化工工艺设计步骤范文

导语：如何才能写好一篇化工工艺设计步骤，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；安全危险；控制对策

1化工工艺的生产步骤简述

化工工艺也就是所谓的化学生产技术，即化工技术。它主要是把原料物采取一系列的化学反应最终将其转变为化工产品的一种方式方法和转变过程，而化工工艺就是对实现这一转变的整个措施和过程。一般而言，化学生产的主要流程如下：(1)原料物的处理。要想确保原料能够符合化学反应的规格和状态，需要结合实际的情况，对不同的原料物进行粉碎、净化、乳化、提浓及混合等多种方式的预先处理。(2)化学反应。此步骤是化学生产中最为关键的一个步骤。通过对原料物的预处理，在一定程度的压力和温度条件下，原料产生了反应，最终实现化工生产中所要求的反应转化率和收率。一般来说，化学反应具有多种多样的类型，主要有还原反应、聚合反应、氧化反应、复分解等等。借助产生的化学反应，最终获得混合物和目的产物。(3)产品精制。化学反应后，对得到的混合物实施分离，将各种副产物或者杂质进行去除，最终可以得到满足组成规格的化学产品。上述这些步骤都需要在特殊的化工设备中完成，最终通过一定的操作条件，完成物理和化学转变。

2化工工艺设计中安全危险问题分析

(1)化工工艺物料安全管理问题。物料管理是化工工艺生产流程中的第一环节，因此加强对化工原料的管理则格外的重要。尤其是在选择化工工艺物料上，物料的存放管理方式、物料的运输方式等管理过程都必须要严格遵照化工安全管理的要求来执行。不同的环境下，化工原材料会呈现出不同的物质状态，其物质状态的独特性也是由物料的化学性质来定的。不同的形态下化工物料也会产生不同的影响，在特定的环境或者条件下，部分化工物料会放射出有害物质，这就会影响到化工工艺设计人员的身体。因此对于化工物料的管理需要提前对其加以辨析，物料存放过程中产生的危险要素也应当及时加以处理和解决。(2)化工工艺设计方式的安全管理问题。工艺设计过程中，设计方式也是需要格外重视的一个问题，相同种类的化工原料，结合其不同的设定条件，能够得到相同的产品，究其原因还是由化工原料的性质所决定的。因此进行化工工艺设计需要根据周围的环境，对化工企业的安全因素加以充分的考虑，与此同时还不能忽视对企业经济效益的获得，最终选择一个最佳的工艺设计方式，确保化工企业生产效益的最大化。

3控制化工工艺设计安全的对策

(1)化工工艺设计中控制化工安全过程。当化工化学原料发生反应时，对于每一步骤的生产过程都必须进行严格的控制，尤其是必须要严谨地进行化工原料的选择。尤其是针对化工反应的基础设施也需要进行科学合理的选择，化学反应之间会有非常大的差异，不同的差异对设备的规格要求也不相同。化学反应过程中对于有些基础设备必须要进行严格的控制，尤其是反应过程中需要深化对多级反应，虽然减少级别反应可以缩短产生周期，然而无形中则会增加化学反应的危险性。因此，化学反应过程中尤其是在使用外循环冷却器的时候，必须要采取有效的措施减少原料的进料时间，某种程度上这种措施能够实现化学原料的充分反应，最终降低设备的损害。(2)对于化工工艺指标的安全性进行综合性的评价。由于化工工艺设计生产过程中存在着：标准高、要求严、指标多等特点，所以这一过程中必须要严格按照工艺指标针对安全生产的影响的深远进行分类。也就是一般工艺指标及安全工艺指标。只要是涉及到化工工艺人员的人身安全、甚至是有可能会造成重大安全事故发生的关键安全工艺指标，必须要将其列为是重点加以监控的对象，然后有目的、针对性强地对其实施重点的管理，落实化工工艺指标的在控及可控。再者，对于重要安全工艺指标的危险性进行评价，确保心中有数，根据岗位实际加以操作，从危险性以及指标失控率的大小上进行综合的分析与评价，找到化工工艺安全管理中的薄弱环节和重点环节，然后指定出强有力的改进措施保障化工装置的安全正常及稳定运行。(3)对于化工工艺操作过程中产生的事故进行严格彻底的处理。因为化工工艺安全管理不当或者是由于化工操作中产生的失误最终导致的一些事故，要求化工生产管理部门必须要坚持任何一个问题都不放过的原则。第一时间组织相关的人员对事故进行调查和分析，找到产生事故的主要原因，然后解释事故实况制定出具有实际改进的措施，防止事故的扩大化。此外，还应当并组织人员讨论学习，吸取教训，防止类似事故的发生。

4结语

总之，化工工艺安全控制和管理在化工生产中占据着非常重要的地位，尤其是在特殊岗位上，化工工艺指标的控制则更加的重要。如果把工艺安全管理工作做好了，安全事故就会相应地减少，才能确保生产装置平稳、持续地运行，企业才能谈得上效益和发展。

作者:郭建忠 李向东 单位:陕西榆林凯越煤化有限责任公司

参考文献:

[1]钟蓝.浅析化工工艺设计问题及改善措施[J].山东工业技术,2016(19):223-225.

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清洁生产，是指产品在生产过程中以及生产产品之后，继续防治的环保方法，从而达到减少危害人类健康和污染环境的目的。它主要控制两个全过程：控制产品生产的过程、控制产品生命周期的过程。控制生产的全过程，指的是要节约资源、原材料和能源，尽量少用或者避免使用有毒有害的原材料，在一定程度上减少化工行业废弃物的产生量和排放量；控制产品的生命周期全过程，就是要减小产品在生产过程中以及使用时对人类和环境产生的影响和危害。清洁生产在一定程度上而言，就是预防生产过程和产品对人类及环境的一些危险，同时又能充分适应人类的生产和生活需要，使社会经济效益达到最大化的一种生产模式。我国工农业生产的发展离不开化工行业，现在我国许多化学行业都会应用一些化工生产技术并生产一些化工产品，很多都是是二十世纪四五十年代研究开发出来的。同时我国的化工工艺路线种类繁多且比较复杂，并且产品的收率也较低，其所用的原料中也有很多是易燃易爆或有毒有害的物质，而且反应条件比较苛刻，大多数都是在高温高压的下进行的,这些特点说明了化工生产行业是一个污染高、能耗高的行业。而且传统的化工生产产生大量的“三废”：废水、废气、废渣，在很大程度上污染了环境。对环境造成了很大的污染和危害，因而化工行业的清洁生产就是一个迫切需要解决的重大课题。

二、化工行业清洁生产手段

随着人们日益增强的环境保护意识以及日益严格的环境保护法规，科学家和化学家们发明了从污染的起始阶段开始预防和治理环境污染的清洁生产工艺,先污染后治理(也叫末端治理)的环境治理方法已经被生产全过程控制所代替，以前所使用的传统的生产模式已经被清洁生产模式所取代。清洁生产技术工艺主要包含生产管理和改革生产工艺两点，就是要利用“清洁生产技术工艺”来减少甚至避免废弃物的排放并且回收可再生利用的废弃物。清洁工艺与过去采用的生产工艺相比较而言，它更加合理地利用了原材料、资源和能源，并采用了高效率、少污染的生产设备装置，在生产过程中减小或者去除了污染废弃物的产生和排放。在化工行业的设计起始阶段引进清洁技术，可以使产品已有的生产工艺发生根本的改变；如果在产品现有的工艺路线中引进清洁技术，可以分离和利用本来要排放的污染废弃物，从而达到无污染的循环利用策略。

三、化工行业清洁生产的管理

清洁生产技术的实现离不开化工行业清洁生产的管理，而好的管理模式既可以降低成本也可以提高产效。经典的管理模式主要包含以下几个内容：

(1)节约生产成本的投资，节约原材料的使用，做到少用甚至不用价格昂贵或者比较稀有的原材料，少用甚至不用对人体以及环境有害的原材料；做到物料的循环回收利用，可以采用回收处理的二次材料替代原材料。

(2)控制产品的清洁，保证产品干净无污染，在使用时不会对人体健康产生危害，使用后不会污染环境且可以循环可再生利用；同时也要对产品进行适当的包装，这些包装原料必须容易降解且对环境无污染。

(3)在设计产品和提品服务时，应该把环境因素纳入到考虑范围中。

(4)利用清洁干净无污染的能源，比如可以利用新型能源或者利用可再生的能源，或者采用节能技术使用常规的能源。

(5)在处理废弃物时，可进行二次资源回收，循环回收利用，从而可以提高物料的循环利用率。

(6)生产的全过程必须保持清洁，减少或者避免生产过程中可能产生的一些危险因素，应尽量使用高能效的装备，同时避免产生一些有毒有害的中间产物，还应保证生产过程中操作简单容易控制并保持卫生。

(7)循环可再生利用废弃物，下一家化工厂的原材料可以来自于上一家化工厂的废弃物。

四、化工行业清洁生产管理的原则

当然化工行业清洁生产的管理必须遵循生产的管理原则。化工行业清洁生产管理的原则主要包括以下几个方面：

(1)生态环境无危害，保证清洁生产过程没有危险性，不会产生废水、废气和废渣，不会产生污染大气、水资源以及土地的污染源，同时更不会危害化学工艺操作人员和当地居民的身体健康，这个原则的实施有利于高效率的环境管理和环境监测。

(2)合理的组织生产，主要是指合理的利用原材料，优化产品的工艺路线，设计出低能耗和原料的生产工艺路线，减少人力物力的投资，并利用新型能源和新型原材料。

(3)系统性的清洁生产原则，如果要考察一个产品的化工生产步骤，就应该最先弄清楚这个步骤在全周期中所发挥的作用以及重要地位，同时与之相邻的步骤以及后续的步骤之间的相互关系。如果要研发一个产品的生产流程工艺路线，就要注意它在工业生产的重要地位、原材料的出处来源、废弃物的回收处理以及它同其他生产之间的协调关系。如果要设计一个新的产品种类，就要从生产过程以及消费者的使用等周期过程考察了解，除了要设计制定它的生产工艺，还要安排它使用完后的去向。

(4)综合性的清洁生产原则，化工行业应综合利用三废，从而实现三废资源化，一种产品的废弃物可以经回收后加工处理以转变为新的品种的产品的原材料，有时也可以直接回收处理再次生产该产品。比如应用吸附剂(活性炭)、离子交换树脂、膜材料等材料或者聚合、分离、萃取、吸附等技术手段，可以从废弃物中分离出有用物质的技术与材料。

(5)闭合性的物流，就是要做到在生产过程中无三废产生，这是和传统工业生产的主要区别也是最大区别，现在化工厂最主要的任务就是要把外界供水、内部用水以及净水相结合，以达到化工企业用水的闭合性，尽量使化工厂做到无废水的产生和排放。

(6)全力贯彻实施三废污染全过程的控制以及综合预防治理的计划，控制三废污染的全周期，并从减少废料、预防污染的方面研究出合适的替代方法，尽可能的做到减少甚至避免三废污染物的产生量和排放量。

五、总结和展望

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关键词：化工工程 化工设计 工艺流程设计

一、化工设计

（一）化工设计的概念和类型

1.化工设计的概念

设计是把一种计划、规划、设想通过视觉的形式传达出来的活动过程。化工设计是根据一个化学反应或过程设计出一个生产流程，并研究流程的合理性、先进性、可靠性和经济可行性，再根据工艺流程以及条件选择合适的生产设备、管道及仪表等，进行合理的工厂布局设计以满足生产的需要，最终使工厂建成投产的全过程。化工设计是一种创造性活动，它包括工艺设计和非工艺设计。工艺设计是化工厂设计的核心，决定了整个化工设计的概貌。非工艺设计是以工艺设计为依据，按照各专业的要求进行的设计，它包括总图运输、公用工程、土建、仪表及其控制等。

2.化工设计包括三种设计类型

新建工厂设计；原有工厂的改建和扩建设计；厂房的局部修建设计。每种化工设计通常分为以工厂为单位和以车间为单位的两种设计工厂化工设计包括厂址选择，总图设计，化工工艺设计，非工艺设计以及技术经济等各项设计工作。其中化工工艺设计内容主要有：生产方法的选择，生产工艺流程设计，工艺计算，设备选型，车间布置设计以及管道布置设计，向非工艺专业提供设计条件，设计文件以及概算的编制等。

（二）化工设计的分类

1. 根据项目性质分类

（1）新建项目设计

新建项目设计包括新产品设计和采用新工艺或新技术的产品的设计。这类设计往往由开发研究单位提供基础设计，然后由工程研究部门根据建厂地区的实际情况进行工程设计。

（2）重复建设项目设计

由于市场需要或者设备老化，有些产品需要再建生产装置，由于新建厂的具体条件与原厂不同，即使产品的规模、规格及工艺完全相同，还是需要由工程设计部门进行设计。

（3）已有装置的改造设计

已有装置的改造包括去掉影响产品产量和质量的“瓶颈”，优化生产过程操作控制，提高能量的综合利用率和局部的工艺或设备改造更新等。这类设计通常由生产企业的设计部门进行设计，对于生产工艺过程复杂的大型装置可以委托工程设计部门进行设计。

2.根据化工过程开发程序分类

（1）概念设计。基础研究结束后，应进行概念设计。概念设计是从工程角度出发按照未来生产规模所进行的一种假想设计，内容包括：过程合成、分析和优化，得到最佳工艺流程，给出物料流程图；进行全系统的物料恒算、热量衡算和工艺设备计算，确定工艺操作条件及主要设备的形成和材质；进行参数的灵敏度和生产安全性分析，确定三废处理方案；估算装置投资与产品成本等主要技术经济指标。

（2）中试设计。按照现代技术开发的观点，中试的主要目的是验证模型和数据，即概念设计中的一些结果和设想通过中试来验证。

（3）基础设计。基础设计除了一般的工艺条件外，还包括了大量的化学工程方面的数据，特别是反应工程方面的数据以及利用这些数据进行设计计算的结果，

3.化工设计的特点

化工设计具有政策性强、技术性强、经济性强、综合性强、创造性强和受多方条件约束的特点。

二、化工工程设计的现状

我国化工设计行业的企业服务功能从单纯的工程设计，发展到为工程建设项目的勘察设计、采购、施工、调试等提供全过程服务的工程总承包和项目管理，服务领域也从单纯的工程技术服务延伸到向BOT、BOOT 等生产经营管理服务。化工设计作为主要服务于化工领域的行业，在近年来化工行业景气度提升、化工行业固定资产投资增长的背景下，主要工程公司/设计院工程业绩良好，企业资质能力不断提高，整体化工设计行业销售收入规模不断增长。在新的市场经济形势下，中小型化工设计院向工程公司转型关乎企业的生存需要。

三、化工工程设计

（一）生产方法和工艺流程

1.工艺流程选择的原则

（1）先进性 先进性是指在化工设计过程中技术上的先进程度和经济上的合理可行。

（2）可靠性 可靠性主要是指所选择的生产方法和工艺流程是否成熟可靠。

（3）合理性 合理性是指在进行化工厂设计时，应该结合我国的国情，从实际情况出发，考虑各种问题，即宏观上的合理性。

2.生产方法和工艺流程确定的步骤

（1）材料搜集与项目调研（2）生产设备类型与制造厂商调研（3）对调研结果进行全面分析对比

（二）工艺流程设计

1. 一个典型的工艺流程

2.工艺流程设计的任务

流程设计的主要任务包括两个方面：一是确定生产流程中各个生产过程的具体内容、顺序和组合方式，达到由原料制得所需产品的目的；二是绘制工艺流程图，要求以图解的形式表示生产过程中，当原料经过各个单元操作过程制得产品时，物料和能量发生的变化及其流向，以及采用了哪些化工过程和设备，再进一步通过图解形式表示出化工管道流程和计量控制流程。

设计目标：为了使设计出来的工艺流程能够实现优质、高产、低消耗和安全生产。

3.工艺流程设计方法

（1）先判断是成熟工艺还是待开发工艺，如果是成熟工艺可以参考借鉴已有装置或局部采用新技术新工艺，若为待开发工艺则应按照概念设计、中试、基础设计、工程设计的顺序进行设计。

（2）工艺流程：原料与处理过程、反应过程、产物处理过程。

四、结语

随着国内市场经济的不断发展，国民经济发展水平的不断提高，化工行业固定资产投资的稳定增长，未来化工设计行业在我国国民经济中的市场地位将会不断提高，同时国内西部大开发等区域战略实施将驱动未来国内化学工业投资需求，行业发展前景广阔。我国化工企业也在竞争中不断地变化。在化工工程项目造价管理领域，特别是在造价控制的方法上，从理论上、方法上借鉴国内外己有的成果，对化工工程造价控制的方法进行系统的分析，对于业主也就是投资方来说，可以减少在化工工程上面的投资，这些都是今后化工设计的主要研究方向。伴随着科研技术的不断深入和进步，我们有理由相信，我国的化工设计道路必然会越走越远。

参考文献

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关键词：精细化工；生产过程；安全系统；技术

0引言

在整个化工领域中，精细化工是一项危险性较高的生产活动，所涉及的原料普遍具备易燃易爆以及且毒性较大等特点，一旦出现失误或者其他不规范的操作，则会严重威胁生产过程的安全性，因此，在精细化工产品生产与研究的过程中，利用危险与可操作性分析（HAZOP）对生产工艺操作过程进行全面分析有着一定的重要性与必要性，以及时掌握偏差的具体情况、引起偏差的因素以及偏差问题带来的后果，并在此基础上制定科学合理的操作模式。

1安全系统工程技术的重要性

在精细化工生产过程中，借助HAZOP系统可以实现对生产操作与工艺参数的有效控制，明确所产生的偏差及其原因，并通过深入分析与研究获取有效的解决措施。该操作系统适用于石化与化工等领域，但是并不参与其中的工艺生产部分，而是应用于工程的设计审查阶段。此外，该系统还有助于排查安全与操作方面存在的隐患，在强化生产安全控制方面发挥着至关重要的作用，以下做进一步分析：①提升资料信息与数据的准确性与可靠度，借助自动分析与推理技术以全面掌握各个危险因素及其带来的后果；②具备较强的综合模拟能力，在三维模建的基础上进行分析与预测，从而寻求有效的解决措施，提升生产操作的安全性。在此情况下，即使出现突况，也能确保链条保护的联系性，切实保障安全系统的质量与水平。

2生产工艺过程自动危险与可操作性分析

2.1深层次危险与可操作系统分析

符号有向图是由节点有效连接得到的一种形式的网格图，可以准确合理的表示各事件之间的因果关系，蕴含着充足可靠的潜在信息。在危险性与可操作性分析的过程中，需要做好以下方面：首先需要按照一定的标准，将操作程序以及工艺流程划分成特定节点，然后对控制与运行参数进行全面分析，对生产过程中产生的偏差做出判断总结以明确易产生偏差的原因及其造成的不良影响，现阶段，国内外相关研究表明，基于已知的危险性与可操作性分析，借助历史数据与相关操作经验，即可完成对相关内容的初步分析。

2.2基于动态符号有向图建模的间歇过程HAZOP

首先需要建立恰当的状态顺序图与完整的符号有向图模型，将全部的相关变量进行集合，包含了间歇过程中全部状态中存在的变量，并为上述变量设置相应的关联条件；其次需要对上述信息进行批处理与定义，并分为十个连续的步骤，以对整个有向图进行合理分割；最后，建立间歇过程的状态顺序列表。在推理过程中主要完成步骤状态与原设计状态的对比，若二者不存在差异，则顺利进行下一个步骤，但若存在差异，则不能进入下一个步骤，而是需要进行校对，下文会再做出具体分析。

3生产工艺过程的自动HAZOP分析

3.1基于符号有向图进行工艺过程深层次HAZOP分析

浅层知识HAZOP分析方法是基于历史数据与经验建立的分析方式，虽然顺应了传统模式的应用需求，也得到了较为广泛的应用，但是在过程机理深度的制约下，HAZOP分析的深度受到了很大程度的影响。SDG又称为支路组成的网络图，是节点连接形成的矢量连线，该方式实现了对所展示因果关系复杂程度的大幅提升，且涵盖了大量的潜在信息，在HAZOP分析方面以及智能化推理方面发挥着重要的辅助作用。以下对应用SDF分析法进行深层次HAZOP分析展开叙述：利用关键变量及其相互关系建立基本框架，添加异常原因与不利后果节点，在经验知识以及积累数据等信息的指导下，建立科学的SDG深层知识模型；并依据该模型合理选择偏差，分别以反向推理与正向推理的方式得到异常原因与不利后果。

3.2间歇生产工艺过程HAZOP自动分析

对于间歇过程而言，如果应用连续过程HAZOP分析法进行生产指导，则会大幅度增加分析过程的繁琐性与复杂性，且难以实现对相邻工序HAZOP分析的有效衔接。但实际上，间歇生产在精细化工生产工艺中占据了很大的比例，同时，该生产方式属于混杂工艺过程，具备了离散事件系统的显著特征，因此需要使用特定的自动HAZOP分析。

3.2.1基于Petri网的间歇过程HAZOP

Petri网是一种特殊形式的DES描述工具，具备结构化的显著特征，用于表达并行与同步等多种逻辑关系，是对离散事件系统进行展示的重要工具，主要针对于系统的静态结构与动态变化这两个方面，在过程建模以及间歇生产等方面发挥着不可替代的作用。同时，SDG模型是进行HAZOP分析的主要工具，从中可以得到明确的变量因果关系，且经过自动推理与判断后，即可掌握变量及其非正常原因与不利后果等信息。将上述两种工具有效结合并在此基础上建立新的模型，即可得到三层知识表达模型，该模型即可实现对间歇生产工艺过程的有效指导与HAZOP自动分析，具体而言，在上两层方面，需要借助Petri网实现对间歇生产与离散装配工艺的准确表示，对于最顶层而言，需要借助配方Petri网实现对工艺操作的科学合理的表示，在下一层方面，需要借助任务Petri网实现对工艺操作任务的全面表示，最后，对于最底层而言，则需要借助SDG模型展示出各工艺变量间的因果关系。在实时智能专家系统G2、三层知识表达模型与SDG模型HAZOP分析方法共同参与建设的情况下，即可得到HAZOP自动分析专家系统。

3.2.2基于动态SDG建模的间歇过程HAZOP

对于间歇过程而言，对于SDG的水平与品质有着严格要求，间歇过程的实际操作水平关乎着后续的相关步骤，同时，各步骤对应的SDG图存在差异，在SDG建模的情况下，如何描述与切实保障各步骤的连续性至关重要，主要的设计思路列举如下：（1）建立整体SDG模型，需要将不同状态下间歇过程中具备联系性的变量进行有效连接，其中，变量之间的联系性包括了所有的相互影响关系，然后还需要为所有的关系设置使能条件。在此情况下，在一定的状态下，通过对使能条件进行调整，就可以获得现状态下实际需要的且相对独立的SDG模型。（2）建立状态顺序图。对间歇过程进行合理划分以得到数个独立的连续过程，并将其抽象得到多个步骤，建立分别的状态顺序图，对间歇过程状态的改变进行了较为直观的描述，此外，其结构建立在整体SDG的上层，发挥着对全部有向支路使能条件进行指导的作用。（3）建立状态顺序列表。在关联链表中，整体SDG中的各节点对应了阀门信息、设备失效等信息，统计各步骤涉及的标准状态并以表格的形式记录，在进行推理时，会将系统的实际状态与既定的标准状态进行对照，如果二者不存在差别，系统会自动进入并完成后续的步骤；反之，则会根据链表信息做出调整，包括拉偏节点与SDG推理，在进行全面充分的推理分析后需要选择出关键节点，该节点的状态便与整个系统的状态建立了联系，且在多数情况下，系统状态取决于关键节点的状态。

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1.1健康指数法HQI计算步骤在大型连续性生产的化工装置中，空气中的化学物质主要来源为无组织散逸，根据散逸的化学物质浓度的数据计算出有毒有害物质的接触浓度。在设计过程中根据化工标准模块，估算有害物质的化学浓度，达到优化工艺的目的。

1.1.1无组织散逸排放估算在概念设计阶段，工艺流程图(PFD)还不是特别详尽，不知道具体的工艺管道和设备图纸，可以用基于工艺标准化模块的方法来预测无组织排放的浓度和速率。美国环境保护机构收集了各种工艺流散逸的数据，诸如蒸汽、轻组分液体和重组分液体等。设备和管道各模块无组织散逸的估算见表1。

1.1.2空气体积流量估算工艺装置区内空气体积速率的估算是根据工艺装置的尺寸和风速得到的。工艺区域面积的尺寸由预先估计的工艺模块的面积决定。工艺装置区内所有工艺模块面积加起来得出工艺区地面面积的总和，用At表示。

1.2健康指数法HQI计算方程健康指数法的危害指数是指估计的化学品浓度与暴露接触限值的比值，危害等级划分:指数值小于1，可以接受，指数值大于1，不可以接受，而且指数越大危害等级越高。2)二氯丙醇精馏为了有利于环化反应需要对二氯丙醇进行精馏并提高其浓度，去除副反应产生的双甘油及脂等高沸点有机物并分离反应生成的部分水分。为保证分离充分，精馏塔温度设定在70～160℃之间，真空压力。精馏后，水与二氯丙醇将送往冷凝器和倾析器进行液相分层。

1.3工艺模块分析根据工艺描述和流程，C081/1-2，C581/1-2为RHT’s反应釜，C082，C582为共沸塔，C022，2健康指数(HQI)技术分析及应用本文将概念设计阶段的甘油法生产环氧氯丙烷氯化单元的工艺流程作为研究对象，对无组织排放实施健康指数HQI技术推演，以达到保护环境和保护人体健康目的，也为以后研发新技术是否科学、合理提供一个强有力的指标。

2健康指数(HQI)技术分析及应用

2.1HQI技术分析

氯化单元工艺描述1)氯化反应有机酸催化剂加入甘油，含有催化剂的甘油、氯化氢分别由蒸汽加热，达到一定温度再混合均匀后加入反应釜，进行数小时的氯化反应。该一步法包括以下两个反应步骤，第一步骤为甘油与氯化氢气体在反应生成中间产物两种单氯丙二醇异构体(3-氯-1，2-丙二醇和2-氯-1，3-丙二醇)。C522为闪蒸分离器，C181/C121，C681/C621为有机分离塔/二氯丙醇分离塔，C184为水洗塔，D081/D082/D083/D084为环氧氯丙烷反应釜，D075为中和反应釜，D182为水洗塔，D283/D285为汽提塔，E181为轻组分蒸馏塔，E182为最终产品蒸馏塔，E281为中间蒸馏塔，E283为缓冲蒸馏塔，E282为重组分蒸馏塔。氯化单元的吸收(1台)、闪蒸(2台)、蒸馏(6台)、反应(2台)工艺单元。氯化单元面积:Ai=1×82+2×72+6×129+2×95=1190m2。

2.2无组织排放量估算在确定工艺单元模块的基础上，根据美国环境保护机构EPA，1988，Protocolsforgeneratingunit-specificemissionestimatesforequipmentleaksofVOCandVHAP，publicationnumberEPA-450/3-88-070，NorthCarolina，参考其工艺单元模块无组织排放估算数据，无组织排放平均散逸系数见表2，经计算单个工艺单元模块无组织排放量(m)见表3。

2.3氯化单元无组织排放量计算根据工艺描述和流程，氯化单元工艺模块的无组织散逸量计算如下。F1:总物料0.044HL，HCl(L，20%)占43.9%为0.0193，GLC(HL)占56.1%为0.0247;F2:总物料HCl0.11G，占100%;O2/3:总物料0.156HL，其中HCl占40.9%为0.0638，DCPol占59.1%为0.0922;O3/4:－2)共沸塔C082和C582(单位kg/h):F1:总物料0.036LL，HCl(L，20%)占89.52%为0.03222，GLC(HL)占7.48%为0.00269;F2:－;O2/3:总物料0.025V，其中HCl占87.8%为0.02195，DCPol占7.6%为0.0019，H2占4.6%为0.00115;O3/4:总物料为0.217LL，其中HCl占93%为0.20181，DCPol占7%为0.01519。3)闪蒸分离器C022和C522(单位kg/h):F1:总物料0.046HL，HCl(L，20%)占40.9%为0.0188，DCPol(HL)占59.1%为0.0272;F2:－;O2/3:总物料0.021V，其中HCl占92.9%为0.0195，DCPol占7.1%为0.0015;O3/4:总物料0.165HL，其中HC(L，20%)l占7.88%为0.013，DCPol占92.12%为0.152。4)有机分离塔/二氯丙醇分离塔C181/121和C681/C621(单位为kg/h):F1:总物料0.021HL，HCl(L，20%)占7.88%为0.0017，DCPol(HL)占92.12%为0.0193;F2:－;O2/3:总物料0.025G，其中HCl占61%为0.01525，DCPol占39%为0.00975;O3/4:总物料0.137HL，其中HC(L，20%)l占68.9%为0.0944，DCPol占31.1%为0.0426。5)水洗塔C184(单位为kg/h):F1:总物料0.024G，HCl(G)占100%为0.024;F2:HCl(L，20%)占68.9%为0.043，DGLC(HL)占31.1%为0.020;O2/3:总物料0.109G，其中HCl占100%为0.109;O3/4:总物料0.134HL，其中HClL，20%)占68.9%为0.0923，DGLC(HL)占31.1%为0.0417。

2.4甘油法无组织排放总量计算综述根据上述计算，甘油法工艺路线氯化单元的排放的有害物质有二氯丙醇、氯化氢气体、盐酸等，排放总量详见表4。2.5空气体积流量估算工艺装置区内空气体积流量的估算是根据工艺装置的尺寸和风速得到的。工艺区域面积的尺寸由公式1可得。2.6有害物浓度估算根据表4，表5，由公式5可得氯化单元装置区下风向边缘平均有害物浓度，用C表示。详见表6。2.7健康指数估算［7-10］健康指数来源于危害指数，它是指化学品浓度与暴露接触限值的比值，用HQIi表示。

3分析

3.1工艺模块分析甘油法工艺单元由氯化单元、环化单元和精馏单元组成，由于篇幅原因本文只介绍了氯化单元情况，氯化单元有吸收、闪蒸、蒸馏、反应工艺模块，总面积为1190m2。

3.2无组织排放总量计算及物料毒害性分析甘油法工艺路线氯化单元排放的有害物质有二氯丙醇、氯化氢气体等，总排放速率:甘油13.72mg/s，双甘油35.25mg/s，二氯丙醇178.74mg/s，氯化氢气体42.5mg/s;从无组织排放总量计算和物料毒害性分析看，甘油法的氯化单元工艺流程较为合理，但还需适当改进。

3.3健康指数估算分析由计算可知，甘油法氯化单元工艺路线健康指数为0.0865，小于1，但可以适当改进，优化工艺。

4结论

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关键词：双加压法 稀硝酸 科学设计 正常运行 有效方法

随着我国社会经济的不断发展，科学技术日新月异，我国化工产业也蒸蒸日上，发展的越来越好。在我国许多化工企业中，对稀硝酸的生产规模比较小，生产能力还有待提高。其采用的硝酸生产装置大多都是低压法生产方式。在全球经济一体化的形势下，全世界都开始重视环境保护和能源节约问题，现有的低压法硝酸生产装置，已无法满足新时期下社会对硝酸生产所提出的高要求。现阶段的硝酸生产，成本比较高，环境污染问题较为严重，以致于化工企业所获得的经济效益比较差。为改善这一局面，必须对硝酸生产工艺进行创新，采用最新的硝酸生产装置，以逐步扩大硝酸的生产规模，提高硝酸生产效率，为化工企业带来更多的利益。在化工企业中，可充分利用双加压法稀硝酸装置，并对其进行科学的设计，以提高企业的生产能力。

一、双加压法稀硝酸装置的工艺技术特点

双加压法稀硝酸装置具有科学而合理的工艺流程，可充分发挥余热回收的作用。其既能将氨氧化反应中所产生的热量回收起来，还能利用透平机出口中的省煤器来回收热量。在氧化炉内使用的是拉蒙特锅炉，当人们开车时，能有效地控制过热蒸汽的温度。可通过汽包表面的调温器来控制过热蒸汽的温度，将其温度固定在四百二十摄氏度之下，四百一十六摄氏度之上。这种装置采用了两台废热锅炉，一台废热锅炉是立式型，另一台废热锅炉则是水平式。除此之外，其还多增添了一台锅炉水预热器，这个锅炉中的炉水温度十分高，可将其从一百一十摄氏度提升至二百二十摄氏度，以此促进蒸汽产量的增加。当双加压法稀硝酸装置在运行工程中受到的负荷超过了八成以上，其每吨所产生的外输蒸汽量则在0.4吨左右。双加压法稀硝酸装置是一种“四合一”机组，其应用能缩短现场安装时间，减少对其进行调整和测试的时间，可促进机组安装精度的提高，为机组运行的安全性提供重要的保障。

二、现阶段双加压法稀硝酸装置运行中存在的问题

现阶段双加压法稀硝酸装置运行中存在的问题主要有：第一，双加压法稀硝酸装置在供电上存在问题。当所处的供电网运行比较差的时候，或是受到雷电的影响时，便会影响双加压法稀硝酸装置的正常运行和启动。目前的汽轮机真空度难以进一步提升，真空系统中可能会出现微漏现象。在检修过程中还缺乏有效的措施来解决这一问题；第二，缺乏完善而有效的尾透技术。现如今的尾透在实际应用中，出口温度高于设计中的出口温度，不符合设计要求，以致于极易造成能源的浪费，未能充分的将能量加以转化和吸收。在双加压法稀硝酸装置中的油温得不到有效的控制，即使采用两台换热器，也难以降低油温，无法满足硝酸的生产需要。第三，在运行双加压法硝酸装置的过程中，其氧化氮压缩机设备具有较高的轴振动值，接近于报警值，容易对机组的运行产生消极影响。

三、解决双加压法稀硝酸装置运行中问题的有效方法

在设计双加压法稀硝酸装置的时候，要采用先进的自洁式空气过滤器。通过这种改进方式，可有效的避免硝酸产量的下降，减少氨耗下降。我们可对自洁式空气过滤器进行滤芯的更换，加强其过滤效果，充分利用过滤器，以保证铂网不会被灰尘所污染。这种方法有利于避免多次数的铂网清理工作。可在双加压法稀硝酸装置的空气压缩机出口中多设置一台低压废热锅炉，以发挥空气压缩机的作用，有效地利用压缩热，能避免昼夜温差对氧化炉温度的影响。

优化开车的步骤，以减少蒸汽的消耗量。我们可以将双加压法稀硝酸装置的开机步骤简化为：将机组的速度调整至其工作转速，并保持一致，在调节风量的同时，要为吸收塔进行充液。另外，如果吸收塔的压力在四十五千帕，则开始进行氨气和空气的比例分配。这种简化的步骤，符合双加压法硝酸装置工艺的要求，能节约此装置开车的时间，避免机组的运行受到不良的影响，有利于降低氨气和蒸汽的消耗。

在开展液氨过滤工作时，必须采用高效率的过滤装置，以对其进行有效的除油和除渣工作。要时常清理过滤装置，勤换滤芯。要注意的是这项环节的实施，必须结合实际阻力状况来进行合理的安排。对于蒸发之后的气氨，则要利用专门的气氨过滤器来加以过滤。在这个过程中，我们可以充分借鉴国外的先进技术，自双加压法硝酸装置过滤完空气和气氨之后，可增设一台氨气和空气混合过滤器，并将其放置在氧化炉的前面，以延长铂网的使用寿命，促进氨氧化率的提高。

结束语

经过多年的研究和试验，我国的双加压法稀硝酸装置的设备已逐渐完善，其工艺技术也日益成熟，其能在化工企业的硝酸生产工作中正常运行，受到广泛的关注和应用。双加压法稀硝酸装置自动化程度较高，具有比较多的工艺联锁点。在选择设备的时候，必须保障所选设备的质量符合标准。这种双加压法稀硝酸装置虽然已经应用与化工企业的硝酸生产中，并取得了较大的突破，但是在其运行中仍然还存在着问题，有待进一步改善。因而，化工企业必须制定出合适的双加压法稀硝酸装置设计方案，并不断的完善其设备，改进其工艺技术，从而为化工企业带来更多的经济效益。

参考文献：

[1]李庆青.双加压法稀硝酸装置设计及运行总结[J].化肥工业，2013，（40）

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关键词：HAZOP技术 HAZOP分析

化工是国民经济的基础，也是风险较高的行业。由于危险化学品固有的易燃易爆和有毒有害的特性，目前化工行业安全形势比较严峻，火灾、爆炸、泄露和中毒等事故频繁发生，造成人员伤亡、财产损失或环境污染。随着高参数、高能量和高风险的化工过程的出现，事故隐患越来越多，事故也更具灾害性、突发性和社会性。一些危险化学品建设项目在设计过程中就留下事故隐患，导致项目刚进入试生产就发生事故。

HAZOP是英文Hazard Operability（危险与可操作性）的缩写。在项目设计过程中进行HAZOP研究，能够识别设计中存在的问题，将项目中可能存在的隐患尽可能消灭在项目实施早起阶段，提高建设项目的本质安全水平，确保建设项目实现安全开车、运行、维护和停车。

1、HAZOP分析概述

HAZOP最初由英国帝国化学（ICI）公司1974年开发，广泛用于化学工业、核工业、石油化工厂和近海石油钻井平台领域的安全管理。HAZOP是从分析化工装置的参数、状态可能出现的各种偏离入手，分析这些偏离可能导致的危险后果，从而全面发现安全隐患，采取补救措施（增加安全设施或安全管理）。HAZOP工作小组必须由非常熟悉化工装置的工程技术人员任组长，组员要由有经验的装置操作、工艺、设备、仪表、电气、安全、环境等专业的人员组成。

2、HAZOP技术在我国的应用

HAZOP技术在国内的应用尚处于起步阶段，由于该方法对参与人员的素质和工程经验要求较高，耗时长，国内的工程公司一般都不会主动在设计阶段中开展HAZOP工作。

《化工建设项目安全设计管理导则》AQ/T3303-2010（2011年5月1日实施）已经把HAZOP分析方法作为化工设计过程危险源分析的基本方法予以推荐。

国家安全监管总局、工业和信息化部2010年11月3日联合《关于危险化学品企业贯彻落实的实施意见》（安监总管三[2010]186号），文件中第5条规定“企业要积极利用危险和可操作性分析（HAZOP）等先进科学的风险评估方法，全面排查本单位的事故隐患，提高安全生产水平。”

《关于开展提升危险化学品领域本质安全水平专项行动的通知》（安监总管三〔2012〕87号），文件中规定，对涉及“两重点一重大”的装置，在装置设计阶段进行危险与可操作性分析（HAZOP），消除设计缺陷，提高装置的本质安全水平。

因此，HAZOP技术已被纳入危险化学品建设项目设计过程。

3、HAZOP分析方法的应用及作用

3.1HAZOP分析使用范围

1）HAZOP分析既适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。

2）对于连续生产过程和间歇生产过程都可以采用HAZOP分析。

3.2 HAZOP分析的作用

1）识别设计、操作程序和设备中的潜在危险，将项目中的危险尽可能消灭在项目实施的早期阶段，节省投资。

2）HAZOP分析组应包括设计者和操作人员等，采用系统分析的研究方法，拓展了企业管理人员的知识面。

3）HAZOP生成的记录，为企业提供分析证明，并应用于实施过程。HAZOP提供早期的措施与实际采取措施偏差之间的因果关系，以消除或降低风险。

总之，通过开展HAZOP分析，不仅可以提高装置的工程设计水平和建设项目本质安全水平，而且由建设单位的积极参与，可以深入了解工艺装置的设计意图及生产过程的固有危险特性，有利于建设单位做好装置的生产操作及维修管理工作。

4、HAZOP分析方法简介

HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法，方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸及操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员组成的分析组按规定的方式系统的研究每一个单元（即分析节点），分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和操作性问题。

HAZOP分析的步骤如下：

4.1分析准备

为了顺利的进行HAZOP分析，事先确定分析目标，准备好技术资料。选择熟悉装置操作，具有管理经验的工艺、电气、仪表、安全、公用工程等专业人员，组建HAZOP分析小组，明确分析组长，并对分析组成员实施HAZOP分析培训。

4.2开展HAZOP分析

1）工艺设备介绍

首先，由分析小组成员介绍装置原理和运行的现状，使每个成员对整个装置的设计意图有一个清晰完整的认识。

2）划分节点

对每一个装置，按工艺流程图划分工艺单元，确定单元的范围和起止边界，选择管线或设备作为分析节点，对危险性较大的步骤进行重点分析。

3）确定偏差

确定分析点之后，选择一个节点，按照HAZOP分析方法的7个引导词，依次确定偏差。

4）对偏差进行分析

分析小组对有意义的偏差进行分析，分析偏差产生的原因，分析偏差可能带来的后果，包括人、物、环境等产生的不良影响，对偏差产生的可能性及后果进行分级，根据现有的安全措施及其有效性，提出建议措施。

5）风险评估

依据企业现行HSE管理体系的风险判别准则，分析小组对偏差的风险度进行评估，并进行风险排序，对重大的风险重新核实HAZOP分析结果。

4.3编制HAZOP分析报告

记录员整理HAZOP分析会议记录和会议资料，编制HAZOP分析报告，经分析小组讨论，组长最终确认。

4.4建议措施的落实

通过HAZOP分析提出的建议措施，纳入HSE管理体系的程序化管理，跟踪HAZOP分析建议的落实情况，核实建议措施消除，降低风险的作用。

5、HAZOP分析实施建议

5.1 HAZOP分析存在的问题

1）HAZOP分析实质是一种头脑风暴风险分析技术，具有一定的局限性。

2）缺少既懂HAZOP流程，又熟悉化工工艺单元操作的分析小组主席。

3）建设单位缺少相应的意识，一般不够重视，甚至不愿意派遣相关人员参加。

5.2 HAZOP分析实施建议

1）组长必须具备一定的组织协调能力，语言表达能力和丰富的工作经验，能够调动各专业人员积极提出分析意见，充分发挥他们的经验和才能。

2）HAZOP 分析小组成员应熟悉本专业知识，具有丰富的实践经验，能够充分理解设计意图。

3）记录员应熟悉装置性能，具有一定的管理和操作经验。

4）HAZOP分析会议之前，组长和记录员可以初步确定偏差，分析原因和后果，可缩短分析时间，提高工作效率。

5）安全措施的补充完善，应侧重于出现异常时如何尽快提醒操作人员，以便及时调整运行参数，避免出现偏差。安全技术措施一般按着消除、预防、减弱、隔离、联锁、警告的顺序考虑，在风险高的工艺环节应有自动控制联锁装置。

6）分析过程中遇到的问题，比如原设计的仪表自动联锁控制或在线分析控制，企业不采纳，而是采用经验的做法来完成工艺控制，这样做得风险有多大或是否安全可靠，建议采用其它方法深入分析。

6、结束语

“安全第一，预防为主，综合治理”。对于企业来说，遵照国际标准采用科学的严谨的方法对正在设计、施工和在役的生产装置进行安全评价，已经成为安全生产的一项首要任务。

设备故障、设计缺陷、运行条件错误、不可预见的运行条件、危害控制失效、人为失误等，都需要在事故发生之前识别出潜在危险，因此，开展HAZOP审查工作，可以提高装置的工程技术水平和建设项目的本质安全水平，HAZOP技术已成为HSE管理体系的重要方法。

参考文献：

1、《HAZOP分析应用探讨》 2009年 08期 候凤 王廷春 宋书峰

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关键词：竹制工艺；竹丝镶嵌；商业模式；产品设计

0 引言

传统手工艺是民间文化的代表性产物，是民族智慧的结晶。在手工业时代，无论从实用价值还是审美，传统手工艺都扮演了重要的角色。然而，工业化的到来廉价工业制品的大量出现使得曾经日常生活中随处可见的传统手工艺品慢慢淡出我们的视野，传统手工艺的发展受到严重冲击。但即使在强大的工业文明面前，人们也会不自觉地怀念起手工艺带给人的感觉。而另一方面，在对中国设计的呼号中，中国传统手工艺在设计中的运用也是其中一条可行之路。竹是极具现代意义的传统材料，竹丝镶嵌为浙江的非物质文化遗产，作为竹制工艺中有较高难度与较长制作时间的工艺之一，通过对手工艺商业模式的探寻，建构切实可行的产品策略，完善具有现实意义融入现代生活的产品设计，开发其商业价值，运用新的设计及商业模式增加竹丝镶嵌的体验性产品具有重要意义。

1 竹丝镶嵌的工艺特征及现状

1.1 竹丝镶嵌的工艺现状

竹子是气节的象征，竹子及竹编等也是中国本土设计中一个不可或缺的重要元素。工业化的到来廉价工业制品的大量出现使得曾经日常生活中随处可见的传统手工艺品慢慢淡出我们的视野，传统手工艺的发展受到严重冲击。也曾一度失传。

1.2 竹丝镶嵌的工艺流程及特征

1.2.1 竹丝镶嵌的工艺流程

竹丝镶嵌的制作大致可以分为三大步骤：制丝，镶嵌竹丝，镶嵌木花。

（1）制丝。第一，取竹：截取竹段，根据不同用途与工艺要求选取相应竹子。竹丝的竹子要选用66cm以上没有划痕的两年青壮竹子来制作。第二，锯竹：截取竹段，根据用材长短的需要，应尽量减少竹节的数量，锯截要平直，避免损裂。第三，去节：将竹节突出处用刀刮平。第四，剖竹：即劈竹，将竹段纵劈成多片竹条，剖竹时要手稳刀正用力均匀。第五，启条：根据所需要的规格.将大条劈成若干小条，宽窄厚薄都需均匀。第六，刮青：将竹子表面青色胶质层刮掉，只留下竹黄部分。竹丝镶嵌仅取用留有竹青的那一层。第七，劈篾、劈丝：将竹条加工成较薄的编织篾片。一般竹丝镶嵌所用为2mm厚、3mm宽的篾片，根据用途不同尺寸略有不同。分丝采用的是纵向分丝。

（2）镶嵌竹丝：第一，切齿：将竹篾同一方向码好压紧，在远离竹青一侧切齿，切齿的深度为篾片的一半，齿宽为篾片厚度相同，齿间距根据花色确定。一般分为长短两种，长条竹篾作为骨架，短齿多做花纹所用。第二，染色：根据不同需求，将篾条漂白或染色。第三，搭长篾：将长篾按经纬扣到相应的槽中，连条成板。第四，嵌入短篾：用镊子将短篾按花纹嵌入长篾相应位置，多为正反两面拼插，暗榫相扣。第五，打磨：将拼接完成的篾丝篱整理扣紧，整面打磨平顺。

（3）镶嵌木花：第一，锯外形：画面各部形状用薄纸勾摹下来粘贴在白桃木板上，按照勾摹图形锯出画面形象。第二，粘贴画面：将白桃木板片按照画稿位置胶着于篾丝篱底板上。第三，浮雕：在胶着的白桃木板片进行深浅层次不同的浮雕。

1.2.2 竹丝镶嵌的工艺特征

竹丝镶嵌多用作屏风，本身所具备的竹材自有的清凉古朴感，加之自身简约空洞的传统花纹，使竹丝镶嵌作品更加通透。

2 竹丝镶嵌工艺的商业模式探索

2.1 手工艺相关商业模式简析

随着青年人们的成长和意识的变化，越来越多的青年及青少年意识到生命的意义在于更多的生活体验。手工艺作为体验的一种，也作为一种比较新颖的寓教于乐项目，近年来得到了迅猛发展，既早期的陶艺到近期的皮具工坊，木艺工坊等雨后春笋般的大量出现。且已然从一线城市进军至主要的二线城市。这种提供相关材料工具及场地的工艺体验课的模式，在手工艺类别中是常见的运营模式。对传统工艺、传统文化的传承也是比较有代入感的传承方式，从另一个方面，也对手工艺人才枯竭的现状也是一种缓和。

2.2 竹丝镶嵌工艺的体验式商业模式的拟建

着眼竹丝镶嵌的工艺三大步骤来看，第一步制丝是趣味性较弱危险性较高，而且是对工艺要求较高的部分；第二步除切齿需要机械辅助以及染色需要蒸煮染色外其他步骤相对较简单，拼插阶段是比较入手比较有操作性跟趣味性的制作部分，而且有较大的主观创造的余地；第三部分装饰意义为主，雕刻部分有一定的难度。拼插的难度跟成品的尺寸也有一定的相关性，较大尺寸的镶嵌竹丝有一定的困难性，而相对较小的尺寸上，可粘贴的白桃木装饰内容有所局限，精细度要求对于新手体验也有加大的难度。

对于工艺体验来讲，根据体验者所选纹样色彩，向其提供竹丝，制作好的白桃木装饰素材，裱边框及镊子等相关工具，使体验者使用半成品来制作相关产品、相关装饰品。提供素材半成品，使制作者能更轻松得到工艺的体验与学习，简化冗长的工艺链，将最具体验性、趣味性的步骤得以强化，也更容易体会到制作的乐趣，是一种更加开放的模式。

除上述体验式的商业模式的半成品策略外，还可将竹丝镶嵌应用于名片盒、首饰盒、小收纳盒香盒等装饰面。作为商家提供装饰面可拆卸的盒体，及可自选的竹丝镶嵌素材包，消费者可自行完成相关产品的制作，形成良性的可循环的商业模式。

3 结语

包括竹丝镶嵌在内的手工艺复兴，是当代青年人体验式的生活方式下的必然结果。如何结合当代青年人性格特征，强化工艺的体验性，简化工艺步骤，也是商业模式多元化，良性可持续发展的重要方式，激发当代青年对传统工艺的兴趣，进而探索研究，也是对工艺本身的一种结合现代的商业模式，现代的制作工艺，现代性实践方式的一种发展方式。

参考文献：

[1] 马剑.论竹编的设计美[D].景德镇陶瓷学院，2015.

[2] 张力丽.技道合一――由竹编饮具看日用器具之美[J].装饰，2011（2）：27-29.

[3] 李演.基于传统竹编工艺的现代化日用品设计实验与研究[D].浙江：中国美术学院，2012.

[4] 埃里克・乔基姆塞勒（美）.品牌管理[M].北京.中国人民大学出版社，2001.

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关键词：HAZOP 生产工艺 分析

危险和可操作性研究方法可按分析的准备、完成分析和编制分析结果报告3个步骤来完成。由各种专业人员（如：工艺、设备、自控、现场操作人员等）按照规定的方法对偏离设计的工艺条件进行过程危险和可操作性研究。鉴于此，虽然某一个人也可能单独使用危险与可操作性研究方法，但这绝不能称为危险和可操作性研究。所以，危险和可操作性研究方法与其他安全评价方法的明显不同之处是，其他方法可由某人单独使用，而危险和可操作性分析则必须由一个多方面的、专业的、熟练的人员组成的小组来完成。

一、生产工艺过程的自动HAZOP分析

1、基于符号有向图进行工艺过程深层次HAZOP分析

在进行HAZOP分析时，将工艺流程图或操作规程划分为分析节点或操作步骤，然后从生产运行过程中工艺参数的变动、操作控制中可能出现的偏差分析，判明这些变动与偏差对系统的影响及其可能导致的后果，寻找出现变动或偏差的原因。

2、间歇生产工艺过程HAZOP自动分析

对于间歇生产工艺过程，按生产阶段采用连续过程HAZOP分析法，进行HAZOP分析时步骤较繁杂，且不利于前后工序的HAZOP分析衔接。但很多精细化工生产工艺过程为间歇生产工艺过程，它们也是具有离散事件系统（DiscreteEventSystem，DES）特征的混杂工艺过程，因此需要专门对混杂工艺过程的自动HAZOP分析进行研究。

1）基于Petri网的间歇过程HAZOP

Petri网是一种结构化的DES描述工具，可以描述系统异步、同步、并行逻辑关系，可以较好地表达离散事件系统的静态结构和动态变化，已在间歇生产和离散制造工艺过程建模中得到广泛应用[8~10]。而SDG模型是表达变量因果关系、自动推理判断变量偏差的非正常原因和不利后果、进行HAZOP分析的有效工具。

在此可结合Petri网DES建模和SDG模型HAZOP分析方法，建立间歇生产工艺过程的三层知识表达模型。而最下一层应用SDG模型表示具体操作任务中各工艺变量之间的因果关系。应用此三层知识表达模型，同样利用SDG模型HAZOP分析方法，可实现间歇生产工艺过程HAZOP自动分析。

以实时智能专家系统G2为软件平台，应用此三层知识表达模型，利用SDG模型HAZOP分析方法，开发间歇生产工艺过程HAZOP自动分析专家系统。

间歇生产工艺过程HAZOP自动分析专家系统主要由图形用户界面、HAZOP知识库和HAZOP推理机三大部分组成。图形用户界面包括带控制点流程图编辑器、SDG-HAZOP模型开发器、生产配方图形化编辑器和过程化学模型编辑器等HAZOP分析图形界面开发工具；HAZOP推理机基于G2内嵌的推理引擎，开发了发现非正常起因的方法、发现不利后果的方法、偏差与故障传播方法以及误操作分析方法，可以实现间歇过程的HAZOP评价。

2）基于动态SDG建模的间歇过程HAZOP

对间歇过程，普通的SDG建模已经很难达到要求。间歇过程每一步的操作失误都可能会对后续步骤造成影响，而每个步骤所对应的SDG图是完全不同的，怎么运用SDG建模来描述步骤之间的接续问题，是运用SDG对间歇过程建模的关键所在。文献[11]引入了一个动态SDG的概念。其主要思路如下：

（1）建立整体SDG模型。

将整个间歇过程在各个状态下可能产生联系的所有变量都联系起来，建立一个整体SDG模型。该整体SDG模型必须涵盖间歇过程任何一个状态下变量相互影响关系的SDG模型，并为变量间的影响关系（即有向支路）设置使能条件。这样一来，在特定状态下，通过改变有向支路的使能条件，就能在整体SDG的基础上获得所需的、当前状态下的、相对独立的SDG模型。

（2）建立状态顺序图。

将间歇过程分解成若干个连续过程，抽象成若干个步骤，并按步骤建立间歇过程的状态顺序图。状态顺序图结构建立在整体SDG的上层，掌控总体SDG的有向支路使能条件。运用顺序状态图来描述间歇过程的状态改变，确切地说，就是运用状态顺序图，将整体SDG步骤化。

（3）建立状态顺序列表。

建立关联链表，将阀门信息（含人工误操作）、设备失效与整体SDG中的相应节点关联起来。分析间过程并找出部分关键节点，将系统状态的切换与键节点的状态关联起来，由关键节点的状态来决系统状态。

依据以上动态建模策略，可有效地建立间歇程的SDG模型，对间歇过程进行准确的HAZOP析。

二、过程安全仿真系统的构建

综合应用工艺过程动态模拟技术、半实物仿技术、计算流体动力学仿真技术和单元设备仿真术，以及工艺过程的数据采集与监控技术，建造精化工生产过程安全综合仿真系统，实现工艺过程全状况的动态模拟，分析、验证工艺安全操作规程安全控制方案，培训工艺人员的安全操作能。

考虑到本仿真平台的多种用途，并可以很方便地扩展，在硬件的总体设计上采用分布式结构，由多台工业控制计算机、高性能服务器、高性能PC机等通过高速网络连接组成。包括由实际控制系统、数据信号采集站和现场信号发生站等的半实物仿真系统，由数字控制站和仿分散控制系统（DistributedControlSystem，简称DCS）操作站组成的全数字仿真系统，以及仿真服务器、数据服务器和工作终端等部件。

三、过程安全控制系统设计

应用冗余和容错控制技术，以高可靠可编程控制器为硬件平台，开发安全事故连锁保护和紧急停车顺序控制软件，设计精细化工生产过程专用紧急停车控制（ESD）系统，提高生产工艺过程的安全控制水平。

其中主控制器拟选用故障安全、容错、高可应用性的SIMATICS7-400FH可编程控制器，信号输入输出（I/O）部分拟选用适用于恶劣环境的故障安全分布式I/O模块SIMATICET200M和位处理模块SI-MATICET200S，通过执行PROFIsafe通讯协议的PROFIBUS总线互连。系统对内部、外部故障进行全面诊断，实现在线无扰动切换，使系统安全等级可达SIL3级，即其安全保障率为99.9%~99.99%，完全可作为紧急停车控制（ESD）系统使用。

该安全控制系统的软件由图形用户操作界面模块、基本检测控制模块和安全连锁保护模块组成。安全连锁保护软件模块使用安全矩阵开发软件SIMATICSAFETYMATRIX开发，用已知的事故原因/结果方式组态安全逻辑控制功能，自动生成相关的STEP程序，实现对工艺过程事故发生时的安全连锁保护。

通过探讨基于SDG的自动HAZOP分析、安全仿真和安全控制等综合性技术措施，提高精细生产工艺试验和生产安全系数，减少过程危险，把过程危险性降到最低，减少因安全事故造成的人员财产损失、环境污染和次生化学危害。达到以下目标：

（1）实现生产工艺过程的自动HAZOP分析、内在安全设计，达到ISO9001中对过程风险分析与评估的要求，使改进后的生产工艺过程的安全完整度SIL（SafetyIntegrityLevel）等级提高。

（2）开发的HAZOP自动分析软件能用于生产工艺过程研发各阶段的HAZOP自动分析，包括概念设计阶段的重大危害分析，以及设计阶段、装置开车前、现有装置、装置改造前、装置大修前的危害分析，以及对研究设施和实验室的危害分析。提出有效的设计改进和运行、维护改进措施，提出设计、安装阶段的预防性安全措施，以及运行阶段的安全操作措施，把过程危险性降到最低。

（3）间歇生产工艺过程HAZOP自动分析

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[关键词] 石油化工 管线试压技术 管道工艺技术

目前我国石油的生产是越来越大，可是石油化工装置是以石油裂解加工为主体生产各种燃油，以及是以化工原料为主体的生产装置的，装置内存在着各种工艺介质很多都是有毒性的物质，易燃、易爆的物质和。也就是说，在石油化工装置施工过程中，各类工艺管道的安装质量必须严格控制，严禁其泄漏，否则将造成严重后果。工艺管线安装过程中，为检验焊缝的质量及法兰连接处的密闭性，管线的试压工作是十分重要和必不可少的一道关键工序。

实际上，从标本兼治的理念来看，设计成品的质量对安全生产有着不可忽视的影响。石油化工装置设计安全是预防火灾爆炸事故发生，实现安全生产的一项重要工作。那么要如何保证装置设计安全呢，当然就要严格、正确地执行相关法规、标准规范，特别是强制性标准。

一．石油化工装置管线试压工艺技术研究

1.技术准备。大型石油化工装置工艺管线系统多，走向错综复杂，为了使试压工作正常进行，必须预先做好充分的技术准备。试压前，应根据工艺流程图编制试压方案，理清试压流程，按要求确定试压介质、方法、步骤及试压各项安全技术措施等。

2.管线的完整性检查。管线的完整性检查是管线试压前的必要工作，没有经过完整性检查确认合格的系统一律不得进行试压试验。完整性检查的依据是管道系统图、管道平面图、管道剖面图、管道支架图、管道简易试压系统图等技术文件。完整性检查的方法一是施工班组对自己施工的管线按设计图纸自行检查，二是施工技术人员对试压的系统每根管线逐条复检，三是试压系统中所有管线按设计图纸均检查合格后，申报质监、业主进行审检、质检。完整性检查的内容分硬件和软件两部分。

3.物资准备。管线试压介质一般分为两类：一类是气体，一类是液体。气体一般采用空气、干燥无油空气和氮气等。液体一般采用水、洁净水和纯水等。因此，如果管线没有特殊的要求，试压介质一般多采用水。试压工作是一种比较危险的工作。因此，在此项工作开始前应进行充分的物资准备工作。主要包括试压设备的维护保养、安全检查和进场布设；各种试压用仪器、仪表的校验、检查和安装；试压临时管线及配件的安装布置；试压用盲板、螺栓、螺母、垫片等材料的准备；设备、仪表、阀门、管件、安全阀、流量计等隔离措施的实施；试压中各种安全技术措施所需物资的供应及现场的布置等工作。

4.压力试验。承受内压管线的试验压力为管线设计压力的1.5倍；当管道的设计温度高于试验温度时，试验压力应符合下式Ps=1.5δ1/δ2δ1/δ2>6.5时，取6.5值；当Ps在试验温度下，产生超过屈服强度应力时，应应将试验压力降至管道压力不超过屈服强度时的最高试验压力。气压试验管道的试验压力为设计。对于气压作强度试验的管线，当强度试验合格后，直接将试验压力降至气密性试验的压力，稳压30分钟，以无泄漏、无压降为合格。检验采用在焊口、发兰、密封处刷检漏液的方法。

5.试压安全技术规定。管线试压是非常危险的，应做好各项安全技术措施。液压试验管段长度一般不应超过1000米，试验用的临时加固措施应经检查确认安全可靠，并做好标识。试验用压力表应在检定合格期内，精度不低于1.5级，量程是被测压力的1.5～2倍，试压系统中的压力表不得少于2块。液压试验系统注水时，应将空气排尽，宜在环境温度5℃以上进行，否则须有防冻措施。合金钢管道系统，液体温度不得低于5℃。试验过程中，如遇泄漏，不得带压修理，缺陷消除后，应重新试压。试压合格后应及时卸压，液体试压时应及时将管内液体排尽。系统试验完毕后，应及时拆除所有临时盲板，填写试压记录。试压过程中，试压区域要设置警戒线，无关人员不得入内，操作人员必须听从指挥，不得随意开关阀门。转贴于

二．石油化工装置管道工艺技术

1.塔和容器的管线设计

依据工艺原理合理布置。分馏塔与汽提塔之间的管线布置。通常分馏塔到汽提塔有调节阀组，调节阀组应靠近汽提塔安装，以保证调节阀前有足够离的液柱。分馏塔与回馏罐之间的管线布置。当分馏塔的塔顶压力用热旁路控制时，热旁路应尽量短且不得出现袋形，调节阀应设在回流罐的上部。汽液两相流的管道布置时，管道上的调节阀应尽量靠近接收介质的容器布置，减少管道压降，避免管道震动。如图3所示。由此可见，管线不可随意布放。

2.泵的管线设计

泵入口偏心异径管的使用。泵吸人管道设计是确保泵经常处于正常工作状态的关键。当泵人口管系统有变径时，要采用偏心大小头以防变径处气体积聚，偏心异径管的安装方式如下：一般采用项平安装，当异径管与向上弯的弯头直连的情况下可以采用底平安装。这种安装方式可以省去低点排液。

布置泵的人口管线时要考虑到几个方面的因素：

①泵的人口管支架的设置。如泵的进口在一侧，则泵的入口管支架应是可调式，且人口管及阀门位置在泵的侧前方。

②气阻。进泵管线不得有气阻，这一点很容易被忽视，某些布置虽符合工艺流程图，但在局部会产生气阻现象，从而严重影响泵的运行。

③管道柔性。泵是同转机械，管道推力作用在管嘴上会使转轴的定位偏移，因此管道设计要保证泵嘴受力在允许数值内。塔底进泵的高温管线尤其需要考虑热补偿。

3.冷换设备的管线设计逆流换热

①冷换设备冷水走管程由下部进入，上部排出。这样供水发生故障时，换热器内有存水，不致排空。如作为加热器时用蒸汽加热，蒸汽从上部引入，凝结水由下部排出。

②安装净距。为了方便检修，换热器进出口管线及阀门法兰。均应与设备封头盖法兰保持一定距离，为方便拆卸螺栓净距一般为300mm。

③热应力。换热器的固定点一般是在管箱端，凡连接封头端管嘴的管道必须考虑因换热器热胀而位移的影响。重沸器返回线各段管线长度的分配要恰当，可以防止设备管嘴受力过大。回线各段管线长度的分配要恰当，可以防止设备管嘴受力过大。

三．总结

设计方法和手段的不断进步能有效地提高设计质量。作为设计者，会受生理和心理等因素的影响，容易出现偏差，技术的进步，极大地补偿了人的缺陷。当前，计算机辅助设计CAD正在广泛应用，它使设计工作更高效、更优质，使一些易出差错的环节不复存在。掌握CAD设计手段是现阶段设计者的基本要求，也是设计者知识水平不断更新提高的体现。

参 考 文 献

[1]怀义.石油化工管道安装设计[M].北京：中国石化出版社．

[2]孙秀敏.张敏.石油化工装置设计与安全[M]--甘肃科技.2009.25(3).