連續(xù)型反應(yīng)裝置與間歇型反應(yīng)裝置兩大類；按裝置自身結(jié)構(gòu)，還可分成釜式裝置、塔式裝置及管式裝置多種，不同種類的裝置均有其獨特的適用條件、范圍，需要根據(jù)工藝來選擇適宜的裝置，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，帶來不必要的損失。設(shè)計工作中，設(shè)備選型是一個極為重要的環(huán)節(jié)，因為工藝特性基本都是由裝置決定，同時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(yīng)裝置時，需要從多個角度入手，包括風(fēng)險性評估結(jié)果和工藝適用性等，并綜合考慮裝置操作和工藝類型等其他因素，以此選出技術(shù)可行、穩(wěn)定安全、經(jīng)濟合理的反應(yīng)裝置。在選擇反應(yīng)裝置的材質(zhì)時，需對介質(zhì)類型及其物理化學(xué)性質(zhì)進行充分考慮，包括壓力壓強、溫度濕度、腐蝕性與流速，再以工藝現(xiàn)實為出發(fā)點，選出具有良好抗腐蝕性能且質(zhì)量達標(biāo)的材質(zhì)。另外，結(jié)合工藝基本要求，還應(yīng)考慮材料的可焊性與可加工性，這些都會影響到后續(xù)生產(chǎn)，必須得到相關(guān)設(shè)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，而且還有一些原料具有毒性，利用管道對其進行運輸時，會以冒、滴或漏等形式外泄，這不僅會對管道周圍環(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(zāi)爆炸。對此，在對化工管道進行專項設(shè)計時，應(yīng)充分考慮現(xiàn)有經(jīng)驗，對管道材質(zhì)、總體布局、受力和振動進行綜合分析，根據(jù)分析結(jié)果預(yù)測可能發(fā)生泄漏或損壞的部位，同時制定有效方案予以改良，達到提高管道系統(tǒng)可靠性與密封性的目的。此外，管理設(shè)計還要和工藝流程良好結(jié)合，精準(zhǔn)把握各條管道在整個生產(chǎn)過程中的角色，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(yīng)避免直彎角，用大曲徑彎頭替代，同時做好光滑處理。當(dāng)管道為架空敷設(shè)時，應(yīng)做好接地處理。
3結(jié)束語
綜上所述，化工工藝設(shè)計因?qū)I(yè)性強、過程繁瑣、時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、反應(yīng)裝置和輸送管道等不同環(huán)節(jié)明確設(shè)計要點與風(fēng)險，再采用相應(yīng)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]簡洪濤，閆國慶.化工工藝設(shè)計中風(fēng)險防范措施探討[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（9）：88+144
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