化工工艺设计原则范文

时间:2024-03-25 17:58:02

导语:如何才能写好一篇化工工艺设计原则,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。

化工工艺设计原则

篇1

无论是哪一个领域的社会责任,都可以说是双刃剑。若企业能将其转化为经济效益,它就可以使企业保持可持续发展;反之,若企业不能将其转化为经济效益,它就会成为企业发展的沉重负担。

本文着重讨论企业如何将对员工的社会责任转化为经济效益。为此,我们首先要探讨什么是企业对员工的社会责任,然后讨论如何将它转化为经济效益。

一、什么是企业对员工的社会责任

企业对员工的责任,由低到高可以分为法律责任、道德责任和社会责任。

法律责任,包括按照劳动合同的约定支付员工不能低于当地最低标准的工资,给员工上社会保险等等。

道德责任,包括不能危害员工健康,为得重病的员工募款等等。

那么,社会责任是什么呢?从广义上讲,前述法律责任和道德责任都包括在社会责任里面。从狭义上讲,社会责任是指比法律责任和道德责任更高层次的责任,是指使员工不仅为本企业做出贡献,而且要为社会做出更多贡献的责任。比如,提高员工素质,使员工广交朋友(最好不要增加企业的工资福利成本),对他们产生积极的影响,这样员工不仅为本企业创造更多的经济效益,还为社会创造不能用金钱衡量的社会价值。

那么,企业如何履行这样高层次的社会责任呢?好公民社会责任联盟推出了“人生秘诀”,员工和朋友交流、学习人生秘诀及其教材,就可以有效地提升素质,它既可以成为员工提升素质的重要理念,又可以成为员工广交朋友的工具。

(1)做好员工的秘诀是:相信自己做出贡献就一定会得到回报;

(2)做好自己的秘诀是:信己成龙、信己成凤;

(3)做好朋友的秘诀是:信友成龙、信友成凤;

(4)做好父母的秘诀是:信子成龙、信女成凤;

(5)做好女人的秘诀是:信夫成龙;

(6)做好男人的秘诀是:女人做事男人当;

(7)做好子女的秘诀是:帮助父母享受婚姻;

(8)做好公民的秘诀是:相信国家的未来会美好。

人生秘诀涵盖了员工人生所有角色的秘诀,每一位员工都能从这里找到适合于自己的现在或未来的秘诀。比如,年轻员工可能会更关注做好自己的秘诀、做好朋友的秘诀、做好女人(男人)的秘诀等;即便是低学历的中年肢体劳动者,若学会“信子成龙”理念,就可以大幅提高他们对子女的家庭教育能力,缩小他们的下一代和高学历员工下一代之间的差距。这对他们本人、对社会都有重大的意义。

总而言之,企业让员工好好学习人生秘诀,并且将它传播给亲朋好友,是对员工履行高层次社会责任的重要方式之一。

二、如何将对员工的社会责任转化为经济效益

企业如何让员工如何提升人生秘诀的实践能力(软实力)呢?员工把它背下来就可以吗?不是!员工需要和其他人交流人生秘诀(比如:做好男人的秘诀为什么不是“信妻成凤”,而是“女人做事男人当”),一起学习教材。这样,员工既可以深入学习人生秘诀及其教材,又可以加深友情,广交朋友。

为了帮助企业可以更好地履行上述社会责任,好公民社会责任联盟推出了员工服务平台,企业只要通知员工在平台上注册,或者给员工办理统一注册手续就可以。该平台为员工提供以下服务:

(1)员工可以下载提升人生秘诀实践能力(软实力)的教材。

(2)员工可以储备受益一生的人脉资源。假设,一名员工向5位朋友推荐,这5位朋友有向25位朋友推荐……这样推荐5级,员工就可以储备4000名潜在人脉资源。这会使员工受益一生。

(3)员工可以有效地拓展人脉。员工可以组织一级领地(直接朋友)、二级领地(朋友的朋友)、三级领地的朋友举办爬山、打球、人生秘诀研讨会等各种各样的活动。在此需要强调的是“大数法则”。即,员工向100位发出邀请,总会有10人―20人参加活动。参加活动的人,都是想提高人生秘诀实践能力(软实力)的人,而且都是朋友的朋友,所以员工很容易和他们成为好朋友。这样员工在服务平台上既可以深入学习人生秘诀和教材,还可以广交朋友。

(4)提供测试工具。员工和所有注册人员都可以测试自己的学习结果。

那么,企业如何将上述社会责任转化为直接或间接的经济效益呢?假设,一家企业有1000名员工。每一位员工储备了4000名朋友资源,这家企业可以储备400万名潜在消费者资源。(注:员工人数较少的企业,可以由5家―10家组成小联盟。这样同样可以获得丰富的消费者资源。)

针对这潜在消费者资源,企业可以定期或不定期发起一些公益活动,以抽奖的方式将本企业产品作为奖品提供给参与者。这样企业就可以名利双收。比如:

(1)鼓励潜在消费者向公益机构捐款:企业和专门帮助伤残儿童、孤寡老人等多家公益机构合作,号召他们捐款。捐款的人可以参与抽奖,由企业提供奖品。

(2)鼓励潜在消费者积极参与食品安全监督活动:企业还可以号召他们在某一段时间内抽查某一个品牌矿泉水的PH值,用抽奖的方式给参与的人提供奖品。企业还可以号召他们检测某品牌鲜牛奶的抗生素含量、某商场出售的蔬菜农药残留量等。此活动可以对食品行业产生巨大的震慑作用。

除上述活动之外,企业还可以发起很多成本不多的公益活动,既可以促进和谐社会的发展,又可以提高本企业的销售额。

篇2

[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.

篇3

【关键词】化工工艺;设备安装;工艺设计

1 引言

我国的化工设备安装设计并没有形成统一的设计部门,化工设计内容包含在化工工艺设计的范围之内,在化工工艺设计过程中,必须要统筹规划化工设备的设计安装工作。但是,在设计过程中,设计人员对工艺设计不重视,很少会将其放在重要的位置。在实际安装过程中,设备安装设计遇到的问题却很多,工艺设计是整个工程设计中不可缺少的部分,不管是设计人员还是管理人员必须要给以足够的重视。经过大量的实际施工经验告诉我们,在设备安装过程中,如果不重视设备安装设计、工作经验不足以及工作态度不认真,这些原因都会造成工程的质量问题,给设备安装过程造成很大的麻烦,对于工程的质量和工作进度造成了不同程度的影响。设备投产以后,根据实践证明了很多问题,比如对设备进行车间布置过程中,不完善的安装设计,会造成设备的难以拆修,并且在实际的生产操作过程中造成很多不便。

2 设备安装设计的重要性

为了确保化工生产过程中的安全性,在化工工艺中必须要对设备的安装进行科学的设计,此措施可以尽量避免由于设备的安装问题而导致的安全事故。因此,设备安装设计工作在化工工艺中的地位越来越凸显。对设备进行安装设计时,首先要考虑化工产品的特性,根据其特性进行设计调整。根据化工产品所需的原料、设备以及萃取剂等,还要考虑化工产品对设备的影响等,通过对多方面因素的综合考虑来完成设备的安装设计。因此,科学合理的设备安装设计是确保生产安全性、设备稳定性、可靠性的重要前提,是提供生产效率的保证,也充分体现了化工生产中的技术水平。为了保证化工设备的顺利投产,首先要做好化工设备的安装工作。设备的使用性能直接受安装质量的影响,因此,充分体现了设备设计在化工工艺中的地位。

3 化工工艺设计分类

化工工艺设计包含的内容很多,下面做简要的介绍,分别为:概念、中试、基础、初步、施工图设计等。

(1)概念设计

概念设计是为了验证生产条件和方式合理性的一种假象设计,此设计也有利于确定工艺设计过程中的数据参数,也便于确定中试设计的规模和小试内容。

(2)中试设计

中试设计的目的就是为了验证工艺方式和条件的合理性和可靠性,同时对化工产品的实用性进行检验,确保其生产质量。中试设计的检验工作可以进行一部分也可以全部检验,我们要视情况而定。

(3)基础设计

在技术开发中,基础设计有着举足轻重的作用,在生产设备的安装过程中所遇到的技术要点,基础设计提供技术支持。

(4)初步设计

初步设计有利于化工工艺中的精细化进程,初步设计包括说明书以及总概等。依据基础设计中的成果和要求,在经济和技术的基础上,对总体方案进行研究和计算。对于初步设计的研究成果,必须要符合相关单位对项目的审核以及相关施工要求,当然项目的招标要求必须保证,从而能够获得充足的投资资金。

(5)施工图设计

相关部门对初步设计进行审核以后,根据相关的技术、设备要求,对初步设计的方案和原则进行细化,其中包括工艺的实施和施工措施,这就是所谓的施工图设计。此设计是对初步设计的进一步细化和扩展。

4 设备安装设计内容

设备安装设计在化工工艺中涉及的内容是多方面的,其表现的方面如下所述:

(1)布置车间设备

车间设备的安装工作中,空间布置不仅要满足生产流程以及操作安全性等要求,还要满足安装设备方便、设备的检修以及设备布置合理等要求。

(2)操作台、支架设计

设备支架的作用是支撑和固定设备,在对支架进行设计时,必须要进行综合考虑,其中包括设备质量、体积等。在对设备进行安装过程中,必须要使用操作平台。在设计过程中,对操作平台的高度调节以及灵活操作空间进行充分的考虑。

(3)保温和刷漆处理

保温和刷漆设备在操作过程中,很可能受到外界的低温影响,低温可能会导致设备的运行速度下降、通道不畅通、化学试剂对设备的腐蚀等,因此,为了避免上述问题的出现,在设计过程中,必须要做好设计方面的保温以及刷漆方面的处理。

(4)设备的各种设计

化工设备在安装过程中,其安装位置关系到整个工艺流程的顺利运行。设备的密封性是化工生产顺利进行的重要因素,对设备安装位置的确定必须要考虑以后设备的检修以及吊装操作等。

(5)设备安装说明

设备的安装设计,必须要对设备的安装顺序以及吊装操作做好设计,因此,设备的设计工作必须要做好充分的说明。说明中要包括安装过程以及安装设计标准等,从而确保设备以日后的安全性操作。

5 设备安装工艺

对于车间设备的布置,不仅要利于工人的生产操作,而且要尽量满足投资少、占地少的条件。设备的布置设计是整个设计过程中非常重要的一节。因此,设备布置在化工工艺设计中有着举足轻重的作用。

5.1 设备吊装孔设置

5.1.1 吊装孔位置设置遵循的原则

设备的吊装口位置的选择原则有:与检修比较频繁的位置靠近、水平方向上的路线要尽可能短、运输通道所占面积要尽可能小、同一层的吊装口位于同一垂直面、最底层的吊装口周围尽量不布置设备,吊装口附近布置大门,便于设备的进出。

5.1.2 位置

通常来说,如果厂房的长度达到36米,设备的吊装口最好布置在厂房的中间位置;如果厂房不长,那么可以将吊装扣的位置布置在厂房的某一端。如果吊装口在厂房内部无法设置,或者在同一层的吊装口不能设置在同一垂直面上,此时,就可以考虑使用其他方法吊装。

5.1.3 尺寸

确定吊装孔的尺寸,需要满足下述要求:不仅要保证本层设备的吊装,而且要保证本次以及上面几层同时吊装。吊装孔的形状一般是方形。

吊装孔尺寸=最大设备直径+(300-400)

5.1.4 构造形式

敞开式和闭式是吊装孔的两种结构形式,详细介绍如下所述:

敞开式:栏杆布置在孔的四周,可以开启的地方视情况而定。

闭式:木板或者砼盖板布置在吊装孔上方。

上述两种结构形式既有缺点又有优点。闭式的优点是:操作面积并没有因为吊装口的设置而减小;敞开式的优点是:便于上下联系,增加了泄压面积。

5.2 设备的安装检修

5.2.1 设备布置

设备的布置不仅要考虑运输主干线在水平方向上的净距,而且要考虑所有设备上的通道净距。如果设备的直径较小,可以将其沿墙布置,如果设备的直径比较大,那么要考虑沿运输主干道布置,这样以来可以确保设备都可以运送到吊装孔,从而达到设备检修和安装等的要求。

5.2.3 吊点位置

不同的设备,其吊点的设置不同,需要考虑吊点设置的设备类型如下所述:有搅拌装置的设备、不便于就地拆卸的设备、三足式离心机、位置较高的设备(比如传动设备高于1.8米)、重量较重的设备、容器设备高于3米的设备等等。

6 结束语

综上所述,在化工工艺的设计过程中,设备的安装设计在整个设计过程中有着举足轻重的地位,必须要对其做到足够的重视,不仅工艺流程设计更加完善,而且设备的设计更加先进。在化工工艺设计中,忽视了设备安装,此工艺流程将是一个失败的设计,这样不仅给设备的安装、维修带来的麻烦,而且不利于设备的正常运行以及产品的质量。

参考文献:

[1] 中华人民共和国行业标准.SH/T3541―2007《石油化工泵组施工及验收规范》冲国石化出版社.2007-07-O1.

篇4

[关键词]化工工艺;设备安装;设计问题;

中图分类号:TQ050.7 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)18-0033-01

引言

化工设备安装是化工工艺中重要的环节,由于化工生产的特殊性,对化工设备安装设计提出了更高的要求。当前化工生产实现了自动化和智能化,化工设备的安装设计也应当符合化工生产的需求,以保证企业化工生产的安全性,提高产品的质量和产量,实现化工生产的安全环保。

1.化工工艺中的设备安装设计的重要性

化工行业涉及众多易燃、易爆等化学物品,因此为了保证化工生产的安全性,必须对化工设备的安装工艺进行科学全面的设计,避免在实际生产过程中出现化工设备原因,从而导致生产事故。当前,我国的化工行业发展较快,传统的粗放型的生产方式已经被时代淘汰,人们越重视化工生产的安全环保,就需要对化工工艺中的设备安装进行针对性的设计,避免化工原料的泄漏。再者化工设备的合理安装提高了生产效率,通过研究显示化工工艺的设备安装是影响化工产品质量的关键因素,例如反应釜的安装,科学合理地安装反应釜可以减少在发生化学反应过程中的热量散发,同时也可以缩减物料的运输路径,避免造成物料的浪费,极大提升了化工生产的反应速率。另外,工艺设备安装设计可以优化生产原料、萃取剂、溶剂的管道分布,提高管理设计的合理性。最后是化工设备的安装设计优化可以有效地提高化公司设备的使用性能和使用寿命,由于化工产品具有腐蚀性,在设备的使用过程中会出现不同程度的腐蚀现象,设备安装设计工作的优化可以提高设备的焊接质量、密封性、抗腐蚀性等性能,实现化工设备长时间无故障的运转,在一定程度上提升生产效率和安全性。

2.化工工艺设备安装设计的内容

2.1 车间的设备分布

车间设备安装设计原则是满足化工生产需求,同时合理利用车间空间,避免不同生产设备之间出现妨害现象。车间设备是化工生产的核心因素,因此在设计安装中,要为设备的检修和维护预留出相应的空间,并保证设备分布的合理性。首先,化工工艺设备支架的安装,支架是主要的支撑体,在安装设计时要把承载力的要求纳入到设计考虑中,保证支架承载的操作平台的稳定性和安全性;其次,设备的保温和刷漆,化工设备中反应釜是最常用的设备,因此设备安装和设计中要重点考虑设备的保温,例如当化工产品在生产线管路中流动时,由于热量的散发,不可避免地出现温度降低的现象,从而影响了物料性质,因此要在管理上敷设保温材料,避免物料温度的降低。设备的刷漆可以有效避免设备表面的腐蚀,提高设备的使用年限;最后,化工设备的空间布置合理性,由于车间的空间有限,为了保证化工生产,就需要对不同的化工设备进行空间布置,提高设备分布的合理性,同时减少不必要的管路线路,此外要为设备的安装和后续的维护提供足够的空间。

2.2 设备安装吊装孔的设计

化工生产需要大容量的设备,因此设备的吊装和安装工作成为工作的重中之重,通常而言,在安装中要保证设备在水平方向的运输距离较短,同时,为了节省空间,要减少运输通道的实际占地面积。设备安装调孔的作用是为承重连锁提供受力支撑点,在设备安装吊装孔的设计时,要科学选择其开设位置,通常要选择检修次数较多的设备附近进行吊装孔的开设,同时吊装孔的开设要选择各层基础建筑的底部垂直位置,在吊装口的边缘部位安装相应吊装设备,同时进行标识安全标语。吊装口要和大门保持较近的距离,方便设备直接进入到吊装区域。

2.3 设备穿楼板的开孔

为了满足化工生产的需求,部分设备具有较高的高度,这就需要考虑穿过楼层的楼板,因此,在穿楼板的开孔设计中,要根据设备选择开孔的形状和尺寸。通常而言,当设备从下层进行传楼层吊装时,要结合其图纸的放置位置进行设备的旋转调整,保证其安装位置的准确性,同时在车间上层楼板开口处进行围护处理,避免材料和流体渗漏到下层中。当下层也需要设备安装时,要综合分析下层设备占有的空间,防止出现上下层设备安装位置的冲突,同时要合理设置设备和楼面的高度,例如在塔筒体设备的安装时,其法兰盘距离楼面的距离要大于1m,给设备的法兰连接提供充足的施工空间,同时也不会造成设备管路的浪费。

3.化工工艺中设备安装的改进措施

3.1 强化设备安装中的安全性

化工设备安装对于安全生产至关重要,化工材料都具有一定得毒性、腐蚀性和危险性,一旦由于设备原因发生泄漏,极易引发较大的安全事故。因此,在设备安装时要把生产安全性纳入到考虑范围之中,增强化工工艺设备安装的安全性。此外车间设备安装要遵守规定的安全规则,保证设备安装维持健康、环保、安全的的工业生产,在车间空间规划时,要根据设备材质和设备功能进行工艺路线的优化和调整,提高设备安装科学性。

3.2 注重设备安装顺序

设备安装要以满足实际生产为主要原则,就需要对设备的安装顺序进行优化,并根据化工工艺的生产线来调配设备的位置,保证设备之间的衔接性良好。通常设备的安装顺序是:先大型后小型、先上层在下层,先对安装较为困难的大型设备进行安装,并安装好上层的设备,再进行下层设备的位置调整,保证设备安装质量合格。

3.3 化工设备焊接施工控制

化工工艺设备的衔接主要是通过两种方式:法兰连接和焊接,在焊接施工中,要矫正焊接工作中的不良影响因素,设计合理的焊接顺序,同时对焊接处的坡口位置进行处理,选择高质量的焊接材料,对焊接管道进行无缝检测,及时发现焊接质量缺陷,从而提高设备的焊接质量,保证设备的衔接处不出现泄漏现象。

4.总结

综上所述,化工生产的特殊性对化工工艺设备安装和设计提出了更高的要求,因此在设备安装设计中要充分考虑车间设备分布以及安装注意事项,提高化工设备安装的安全性和可靠性。

参考文献

[1] 张雪艳.化学工艺及设备安全性的评价体系[J].中国石油与化工标准,2012(10).

[2] 王长河.浅谈化工设备安装中的工艺设计[J].中国新技术新产品,2012(09).

[3] 孟明.化工工艺中的设备安装设计问题与对策的探索[J].化学工程与设备,2014(10).

[4] 沈红.化工工艺中的设备安装设计问题研究[J].化学工程与装备,2012(02).

篇5

[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

[1] 金阿铭.化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策[J].黑龙江科学,2015,6

(1).

[2] 孙凌云,段绍书.浅析化工工艺安全设计中危险识别和控制[J].科技视界,2014(27).

[3] 李芝荣.化工工艺设计中的危险因素控制研究[J].化工管理,2013(06).

[4] 何雨甘.初探化工工艺设计中安全问题[J].中国石油与化工标准,2013(22).

篇6

近些年我国化工业发展迅速并取得相应的成绩,但化工行业在发展过程中也暴露出众多的问题,其中化工工艺设计安全问题就是最为常见的一种。本文中笔者主要阐述化工工艺设计中的安全风险,并针对这些风险问题给出具体的控制策略,促进化工工艺设计水平的提高。

关键词:

化工工艺设计;安全风险;控制策略

目前社会各界对化工工艺设计的安全风险尤为关注,这也是因为化工工艺设计存在很多危险因素,有必要做好化工工艺设计安全风险的研究工作。只有设计过程中严格按照国家相关规定进行,严格控制设计质量,降低安全风险对设计的影响,促进化工行业技术水平的提高。

1化工工艺设计概念与特点分析

本部分主要介绍化工工艺设计的概念与特点,为后续论述做好铺垫。

1.1设计概念

简单而言化工工艺设计包括三个步骤:首先化工原料的预处理。对物料进行简单预处理,提升原料的反应面积与活性,促进工艺反应速率的提升;其次化学反应的设计,这个过程中需要依据化学反应的基本原理,结合化学反应的各种条件,实现优化设计促进工艺效率的提高;最后处理化工成品,实际中经过化学反应的产品依然属于粗产品,产品中依然含有众多的杂质,需要进一步的精细加工处理,常见的有蒸馏与萃取等,保证成品符合出厂指标[1]。化工工艺设计本身有着较强的专业性,设计中坚持相应的化学原则与规律,保证设计出来的工艺符合实际要求。

1.2设计特点

化工工艺设计时间相对紧张,整个设计过程中涉及众多的化工装置、物料及管道排布等,需要设计人员投入大量的精力。实际中为降低成本大多数化工企业都会同时进行工艺开发与设计,促进产品更新步伐的加快,这就造成设计安全性与时间之间的矛盾,设计人员为赶进度无法全面考虑所有风险因素;设计过程繁琐,整个设计过程中需要考虑众多的化工原理与工艺设计等,只有专业的工程设计人员才能胜任这项工作。除此之外,还需要不同专业的设计人员彼此间加强交流沟通。

2化工工艺设计中安全风险的有效控制

化工工艺设计中的安全风险大致可以划分成四个方面:物料、路线、反应装置与管道。这对这四方面的风险因素采取相应的措施进行完善,提高化工工艺设计质量水平。

2.1工艺物料

化工生产中涉及到大量的物料,这些物料的存在形态不一,简单的以固液气等形态存在,物料所处的状态不同其本身理化性质也不同,造成的危害也存在差别。实际中只有充分了解这些物质的危险特性,才有可能准确识别与分析风险。所以在进行化工工艺设计前要充分了解各类物质的风险,进行全面的评估,综合评估结果实现各工艺环节的设计优化工作,保证工艺设计的科学合理性。

2.2工艺路线

在进行工艺路线优化时应该从以下几个方面入手:尽量采用低毒无害的物料,降低物料对工艺条件的要求;催化剂的适当选择,合理解释部分危险性较高的物料,避免反应过于剧烈出现失控的情况;采用新技术与设备,减少危险物料中间贮罐环节的设计,有效控制危险介质藏量,降低危险事故的发生概率;采用循环设计促进物料利用率的提高,减少废物排放量,实现节能环保生产[2]。

2.3反应装置

根据物料的进出方式可以将化学反应分成连续型与间歇型两种模式;依据装置的结构形态,通常将其分成管、塔、釜及床等形式,不同类型的装置对环境有着不同的要求,实际中结合具体的机理决定采用何种形式的装置。化工设备的选型是设计中的一个重要组成,设备选型中考虑工艺的适用性、可靠性与安全性等,结合工艺的具体要求,选择合适的设备型式;确定装置材质时,同样需要考虑流量大小与流体特定、反应温度、反应压力等,接着结合具体情况,选择具有足够强度与抗腐蚀能力的材料,除此之外,还需要考虑可焊性等因素;化学反应种类繁多,如果对反应速率、分解速率与热效应数据掌握不足,会造成反应出现失控现象,引起巨大的安全事故。因此化工工艺设计中需要充分考虑温度、搅拌等要素,将这些要素控制在适当范围内。

2.4管道因素

在进行化工工艺管道设计过程中,考虑到介质的易燃易爆、毒性与腐蚀性的特点,研究分析过程中应该从材质、排布、振动与应力分布等入手,预判可能发生泄漏的部位,针对性的给出优化设计措施。与此同时还要熟悉管道在工艺中的具体操作,选用合适的管道材质[3]。管道连接与安装技术是确保管道安装质量的基础,管道连接时不做好相关包养,就会出现倾斜等情况。当出现这种情况后,需要对支架进行调整固定,确保支架的可靠性;安装工艺管道时,从转动机器的一侧开始安装,完成安装后为确保螺栓通过顺畅,需要卸掉法兰螺栓。安装管道支架与吊架时,需要严格按照相关规定进行,保障吊架的使用特点,确保安装合理性。对管道进行预压缩及预拉伸时,为确保管道使用性能可以使用热处理方式。

3结语

总而言之化工工艺设计中有很多安全问题需要注意,设计人员应该依据实际情况采取相应的控制方法,预防及降低甚至是消灭设计中安全风险,促进工艺设计水平的提高。本文中第一部分分析化工工艺设计中的相关概念与特点,第二部分给出具体的控制策略,希望通过本文研究为促进行业技术水平提高贡献一份力量。

参考文献:

[1]钟彦.浅析化工工艺设计问题及改善措施[J].山东工业技术.2014(18):112.

[2]程明.化工工艺设计中的安全问题及控制[J].科技视界.2015(12):34.

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安全是任何工作开始的前提条件,对于化工工艺的设计当然也不例外。因此在设计之前,必须要通过分析提前确定可能出现的危险因素并加以防范,将危险因素在设计时就消除。

关键词:

化工工艺设计;危险识别;控制

现代社会的文明程度越来越高,对于安全的意识也越来越强。在当下的化工设计工作中,对于安全问题的强调也越来越突出。我们对于安全问题有了全新的认识,以往总是将如何解决突发问题放在首要的位置,但现在我们更侧重于防患于未然,采用“问题发现式”的预测方法,将化工装置的设计阶段作为保障化工装置安全运行的第一步,在设计中规避安全隐患。

1化工工艺设计

在设计之初,我们必须要清楚化工设计的原则以及精神,并且将其切实的贯彻到实践当中去。在进行化工工艺设计时,我们就可以对一些细节和关键点采用灵活的处理方式,既可以保证不会违反规范,又可以不影响生产,最重要的是可以规避一定风险。由于化学工艺中危险的发生往往是不经意的,因此我们必须要对每一步工艺的安全性能进行全面深入的剖析,以保证工作人员的生命安全以及相关单位的财产安全。首先,我们必须清楚地了解所用到的原材料以及产品的化学性质、物理性质以及他们之间会不会在某种条件下发生有危害性的化学反应。《建设设计防火规范》GB50016-2014把物品的危险等级分为五个等级(甲乙丙丁戊),其主要从原料、中间品以及成品的物化性质、存放数量以及火灾爆炸危险程度来进行划分的。根据不同的等级我们要设置不同的防爆以及防火措施,这些信息对于设计时的设备选择、操作方式以及安全保护措施都有十分重要的意义。化工工艺设计具体涉及的对象包括设备、管道、泵阀、仪表及自动化等等。

2化工工艺设计的特点

化工工艺与其他的生产工艺不太相同,化工工艺往往含有比较新型的生产技术,并且工艺的流程与其他生产过程相比要更加复杂和严谨,一般有一下几个特点:第一,由于化工装置的工艺流程一般都比较独特,针对不同的化学产品需要有与之匹配的装置进行生产,因此,无论是对于功能化还是标准化的设计,在设备选用方面都给设计人员提出了更高的要求。第二,化工设计的工作量往往非常大。在设计时要针对不同的化学原料进行调研,确定其各种性能,然后才能对其有下一步的设计。另外,化工工艺设计的预算往往要超出其他工艺流程的设计,由于原材料多为特殊产品,不管是生产设备还是后续的处理设备,都需要做特殊考虑。并且许多企业为了能够提前抢占市场,往往采用开发与设计同步的方式,一边开发设备以及工艺,一边将开发出的东西进行调整和优化。因此在预算中往往含有大量的科研经费,因此这使得预算与其他工艺设计相比增加不少。第三,化工工艺设计的工艺条件多样性和复杂性。化工工艺设计时往往要考虑化工装置的工艺条件,比如温度、压力、液位等等,有的化工装置需要多个工艺条件结合起来控制,才能形成完整的工艺装置,最终生产出产品来。这些工艺条件需要进行不断的调试和关联,这个过程也往往比较复杂。从以上几个特点中可以发现,化工工艺设计因为工作繁琐、投资量大以及产品原材料危险性大,往往更容易在设计时出现事故隐患。因此,化工工艺设计的危险识别和控制就显得尤为重要并越来越为人们所重视。

3危险识别与控制

危险识别与控制,主要就是对生产工艺的全过程中可能包含的危险点进行排查,在设计阶段提前摸清可能出现危险的地方,并且针对不同原因做出不同的应对策略,最大程度上增强生产流程运行的安全性。(1)物料。在生产的过程中,原材料的变化往往是多样且快速的。原材料可以分为几个演变过程,即原料、材料、半成品、中间产品、副产品以及成品,它们可能以不同的形态存在,具有的化学以及物理性质也不尽相同。因此全面的了解他们的性质是识别危险以及对危险进行分析和评价的基础。评价的方面主要应该有物料和产品的稳定性、化学反应活性、燃烧以及爆炸特性、毒性及健康危害等方面。(2)工艺路线。在实际的生产过程中,要尽量使用安全性高的原材料代替安全性低的,同时也要考虑化学反应产生的一些副产品是否有毒有害。另外,对有害的副产品要进行必要的处理,或者稀释或者中和。在进行工艺运行的时候,减少设备链中原材料的储存,并且尽量做到物尽其用,减少浪费以及对环境的污染。(3)化学反应装置。作为化学反应装置的核心,化学反应往往有着举足轻重的地位,许多产品都需要通过化学反应来得到。但是与化学反应相对应的是不安全因素。因此,在进行工艺设计的时候,要在最开始就预想好在工艺链运行过程中可能出现的最严重的事故是怎样的,以此为出发点,进行反应器以及搅拌器的选择。(4)管道。瓶瓶罐罐是化学实验中最常见的东西,同样,管道也是连接整个化学生产工艺链的媒介。通过管道输送的物质往往有易燃易爆、腐蚀性或有毒的特点,因此,如果管道不能完全的封闭,可能会导致这些有害物质泄露,对生产人员造成生命财产的威胁。在管道设计时,应该尽可能的对可能发生的泄露进行预想,并且从材料选择、管道连接以及受力分析等多方面规避泄漏问题的发生。在实施生产之前,要提前对控制管道的阀门材质以及密闭性进行检查,并且对管道布置的位置进行合理分析,防治由于管道震动导致的有害物质泄露。易燃易爆原料应该尽量不要经过拐弯处的管道,并且所有的管道支架都应尽可能的接地。(5)安全防护装置。在化工生产的现场,必须要有相应型号的灭火器,以便在原材料因化学反应导致起火的时候能有尽快处理。另外,对于一些危险性比较大的生产工艺,相关工作人员还需着防护服进行操作。高危实验应尽量保证全自动生产。

4结束语

化工工艺设计是保证化工生产能共正常进行的前提,在保证符合国家现行设计规范时,还应该在设计时就将预防危险发生这一理念融入到工艺设计中,并且不断对设计进行完善,保证将事故发生的可能性降到最低,实现本质安全的目的。

参考文献:

[1]催克清,张礼敬,陶刚.化工安全设计[M].北京:化学工业出版社,2004.

[2]王红林,陈砺.化工设计简明手册[K].华南理工大学出版社,2005.

[3]廖学品.化工过程危险性分析[M].北京:化学工业出版社,2000.

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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).

篇9

在19世纪初,化学工业就已经形成了隶属于资金和知识密集型的行业。随着信息和技术的飞速发展,化学工业由最初只能生产少数无机产品和有机产品的行业,渐渐地发展成一个能有效利用天然资源、规模庞大、多行业、高产量的一大工业门类。化学工业的发展与人类生活息息相关,化工生产过程同时也给人们的生活环境带来了巨大的影响,当下解决化工生产过程所带来的环境问题和能源消耗问题迫在眉睫,绿色化学化工也应运而生。近年来,提出的绿色化学化工在化工生产过程中采用环保与资源可持续发展的理念,降低了原料的成本,减少了废弃物的排放等不良影响。

1 绿色化学化工

1.1 概念

绿色化学又称为环境无害化学,是利用化学来防止污染的一门科学。其研究的目的是通过利用一系列的原理与方法来降低或除去化学产品设计、制造与应用中有害物质的使用与产生,使化学产品或过程的设计更加环保化。绿色化学包括所有可以降低对人类健康产生负面影响的化学方法和技术,在此基础上产生的无害化工过程,被称为绿色化工[1]。

1.2 基本原则

绿色化学化工在世界范围内的原则相对一体,主要涵盖下列几方面。

(1)在反应过程的源头上减少甚至根除废弃物的产生,而不是在废弃物产生之后再对其进行净化处理。

(2)产品进行设计时,尽量做到原料利用率最大化。

(3)产品进行分析时,在考虑生产效率的同时使原料和产品的毒性降低。

(4)对于析出剂和溶剂等辅助物,尽量少用或选择使用无害产品。

(5)减少生产过程中能量的损耗及其对环境的影响。

(6)除了考虑经济和技术的因素,生产原料尽量选择可回收的加工原料。

(7)尽量避免生产过程中产生不必要的化学衍生物。

(8)所选的催化剂应更符合化学计量。

(9)危险物产生之前进行检测并控制。

2 绿色化学工程与工艺的发展现状

传统化学工程与工艺在处理有毒污染物方面的滞后性较强,其一般方法是在污染物产生后才采取措施对其进行处理,不但没有做到对污染物进行根除,还提高了处理成本及时间。20世纪末期,人们开始留意到可以通过化学方式减少化学污染,这种方式很快在西方国家推广起来,美国1990年污染防治法案的颁布开始了绿色化学化工的研究。此外,欧盟和日本等国家也都非常重视绿色化学化工的发展,并采取各种形式来推动无污染化学这一产业的发展。中国也十分重视这一行业动态,1995年确定了《绿色化学与技术》院士咨询课题,1997年召开了“可持续发展问题对于科学的挑战及绿色化学”研讨会,积极推动相关研究和产业的发展[2]。

2.1 采用绿色能源

化工生产过程中的生产原料对生产过程和工艺有一定的影响。绿色化学化工采用无毒无害的原料,在开车阶段防止了废弃物的产生,而不是传统化学工程与工艺中在废弃物产生之后再进行处理。原料的是否可再生成为绿色化学工程与工艺的重点研发项目,选取类似自然物质这一类可再生且无污染的化工原料是绿色化学工程与工艺的首要步骤。

2.2 提高反应选择性

化学反应是化工生产过程中的重要组成之一,原料由反应得到产物,提高生产效率和产品质量则可通过合理选择反应途径实现。化学反应的影响因素有很多,如反应温度、反应条件、反应时间等。例如氧化反应大多会产生大量的热,那么原料会因受热发生变质,导致产品的质量降低,产率也减少。

3 绿色化学工程与工艺对化学工业节能的促进作用

3.1 清洁生产技术

清洁生产在《清洁生产促进法》[3]第二条中的定义为:“本法所称清洁生产,是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等从源头削减的措施,提高资源利用效率,减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放,以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。”在化工生产中,清洁生产技术是脱硝和脱硫技术的重要组成部分,也在其他领域中有一定的发展。

3.2 生物技术

迄今,生物技术在化工中应用的主要形式为借助于酶反应进行化学品的合成,通过微生物的发酵方法制取有机化合物以及用微生物处理工业废水[4]。在现代化工生产中,生物技术在化工中的重点研发目标在于研发出种类繁多、具有更高活性和选择性的酶。

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关键词:石油化工;建筑;安全;设计

中图分类号:TU276.7 文献标识码:A

1石油化工生产的物料的主要特性及其影响

1.1易燃易爆性

石油化工生产中从原料到产品,包括工艺过程中的半成品、中间体、溶剂、添加剂、催化剂、试剂等,绝大多数属于易燃易爆物质。它们多以气体和液体状态存在,极易泄漏和挥发。尤其在生产过程中,工艺操作条件苛刻,许多加热温度都达到或超过了物质的自燃点,一旦操作失误或设备失修,便极易发生火灾爆炸事故。另外,就目前的工艺技术水平看,在许多生产过程中,物料还必须用明火加热,而日常的设备检修又要经常动火,这样就构成一个突出的矛盾:既怕火,又要用火。再加之各企业及装置的易燃易爆物质储量很大,一旦处理不好,就会发生事故,其后果不堪设想。

1.2高毒害性

在石油化工生产过程中,有毒物质的种类之多、数量之大、范围之广超过其他任何一个行业。其中,有许多原料和产品本身即为毒物,在生产过程中添加的一些化学性物质也多属有毒的,在生产过程中因化学反应又生成一些新的有毒性物质。在设备密封不好或设备管道腐蚀,在设备检修、操作失误、发生事故等情况下,这些有毒有害物质便迅速外泄并污染作业环境。如果防护不当或处理不及时,很容易发生中毒事故,对人体造成不同程度的伤害。此外,在生产操作环境和施工作业场所,还有一些有害的因素,如工业噪声、高温、粉尘、射线等。对这些有毒有害因素,要有足够的认识,采取相应措施,否则不但会造成中毒事故,还会随着时间的延长,即便是在低浓度(剂量)条件下,也会因多种有害因素长时间对人体的联合作用,影响职工的身体健康,导致各种职业性疾病的产生。

1.3强腐蚀性

石油化工生产过程中的腐蚀性来源主要有三方面:其一,在生产工艺过程中使用一些强腐蚀性介质,如硫酸、硝酸、盐酸和烧碱等,它们不但对人有很强的化学性灼伤作用,而且对金属设备、建筑材料有很强的腐蚀作用;其二,在生产过程中有些原料和产品本身具有较强的腐蚀作用,如原油中含有硫化物常造成设备管道腐蚀;其三,由于生产过程中的化学反应,生成许多新的具有不同腐蚀性的物质,如硫化氢、氯化氢、氮氧化物等。根据腐蚀的作用机理不同,腐蚀分为化学性腐蚀、物理性腐蚀和电腐蚀三种。腐蚀的危害不但大大降低设备使用寿命,使设备减薄、变脆,承受不了原设计压力而发生泄漏或爆炸着火事故,而且更重要的是它对建筑物本身的伤害也是非常巨大的,如钢筋锈蚀、混凝土结构疏松,而失去其耐久性。

2石油化工建筑安全设计

2.1防毒害设计

依照以防为主,全面规划,因地制宜,综合治理的原则。认真做好防毒防害,及生产场所的卫生工作,采取综合措施,消除毒害危害,不断改善劳动条件,保护职工的安全健康,实现安全生产和文明生产。

石油化工建筑的防尘防毒,应优先采用有利于保护劳动者健康的新技术、新工艺、新材料、新设备,限制使用有毒有害的工艺、技术和材料,防止粉尘、毒物的泄漏和扩散,保护作业场所符合国家规定的卫生标准,采取有效的卫生和防护措施,减少人员和尘毒物料的接触,防止有害因素对劳动者健康的损害。

石油化工建筑的噪声控制。对于生产过程和设备产生的噪声,应首先从声源上进行控制,并应对生产工艺、操作维修、降噪声效果进行综合分析,积极采用行之有效的新技术、新材料、新方法,以降低成本,提高效能,力求获得最佳的经济效益。

石油化工建筑的防毒害设计应包括:厂址选择,总平面设计,车间布置中的防毒害控制等,并应根据生产特点和实际需要按《工业企业设计卫生标准》的规定,设置必要的卫生用室、生活用室和女工卫生用室。

2.2防腐蚀设计

由于石油化工项目腐蚀范围广、介质种类多、腐蚀形式复杂,所以,防腐蚀设计应充分贯彻按介质的性质分类"集中布置、局部设防",并遵循预防为主、防护结合的原则。根据生产过程中产生介质的腐蚀性、环境条件、生产操作管理水平和施工维修条件等,因地制宜,区别对待,综合选择防腐蚀措施。

1)总平面布置中,宜减少相邻装置或工厂之间的腐蚀影响。生产或储存腐蚀性溶液的大型设备,宜布置在室外,并不宜邻近厂房基础。

2)在有利于减轻腐蚀、防止腐蚀性介质扩散和满足生产及检修要求的前提下,建筑的形式以及设备、门窗的布置,应有利于厂房的自然通风。设备、管道与建筑构配件之间的距离,应满足防腐蚀工程施工和维修的要求。

3)防腐蚀设计应根据介质的性质、含量、作用程度和防护层使用年限等因素,因地制宜采取各种有效的保护措施,并在使用中经常维护。

4)材料的选择,应根据腐蚀性介质的性质、浓度和作用条件,结合材料的耐腐蚀性性能和物理力学性能,使用部位的重要性,施工的可操作性,材料供应状况等因素综合确定。

5)建构筑物处于干湿交替环境中的部位,易加剧腐蚀介质的积聚、浓缩,应加强防护。

3石油化工建筑安全设计思路探索

在今天,人类社会由工业时代进入信息时代,人们不再认为烟囱林立、浓烟滚滚是工业发展、社会繁荣、城市现代化的象征。工业厂房也不再是容纳人与机器的"容器"。现代石油化工建筑设计应该是创造满足特定生产要求的空间,满足人们安全、健康与环境轻松、高效、友好和谐的工作环境。

工业建筑是带有严格的生产功能要求和空间特征的建筑类型。自工业革命以来,从传统工业到当代高科技产业的发展,工业生产门类众多,从传统重型工业到现代化轻工业、石油化工业以及当今以信息化产业、计算软件、生物医药为主的高科技研究、生产行业,其生产工艺、流程有着截然不同的功能特点,对厂房的空间、平面布局、设计荷载、采光通风、室内温度、湿度、洁净等生产环境的设计要求也极为不同。因此,在工业建筑安全设计方面,应充分了解生产工艺特点以及生产设备对空间环境的要求,人员的身心健康对工作场所的要求,在此基础上完成从总体到细部的设计流程。

结语

一般来说石油化工建筑除了有若干个生产车间外,还要有生产辅助设施,如辅助生产用房、锅炉房、水泵房、仓库、办公室及生活用房等。其基建投资多、占地面积大,而且受生产工艺条件的制约。厂房的设计除要满足生产工艺的要求外,还要为广大工人创造一个安全、卫生、劳动保护条件良好的生产环境,这就要求石油化工建筑安全设计(包括建筑构造设计)要符合国家、地方的有关基本建设方针、政策,做到坚固适用、经济合理、技术先进、施工方便。

同时,健康、环保、体现人文关怀应成为石油化工建筑安全设计的基本出发点,尊重人的心理感受,努力改善人们的工作环境,创造方便、安全、舒适且能符合生产工艺要求的工作空间,最大化的发挥人们的效率,提高整体工作效率。

参考文献

[1]余华文.企业安全生产管理实务[M].安徽科学技术出版社,2008.