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分析化工工艺设计中安全危险问题及控制措施

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  摘 要:化工生产存在物料危险性大,工艺过程复杂,危险源集中的特点。本文主要是关于化工工艺设计中安全风险问题及控制措施分析,以供相关专业人士进行参考和借鉴。
  关键词:化工工艺;设计;安全;控制措施
  随着社会经济以及科学技术发展,如今工业水平有了明显提高,但化工生产过程依然存在着诸多安全隐患因素。为了有效地杜绝安全隐患,同时保障化工生产连续性,在开展化工工艺设计过程需采取合理措施保障操作人员及财产安全。
  1 化工工艺设计中主要的安全问题
  在化工工艺设计的过程之中,存在诸多的问题会对于化工生产安全产生负面影响。其中,主要的安全因素为物料因素、设备因素、工艺路线因素。危险化学品生产过程中的原料、半成品、副产品、产品和废弃物大都是具有易燃、易爆、有毒、有害危险特性的危险化学品。危险化学品危险特性决定了其生产过程中如果防范措施不到位容易发生爆炸、火灾、急性中毒(窒息)、慢性中毒(职业病)、化学灼伤、噪声和粉尘(职业病)等危害。化学工业的特点就是工艺过程复杂,主要体现在化学反应复杂:如氧化、还原、氢化、硝化、水解、磺化、胺化等;生产工艺复杂:涉及反应、输送、过滤、蒸发、冷凝、精馏、提纯、吸附、干燥、粉碎等多个化工单元操作;自动化控制复杂:DCS、ESD/FSC、SIS、PLC等。
  2 化工工艺设计安全问题主要控制措施
  为了切实保障化工设计质量以及本质安全性,应当要求相关人员加强化工物料的控制、合理选择生产设备。除此之外,还应当要针对于化工工艺路线进行优化和完善。
  2.1 加強对化工物料的控制
  为了有效避免化工物料安全隐患,对于工艺设计人员而言,对于工艺过程中所使用的化工物料种类和性质需全方位了解和掌握,必要时可对使用的物料进行安全性评估。在工艺设计时,采取科学合理的防范措施(比如增加在线监测、报警等措施)防止物料不安全或者不合格引发安全事故。
  2.2 合理选用设备,设计必要的防护措施
  化工设计过程应充分了解所选用的设备性能,优缺点等,避免选用已淘汰的生产设备。工艺过程采取必要的防泄漏、防火、防爆、防尘、防毒、防腐蚀等措施。
  2.2.1 防泄漏
  各种原料、中间储罐设高低液位报警装置,防止可燃、有毒液体溢出产生泄漏,引起火灾、爆炸、中毒事故;使用酸、碱等有腐蚀性介质的储罐,设有围堰,防止腐蚀性介质外溢;输送管道采用焊接方式(钢衬管道采用法兰连接形式),法兰连接处采用可靠的密封垫片,从而有效地防止危险物料的泄漏;有害物质的放空、排放设置密闭排放系统,收集后送焚烧中心尾气处理装置处理;设备、管道的制造、检验和验收严格按有关标准、规范、规定。
  2.2.2 防火、防爆
  当易燃易爆气体通过时,为阻止可能发生的火焰,在放空管道上设置阻火器,阻火器选择阻爆燃波纹型;设有可燃气体检测报警装置,避免泄漏物质造成火灾、爆炸等灾害;采用安全流速,防止静电产生,输送管道均设有可靠的静电接地系统;对于有爆炸性的介质,采取抑制助燃物品混入措施:如采用氮封,氮封能有效抑制储存液体的挥发,保持物料的纯度,同时避免助燃物品混入形成爆炸性气体。
  2.2.3 防尘
  对于固体加料的工艺,尽量采用湿法生产工艺,以减少产生呼吸性粉尘(5μm以下的粉尘)的产生;采用密闭管道输送、密闭自动(机械)称量、密闭设备投料,防止粉尘外逸;或采用半封闭罩、隔离室等设施隔绝、减少粉尘与工作场所空气的接触,限制粉尘扩散。对在生产过程中有不同程度的粉尘散发的生产岗位选用除尘设备捕集粉尘,以达到生产场所卫生标准和保证生产环境。
  2.2.4 防毒、防窒息
  有毒危险化学品,工艺上采用密闭储存和密闭输送的方式,尽可能实现负压生产,防止有毒物质泄漏、外逸。
  2.2.5 防腐蚀
  介质为腐蚀性物料的设备采用钢衬PE、工程塑料等耐腐蚀材料;管道采用316L、304、钢衬聚丙烯(PP)、钢衬聚四氟乙烯(PTFE)等耐腐蚀材料管道。通过以上必要的防措施预防事故的发生,保障操作人员的安全。
  2.3 对化工工艺路线进行优化
  在化工工艺方案设计过程当中,加强工艺方案的比选,针对于各种不同工艺路线隐患进行全方位评估。遵循:①化学合成途径简易;②需要原辅料少而易得;③中间体易纯化,质量可控,可连续化操作;④制备条件可控,安全无毒;⑤设备简单;⑥三废少,易于治理;⑦收率高,成本低,效益好。等原则确定最佳工艺线路。减少针对工艺过程中的不安全因素进行分析,采用替代或改变操作条件等方式避免不确定因素对安全生产的影响。
  3 结语
  综上所述,在化工生产过程当中依然存在着各类安全隐患因素,化工物料、化工设备、化工工艺路线选择等方面都可能会导致安全事故问题。所以,开展化工工艺设计过程中应当考虑多方面因素,同时要采取科学合理安全控制措施,保障化工生产过程的安全。
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