化工工艺设计范文

导语：如何才能写好一篇化工工艺设计，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：化工工艺；设计安装；重要性

这些年来，因为化工行业设计的施工项目越来越多，对具体的生产过程中工艺设计的要求也最之提升，社会各界也逐渐加大了对其的关注力度。除此之外，在衡量一个企业是否成功的标准中，化工的工艺安装设计问题也成为了重要的内容之一，这对于企业整体竞争实力的增强有着重要的作用。所以，对化工设计安装工作进行分析和研究，就显得格外重要。

1化工设计安装中存在问题的解决方法

1.1从化工设备安装与设计角度

当前，许多化工企业没有对化工设计与安装方面的工作加以足够的重视程度，所以其暴露出来的问题也越来越多。比如支架或者作台的设计问题、设备修理与检修问题、车间的控制问题等，很多返工现象的出现都是因为对这些细节没有足够重视而导致的。而如果减缓了生产的速度，就会不利于企业的发展。所以在设备的设计与安装的工作过程中，相关工作人员应当从设备的细节问题入手，着重对其进行解决，使设备的顺利运行得到充分保障。

1.2从安全问题及完善策略角度

当前，无论是进行设备的设计安装工作，还是在其他的生产过程中，安全问题总是存在。由于化工工艺有着一定的特殊性，在安全性能方面有着较高的要求。如果在具体的安装工作中，相关工作人员没有按照按照要求对其进行安装作业的话，那么就很有可能造成较大规模的破坏，毕竟许多意外事故的发生都是因为一些细节没有做好而导致的。所以，在对化工设备进行设计和安装作业的时候，一定把选好工艺材料。严格把关，确保工艺材料的质量符合相关要求和规定。一般情况下，化工工艺安装作业中，所使用材料的种类都比较多，例如中间产品、半成品、成品等。而由于不同的化工材料有着各不相同的特性，所以在使用这些材料之前，一定要做好物理性质、稳定性、化学反应方面的测试工作，并对对其进行全面的研究分析，以免在对材料使用的时候发生意外的事故。保证工作人员的生命财产安全，将危险事故发生的几率降到最低。

2化工工艺安装设计的未来展望

2.1低能耗的实现

当前，很多企业都把能源成本当成总投资中的一部分，但是，只要将化工生产中所导致的能源消耗问题解决，就可以在很大程度上降低企业的生产成本。比如，将超临界流体应用到大型的分离装置之中，其消耗的能源费用将会远远低于蒸馏、恒温共沸等技术所消耗的费用。所以，化工工艺设计安装工作在未来应当实现低能耗，来使企业的生产效率得到大大提升。

2.2基本建设投资的降低

改善设备设备、提升生产能力，是化工工艺作为密集型产生而继续前进发展的重要前提和保障，所以，降低基本建设投资费用，就需要从生产能力与装置设备这两方面入手，比如，对蒸馏塔进行改造时，所进行的Higee工艺设计工作，就明显提升了化工工艺的整体效果，使企业的经济利益得以最大化。

2.3环保意识的体现

化工行业的能源消耗较高，因此其对环境的所造成的污染现象也成为人们所关注的重点。为了顺应“可持续发展”这一战略目标，化工企业在进行具体的生产工作时，应尽量使用那些能源消耗较少的装置设备，并回收废弃的原材料。使环境污染问题得到解决。在优化化工工艺设计的过程之中，一定要不断改进和完善生产装置，例如在面对废料排放这一问题的时候，就可以使用相关先进技术，使产生在分离工作的过程中，得到更好的分离效果。不断使产品的转化率得到提升，并使利用率能够最大化。除此之外，想要减少用水量，还可以使用HEN分析法不断使装置的规模得到缩减，这样，就能够在工艺过程中，循环使用水资源，使废水量得到明显降低。

3化工工艺安装设计的重要性

3.1提高产品实用性

以往的化工企业，没有对很多老旧的设备进行重新设计，便投入到生产中，给实际的使用效果造成非常严重的影响。而通过化工工艺的安装和设计工作，就可以在最大程度上发挥设备的使用性能，并根据不同的实际需求情况，来进行具体的设计工作，使生产与安装设计相结合。

3.2提高检修速度

因为化工行业既是高能耗行业，同时也是密集型行业，所以总会设计到许多的项目，这让有效应用化工设备成为了一个重要的问题。所以，通过工艺的安装和设计，就大大提升了设备的检修速度，使生产的可操作性得到真正实现。

4结语

作为企业生产环节中最为重要的组成部分之一，工艺工艺安装设计工作在保障设备安全、节约资金成本、提高生产效率、方面有着很大的贡献与作用。并在一定程度上促进了相关技术的进步与发展，使企业在社会效益与经济效益方面的实现提供的重要保障。因此，相关工作人员一定不要不断丰富和巩固自身工作经验，持之以恒，不懈努力，为我国化工工艺安装与设计工作的进一步发展提供更大的贡献。

作者:郭建敏 孙楠 单位:内蒙古翱华工程技术股份有限公司

参考文献：

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[关键词]化工工艺设计;安全问题;控制

中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0280-01

在当前化工工艺设计中，工艺的安全问题越来越受到化工行业的重视，因此在设计中安全环节的控制显得越来越重要。化工工艺设计与生产过程中在实践运用上有许多必要条件，不仅要严格规范且正确执行相关的政府法律法规，而且还应该研究化工工艺设计的安全问题及控制方法，对化工工艺设计进行严格把关，促进化工工业的不断发展。

1 化工工艺设计理论概述

设备布置、工艺流程和管道布置是化工工艺设计的3个重要方面。化工工艺设计的主要内容是通过工艺计算绘制工艺流程图，提供给设备专业绘制设备图纸的相关参数，并提出工艺控制方面的参数供自控专业仪表选型，然后工艺专业根据工艺流程图完成初步的设备布置图，最后由管道专业结合设备布置图进行管道配管并完成最终的管道布置图纸。

化工工艺设计包括不同的种类，主要有概念设计、中试设计、基础设计、初步设计和施工图设计等。

这些不同种类的设计在化工工艺的实践中都发挥着重要的作用。化工工艺设计本身具有很多特点，这些特点对化工设计的安全有很大的影响，也是引发化工工艺设计安全问题的重要因素，也越来越受到人们的重视。安全问题主要有：设计的基础资料不完整，数据的可靠性和完整性不如常规装置;化工工艺设备种类繁多，规格特殊，对设备的设计和选用都提出了特殊要求;化工工艺设计工作量大，管道设计要作特殊考虑;设计周期短，为尽快占领市场，化工工艺设计往往边开发边设计，边建设边更改设计;规模大小不一，为节约投资，某些设计不可能完全按照规定去做。这些特点无疑会造成化工工艺设计的安全隐患。

2 化工工艺设计中经常出现的问题及其控制

化工工艺设计中的安全问题主要指的是生产中存在的可能导致事故发生的隐患和损失的不安全因素。因此在化工工艺设计中要不断增强危险识别意识，积极控制事故隐患，尽量防止不安全技术，避免危险物品及设备的使用，并采取相应的控制手段，提出预防、降低甚至消除危险性，提高工艺安全高效运转的措施及建议。

2.1 对工艺物料方面安全问题的控制

化工工艺生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品、产品以及贮存中的物质分别以不同的状态存在，即气、液、固态，这些物质都有其特殊的物理、化学性质，在一定状态下会产生危险或危害。因此，对这些物质的危险特性进行了解和掌握是非常重要的，而且要增强对这些物质稳定性、化学反应、毒性等的识别意识，进而做出评价和分析，防止或降低危害的发生。

2.2 化工工艺路线方面的安全问题与控制

化工设计中的一种反应往往会涉及几条工艺路线，在设计中要考虑采用哪条路线能使生产更安全或把危害降到最低。这个过程中对物料、生产条件、设备等的使用都要做出最完善的考虑。要尽量使用无害的或低危险性的物料;降低生产条件的苛刻程度来缓解反应的剧烈程度;新设备、新技术的采用要减少三废（废气、废液、废固）排放，并积极实施三废的回收循环使用，以减少对环境的污染。

2.3 化工反应装置方面的安全问题与控制

化工反应是产品生产的核心，通过化工反应在获得所需产物的同时也产生了很多安全性问题，甚至可能导致严重事故的发生，因此反应装置的设计和选择都需要经过科学的分析和计算。化学反应的种类多样，在反应安全控制方面存在较大的难度。在化工反应中也存在着反应失控的潜在危机，如何控制反应物的反应速度或热效应都是非常重要的。在工艺设计中采用减少进料量、控制某种物料的加热速度、加大冷却能力如外循环冷却器的方法或采用多级反应等措施来控制反应。在反应器的运行过程中，有时会出现容器超压而变形甚至遭到破坏的现象，容易造成安全事故，因此在容器上安装压力释放装置必不可少。

2.4 管道方面的安全问题与控制

通常管道输送的物料多属易燃、易爆甚至腐蚀性或毒性物品，如果管道中某些部分出现泄漏，各种有毒有害的物质就会漏出，这不仅对环境造成污染，而且对化工生产造成很大的安全隐患。因此在管道设计中，要充分考虑到管道的材料选择、布置和应力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管径、材质等的合理选择，尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择，同时无论是在室内还是在室外，管道都必须可靠地与地面连接。

3 促进化工工艺设计良性发展的建议

3.1 化工工艺设计要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分，采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生a技术及最优化的工艺流程，从源头上控制能源的消耗，其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理，同时还应尽可能采取物物换热设计，实现能量的分级使用和回收，以节约能源的消耗，根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径，降低流体输送阻力损失，降低能耗。

3.2 积极改善生产环境

当前化工污染问题不可忽视，解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。

针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率，提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失，这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用;积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置，节约用水，并对废水进行再次回收利用，最大限度的节约水资源。

3.3 工艺设计理论研究与实践协调发展

当前工艺设计应用亟待拓展，这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展，并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型，摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算，目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题，并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。

4 结语

本文对化工工艺的概念、特点及分类进行阐述，并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制，并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转，促进化工工业的良性发展。

参考文献

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一、化学清洗技术的概述

1.化学清洗技术的内容

石油化工设备的清洗技术目前有两大类，一种是化学清洗，另一种是高压水射流清洗。目前市场上高压水射流清洗技术发展的最快，国内外对工业设备的清洗主要采用固体清洗剂，尤其是有色金属设备的清洗。这种固体清洗剂主要以氨基磺酸为主要原料，加上表面活性剂、缓蚀剂等配制而成，再使用时需要兑水。这种固体清洗剂具有使用方便、存储安全腐蚀性小等特点。

2.化学清洗的重要性

长时间的污垢积存，直接会影响设备的生产，更会导致化工设备的使用寿命，化工设备的清洗有利于生产效果的提高，可以提高生产量，更有利于设备的维护，经常为设备进行化学清洗，这样不仅可以改善技术水平，更能解决经济问题。

二、化学清洗的具体方法

1.化学清洗的主要原理

化学清洗是用一种或多种化学药剂与水溶液，按照清洗结果总结的工艺条件、配比和程序，通过清洗泵、管道等与各清洗装置组成临时的清洗系统，从而消除附着在装置内侧的各种污垢。主要原理就是利用化学药剂对污垢的溶解作用，生成可溶性盐后随着清洗液流出，同时反应生成的污垢可以起到疏松作用，进而加速污垢的清除。

2.清洗方案的制定

每一个设备在进行化学清洗之前，要对设备进行全方位的检查，更要制定适合该设备的清洗方案。对设备的检查主要包括：材质与规格、所生产的物料性质、所使用的年限以及日常水温状况等。对污垢的检查主要包括：污垢的种类、污垢的化学成分、污垢形成的速度等。对清洗的设备有一定的了解后，再做具体的清洗方案。

3.清洗工艺的选择

明确所使用的清洗剂后，还要根据实际情况选择正确的清洗工艺，清洗工艺主要包括浸泡式和循环式两种。浸泡式主要就是将所要清洗的装置或设备，放入清洗槽中用清洗液浸泡，达到清洗要求后，再用冲洗的方法将其冲洗一遍；循环式主要指用清洗泵将清洗槽内的清洗液注入清洗设备内，进行循环清洗。然而，随着科技的发展，近年来又出现了一种新的清洗方法，就是喷射清洗，它适用于较大设备的清洗中，如：罐车、船舱等等大型设备，具有清洗效率高、质量好等特点，而且清洗剂用的相对较少，这样既节省资源又安全可靠。

三、各类设备的清洗方法

1.空气冷却器

空气冷却器是石油化工企业中最常见的设备，该设备的表面多为翘片状，污垢也是常见的。该设备的翘片材料多为铝，在清洗的时候要注意缝隙的腐蚀；如果不采用有机清洗剂，除污时最好用硝酸，除油时不要用强碱；由于空气冷却器的特殊结构，不能对清洗液进行循环利用，需要制定特殊的设备，在清洗时要注意安全，防止清洗剂对人员造成损伤。针对使用多年的设备我们制定了化学清洗方案：水冲洗碱洗水冲洗酸洗中和水冲洗。其中碱洗阶段所用的清洗剂主要为碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠及活性剂；酸洗阶段的清洗剂主要为硝酸和缓蚀剂；中和阶段采用碳酸钠。空气冷却器在清洗时，要连接好循环路线，严格按照清洗方案进行操作。

2.冷凝器

冷凝器可以使汽轮机排汽冷却凝结成水，并在其中形成真空的热交换器。它主要应用于发电厂、石油化工厂的凝汽器、换热器的钛管、铜管的快速清洗。该产品采用先进的PIG清洗技术，用户无需购置高压泵，采用发电厂常用的6~8kg/cm2的压缩空气和水,即可对管子进行快速、彻底的清洗，清洗子弹又可重复使用。

3.换热器在线清洗

各石化公司的循环水系统换热器数目很多，按惯例在清洗时要将这些换热器进行拆卸，对其体内的附着物进行清洗，这样不仅浪费时间，而且又浪费精力。然而，在1990年，辽化公司化工一厂在对换热器进行清洗时，采取了不停车在线清洗，主要针对附着物采用新洁尔灭、过氧化氢等化学药剂进行处理。通过对清洗过程中的浊度、总铁以及清洗前后换热器出入口水温变化等的监测，各项指标明显好转。经过层层实验，通过杀菌效果，清洗除垢等工艺流程，有效地清洗了大量污垢，并取得了显著的效果。

4.大型装置使用前的清洗

新的装置在使用前都要进行系统清洗，主要就是清洗制造、运输、安装过程中所产生的杂质。主要的清洗流程为：水冲洗脱脂酸洗漂洗钝化最终漂洗。脱脂阶段采用碳酸钠、磷酸钠、三聚磷酸钠、洗涤剂，高温运作；主要在于酸洗阶段，采用柠檬酸及缓蚀剂。清洗过程中要严格监控，使清洗达到最终效果。

四、结束语

石油化工设备化学清洗是一个系统工程，其中的工艺是纵观全局，着眼整体的，利用所学的科学技术，从而使运作系统得到协调并相互配合。而化学清洗是一种新兴的技术，采用先进的工艺及系统工程等方法，进行优化分析，从中找到实现目标的途径，使清洗工程达到有效完善。在化学清洗的领域中，一些清除油垢、污垢等有机清洗方案正在试验中，我们相信，新的方案在新的世纪一定会取得快速发展。

参考文献：

[1]余存烨．石油化工装置的设备清洗技术和展望[J]．金山油化纤，1999（3）．

[2]丛海涛．化工设备化学清洗技术[J]．石油化工腐蚀与防护，2001（4）．

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关键词：　化工工艺 设计理论 安全问题 良性发展

1　化工工艺设计理论概述

化工工艺的设计是进行化工生产的重要前提，在设计中要严格按照国家法律、法规与标准规范进行设计，要对设计方案进行反复的检查与验证，当发现设计中存在的缺陷时，要及时的进行修正，做好对安全事故的防范和控制。但很多工程为了节约投资，在设计过程中会存在没有完全按照规范去设计的情况，这无疑会造成化工工艺设计的安全隐患。化工工艺的安全设计具有以下几个特点：

1．1设计基础资料的不完整

化工工艺的设计资料一般是由相关的科研单位根据已有的实验数据和有关的资料编制而成的，其设计没有经过工业化生产的检验和完善，其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。

1．2　化工工艺流程的独特性

化工工艺过程中涉及高温、高压的管道及反应设备较多，且设备种类非常多，设备的规格也很特殊。化工设备的功能实现，无论是对非标设备的设计和定型设备的选用都提出了特殊的要求，其具有工作量大、总投资高、设备与管道多的特点，而且设备所处理的对象也具有一定的特殊性，因此管道和设备的设计要具有针对性和特殊性。

1．3　设计周期短

为了增强市场竞争力，尽快的抢占市场，经常要缩短建设的周期。因此，化工工艺的设计往往不能够按照正常的设计周期进行，需要一边开发一边设计，其当前更多存在的现象是一边建设一边根据情况变更设计，规模不一。

2　化工工艺设计中经常出现的问题及其控制

化工工艺设计中的安全问题主要指的是生产中存在的可能导致事故发生的隐患和损失的不安全因素。因此在化工工艺设计中要不断增强危险识别意识，积极控制事故隐患，尽量防止不安全技术，避免危险物品及设备的使用，并采取相应的控制手段，提出预防、降低甚至消除危险性，提高工艺安全高效运转的措施及建议。

2.1　对工艺物料方面安全问题的控制

化工工艺生产中的原材料、半成品、中间产品、副产品、产品以及贮存中的物质分别以不同的状态存在，即气、液、固态，这些物质都有其特殊的物理、化学性质，在一定状态下会产生危险或危害。因此，对这些物质的危险特性进行了解和掌握是非常重要的，而且要增强对这些物质稳定性、化学反应、毒性等的识别意识，进而做出评价和分析，防止或降低危害的发生。

2.2　化工工艺路线方面的安全问题与控制

化工设计中的一种反应往往会涉及几条工艺路线，在设计中要考虑采用哪条路线能使生产更安全或把危害降到最低。这个过程中对物料、生产条件、设备等的使用都要做出最完善的考虑。要尽量使用无害的或低危险性的物料；降低生产条件的苛刻程度来缓解反应的剧烈程度；新设备、新技术的采用要减少三废（废气、废液、废固）排放，并积极实施三废的回收循环使用，以减少对环境的污染。

2.3　化工反应装置方面的安全问题与控制

化工反应是产品生产的核心，通过化工反应在获得所需产物的同时也产生了很多安全性问题，甚至可能导致严重事故的发生，因此反应装置的设计和选择都需要经过科学的分析和计算。化学反应的种类多样，在反应安全控制方面存在较大的难度。在化工反应中也存在着反应失控的潜在危机，如何控制反应物的反应速度或热效应都是非常重要的。在工艺设计中采用减少进料量、控制某种物料的加热速度、加大冷却能力如外循环冷却器的方法或采用多级反应等措施来控制反应。在反应器的运行过程中，有时会出现容器超压而变形甚至遭到破坏的现象，容易造成安全事故，因此在容器上安装压力释放装置必不可少。

2.4　管道方面的安全问题与控制

通常管道输送的物料多属易燃、易爆甚至腐蚀性或毒性物品，如果管道中某些部分出现泄漏，各种有毒有害的物质就会漏出，这不仅对环境造成污染，而且对化工生产造成很大的安全隐患。因此在管道设计中，要充分考虑到管道的材料选择、布置和应力分析等可能造成管道泄漏的因素。例如管径、材质等的合理选择，尤其是注意管道连接处和拐弯处弯头的材料和管径选择，同时无论是在室内还是在室外，管道都必须可靠地与地面连接。

2.5　整体园区

根据我国当前的化工园区的特点和监管能力滞后的现状，应当成立安全监管和危险化学品管理部门，建立一个具有完整的区域性安全生产标准化的管理模式，构建由政府主导、社会中介机构和企业一体化的综合管理体系。

3　促进化工工艺设计良性发展的建议

3.1　化工工艺设计要注重降低能源消耗量

能源成本是化工生产总成本中的一个重要的组成部分，采用先进的技术手段降低能源消耗量是化工工艺设计和研究的重要方面。首先要选用先进的生产技术及最优化的工艺流程，从源头上控制能源的消耗，其次在工艺设计上要求流程简练、设备选型合理、布置紧凑、能量利用合理，同时还应尽可能采取物物换热设计，实现能量的分级使用和回收，以节约能源的消耗，根据工艺参数选择最佳的流程和最适宜的管径，降低流体输送阻力损失，降低能耗。

3.2　积极改善生产环境

当前化工污染问题不可忽视，解决污染问题就要减少污染源并对废物进行回收利用。从工艺过程上要减少污染就必须重视现有装置的更新和污染物的终端处理两个问题。针对这两种情况就要不断提高化学反应和能源分离效率，提高能源利用率、减少能源转化率在生产过程中的损失，这不仅能增加产业效益而且能减少处理废物时的费用；积极应用HEN分析方法不断改进和更新装置，节约用水，并对废水进行再次回收利用，最大限度的节约水资源。

3.3　工艺设计理论研究与实践协调发展

当前工艺设计应用亟待拓展，这就需要将研究开发与设计建设联系起来综合发展，并积极开发新的工艺设计方式。新的工艺设计方式应该是开发一个带有能量平衡流程、热力学软件包及研究容器设备的一个简单经济模型，摒弃传统方式过于程序化且生产效率较低的发展方式。新的发展方式应更重视推测和估算，目的是将试验计划尽快涉及到工艺的关键技术和相关经济问题，并通过专门的试验成果不断更新工艺发展的模型。总之化工工艺设计要将理论和实践结合并与时代的最新发展技术相接轨从而发挥其巨大功效。

4　结　语

本文对化工工艺的概念、特点及分类进行阐述，并分析化工工艺设计中工艺物料、工艺路线、反应装置、管道方面的安全问题及其控制，并提出通过降低能源消耗量、积极改善生产环境、工艺设计理论研究与实践协调发展等途径提高化工工艺生产的高效运转，促进化工工业的良性发展。

参考文献：

[1]　朱晓东.浅析化工工艺设计中安全危险的问题[J].化学工程与装备，2011，（6）.

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[关键词]化工工艺 设计 安全危险 分析

中图分类号：TP697 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0297-01

一、化工工艺设计概述

1.化工工艺的概念

把化学原材料向化学产品转换的一种方式与方法就是化工工艺，这一实现方式与方法的所有工业流程都包括在化工工艺当中。想要实现化工工艺从生产到产品的转换，涵盖步骤主要由以下几个方面：

第一，处理原材料。初步处理化工原材料，方式有碾碎、提纯、粉磨等等。

第二，进行设计化学反应。达到化学原材料往成品转换的本质为化学反应的设计，此为化工工艺比较关键的一个步，由已作相关处理的原材料提供其化学反应所需环境，在一定程度上提高化学反应的转换率。

第三，化学产品的精处理。把化学反应生成的产品作出一系列的精处理，使得到的化学产品可以满足于实用性的要求。

2.化工工艺设计

化工工艺设计指的为达到化学反应所需的原材料、反应条件和工艺流程的设计过程的目的。化工工艺设计的范畴相对较大，不但拥有工艺流程设计，还包含工艺流程实现的管理方式等。在尚未进行化工工艺设计时，当最先熟知化工工艺设计的原则和安全规程，经由灵活设计化工生产工艺，达到工艺流程精简、安全规范、高效稳定运行的目的。

3.化工工艺设计的特点

1）化工工艺设计具有系统性的特点。化工工艺流程为一项系统而复杂的设计，其中包括了化工生产的各个方面。

2）化工工艺设计规模各异。不一样的化工生产方式，它的化工工艺设计就不一样，包含化学原材料、化学反应和化学成品等等。

3）化学工艺设计的资料具有不全面性。化工工艺本身为一项特别先进的设计项目，它的流程设计没有特别多的参考经验。

二、化工工艺设计中所存在的安全危险问题及控制措施分析

1.化工工艺设计中对原材料安全性能的控制

化工工艺设计是实现化学原材料往化学成品之间的转换过程，将产生多种不同的化学反应与物理反应，某一种物质在某一形态下具有危险性和危害性，所以当对一些可能具有危险性的物质进行掌握与控制，检验此类物质在化工工艺流程中的稳定性，展开安全性评估和识别，有效防止原材料、半成品以及副产品在化工工艺中出现危险的状况。

2.化工工艺设计中存在的安全性问题及控制措施

化工工艺设计是实现化学反应而拟制的工艺路线与流程，在设计时当综合考虑，在有效保障产品质量的条件下，选择一条相对安全或者能够有效保障安全性的路线，把化工工艺设计中的危险度降到最小。所以，进行工艺流程设计期间当遵循以下的几个原则：

第一，工艺路线实现的最简化。化工工艺实现流程的最简化，能够有效减少化工工艺流程中间所存在的化学反应，提高化工工艺反应的安全性。

第二，尽最大程度地选择危险性和危害性相对低的原材料。对于化学工艺设计的安全性降低原则来说，原材料安全性的提高比化工工艺流程的简化具有更重要的意义。

第三，在最大可能的情况下选择新的设备和新技术。新设备以及新技术能够很好的地把化学反应当中产生的危险物质降低，可以将中间生成物的在一定程度上循环利用，进一步的把化工工艺设计的成本降低，从而把经济效益和化工工艺的安全性与环保性提高。

三、化工工艺设计中控制措施分析

化工工艺流程设计中的核心内容就是化学反应，通过化学反应可完成原材料到成品的转化，许多的安全性问题h及于这一过程当中。因而，对于提高化工工艺设计的安全性有着十分重要意义的部分就是选择安全性良好的化学反应设备。对于化学反应种类繁多的化工工艺来讲，控制化学反应的安全性有着很大的难度。除此之外，还有很多不可控因素存在于化学反应的过程中，像是化学反应需要的温度、湿度控制很难达到精确的控制等，通常能够成为化学反应的一种潜在安全隐患。如果想要很好的对化学反应中设备安全性问题进行控制，就要注意以下几个方面：

1）降低进料量，能够准确的控制化学反应所需的加热速度以及冷却速度。化学反应过程当中，对化学反应具备的条件进行精确控制就是为了有效地提升它的反应转化率。这样，就可以很好的降低相关副产品的生成，把化工工艺的安全性提升。

2）化学反应过程中，要对相应的反应参数进行控制，防止反应仪器产生超压、超荷等状况。化学反应的过程中，反应设备的安全性主要依靠对反应本身的控制，如果化学反应过程当中出现一些超压现象，很大程度上就会致使设备状态失灵，导致安全事故。

3）相关废弃物的排放。化学反应一般会致使产生很多副产品与废弃物，将副产品进行合理的利用就能够很好地实现社会经济效益，很大的价值存在于其中。但是，废弃物不同，不止不可以提供价值，处理不合适还会有严重的环境危害与潜在危险。所以，化工工艺流程设计中应考虑如何处理有关废弃物的排放，做到有关废弃物在达到排放标准之后才可以进行排放。不只是能够很好的实现保护环境，同时可以把化工工艺流程设计的安全性提高。

结语

实现化学工业生产的前提就是化工工艺设计，化工工艺设计有着更高的安全性要求的根本原因是化学工业本身的特殊性与限制性。本文分析了目前我们国家化工工艺流程设计当中出现的问题，并以此提出了相对应的措施。化工工艺设计是一种的流程设计，它具有很强的系统性，其设计时应将影响安全性的各个因素都考虑到其中。但是，无论再完美的设计也很难做到兼顾化工工艺过程当中的任何一个细节，对于在化工工艺生产中所存在的缺陷我们应从化工工艺工艺当中进行及时的补救与修改，把任何一个流程都要控制好，绝对不允许发生化工事故。

参考文献

[1] 赵文涛，刘克强.化工工艺设计中安全危险的识别与控制 [J].中国石油和化工标准与质量，2013，11（14）：2-13.

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关键词：化工工艺；设计分析；防范对策

1化工工艺设计分析

化工工艺设计是指化学工程师依据单一或数个化学反应，设计出一个能将原料转变为客户所需求产品的生产流程和工厂。由于化工生产使用的材料大多是易燃易爆、有毒、有害及腐蚀性的，所以化工的生产一般都是在易燃、易爆、易中毒的条件进行。为了降低化工工艺产生的风险隐患，须提高工艺设计效率，从多个角度采取科学的处理方式，防治工艺设计失误带来的不利影响。因而，化工工艺设计决策中，要考虑风险隐患及控制措施。

2化工工艺设计风险防范原则

2.1技术原则为了发挥高端技术的应用优势，需考虑风险防范及控制因素，降低整个风险控制体系的应用效果。设计人员要充分利用技术平台优势，解决传统设计流程存在的问题，把化工风险控制在最小范围内，这样才能更好地完成工艺设计目标。2.2生产原则工艺设计是提高区域资源利用的有效方式，按照区域生产环境布局特点，提出切实可行的设计与化工方案，实现区域资源利用率的最大化。“高科技”是工艺设计与开发的新支撑，充分发挥信息技术在设计作业中的应用，体现了当代科技对化工开发的引导作用。2.3效率原则由于早期化工模式存在的局限性，高端工艺设计需考虑效率原则，按成本投入与实际效益比例，实现风险防范目标。对现有化工工艺来说，工艺设计需考虑多种影响因素，才能更好地控制产品质量。

3化工工艺设计风险控制措施

3.1器材方面。化工生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此，原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备的作用，结构和操作。为保持生产流程的有序性，要考虑器材选用与控制，才能更好地完成工艺设计方案，对一些潜在性的器材风险进行综合控制，这些都是降低工艺设计风险的有效方式。3.2生产方面。按传统生产工艺来说，化工工艺设计具有不确定性，尤其在生产工艺决策方面，选用风险控制计划具有产业价值意义。通常，化工工艺设计以基础科学理论、化学工程原理和方法及其他有关的工程学科的知识和技术。对高难度的工艺设计，需从技术、工艺、理论等方面展开设计，才能更好地完成风险控制方案。同时，生产工艺流程要符合科学编排需求，以节能、高效、安全等为原则，提出切实可行的战略计划方案。3.3技术方面。化工技术水平落后，不仅制约了工艺设计工作流程，对整个风险方法也起到了阻碍作用，影响了工艺平台设计效果。现代化工工艺设计思想中，把科学技术作为先进要素，从工艺学角度进行综合控制，确保风险控制与防范的实效性，这些都是化工设计需要考虑的问题。设计人员要掌握先进的技术要点，从多个方面进行工艺改良，确保产品工艺符合生产设备要求，进一步提高工艺设计质量水平。3.4监督方面。化工工艺设计需配套监督方案，从多个方面对工艺成品进行监督审查，确保工艺方案符合国家化工产品质量要求。例如，对于高腐蚀性的化工原料，其生产工艺及设计方案必须达到安全指标要求，才能更好地完成工艺设计体系。面对工艺结构设计中的要求，风险防范也要做好安全监督与审查工作，及时消除潜在性的工艺隐患。

4工艺设计安全信息化管理

4.1数据系统。安全系统是保持工艺设计质量的关键，从数据库系统角度出发，有助于提高风险控制意识，为化工工艺设计做好了充分的准备。基于风险防范措施指导下，数据系统可降低风险带来的异常隐患，实现人机操作一体化建设。4.2网络系统。借助网络系统实现工艺改良设计，体现了风险防范的最优化，帮助企业建立相对完整的工艺设计体系。网络平台具有广泛的利用价值，帮助化工工艺设计执行综合方案，消除潜在性的风险隐患。同时，化工工艺设计信息化也是科技转型趋势，按照数字化平台解决传统设计的不足，这些也是风险防范需要考虑的问题，对网络系统实施改造也是必然的选择。4.3管理系统。我国要从设备、技术、人员等方面进行工艺化转型，增强自主创新及研发能力，从多个角度研究化工利用模式，为风险控制做好充分的准备工作。赋予技术单位法律功能，有效制止不法数字平台的违法活动。结合3D技术对化工资源设计提供科学指导，提出切实可行的化工设计体系，体现了数字化工技术应用特点，实现了设计模式及改造的一体化建设。

5结论

总之，化工工艺是一项复杂的工程，实际设计要考虑工艺布局特点及风险隐患，提出切实可行的改良措施，才能更好地完成设计决策。面对传统工艺设计存在的问题，需及时调整工艺设计方案，提出切实可行的改良方法。同时，充分发挥信息技术对工艺设计的指导作用，综合实施风险控制与防范对策。

作者:简洪涛 闫国庆 单位:贵州开磷设计研究院有限责任公司

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关键词：工艺设计；工艺安装；化工工艺

在社会持续发展进步的背景下，市场对化工工艺有着更高水平的要求，这也是我国化工工程方面取得重大发展成果的主要原因之一。在此期间，我国现阶段的化工行业领域涉及到诸多不同类型的项目，因此在化工工程中需要提高对化工工艺生产安全性的重视程度。由于部分化工工程在生产过程中发生安全事故的可能性相对较高，社会各界针对化工工业安装设计方面给予的关注程度更高，所以需要受到现代化工企业的高度重视。

1化工工艺及化工设备概念简述

一般情况下，化工工艺主要是指通过化工作业方式进行生产的相应技术。通过化学反应将准备好的原材料转化为目标化工产品的过程[1]。在此期间，化工工艺主要包括三方面内容：即针对原材料的处理、化学反应过以及产品精炼提纯过程。化工设备主要是指化工生产过程中需要应用到的各种生产设备，近几年间，由于我国经济市场发展速度十分迅猛，化工设备和化工工艺在一定程度上受到影响，化工领域也因此取得前所未有的成绩。与此同时，化工工业在当代市场发展中的应用范围变得更加广泛，在消费市场中具有十分可观的发展前景。

2化工工艺设计及工艺安装的重要性

提升现有化工工艺设计水平和安装技术能力，可以为化工企业的未来发展提供积极的促进作用。通过更加科学的安装和设计方式，能够全面提高化工产品的市场竞争力和实用性能，保证化工产品的检修速度和生产效率能够得到更为显著的提升，在一定程度上为化工产品生产安全性提供可靠保障[2]。在此基础上，还能够为化工工艺品生产的总体质量和生产效率提供有效保障。

2.1提升化工产品实用性

对于传统模式下的化工企业而言，自身购买的大部分化工设备会被直接应用到各种化工生产作业中，在正式使用前并不会经过足够严格的设计分析。因此，在实际应用的过程中往往会出现或多或少的生产问题，对化工产品的最终生产质量造成直接影响。在现代社会不断发展进步的背景下，人们对现有工艺产品的工艺水平要求越来越高。因此，产品的实用性需要受到企业的重视，只有保证自身化工产品的实用性，才能够保证企业未来的产品竞争能力，争取更多的市场份额，保证自身发展空间[3]。在这样的背景下，当代化工企业必须引进更多专业的化工技术设备，通过这种方式提升自身的产品生产水平。在此期间，为保证自身的工艺产品在实际销售过程中可以占据更多的市场份额，还需要企业管理者对现有市场的实际需求进行分析，对自身的产品工艺设计方案进行精化处理，通过这种方式保证自身产品的实用性，借助这种办法提高自身产品在市场中的竞争力，保证企业稳定的发展状态。

2.2提升化工作业的检查及维修工作效率

在当代社会高速发展的背景下，化工企业的生产经营需要做出相应改变。但是，化工企业在实际发展过程中需要以大量的资源消耗为基础。因此，需要集中自身的劳动力才能够保证自身的正常生产状态。对于化工企业的经营和运行而言，还会涉及到诸多不同类型的生产项目，所以，为进一步保证自身的化工产品生产质量，需要在实际生产过程中提高自身对化工设备的检修速度[4]。对于化工行业而言，其主要特色是在生产经营过程中会消耗大方向的化工原材料，如果自身化工设备的检修工作效益较低，就会使企业的化工产品生产成本大幅度增加。在这样的情况下，提高设备运行期间的检查工作效率和维修效率，能够有效降低企业的总体生产成本。在保证生产设备出现运行故障概率处于一个较低的水平时，化工生产设备可以长时间处于正常运行状态，进而达到有效降低安全生产事故的目的，为企业的经营提供稳定性保障，全面提升化工企业的总体生产速度和生产水平。

2.3提升化工企业生产活动的实际效率

化工企业中的设备设计人员，在工作过程中需要结合所在工厂的实际情况，对需要进行的生产活动需求进行全面了解，通过对自身化工工艺的改造处理，提升生产效率[5]。在对固有工艺设计方式和工艺安装办法进行改善时，设计人员需要对设备运行阶段的合理性和科学性进行充分考虑。通过这种方式，对市场需求进行计算，并明确自身生产过程中的产品要求，将其与与市场要求相结合，在保证自身产品质量的前提下，全面提高化工产品的实际生产效率，通过这种方式为企业营造更多经济效益和社会效益，为企业的长远发展提供保驾护航的作用。

3化工工艺设计现存问题

截至目前，我国大部分化工工艺生产设计方面缺乏系统性，在设计方面存在较多问题，并且由于化工工艺设计问题对化工工业产品质量和产品生产效率造成的影响较大。在这样的情况下，为保证化工企业的产品生产效率能够得到有效改善，需要针对固有化工工艺设计中存在的各种问题进行全面的科学分析，有针对性地处理好各种设计问题，采取相应处理措施，通过这种方式为化工企业的未来发展空间提供稳定性保障。

3.1生产安全性问题

在化工企业进行化工生产活动的过程中，会涉及到诸多复杂的不同类型的生产原材料，如果在生产中出现安全事故，则会造成走大规模的安全事故，造成的影响较大。因此，当代化工企业在生产活动中，需要以安全至上为最主要的生产原则，严格遵循所有安全生产要求，保证生产环境安全。在此期间，化工设计属于为化工设备提供安全稳定生产作业环境的主要条件之一，对于设计方案的质量而言，会对化工设备的实际运行造成直接影响[6]。因此，化工企业需要充分认识到工艺设计工作具有的关键作用，并提高重视。在化工企业进行工艺设计的过程中，企业设计人员首先需要对生产过程中可能面对的各种安全问题进行充分考虑，同时还要对企业实际生产经营和发展期间的经济效益做出充分考量，从根本上进行分析，高度重视化工企业的生产活动安全问题，同时这也是保证企业生产经营效益的另一种体现。一旦生产过程中出现安全生产事故，不仅会导致企业损失较多化工生产设备，同时还会对一线工作人员形成更为严重的生命财产威胁，对企业自身的经济发展也有着非常严重的影响，不利于企业经营的稳定性要求[7]。在企业进行生产作业的过程中，需要涉及到的各种生产原材料均具有易燃易爆或者含有剧毒的特点。因此，在工艺设计过程中，企业设计人员需要对所有待用原材料的特性加以安全测试，对其最终性能做出充分了解，并以最终检测结果作为后续阶段的设计参考数据。以此为基础，对工艺设备的阀门、线路等环节的设计工作进行科学布置。通过这种方式，保证设计方案能够更加符合生产经营的实际需求，全面降低企业在化工产品生产过程中需要面对的安全隐患，保证企业生产的总体经济效益。控制并降低危险物品的使用量，属于设计人员在对工艺路线进行设计时首先需要考虑到的问题。无论在工业路线的设计阶段的工艺设计有多么科学严谨，在实际生产过程中均会涉及到危险品到生产使用，因此，在设计过程中一旦发现需要面对危险品的使用情况会对正常生产经营活动造成严重影响，就需要及时对方案进行修改，以此保证生产线路的整体安全性，保证化工企业生产经营处于稳定状态。

3.2化工工艺管道安装注意事项

化工产品的生产过程中，首先需要安装化学工艺管道，在此期间会涉及到刷量较多的安装环节，当设备正式投入生产并使用一段时间后，还需要对管道设备进行定期检查和专门维修。在设备安装的初期阶段，现场安装人员需要提前对管道的材料有进行检查验收，对管道材料的密封度和质量进行严格检查，以此保证管道材料规格能够符合化工产品安装的要求标准[8]。与此同时，还需要进一步保证管道安装作业时的施工质量能够满足管道使用要求。在实际安装阶段，需要给予管道线接焊接工作更高程度的重视，必须保证在焊接过程中严格按照所有的相关规定和施工规范要求，运用正确的焊接方式完成这项工作。在上述内容外，完成管道焊接工作后，还需对焊接位置进行再次检查，保证焊接缝的施工标准能够符合相关规定。在管道安装作业完成后，工业产品的生产活动还会涉及到诸多不同类型的具有腐蚀作用的物质，因此还需要为管道做好相应的防护工作，保证管道不会在使用过程中出现被腐蚀的情况，影响到化工产品的正常生产。

3.3生产设备安装工艺问题

化工工业设计过程中，企业设计人员大多比较重视前期阶段的设计工作，对后期阶段的安装环节缺乏关注，这种情况会对设备的后期使用造成直接影响。如果安装过程中出现差错，就会对设备的正常使用造成直接影响。无论设计环节的设计水平多高，都无法达到理想的使用效果。与此同时，化工设备后期阶段的投入也会对企业正常的生产经营活动造成较大影响。所以，需要化工企业提高对设备的设计重视，同时还需要提高对设备安装环节的重视，保证所有安装环节具有更高标准的科学性，确保所有设备在安装后，都能够达到相应的使用要使用要求。在化工生产设备安装作业完成后，既需要对设备安装的最终效果进行全面检查，同时还需要对设备的具体使用情况，进行定期维修和养护工作。在设计环节中需要充分考虑到化工设备的检查和维修工作是否存在同时进行的可能性，以此保证后期阶段的维修与检查工作能够更加简单易行。

4化工工艺设计与工艺安装的未来发展方向

能源消耗以及成本投资属于化工企业在发展过程中最为关注的问题，因此，降低能源消耗水平能够为化工企业创造更为可观的经济利益，属于化工行业在未来阶段的主要发展趋势之一。通过对化工工艺的改进，实现化工产品生产期间的能源消耗控制，也能够为化工企业创造更为可观的经济效益和社会效益。与此同时，这种降低能耗的化工创意方式还可以保证化工企业的生产绿色化，与国家正在倡导的环境保护政策相符合。这种通过控制能源消耗的处理方式能不仅能够降低企业在生产成本方面的投入，还可以有效帮助企业提升自身的产品生产效率，增强企业在市场中到竞争实力，拓展企业未来发展空间。在现代化工企业高速发展的过程中，不仅需要消耗大量能源，并且在生产过程中还会产生大量杂质和气体，这些杂质和气体的排放，均会对环境造成较为严重的污染。随着我国可持续发展战略的持续推进，人们对自身生活水平质量的要求不断提高，绿色健康的生活理念深入人心。在这样的背景下，化工企业想要保证自身的未来发展空间，需要在能源消耗方面加大研究力度，引进更加先进的空气净化设备，同时将自身生产经营产生的废物进行再次回收利用，充分运用各种生产资源，达到降低环境污染的效果。与此同时，在实际应用过程中，还可以借助定期培训的办法，提升自企业内所有工作人员的生产环保意识，保证自身工艺设计和安装向绿色化方向发展。

5结语

综上所述，化工工业设计，安装环节属于化工企业在实际生产过程中的关键组成部分只有从根本上保证产品的生产质量，才能够进一步提升产品生产效率，减少生产时间方面的成本支出，保证生产安全性。在此期间，还需要不断促进自身生产技术的发展与进步，为企业营造更为可观的社会效益和经济效益。在此基础上，随着我国各领域科学技术的不断发展，化工企业也需要向自动化方向前进，因此，现代化工企业在生产过程中，需要将自身的工艺设计和安装工作进行全面改进，强化员工的专业技能培训，提升员工专业素质，通过这种方式，促进企业自身的健康可持续发展状态，保证企业的稳定发展状态。

参考文献：

[1]吴建伟.化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].化工设计通讯，2021,05(02):171.

[2]高行.化工工艺及化工设备适应性设计[J].石化技术，2020,27(1):2.

[3]邓义林.化工工艺及化工设备适应性设计[J].化工设计通讯，2019,45(05):118-119.

[4]杜建平，尤长升，孙园园.石油化工装置工艺管道设计的合理性分析[J].中国科技博览,2014(33):278.

[5]张清劭.化工工艺管道设计安装维护相关问题探讨[J].云南化工，2019,46(05):2-3.

[6]姜岱坤，邓春雷，张鑫.对化工工艺中设备安装设计的探讨[J].化工管理，2018(18):2.

[7]李阳.石油化工装置工艺管道设计的合理性探讨[J].科技经济导刊，2020,21(23):69.

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关键词：化工工艺　工艺设计　安全危险

由于化工生产的特殊性，其安全生产是所有化工企业的第一管理重点，对化工生产工艺进行安全管理是无可争议的，也是必须执行的。化工生产危险等级共分为5等，根据化工生产过程中使用的原料、产生及存储的原料、中间品和成品的物理化学性质、数量及其火灾爆炸危险程度和生产过程的性质等来决定。不同的危险等级，需要我们采取不同的防范措施，也只有确定危险等级，我们才能确定防火间距、防爆等级，然后对我们选用设备、仪表、操作方式、消防器材等起到决定性的作用。

一、化工企业工艺设计的特征

化工生产具有技术含量高、工艺流程复杂的特征，优秀的工艺设计是完成生产的基础。设计基础资料由科研单位按照已有试验数据及相关资料编制而成，由于并未通过化工企业的检验与分析，其数据的可靠性和完整性都不如常规装置。化工生产工艺特殊，需使用特殊的材料、设备，而设备的功能化无论是对非标设备的设计，还是对定型设备的选用都提出了特殊要求。化工企业生产的工作量大，其投资大、设备多、管道多，加上所有原料物品都具有特殊性，在管道设计中也要按照生产实际进行设计。由于设计周期较短，而企业为了尽快占领市场，缩短建设周期，企业通常会打破正常的设计周期，边开发边设计，边建设边，导致出现大量的设计变更问题。化工企业规模参差不齐，一些规模较小的企业为节约投资，可能不会按照相关的操作规范、流程去做。以上都是化工企业工艺设计生产中存在的问题，这些问题都有可能引发安全事务，所以，对化工工艺设计进行危险识别和管理就显得尤为重要。

二、关于化工工艺设计

对于化工生产，我们必须掌握其生产原则与生产规范，并将其贯彻到设计、生产中去。灵活运用化工工艺设计中的细节，既符合规范，又不造成对生产的违背，促进化工生产的高效运行。化工生产，安全第一，我们首先要对化工生产中的不安全性进行分析，并熟悉各种原料和设备，以便生产时对号入座，工作人员还要根据化工生产危险等级实施安全管理，根确定安全管理中的防火间距、防爆等级，这样才能做好一对一的化工工艺安全管理，实现化工生产的稳定持续进行。

三、危险识别与控制

安全事故的发生通常是由一些危险隐患在得不到控制后爆发的，在化工生产中肯定存在各种各样的不安全因素，而这些因素也是诱发安全事务的主要原因，为此，及时识别和控制危险因素，对维护化工生产的安全性来说是十分重要的。危险识别与控制，是对项目生产工艺的全过程、配套公辅设施的生产过程、使用和产出的物质、主要设备和操作条件进行解剖和分析，找出危险因素存在的方式、种类、位置，并根据具体危险系数提出合理的、能消除和预防或降低装置危险性的措施，全面提高化工生产装置、设备、原料的安全性。为了预防工作人员使用不安全生产线路，避免使用危险物质、工艺和设计，可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施，从而使这些危险因素不至发展成事故。

1.工艺物料

辨别物质危险，应从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。

2.工艺路线

一种反应往往有好几条工艺路线。需要考虑的是采用哪条路线史能消除或减少危险物质的量。

3.化学反应装置

化学反应是产品的生产核心，化工生产就是为了让某些物质产生化学反应，从而达到得到某种产物的目的，但在反应中也常常会带来一些危险。因此，化工生产必须在反应器的设计和选型前，要想到将会发生或有可能发生的危险反应，以及反应器中哪些将导致失控反应，搅拌器有何影响等等。化学反应的类型很多，当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因导致反应器的稳定操作区域很小时，反应器控制方案的设计就是一个非常复杂且重要的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据，如果化学反应时空，如何让反应停止、或者放空，如何迅速使反应物不参与反应或进行处理等，都将成为了安全问题，也都是潜在的危险因素。

一些化学反应在正常环境下本身是很稳定，但如果出现冷却效果变差或过量加热，搅拌能力失效，反应物的过量加入，以及反应物加入顺序不当，反应器外部火灾，传热介质漏入容器等，都有可能发生反应时空的现象。在工艺设计中，设计人员要注意将反应温度限定在一定范围内，以免反应失控。从设备的安全角度去考虑，设备不仅要有足够的强度，防止爆裂，还应具有良好的密封性，这样才能防止介质泄露，因为大量介质的泄露会导致火灾或赌气，最终酿成巨祸。对高压密封结构的要求，其结构必须是可靠的，在温度和压力有波动的情况下，仍要始终保持严密不漏，如果由于某种原因容器产生了超压，容器就有可能因过度的塑性变形而遭到破坏，造成恶性事故，因此，我们在容器上装有安全压力释放装置。

4.管道及阀门

化工生产所使用的原料大多易燃、易爆、腐蚀和毒性，运输管道容易受到腐蚀，阀门是介质流通或压力系统巾的一种设施，它用来调节介质的流量或压力。

5.电气

电气设计要符合化工工艺需求，按照工作环境是否属于爆炸和火灾危险环境、危险程度和危险物质状态的不同，及时采取对应措施，防止由于电气设备、电气线路设计不当引起爆炸事故。

四、总结

安全的完成化工生产，其前提是要有一个优良的工艺设计，除了要严格、正确地执行政府法规、标准规范外，还应加强工艺设计的安全性，设计人员要了解安全危险的识别与控制，及时发现设计的问题，并予以改正，以达到控制和防止事故的发生，实现本质安全的目的。

参考文献

[1]高金吉，王峰，张雪等.化工生产人工误操作危险与可操作性分析研究[J].中国工程科学,2008(08).

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【关键词】化工工艺管道；蒸汽伴热；设计

管道伴热作为一种有效的管道保温及防冻措施，应用于化工工程建设中，可有效防止易凝结物质在管路输送过程中产生凝固或粘度增大。目前，管道伴热的常用介质有热水、蒸汽、热载体和电热，而蒸汽伴热因具有蒸汽取用方便、冷凝潜热大、温度易于调节、适用范围广等特点，且较于其他介质，其免除了能源费用，因此成为了目前国内大多数炼油和化工企业首选的伴热技术。在此，本文将着重介绍一下化工工艺管道的蒸汽伴热设计，以期和同行们共勉。

1 蒸汽分配站、疏水站和冷凝液收集站的设置

1.1 蒸汽分配站、疏水站的设置

在3 m半径范围内如有3个或3个以上的伴热点及回收点时，蒸汽伴热系统应设置蒸汽分配站和疏水站。一般，蒸汽分配站和疏水站的管径可按下列公式计算，然后按表1查取。

S=A+2B+3C

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

蒸汽分配站和疏水站应预留1-2个备用接头，“S”值应包括备用接头的管径和数量；在同一个蒸汽分配站的蒸汽伴管当量长度宜大致相等，最短蒸汽伴管的当量长度不宜小于最长伴管当量长度的70%左右；蒸汽分配站的疏水站可水平安装或垂直安装。

1.2 冷凝液收集站的设置

一般，应根据管道设计的需要，将收集站设置为卧式或立式，且其位置的设置应使伴后管道尽量短。且冷凝液收集站应预留1-2个备用接头，各伴管接管口应带有各自的蒸汽疏水阀和切断阀。

2 蒸汽伴管的其他设计要求

2.1 伴管材料及规格

一般，可用于伴管的管道有铜管、不锈钢管和碳钢管三种，目前国内化工装置中较为常用的是碳钢管。且其规格为：1/2"（DN15）、3/4"（DN20）、1"（DN25）。

2.2 伴热介质的选用

即：当管道内介质温度在95℃以下时，应选用0.3-0.6MPa的蒸汽作为热源；管道内介质温度在95-150℃之间时，应选用0.7-0.9MPa的蒸汽作为热源；当管道内输送温度超过150℃的介质时，若0.9MPa的蒸汽不能满足工艺要求时，可选用热载体作为伴热介质。

2.3 管道伴热管管径及所需伴管的最少数量

一般，应根据《石油化工管道伴管和夹套管设计规范》（SH/T3040-2002）中的要求来确定蒸汽伴管的管径和根数，但在具体的设计时，若环境温度、伴管介质的操作条件以及保温材料制品的导热系数和放热系数与规范中的要求不符时，其管径和根数可按以下公式来计算。

d=n≥

式中：d为伴管计算外径，m；d0为伴管外径，m；Di为保温层外径，m；D0为保温层内径，m；K为热损失附加系数，取1.15-1.25；n为伴管根数，根；t为被伴介质温度，℃；ta为环境温度，℃；tst为伴管介质温度，℃；a为保温层外表面向大气的放热系数，W/m2・℃；ai为伴管内保温层内加热空间向保温层的放热系数，一般取13.95W/m2・℃；at为保温层内加热空间向保温层的放热系数，W/m2・℃；λ为保温材料制品倒数系数，W/m2・℃。

2.4 伴管的最大长度

一般，蒸汽伴热管的最大允许伴热有效长度与蒸汽压力和伴热管直径有关，即最大允许有效长度见表2。

2.5 蒸汽伴管U形弯累计上升允许高度

在化工设计中，为了避免伴管中出现气阻和液阻的现象，应尽量减少U型弯。但在实际设计中，U形弯总是难免会出现的，因此就须限定其累计允许上升高度，具体见表3。

2.6 伴管安装要求

（1）伴管蒸汽应从主管蒸汽顶部引出，并在靠近引出处的水平管道上设置切断阀。

（2）每根伴管宜单独设疏水阀，不宜与其他伴管合并疏水；通过疏水阀后的不回收凝结水，宜集中排放；

（3）在疏水阀组旁不宜设置旁路阀，以避免蒸汽窜入凝结水管网，从而影响了凝结水系统的正常运行。

（4）伴管蒸汽应从高点引入，沿被伴热管道由高向低敷设，凝结水应从低点排出，应尽量减少U形弯，以防产生气阻和液阻。

2.7 伴管敷设要求

（1）被伴管为水平敷设时，伴管应安装在被伴管下方下侧或两侧；垂直敷设时，伴管等于或多于 3根时宜围绕被伴管均匀敷设。

（2）伴管经过阀门、管件时，伴管应沿其外形敷设，且宜避免或减少“U”形。

2.8 伴管热补偿的要求

（1）除能自然补偿外，伴管直管段应每隔20-30m设―个补偿器，补偿器可采用“U”型、“Ω”型或螺旋缠绕型；当主管道上有法兰阀或阀门或弯管时，应在法兰或阀门或弯管处设“U”型、“Ω”型补偿器，且所有补偿不得出现U形。

（2）伴管随被伴管转弯作自然补偿时，伴管固定点的设置应使被伴管的保温结构不受损坏。

3 蒸汽伴热管设计时应注意的事项

（1）当主管伴热，支管不伴热时，支管上的第一个切断阀应予伴热。

（2）要根据化工工艺的具体要求，合理设置蒸汽分配站和疏水站，且蒸汽分配站需预留一定数量的备用接头。

（3）伴管连接一般采用卡套连接和对焊连接。在经过被伴管的阀门、法兰等处可采用法兰或活接头连接。Φ12、φ10紫铜或不锈钢伴管宜采用卡套式接头连接。 （4）若是输送腐蚀性或热敏性介质的管道，如酸或碱的流体、对热敏感的流体，为避免产生局部过热，应在管道与伴管之间设置一层石棉或是隔离板。

（5）伴热管线须成组布置，以便于设置共同的保温及支撑。

（6）伴管固定点宜采用扎带捆扎固定。当被伴管为不锈钢时，则被伴热管道和固定扎带间应夹入隔离垫，隔离垫厚1mm，宽50mm。

4 结束语

总而言之，蒸汽伴热技术因具有蒸汽取用方便、冷凝潜热大、温度易调节等等优点，成为了目前国内大多数炼油及化工企业管道设计的首选。但随着电伴热技术的逐渐成熟，它的应用使得蒸汽伴热技术显现了自身的弊端，如长输管道的伴热、窄小空间的伴热、无规则外型的设备（如泵）伴热、无蒸汽热源或边远地区管道和设备的伴热、塑料与非金属管道的伴热，等等，均无法采用蒸汽作为伴热介质。因此，在未来的发展进程中，相信电伴热技术必会取代蒸汽、热水伴热技术，成为未来我国重点推广的节能项目。

参考文献：

[1]朱翠琴.浅析化工装置中工艺管道的伴热设计[J].中国石油和化工标准与质量，2011（06）.

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[关键词]化工工艺；安全设计；危险控制；

中图分类号：TQ086 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0035-01

化工行业是我国的基础支撑产业，是国民经济的重要组成部分，但是化工生产是危险性行业，在实际的生产过程中存在着较多的安全隐患因素，从而影响了化工生产的安全性，因此加强化工工艺安全设计中危险的识别和控制工作至关重要。

1.化工工艺安全设计的相关内容阐述

化工工艺安全设计是指根据化学物质的特性来设计工艺流程，同时优化化工设备、管道工艺及仪表自动化等。通常而言，化工工艺设计要以产品的需求为原则，以满足产品生产为出发点，这就需要设计人员在安全设计中要充分了解产品的特点和性能，尤其是加强对危险物品的管理和控制，对于容易引发安全事故的原材料和产品进行安全检验，避免在产品工艺安全设计中存在安全隐患。通过调查显示化工工艺安全设计危险控制中主要存在着以下的问题：①审核资料不过关，化工工艺安全设计需要充分的数据支撑，同时要保证数据的准确性，这样才能保证工艺安全设计的优化，消除隐藏的安全隐患。②对于化工产品的了解不足，化工产品具有危险性，同时其种类较多，包含了有机物、无机物等物质，因此要充分了解产品的物性，并根据产品性质来设计生产设备的设计和工艺的优化。

2.化工工艺安全设计中危险探究

由于化工生产属于大工程的范畴，因此其工艺安全设计中需要考虑的危险因素较多，这也给工艺设计中危险因素的识别和评估造成困难，下面详细阐述在安全设计中常出现的危险因素：

2.1 工艺安全设计的周期不足

化工工艺的设计是一项精密性的工作，要强化每一个细节的工艺设计和衔接工作，并针对工艺设计中可能存在的安全隐患进行及时地跟踪观察。因此，化工工艺在设计前要进行充分地实验验证，以获取足够的实验数据。但是有些工艺设计人员为了尽快实现工业化生产，尽早的获取高额的利润，在没有充足实验数据的基础上，就开展工艺设计工作，工艺安全设计的周期严重不足，也导致了工艺设计数据包中存在着大量的安全漏洞。

2.2 化工行业的特殊性

化工行业的特殊性决定了其生产危险的存在，由于大化工产业都需要高温高压的反应环境，同时其使用的原材料和产品中都含有易燃、易爆、腐蚀性、氧化性等物质，这些物质对于人体的健康造成了极大的威胁，因此化工工艺设计要把安全生产放在首要位置。但是由于化工生产牵涉的领域较广，存在的安全因素较多，其整体性的安全指数较低。

2.3 设计规范的执行情况

化工行业是基础经济行业，同时也是对于技术性和科学性要求较高的行业，国家针对化工安全设计出台了较为全面的政策法规和标准规范等，其内容涵盖了防火、防爆等方面，有效提高了设计工作的安全性和科学性，但是在实际的化工设计中，由于相关标准规范的执行不当，且化工工艺设计工作缺乏有效的监管，造成部分安全指数较低的项目投入生产，埋下了安全隐患。

3 化工工艺安全设计中危险因素的控制防范对策

3.1 工艺物料方面

危险品的辨别能力是设计人员的常识性能力，因此工艺设计人员应当对于生产项目中物料性质有着充足的了解，掌握了解材料的危险属性和危害程度，最重要设计好危险品泄漏的应急方案，加强对于危险品的控制力度。例如在阳离子树脂的工艺设计中，其生产材料要使用浓度较高的浓硫酸，浓硫酸是强氧化性物质，一旦接触到人体皮肤，就会造成大面积的皮肤伤害，因此，工艺设计人员在生产设计中，要掌握浓硫酸烫伤的预防，并优化设计管路，避免出现危险物质的泄漏。

3.2 工艺路线方面

不同工艺路线对化学反应物质的用量不同，同时也会对反应的激烈程度、放热程度影响较大，因此，要优化化工工艺设计，通过优化工艺流程来减少危险物质的使用量，同时来控制反应的反应速率，维持可操作的反应环境。此外要尽量减少中间储罐的使用，减少危险源数量，同时也可以实现反应环保性优化，降低反应对环境的破坏性。再者在某工厂车间的工艺管路的安装中（如图1），合理的安排了氨气通气管路、精馏塔、洗涤塔等设备，提高了化工线路的运行合理性，减少了污染物的排放，同时避免氨气泄漏造成环境污染和人员伤亡。

图1 某工厂车间的管线安装设计图

3.3 化学反应方面

化学反应是发生危险的根源，由于化学反应较为剧烈，会造成压力和温度在短时间内急剧上升，一旦对反应过程控制不当，极易引发安全事故。因此，工艺设计人员应当从化学反应入手，选择合适的反应设备和承压管路，重点研究化学反应的速率影响，控制反应速率，降低其安全隐患。在工艺设计时，可以先进行前期的试验工作，尽量的减少进料量，观察其反应状况以及对于设备的影响，然后再进行后续的放大。同时可以采用相应的保护措施来降低反应的剧烈程度，通过热量交换来降低反应釜内的温度和压力，也可以采用阻聚剂等物质来抑制反应速率。

3.4 管道方面

管道是化工工艺安全设计的危险环节之一，由于化工产品的特殊性，其对运输管路的要求较高，除了要求管路具备良好的强度，同时也要求管路具备很强的抗腐蚀性和防爆破性，减少有害物质的渗漏。管路设计应当综合考虑选材、布置、振动和应力分析的影响，优化管路操作条件。另外，要结合实际的化工工艺来选择管路和阀门的材质，并结合运输物料的特性选择管路之间的衔接方式。例如对于气体物料的运输，要选择封闭性较好的管路型材，同时要具备较强的抗爆性能，防止在高压下造成管路的破裂。

4.总结

总而言之，在化工工艺设计中，存在着较多的安全隐患，因此，化工单位在工艺设计时，应当充分研究工艺流程，加强对于使用的危险物品控制和管理，提高工艺设计的安全性，保证化工生产的安全性。以上是本人的粗浅之见，由于本人的知识水平及文字组织能力有限，文中如有不当之处还望相关专业人士批评指正。

参考文献

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