试论如何加强化工工艺设计

[摘 要]本文对化工工艺设计的现状作了详细的阐述，包括化工工艺设计的定义、特点以及化工工艺设计中经常出现的问题，并就常见问题提出了促进化工工艺设计良性发展的几点建议和意见，以期对今后的化工工艺设计有所帮助。

[关键词]化工工艺设计; 定义; 特点; 存在问题; 改善建议

中图分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）28-0311-01

1.化工工艺设计现状

1.1化工工艺设计定义

大体而言，化工工艺设计主要包括设备布置、管道布置和工艺流程三个方在，其主要内容是通过工艺计算来绘制工艺流程图，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，这之后工艺专业会根据工艺流程图完成初步的设备布置图，最终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。

1.2化工工艺设计特点

化工工艺设计由于其新技术含量高且工艺流程独特，所以具有其特定的特点。这主要表现在以下几个方面：

首先，化工工艺设计的规模大小不一。由于工艺设计的装置规模有大有小，因此为节约投资，一些工艺设计可能会不完全按照相关的规定规范来进行设计，从而使得工艺设计的规模会出现大小不一的情况出现。

其次，化工工艺的工作量大。化工工艺设计过程中，一些装置总体投资大、管道多、设备也多，再加上处理的物料也非常特殊，所以在进行管道设计时要进行特殊考虑，然而为了要尽快的占领市场，必须要缩短建设周期，这就要求化工工艺设计要拓破正常的设计周期，边开发边设计，有时也会有边建设边更改设计的情况，这也从一定程度上反映出化工工艺工作量大的特点。

1.3化工工艺设计常见问题

由于化工工艺设计本身具有模大小不一、工作量大以及设计基础资料不完整的特点，这就决定了化工工艺设计中存在着一定的安全隐患和不安全因素，因此，安全问题也成了化工工艺设计中的常见问题。这些安全问题涉及到工艺物料、工艺路线、化工反应装置以及管道等方面的问题。

（1）关于化工工艺物料方面的安全问题。由于化工工艺生产中的半成品、中间产品、副产品、产品、原材料分别是以不同的状态存在的，他们均有特殊的化学、物理性质，在一定状态下会产生危险。

（2）关于化工工艺路线方面的安全问题。在进行化工工艺设计时，其中的一种反应有时会涉及到几条工艺路线，因此这就要求工作人员在设计时要考虑采用哪种路线吏生产更安全，工作人员要在进程中力图对生产条件、设备、物料等的使用做到完善的考虑，尽量使用无害的或低危险性的物料;通过降低生产条件的苛刻程度以此来降低反应的剧烈程度;在对新技术、新设备的采用中要减少三废的排放量。

（3）化工反应装置上的安全问题。众所周知，化工反应是产品生产的核心环节，但这一过程出会产生许多安全问题，稍不注意可能会出现严重事故。与此同时，由于化学反应的种类很多，在安全控制方面也存在着一定的难度和有反应失控的潜在危机情况的出现。要对反应装置的设计和选择进行科学的分析和计算。

2.促进化工工艺设计良性发展的建议

针对化工工艺设计中经常出现的安全问题，在化工工艺设计中负责人要不断加强危险识别意识，积极控制事帮隐患，防止不安全技术，避免危险物品及设备的使用，与此同时，要采取一定的控制手段，提出预防、降低、消除其中的危险性，从而使工艺安全高效运转的举措和建议。

（1）工艺物料的选择要把好关。从理化性质、稳定性、燃烧、爆炸特性、化学反应活性、毒性和健康危害等各方面来对工艺物料进行辨识和分析，从而了解和掌握这些物料的特质，以便更好的加以利用。

（2）选好工艺路线。一方面要尽量使用低危险性、无害的物料来代替那些高危险性的、有害的物料;另一方面要尽量采用新设备、新技术以取消中间贮罐带来的危险介质藏量;与此同时，还要减少生产废料、做到物尽其用，从而减少对环境的污染;另外，还要尽量缓和过程中的条件苛刻度。

（3）要选好化学反应装置。对于化学反应装置，要从反应器的选型、设备材质、反应条件控制和设备结构四个方面来选好化学反学反应装置。

在反应设备材质的选择上，要考虑工艺流速、温度、压力、流体以及流体的反应特性、腐蚀特性，选取耐腐蚀性、强度高、可加工性强的材料，与此同时还要注意材质中的杂质也会影响到具体的化学反应的温度，进而引发异常的反应速度，导致反应不稳定而发生危险。所以，一些测温测压、同样会接触物料的材质要加以慎重选择。在设备结构的选取上，要选择结构强度高、防止爆裂、密封性能好的设备，以防泄露。

（4）在管道的选择、使用和设计上，由于管道输送的物料具有腐蚀、易爆炸和毒性，倘若这些有毒有害的物品从泄漏部位滴、漏，不但会污染环境，还会成为安全生产的隐患。为此，在对管道进行设计时，要对任何有可能发生的泄漏进行研究，从管道的布置、振动、材料的选择和应力分析等方面避免泄漏情况的发生。与此同时，还要了解整个工程的工艺流程，明确管道系统在各个工艺流程当中的作用，操作条件、腐蚀情况和工艺各方面的特殊要求，综合实际情况选择阀门和管道的材质。另外，还应注意的是，虽然有时在进行工艺设计时会采用一些软管连接，但是这很容易造成危险，因为管内物料有毒或易燃易爆时，喷出来会造成事故，因此实在没有必要的情况下不能用软管。

（5）装置布置涉及到建筑物构造、设备和通道布置三个方面，因此，在进行装置布置时应考虑其所处的位置是否能让危险物料的距离最短、输送量最少，设备的间距是否能够将火灾的破坏程度降到最低等。另外，在装置布置时要确保布置过程顺利实施，也应将设备占地内的通风情况、防护墙考虑在内。

3结语

化工工艺设计是化工生产能够实施的前提，为此，相关工作人员在严格、正确地执行政府制定的政策法规、标准规范之外，还要通过上述几个方面来找出生产过程当中存在的潜在危险因素，并及时对其中的缺陷加以改进，从而控制和防止事故的发生。

参考文献

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