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随着化工工业的发展,人们对化工工业中化工工艺设计的安全问题逐渐开始关注。就目前我国化工工艺设计发展现状来说,化工工艺中还存在许多的安全问题,这些安全问题严重影响到化工产品的生产质量。因此,要想解决这些安全问题,就要对这些安全问题进行详细的分析,从而找出合理的控制方法,从而推动化工工业的发展。
1 化工工艺设计理论概述
我国的化工工艺设计的设计流程为:首先要对所要实施的工艺进行流程的设计,针对所要进行生产的产品进行工艺流程绘制,利用计算得出精确的数值,为后期的化工产品生产提供必要的参考数据。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
所谓的安全问题,也就是能够对化工产品的质量造成影响,对化工的生产过程造成阻碍,从而引发生产事故的不安全因素。这些安全因素的存在,使得化工工业的发展受到了严重的阻碍。要想彻底的解决这些问题,就要对化工工艺设计中存在的安全问题进行具体的分析,针对具体的问题提出对应的控制方法,从而对各种安全问题进行有效的控制,以防止重大事故的发生。而化工工艺设计中存在的安全问题及其控制措施主要包括以下几个方面:
2.1 对工艺物料方面安全问题的控制
一般而言,化工工艺生产的产品具有一定的物理形态,在不同的生产阶段具有不同的化学性质,化工工艺生产的产品需要一定的贮存空间,如果贮存空间设置的不合理,使得贮存环境发生改变,化工产品受到来自外界温度或者是其他因素的影响,就可能出现变质,产生化学反应或者是物理反应,从而就会发生一定的危险。因此,要想对这种工艺物料方面的安全问题进行有效的把控,就要对化工产品生产各个阶段物料的物理性质以及化学性质进行全面的了解,从而采取有效的措施,稳定物料的性质,并且要对这些物料在放生物理反应和化学反应后所释放的各种有毒或者是有害物质做到一定的了解,从而可以采取相应的措施,避免危险的发生。
2.2 化工工艺路线方面的安全问题与控制
化工工艺设计中的各条路线都具有一定的联系,如果其中一条路线出现问题,那么就会使得其他的路线也出现问题。因此,在进行化工工艺设计时,首先要注重对化工工艺路线的选择,根据具体的生产要求,选择最为合适的化工工艺设计路线,以保障生产工序的顺利进行。在进行选择的过程中,要注意考虑到各方面的因素,如生产条件、物料、生产设备等,根据实际的生产要求,进行周到考虑,从而减少危险的发生。在对物料进行选择时,要尽可能的选择无毒无害的物料,而且要保障物料在常温环境中能够保持正常状态,最好是能够选择受环境影响小的物料,从而保障物料的安全。在生产的过程中,尽量利用新技术和新设备,通过新设备、新技术来对化工生产中所产生的废气物进行进化,减少排入空气中的废气量,提高空气质量。而且注重对工业废物和废液的回收再利用,从而对环境形成保护。
2.3 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。
2.4 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。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。
结束语
综上所述,我国的化工工业中,工艺设计中还存在诸多的安全问题,可以通过改善工艺物料、工艺路线、优化化工反应装置和管道来对安全问题进行有效的控制,从而保障化工产品的生产质量,进而促进化工工业的稳步发展。
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).
[2]李跃云,董喜红.浅析化工工艺设计中安全危险的识别与控制[J].黑龙江科技信息,2010(3).
关键词:化工工艺;安全问题;工艺设计
我们目前很多化工工艺的设计在生产过程中都存在着安全问题,而化工生产的工艺设计中,化工工艺是影响的安全的关键因素,所以在化工工艺设计中应该对生产中的安全问题进行有效的控制,在化工工艺设计与生产过程中一定要按照相关政策严格执行,对化工工艺设计中可能存在的安全问题进行有效的控制,并且对化工工艺设计要严格控制,这样才能保证化工工艺设计的发展快速稳定。
1、关于化工工艺设计
1.1化工工艺设计的内容
化工工艺设计主要包括三个方面:工艺流程、设备布置、管道布置,首先设计人员要对工艺流程有一定的了解,之后根据工艺进行计算并绘制流程图,然后通过工艺计算和流程图提出设备需要具备的条件,然后交给设备专业的人员,并且提供出设计所需的相关参数,而且还要提供工艺控制方面的参数,以此来作为自控专业仪表选型的依据,然后工艺在根据工艺流程图来进行设备的初步布置,最后在有管道专业根据设备布置图配管完成最终的管道布置。
1.2化工工艺设计的特点
化工工艺的种类有很多,而且规格更是大相径庭,这样的话对于设备的选用就提出了很高的要求,所以化工工艺设计的工作量是非常大的,但是在时间方面又不能太过拖延,这也是化工工艺设计的一个特点,一般来说,化工工艺的总体投资都是非常多的,像反应装置、设备系统等项目都是非常复杂的,热切化工工艺中所使用的材料也是非常特殊的,为了可以更快的投入生产和使用,并且在短期内就可以占领市场,化工工艺的设计必须要具有较高的工作效率,在很多化工企业为了减少设计周期,大多是采用边生产,边设计的方式,这种方式虽然减少了工作周期,往往忽视了安全问题,因此对化工生产中的各个环节埋下了很多的安全隐患,因为各种化工生产规模不同,为了减少化工工艺设计的经费,在一些设计和实际操作没能按照相关规定进行,有的时候为了获得需要的工程数据,化工工艺设计的规模也会进行一定程度的增长,化工工艺设计要考虑最多的问题就是安全问题,对平常生产过程中各个阶段存在的安全隐患都要进行严格的识别和控制,尽可能的将各种隐患都做好相应的安全预案,以此来保证化工生产的安全性。
2、化工工艺设计中的安全问题
2.1化工反应装置的安全问题
化工反应时化工产品的核心,在化工反应中,会出现各种各样的安全隐患,在生产过程中很容易产生安全事故,尤其是在化工反应装置方面,存在着很多不可控制的因素,在反应装置设计时,必须要进行准确的计算和严格的分析,化工工艺设计时要考虑到各个反应物的反应速率和化学反应时产生的热效应,为了准确的控制化学反应,在工艺设计时要严格控制各个材料的进料量,对于反应的热量要准确的控制好,对于设备的冷却能力也要有较高的要求,在控制反应速率方面我们可以设计成多级反应的模式,然而在我们实际的生产过程中,由于各种原因,无法达到设计时的理论数据,所以在生产时经常会对设备产生一定的损害,往往会因为超压或者超温致使化工设备变形,如果这种问题不能及时的解决,那么很容易产生安全事故,针对这一问题,我们在对于化工设备的设计时应该加入适当的压力释放装置。
2.2设备管道的安全问题
在化工生产的过程中,管道运输的材料一般都是易燃易爆、腐蚀性强的物品,如果管道在运输的过程中出现泄露的话,有毒有害的化学物质将会暴露在自然环境中,对环境的危害是非常大的,而且这种情况对化工生产也是很大的安全隐患,如果因为管道泄露而造成化学反应中各成分不能按照设计比例进行反应,那么很容易就会出现一系列的不合格产品,甚至在一些关键的反应中有可能出现超高温甚至是爆炸的情况,在管道方面为了尽量保证安全性,这就对管道的材料和接头、拐弯处选用合适的直径和正确的材料,在这些容易出现泄露的地方都是应该重点关注的,在这些地方不仅材料要有针对性的选择,而且在施工的过程中也要严格按照有关规定来执行,一定不能偷工减料,而且在管道的设计中,应该加入避免出现水锤、气液共存现象而导致危害管道安全的情况出现。
3、加强化工工艺设计安全控制的措施
3.1加强化工工艺路线安全设计
化工生产的连续性是非常强的,而且施工工艺也非常复杂,所以说化工生产中各种生产环节在安全性上都应该做到最好,将危险的可能性降到最低,而且一个环节出现问题那么很可能会影响到整个生产的线路,在化工工艺设计时应尽可能地选择低危险性的物料和反应方式,在可以选择多种方案是应该以安全性最高的情况方式选择,并且在可能的情况下尽量避免危险性高的线路。
3.2化工工艺反应装置的选择
在化工生产过程中,一般都会涉及到多个化学反应类型,如置换反应、取代反应、裂解、聚合、氧化、还原、缩合反应等等,不同的反应有不同的特点,所以在设计时应该有针对性的选择材料,而且在设计时必须要考虑到高温、高压等反应时,容器可以承受的程度,所以说在材料强度和稳定性都是反应装置的设计方面必须要考虑的问题。
4、结束语
化学生产的过程中,常常会涉及到一些危险品,而且化学生产的反应过程大多是高温、高压的条件下进行的,而且在生产过程中还涉及到管道运输的问题,如果在管道的方面出现安全问题那么对整个生产线都有很大的隐患,所以在设计时因该在保证生产线安全的情况下保证设计的快速,高效以及稳定的生产线,只有更快、更稳定的发展,才能为企业创造出更多的效益,并且可以有效的推动我国化工工艺的作用。
作者:李闯 单位:大连海新工程技术有限公司
参考文献:
一、石油化工设备检修工的火灾爆炸事故产生的原因分析
1.存在不安全的可燃物
从火灾发生情况分析,必须有可燃物与引燃物质的存在才能导致火灾发生,从石油化工行业的特点来看,存在着诸多的可燃物,这位火灾的发生埋下了安全的隐患,同时其存在的状态也存在着一定的不安因素,例如,被检修的设备连接管道阀门开关措施不到位,没有按照施工规范设置隔离及盲板,非常容易导致可燃物质的泄露,引发火灾;石油化工工艺的施工环境一般温度较高,在这样的环境中停车降温、降压的速度过猛,温度的骤然变化将会导致设备与管道的变形,破裂,可燃物就会泄露,导致火灾发生;车内清理工作不彻底,导致内部检修前的易燃气体和蒸汽没有进行彻底的清理,排空,置换,导致泄露引起火灾;化学工艺中的设备与管道中的残留物没有排放到指定的安全区域,任意排放,接触到易燃物质导致火灾迅速发生。
2.点火源的控制不到位
石油化工设备检修中可能引发火灾的点火源非常多,其中以明火源、摩擦与撞击为主,电气火花、静电火花、化学反应液可能导致火灾,主要有以下几点:吸烟、机动车辆排气管、没有设置安全防火帽等违章的行为都属于主要的明火源;采用电器设备进行维修的过程中没有按照规范的要求进行操作,在禁火区点火,作业前的隔离措施不到位,应急预案不到位,监护工作不及时都会导致火灾发生;进行吊装、搬运的过程中,会出现碰撞、摩擦、摔滚的过程中会产生火花;检修的装置以铁质工具为主,容易引发碰撞火花;静电、物料从设备与管道的破裂处喷射出火花;高温设备的物料,未待设备内介质的温度降到自燃点以下就与大气相通,引发自燃的现象。
3.管理过程中的失误与操作人员的操作失误
3.1安全防火制度、规范规程不健全
进行化学工艺检修过程中必须严格遵守检修的各项规范制度,如果企业的各项制度没有建立或者不够健全,操作的规程、防火管理规定不够完善,施工的要求不够具体,都将为管理带来一定的难度,如果管理不到位或者是组织不够全面,出现操作失误,非常容易导致火灾爆炸事故的出现。
3.2作业协调不当
是有化工工艺的设备检修最关键的条件就是要具备物的安全,就是要保证设备的安全,在实际的操作中,常常会出现交叉作业的现象,如果协调不当非常容易导致设备的安全因素受到破话,导致爆炸火灾现象的发生。
3.3施工人员素质差
从目前我国石油化工工艺设备检修的现状来看,管理人员的安全意识不足,检修人员的素质不足,无法满足生产的需求,检修人员对消防知识缺乏,安全施工水平差,常会出现违章、违规、违反纪律的现象发生。
3.4消防设施不到位
目前,我国众多的化工企业中,防护用品不足,监管措施不到位,要想防止火灾发生,必须增加设备的资金投入,掌握防护用品的使用,为检修现场配备消防设施,器材,防止事故发生以致扩大,影响企业与人员的安全。
二、防止石油化工设备检修作业出现火灾爆炸的有效对策
1.设备安全防护检修管理工作不可少
首先,落实校方责任,建立检修安全网,加强组织领导,编制包括消防内容的安全检修施工方案,制定详细的安全检修规程与火灾处理对策。
其次,加强检修人员的消防安全教育,制定并落实消防安全技术的工作,提高检修人员的检修作业内容,掌握消防器材的使用手段,熟悉装备,掌握消防安全措施和火灾事故的处理对策,提高人员的安全素质和消防安全水平。
最后,做好检修前的消防安全检查,采取有效地措施消除安全隐患,要对消防是否落实、水压是否充足、安全防护装备、消防器材是否保持完整,做好影响安全的火源、障碍物等的清除工作,保持现场通道、消防通道的畅通无阻。
2.根据设备检修的安全规范流程进行操作
2.1 控制检修停车的安全处理工作
按照既定的方案,缓慢泄压,在完成彻底的泄压之前,不可轻易的拆动设备,要尽可能的倒空设备、管道内的物料,抽净污染物,使其排放到制定的安全区域,采取有效地处理对策,保证其安全性。降温、降量速度应按工艺的要求进行, 以防高温设备发生变形、损坏等事故。
2.2 采取有效的对策消除危险物品
在对设备进行检修的过程中,操作人员必须迅速消除危险因素,使装备恢复到无毒、无害、常压的状态下进行检修,认真核实与设备连接的所有管道,对一些相对危险性较高的产品,毒性较、易燃、一包的介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。对有毒、有害、易燃、易爆气体、蒸气的设备进行置换、清洗。
2.3 加强动火的审批制度
严格控制火源,要在禁火取动火进行施工作业的话,必须根据要求办理动火安全证,包括在禁火区进行焊接、砂轮、电钻等可能出现明火的操作,严格执行防火灭火的措施,提升消防措施,必须经过审查批准后方可作业。在易燃易爆环境中应使用防爆型低压灯具及不产生火花的工具,不准穿化纤织物。对其它火源要做好安全管理工作,实施隔离,保持间距,从操作和设备技术等方面寻求对策,加强控制。
三、结束语
总之,控制石油化工工艺设备的检修质量是每一个化学工人应该做的事,必须从多个角度共同进行,提升安全管理水平,促进化工工艺的施工质量。
参考文献:
【关键词】化工工艺;设计;安全问题
中图分类号: S611 文献标识码: A
引言
化工产品生产中多使用一些有毒有害、易燃易爆的化学品,这些物质大多也被称为危险品化学品,同时,在化学反应工艺中,一般是高压高温,有些反应很激烈,会释放大量的热量,产生气体,极容易引发诸如爆炸、火灾等安全事故。这些潜在的危险有害因素对化工企业来说就像定时炸弹,要想保证化工工艺设计的安全性,就需要对工艺物料、工艺路线、生产设备及电气等方面进行研究。产品生产期核心在于化学反应,只有通过化学反应,我们才可以获得生产需要的化学物质。但是,我们更要考虑反应之后所带来的危险。因此,化工工艺不但要符合标准规范及相应的法律法规,还需要加强安全控制,重视安全危险,对生产过程进行监控,及时的发现问题,解决问题,有效控制和防止事故发生,达到安全的目的。
一、化工工艺设计的特点
1.化工工艺设计时间短、任务重。最为显著的一个特点就是总体投资比较大,设备系统、反应装置庞大,物料管道复杂等,而且工艺设计中所用到的物料都比较特殊。为了能在短时间内占领市场,必须去考虑化工工艺设计的周期,要尽量争取其早日上市。所以,大多化工企业为了缩减建设周期,往往是边设计边开发,有问题就改。繁重的设计任务经常会让部分人员忽略安全问题,埋下安全隐患。
2.化工工艺设计的复杂性。化工工艺设计是极为复杂的,牵涉到许多专业技术,需要相关专业的工程技术人员参与,因此它也是一个系统工程。需要应用到包括化学工程知识、化学工艺知识、机械设备知识、电气安全、自动控制、消防、安全工程等等,同时,各专业、各设计人员之间的配合、协调也非常重要。
二、化工工艺设计中的安全问题
对安全问题的忽视通常会埋下严重的事故隐患,具体而言,是在生产中可能存在的会导致事故或者损失的不安全条件。通常来说,在初始阶段会通过研究尽量采取安全的技术方式,对危险设计、工艺还有物质进行改造或停止使用。如果在不得不使用的情况下,那么就要考虑从化工工艺生产和设计上采取安全的保护手段,避免这些安全问题演变为安全事故。具体来说,在化工工艺设计中需要重视以下几点:
1.工艺物料
在判断物质是否安全时,需要从其化学反应稳定性、活性、理化性质等方面进行分析和辨识,做好辨识的工作有利于在工艺设计中将有危险性的物料排除,保证工艺物料的安全性。
2.工艺路线
通常来说,在一项工艺设计中往往存在着几条工艺线路。在化工工艺设计中将采用哪一条线路能更好的减少或者消除危险性物质使用量,是需要认真考虑的问题。
3.生产设备
从安全角度来考虑化工工艺生产设备的话,不但要求设备具有足够的强度,以防止发生爆裂。同时,设备的密封性必须要好,为了预防发生泄露,还要求设备的严密性足够,在以往的实际使用中,也有不少由于大量反应物质泄露而造成的火灾以及中毒,所以我们更需要保障设备各方面的安全性。
4.电气
在设计电气时需要结合工艺要求,根据工作环境的不同采取对应措施,防止在电气设计中发生由于电气线路设计不当而造成的爆炸事故。
5.管道及阀门
由于管道输送的往往是具有腐蚀性和易燃易爆的物料,所以阀门的安全性不可忽视,它是介质在管道流通中调节介质压力以及流量的设置,对管道安全有着重要作用。
三、加强化工工艺设计安全控制的措施
1.根据不同化学反应类型,增强对化工工艺路线各个环节的安全设计。对这个复杂的系统来说,该工艺路线上的各个环节的安全控制都是非常必要的,任何一个环节发生了设备故障,都会影响到整个的生产路线,使其发生中断甚至破坏。因此,为了保证工艺路线的安全性。必须做到以下两点:
第一,坚持本质安全的理念,在工艺选择中,尽量采用低危险性的物料和反应方一式,选择最为安全的工艺路线。化工工艺设计时往往有多条路线供选择,
在路线选择时,选择使用危险化学品最少的那条工艺路线,这样就可以提高其安全性和可靠性。比如,,由FeCl2生成FeCl3的工艺,可以有两条路线,一条是FeCl2+Cl2FeCl2,另一个工艺是FeCl2+O2FeCl3,前一个工艺使用到剧毒的氯气,而后一个则用氧气,大大提高了安全性;选择最安全的反应合成工艺,如在选择聚合工艺时,可以有溶液聚合,熔融聚合,悬浮聚合、水性乳液聚合等方式。为了安全,就应该尽量选择悬浮聚合和乳液聚合的反应方式;
第二,要加大对该工艺路线上各环节的安全设计。包括投料速度、投料配比、搅拌速度、加热温度、速度、引发剂加入、冷却系统、反应时间控制、尾气排放处理、泄压装置、紧急卸料、反应终止剂紧急加入系统等等,都要考虑周全。
2.对化工工艺反应装置的选择和安全设计。化工产品生产,有很多反应类型,如置换反应、取代反应、氧化、还原、裂解、聚合、缩合反应等等,每一种反应都有不同的特性,有些是放热反应、有些是吸热反应,有些需要催化剂,有些需要引发剂,有此反应非常激烈,有此反应较慢。每一种化学反应,要使其处于可控状态,防止出现因反应不可控而造成超压、超温、甚至化学爆炸的情况。所以反应装置的选择,应根据不同反应类型的特点、设计或选择不同的生产装置。在反应装置设计时,也要充分考虑整个生产工艺的适应性和安全性,要选择合适的反应器类型。其次,反应装置的设计,在化学反应器设计时必须要充分考虑不同化学物质的反应条件。特别是对一些反应速度快、放热量大的反应器的设置,要在设计上充分考虑避免反应失控的问题。为此,需要有紧急冷却系统、反应终止系统,同时,还可以采取保护措施来控制反应,比如在聚合反应生产中,在物料内加入一些阻聚剂,这样就可以达到抑制反应速度的目的,此外,可以通过正压操作来达到阻止外部空气进入设备内部的目的,避免反应釜内发生燃烧、爆炸。对于一些高温高压反应的装置,应做好高压容器结构的安全设计,化工工艺设计中,高压容器的安全设计是非常重要的。必须要保证高压容器的结构强度和结构的严密性,其次,要做好泄压安全措施,设置爆破片、安全阀、紧急排放系统、回收系统等。避免压力容器发生爆炸。
3.采用最新信息和电子技术,提高安全控制系统水平。化工工艺非常复杂,反应中为了保证工艺质量和工艺安全,需要同时控制很多参数,如投料配比,进料速度、投料量、反应温度、压力、时间,以及与工艺相关的许多化学、物理参数。采用DCS系统,也称集散控制系统,可以利用先进的电脑信息控制技术,同时对多参数进行测量、控制调节、分析计算、保证工艺安全和质量。而ESD系统,即紧急停车系统,是一套独立于工艺控制DCS的安全控制系统,它可以根据物料的危险特性、生产装置的安全指标、自动监控生产系统的状况。当可能出现安全隐患时,及时发出警报,当接近事故临界时,能提前预测井自动采取安全措施,如切断进料、开启排放系统、紧急冷却系统、加入反应终止剂、关闭热源、紧急排风,最后甚至停止整个装置,等等,避免出现因人为操作和判断失误出现的安全事故。
四、结语
综上所述,我们必须要将安全问题放在化工工艺设计的第一位,以保障人员和器械的安全。同时,在化工工艺设计中充分重视安全问题,并实行相应的安全控制措施,不但符合生产规范,还能对企业产生积极的影响。
参考文献
关键词:化工工艺、设计、安全危险、问题
前言:化工行业具有一定的特殊性,因此安全问题也非常突出,为了提升化工工艺设计的安全性,需要对化工工艺设计中存在的危险问题进行全面认识。
一、化工工艺设计的特点
化工工艺设计的重要特点即是新技术含量高而且工艺流程独特。但在应用新技术的时候,缺乏相关经验和基础资料可以借鉴,只能通过实践检验摸索。新技术工艺基础设计资料通常是在相关资料和试验数据基础上建立的,但这些数据资料毕竟没有经过实际工业生产检验和完善,数据可靠性和完整性都有待考量。化工装置工艺流程的独特性考量,大量功能都有着特殊要求。再者化工生产工作量大、设备多、总体投资大、管道多、生产过程中的原料、半成品、物料等都需要谨慎处理。管道设计要求也较为特殊,它的设计周期短,想要快速抢占市场,必须缩短各个环节的设计周期,造成当前边开发边设计、施工过程中不断更改设计的现象。工程选定的装置规模有大有小,从节省工程投资的角度,想要保证所有设计完全按照规范去做是不可能的,而必要的数据测试就必须要有一定的规模才能获得一定的产量、测出工程数据。工艺设计的不规范性性给化工安全生产埋下了巨大的事故隐患。
二、化工工艺设计中的安全危险问题
2.1工业物料
工艺物料作为化学生产的前提条件,所采用的工业物料具有特殊性,大多具有易燃、易爆、毒性的物化性质。为了能够快速占据市场,就一定要尽可能考虑化工工艺的具体设计周期,尽可能实现上市,可能会对加工物质的危险性认识不足,不能对装置原料混合,在催化剂下就实现自然分解,不能对因误操作、控制不良而使工艺过程处于不正常状态时的工业物料的详细情况进行掌握。
2.2设备选型
在化学工业设计中,化学反应发挥着基本作用,通过化学反应产生生产所需要的各种物质材料,。因为工业生产存在突况,通过对应设备来减少危险发生的可能性。在现实情况中,可能生产过程过度追求效率,使设备在超过极限的工艺条件下运行,对运转中存在的问题或不完善的防灾措施进行改进,导致在突况下,危险发生的可能性得到增大。对金属材料不进行完全的无损探伤检查,导致结构上存在缺陷。材料的疲劳引起装置的腐蚀、损坏。设备选型能够避免不可知因素发生时危险发生的可能性。
2.3工艺路线
化工反应通过多条工艺路线实现,所以一定要对工业路线的反应进行充分的考虑和分析。从而确定工业路线,降低危险发生的概率。在保证顺产的同时,尽量采用一些没有害处和比较低危险的材料,保证化学反应过程中的平缓。采用催化剂,可以实现对化学剧烈反应的缓和;掌握充足的化学反应的动力学数据来确定爆炸能量;对有危险的副反应充分考虑原料、辅料、催化剂混和后产生的混合反应进行分析,同时对各条工艺路线的异常情况进行检测,连续记录温度、压力、开停车情况以及中间罐和受压罐的压力变动。
三、化工工艺设计中安全危险问题控制
3.1安全问题识别方法
化工工艺设计中安全控制的第一步就是做好安全问题识别工作。设计人员在进行安全识别的过程中首先应当理解到危险因素的定义。通常来说化学工艺设计过程中的危险因素主要是指生产中的事故隐患,并且可以将其具体到生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。其次,设计人员在进行安全识别的过程中还应当对于项目生产工艺的全过程和配套的公辅设施的生产过程进行细致的检查和分析,从而能够在此基础上摸清危险因素和有害因素产生的方式与种类,最终能够有效的提升化工工艺设计的安全水平。
3.2提高防护设备性能
化工工艺的设计和操作的进行,一定要确保安全防护设备的正常运转。它影响设备的运行,也保障操作人员的人身安全。要根据不同的生产环境,采取不同的安全防护措施做好危险控制工作,如在温度较高的地方,应该确保散热设备的正常运转才可以进行相应的安全生产
3.3控制化学反应装置
化工工艺设计中安全控制的关键是化学反应装置的控制。工艺工程师在控制化学反应装置时应当深刻的理解到化学反应是整个产品生产的核心,因此其本身必然会有着许多危险性因素。因此这意味着工艺工程师应当在反应器的设计和选型前需要想到可能发生最严重的事故是什么。此外,由于化学反应的种类繁多,并且反应的速度也较快,因此一旦出现较为严重的失控反应时,工艺工程师应当努力的寻找降低反应速度的方法,从而能够在此基础上切实的提升反应装置的应用水平。
3.4强化生产环节控制
化工工业设计基础材料通常由科研单依照原有的实验数据与相关材料进行编制而成的,因为理论和工业实践还存在一定的差距,数据的可靠性与完整性比不上常规设置,化工设备的工业流程的特殊性导致设备的性能化具有潜在的高要求。化工工业设计的工工作量巨大,整体投资巨大和管道的多种多样,且以为工业物料的特殊性,都要进行特殊考虑,为了尽可能占领市场和缩短周期,一边开发一边进行设计,同时一边建设一边修改设计方案,导致潜在的隐患被不断放大,因而在化工工业生产中对危险进行识别与控制显得尤为重要,不仅需要设计人员的自我修改,更多的是需要基层工作人员的不断反馈,建立反馈体系,实现问题有效互通体质,减少危险发生,强化对工业生产的控制。
3.5采取工艺防护措施
化工工艺设计中安全控制离不开工艺防护措施的有效支持。设计人员在采取工艺防护措施时首先可以从设计和工艺上考虑采取安全防护措施,从而能够促使存在的危险因素不至于进一步的激化。其次,设计人员在采取工艺防护措施时还应当努力的保证设计的安全性,例如设计人员可以在理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性等方面采取对应的措施来获得良好的防护效果。与此同时,设计人员在采取工艺防护措施还应当全面的考虑采用哪条路线才能消除或减少危险物质的量,从而能够确保各种危险性因素不会在化学产品生产的过程中出现。
3.6实现安全综合控制
化工工业的生产与物理、生物技术联系密切,为了保证化工生产的安全系,需要通过不断完善技术,实现多学科的互相延伸,突破技术瓶颈。建立原料、中间体、产物和副产物的物性数据档案。严格遵守《170 号国际公约》和《工业产所安全使用化学品规定》,对各种物质的状态、闪点、沸点、爆炸极限、燃点等性质数据,对物质性质所伴生的危险和可能造成的损失以及损害情况进行了解,防患于未然。在符合相关规定的基础下,将科学技术的创新融于工业生产,实现产值稳定增长。充分发挥人的能动性,大力建设企业文化,安全生产,科学生产,高效生产,加大宣传力度,使员工每个人都能树立安全第一的观念,将安全生产,科学生产,高效生产落实到工业生产中。
3.7增强整体园区设计
化工工艺设计中安全控制还应当适度的从园区整体设计上面来着手。企业在优化整体园区时首先应当考虑到自身的监管能力和职工的工作水平,从而能够在此基础上避免监管力度滞后于化工产品生产的现象。此外,企业在优化整体园区时还应当努力的减少和预防化工工艺设计中的安全危险问题,并且进一步的创建完整性的安全生产标准,最终能够将安全危险有效控制在预期的范围内。
结语:
化工工艺设计是一项具有一定危险性的设计工作,在设计时要严格遵守各种规定和标准,做好各项危险因素防范措施,减少安全事故发生的可能性。
参考文献:
[1]李珊珊.化工工艺设计中的安全危险问题与策略分析[J].山西化工,2014,12(15):61-63.
关键词:化工工艺;工艺设计;安全危险
安全问题是各行各业都应该注意的问题,化工行业由于其自身的特殊性,所以对其安全性的要求更高,化工工艺设计中安全危险的问题更应该大家予以高度的重视。
1 关于化工工艺设计
在整个化工设计过程中,我们必须熟悉它的原则和精神,从而贯彻到其中去。把化工工艺设计中的细节进行灵活运用,既符合规范,又不造成对生产的违背。实现对化工生产的安全高效运行。因为在化工生产中,安全是第一性的,所以我们必须对生产中的安全性进行剖析。
熟悉我们的原材料和产品性质,以便我们对号入座。化工规范把物品的危险程度分为五个等级。它的划分主要是综合生产过程中所使用、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情况来决定的。根据危险等级的不同 我们才能确定防火间距、防爆等级。它对我们选用设备仪表、操作方式、消防器材的选用起到决定性的作用。
2 化工工艺设计的分类
(1)概念设计。概念设计是假象设计,它是按拟建规模工业生产装置进行的,概念设计一般在中试前进行,主要目的是为了检查工艺条件和生产路线是否合理,确定数据和小试补充的内容以及必要时中试规模和中试目的。
(2)中试设计。中试内容和任务主要是检验小试确定的工艺路线和条件;试制产品考核的使用性能;考验工艺系统连续运转可靠性;获取设计工艺必需的工艺和工程数据;考察放大致应和检验校正放大模型;考核杂质积累对工艺过程及最终产品质量的影响;以上内容和业务在检验时可以是全部也可以是部分,视具体情况而定。
(3)基础设计。基础设计是整个技术开发阶段的最终研究成果,目的是提供建设生产装置的一切技术要点。
(4)初步设计。初步设计是精细化工工程设计的第一阶段,它的成果是初步设汁说明书和总概算书。根据基础设计和批准的设计任务书、厂址选择报告,对工程在技术和经济上进行总体研究与计算的具体建设方案。初步设计结果应能满足项目审查和施工推备,材料与设备订货,项目招标等要求,能提供建厂投资依据。
(5)施工图设计。施工图设计是依据上级对初步设计的审批意见,将初步设计中确定的设计原则和方案,根据建筑与非标准设备制作的要求,以图样和文字方式招工艺和设备各个组成部分的尺寸,布置和主要施工方法具体化,明确化,并解决初步设计阶段待定的各项问题。
3 化工工艺设计的特点
化工工艺设计一般来说具有新技术含量高、工艺流程独特等特征。
设计基础资料不完整。设计基础资料一般由科研单位根据已有试验数据及有关资料编制而成。由于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。
由于化工装置工艺流程一般较独特,包括的设备种类繁多、规格特殊,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。
工作量大,具有总体投资大、设备多、管道多,且处理的物料都较特殊。其管道设计也要作特殊考虑。
设计周期短,为了尽快占领市场、缩短建设周期,化工工艺设计往往要打破正常的设计周期,边开发边设计,边建设边更改设计的现象较普遍。
规模大小不一,一般情况装投资,某些设计不可能完全按照规范 规定去做,但有时为了测得所需的工程数据或获得一定的产量,往往也需要较大的规模。
化工工艺设计的以上特点,造成潜在事故隐患有增大的趋势。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。
4 危险识别与控制
危险因素通俗地讲就是生产中的事故隐患,具体地讲就是生产中存在的可能导致事故和损失的不安全条件。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,摸清危险冈素和有害因素产生的方式、种类、位置及其产生的原因,提出合理町行的消除、预防或降低装置危险性,提高装置安全运行对策措施及建议。尽量防止采取不安全的技术路线,避免使用危险物质、工艺和设计。如果必须使用,也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。如若保证设计安全,需注意以下几个方面:
(1)工艺物料。物质危险的辩识应从其理化性质、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。化学反应是整个产品生产的核心,一般通过反应才能得到所需的产物,同时反应也带来了许多危险性因素,在反应器的设计和选型前,往往要想到可能发生最严重的事故是什么,反应器中哪些将导致失控反应,搅拌器有何影响等等。
化学反应的种类繁多,当反应速度快、放热量大或由于设计上的原因使反应器的稳定操作区域很小时,反应器控制方案的设计成为一个非常复杂的问题。由于缺少物质的反应或分解速度及热效应数据,一旦失控反应发生如何降低反应速度、将反应停止、或者放空,需要时如何迅速使反应物不参与反应或进行处理,都是潜在的危险因素。有些化学反应在一定的条件下是很稳定的,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,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,就可能发生失控现象。设计时应确保温度等控制在预定的范围内,以免反应失控。
设备从安全角度讲,不但要求有足够的结构强度,防止爆裂,而且要求密封必须良好。一定要有足够的严密性,止泄露,因为大量介质的泄露会引起火灾或中毒,酿成巨祸。对高压密封结构的要求,首先是安全可靠,运行过程中,在温度和压力有波动,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,那么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,为了防止这种异常情况,一般在容器上装有安全压力释放装置。
(4)管道及阀门。管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性,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。电气设计中,应结合工艺的要求,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,采取相应的措施,防止南于电气设备、电气线路设计不当引起爆炸事故。
5结束语:
整体园区。针对我国现阶段化工园区的特点和现有监管能力严重滞后的现实,应当设立统一的安全监管和危机管理部门,创建完整的区域性安全生产标准化监管模式,构建政府主导、社会中介机构、企业一体化的综合管理体系。三方连带责任追究机制和化工园区相关安全技术标准都亟待完善,最大限度地把园区安全风险控制在可接受的范围内。我国化工园区建设的安全生产整体实施科学化、可视化、网络化的解决方案,全流程、全方位支撑突发事件的综合应对,引领安全生产从被动应付型向主动保障型战略转变。建设全过程、全方位、空间立体的企业安全生产系统,可以有效提高化工园区安全生产水平。
参考文献:
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[3] 刘建友,邹志云,李福庆,等.精细化工生产过程的若干安全系统工程技术问题探讨[A]//2009中国过程系统工程年会暨中国mes年会论文集。
【关键词】化工企业;安全管理工作;日常工作
现代化工产业的快速发展以及进步,在一定程度上推动了化工安全管理工作的发展。所以,目前化工领域的安全管理工作,已经成为相关研究工作人员探究的重点问题。与此同时,提高化工企业的安全管理质量,就能够在很大程度上提升企业的整体工作质量。因此,化工企业在日常工作过程中,需要注重对其安全管理工作的提升。
1.化工企业在正常经营过程中,实施安全管理工作的必要性
无论对于什么单位来说,其安全管理工作是至关重要的。其中,对于化工企业来说,其安全管理工作对企业正常运行,以及企业的员工安全,有着极其重要的作用。所以,化工企业的安全管理工作,可以说是企业正常运营的基础性工作。
化工企业在日常持续经营中,出现安全事故的概率,相对来说比较高。与此同时,所发生的安全事故的影响程度,相对来说比较大。因此,所产生的不良后果,相对于其他安全事故来说,就比较严重。
言而总之,化工企业在日常运行中,必须注重安全管理工作的实行。更重要的是,能够及时的进行安全事故的检测,尽量防患于未然。从而,在一定程度上防止企业财产安全以及员工人身安全受到威胁。
2. 如何在化工企业运行中,加强其安全管理工作
2.1 注重培养以及提高企业工作人员的安全意识
2.1.1 提升企业管理工作人员的安全意识
以前,传统的化工安全管理工作,是以物资作为安全管理核心。简单来说,就是忽略了人的因素。这就需要化工企业的管理工作人员,能够重视对人的安全管理工作。具体来说,企业可以采取各种防护措施,来保护操作工人的人身安全。与此同时,化工企业也可以制定较为严格的工作制度,来确保员工的安全问题。
2.1.2 提高企业普通员工的安全意识
安全意识的存在,是企业实施安全管理工作的基础以及前提。所以,为了能够较好的实施安全管理工作,化工企业需要提高员工以及部分管理人员的安全意识。有些工作人员在日常工作过程中,拥有较少的安全意识。这样就很容易使得他们在工作过程中,不注重安全事故的预防。从而,也就在很大程度上,提高了安全事故发生的概率。因此,化工企业在进行安全管理工作时,需要对员工普及安全知识。从而,提高企业员工的安全意识。拥有良好的安全意识,就能够大大降低安全事故的发生。
2.2 企业单位的机器设备,需要被及时的更新以及置换
化工企业进行正常运行的基础,就是拥有相应的机械装备。但是,在实际工作过程中,伴随着工作时间的增加,机器设备的各项功能,开始有所降低。甚至有些装置设备的安全性能,也开始有所降低。如果,化工企业不及时更新相应的设备,那么其安全事故的发生概率将会大大提升。比如:假如化工企业的设备出现老化而继续使用的话,那么可能会出现某些有害物质的泄漏。这样就可能使得其工作人员的身体健康受到威胁,甚至严重者可能使得员工当场死亡。因此,化工企业的管理工作人员,要及时的置换以及更新其工作设备。
2.3 单位的技术工作人员,注重引入安全系数高的工作技术
化工企业的工艺技术,在不断的更新以及改进中。所以,其技术管理工作人员,可以定期的引入较为新颖的工作技术。尤其是安全系数较高的工艺技术,是化工企业所关注的重点技术。这样就能够在很大程度上,避免安全事故的发生。从而,也就能够大大的提高其安全管理工作的效率。
与此同时,不同化工企业的工艺流程,可能有所不同。所以,最合适的工艺技术可能也有所差异。这就需要化工企业的管理工作人员,注重技术的内部研发工作的实行。这样所发明的工艺技术,相对于其他企业来说,更加适合自身企业。更重要的是,本企业所研发的技术,其优缺点能够被熟练的掌握。从而,也就能够在实际工作过程中,更加方便各项安全管理工作的实行。
2.4定期的进行检测以及排查工作,及时的发现安全隐患
在化工企业的工作过程中,存在一部分安全事故,是可以通过及时的检测避免的。所以,在实际运营过程中,化工企业的工作人员,需要定期的进行检测工作。比如:对具体工艺流程中的相关设备,进行及时的排查以及检测。与此同时,也需要对化工单位的工作环境,进行定时的检查。只有这样才能够保证,化工企业安全管理工作的继续进行。
运用具体的实例,能够对该问题进行更好的表述。所以,在以下的讲解中,我们使用一个例子,进行相关安全管理工作的说明。例如:有些化工企业可能在工艺技术上,存在着一些安全隐患。如果,该单位能够及时的检测,那么该隐患就能够被发现。从而,也就能够采用科学合理的方式,对该隐患进行避免以及防止。然而,假如该化工企业疏忽检测工作,那么这些隐患就可能造成安全事故。甚至,可能会引起其他方面的安全隐患。
总起来说,化工企业需要进行定期的检测,以及及时的排查。这样才能够保证其单位的持续经营。
3. 结束语
对于大部分的企业来说,安全管理工作是日常活动实行的保障。其中,对化工企业来说,其安全管理工作起着更加重要的作用。所以,在实际工作过程中,相关的化工单位一定要注重安全管理工作的实行。
化工类的单位在安全管理上,所涉及的工作部门比较多,隐患的影响因素也比较多。所以,化工企业的安全管理工作,相对来说工作难度较大。但是,经过相关工作人员的努力,现代化工企业的安全管理工作,已经有所改善。与此同时,随着时间的推移,相关化工单位的安全管理工作,肯定还会有所提升。
参考文献:
[1]纳丽丽.关于对化工企业安全管理创新的分析[J].中国化工贸易,2012(07):2-5.
关键词:石油化工安全仪表基本原则设计实施未来发展
中图分类号:P618.13 文献标识码:A 文章编号:
随着经济社会的飞速发展,社会对以石化产品为代表的能源产品的石油化工产品的需求进一步加大,进一步加速了石油化工工业的飞速发展。这种以速取胜的时代背景之下,使得石油化工生产系统不断膨胀、生产环节更加庞杂,为处于高危环境下的石油化工生产风险性更大。如果石油化工系统在设计、建设、管理、运营过程中,程序不科学、管理不规范、操作出现误差,都会产生极大安全生产隐患,严重的还会给人民生命、财产安全带来损失,甚至会带来一场灾难。例如:2010 年10 月24 日大连新港中石油国际储运有限公司(简称中联油) 原油储备基地大火,2010 年9 月24 日广西防城港一化工厂黄磷泄漏引火灾,2011 年8 月28 日内蒙古乌海市乌海兰亚化工有限责任公司火灾爆炸事故,2011 年9 月8 日上海赛科石油化工有限责任公司烯烃工厂乙烯管线发生爆炸与火灾等事件,不仅给企业造成巨大损失,也停滞了企业的发展,教训十分惨痛。在这种背景之下,石油化工装置安全仪表系统对石油化工装置安全运行负有重要监测、预警作用,因此,在设计时必须坚持科学的、高标准的,提高安全等级,在确保系统自身安全运行的同时,提高仪表系统的监测精度,缩短安全状态预警响应时间。
一、石油化工安全仪表系统设计的基本原则
1、确保仪表系统可靠准确性
由于石油化工装置安全仪表的独特作用,设计的仪表系统,必须确保系统能够长期安全、可靠、稳定运行,这是设计石油化工装置安全仪表系统应当遵循的一条重要原则。这就要求在进行设计时,要在系统设计、元器件选择、软件编程上要统筹全面考虑,以确保仪表系统绝对安全可靠。安全仪表系统在生产装置的开车、停车阶段,运行以及维护操作期间,对人员健康、装置设备及环境提供安全保护。无论是生产装置本身出现的故障危险,还是人为因素导致的危险以及一些不可抗拒因素引发的危险,安全仪表系统都应立即作出正确反应并给出相应的逻辑信号,使生产装置安全联锁或停车,阻止危险的发生和事故的扩散,使危害减少到最小。
2、确保仪表功能健全稳定
充分发挥石油化工装置安全仪表的功能,最大限度地满足化工行业对仪表监测数据、安全预警等方面的需求,确保石油化工装置安全仪表功能健全、系统稳定,这也是石油化工装置安全仪表系统设计的重要原则之一。在进行石油化工装置安全仪表设计时,相关设计人员必须要深入研究系统的基本情况,对生产现场进行现场查看,准确把握仪表工作现场的基本情况,以确保所设计仪表功能完备,具有良好的适应性。
3、确保仪表易于维护与扩展
石油化工行业对安全性具有特殊的要求,这就要求必须要加强对仪表的维护与保养,对所选用的仪表要易于安装、便于使用,安全运行周期长、维护简便。在满足仪表监测、预警要求的前提下,要尽可能减少系统仪表安装数量,而且要降低系统安装建设成本,提高系统的经济效益。同时,要立足系统未来发展需要,预留仪表安装空间,以满足未来生产的发展和工艺的改进。
4、确保仪表系统绝对安全
石油化工工业是基于流程的特殊行业,所选用的生产材料一般均为危险化学品,产品也多为易燃易爆品,生产环境较为恶劣,大多为高温高压环境,极易引发各类安全事故。随着石油化工装置的自动化、现代水平越来越高,对产品的精细化作业越来越广泛,生产作业条件越来越安全临界点,从而可能引发危险的可能性也在不断增加,这种严峻形势下,对石油化工仪表系统提出了更高的安全要求。在进行仪表系统设计时,必须确保仪表系统绝对安全,进而确保整个系统的绝对安全。
石油化工安全仪表系统的设计与实施探讨
根据IEC 61511的定义,安全仪表系统是指实现一个或者多个安全仪表功能(Safety Instrument Function)的仪表系统,它通常由传感器(Sensor)、逻辑运算器(Logic solver) 和最终执行元件(Final element) 组成。独立于DCS 之外,但是可以保障二者之间的实时通信,并在DCS 操作站中显示相关数据,完成时间序列记录,方便停车联锁及系统维护等功能的实现。
1、可靠性设计
所谓的安全仪表功能,类似于我们传统说法上的安全仪表回路。一个安全仪表功能由5个要素组成: 传感器,逻辑运算器,执行元件,安全完整性等级(SIL)和响应时间。对于系统的可靠性,主要指在一定时间范围内,可能出现故障的概率状况。在安全仪表系统中,其可靠性可用R0(t)表示,而系统中各个单元的可靠性即R1(t)、R2(t)、R3(t)、R4(t)⋯.等,它们之间的关系可用如下公式表示:
R0(t)= R1(t)R2(t)R3(t)R4(t)⋯
由公式可见,任何一个环节可靠性能的降低,都可能影响整个系统的正常运行。一直以来,人们更多地关注逻辑运算器的可靠性,但是对检测元件、执行元件等可靠性却忽略,造成整个安全仪表系统的可靠性能低,与降低设备风险的要求不相符。对于逻辑运算器的可靠性问题,必须优先符合安全仪表系统控制的安全等级。在此前提下,各个大型安全仪表系统生产商推出了结构各异的系统,如冗余的、非冗余的、三重化结构及四重化结构等。只要系统通过安全等级认证,符合石油化工装置的安全等级,该结构的逻辑运算器就可在装置中应用,发挥安全保护作用。
2、分类与选型设计
在安全仪表系统中,可以选用电气技术、电子技术、可编程技术,也可以直接应用混合组成技术。
当安全仪表系统采取电子技术、电气技术方案时,主要通过继电器来实现整个逻辑连锁过程,但是对于较为复杂的安全性能要求,较难满足,其应用具有一定局限性。随着安全生产的重要性与日俱增,PES 技术日益成熟并发展应用,利用PES 技术完成安全仪表系统的安全联锁功能,已成为各个专业系统应用的首要选择。但是以下几种情况不适合采取继电器:定时器功能及锁定功能;高负荷运转、状态频繁改变;较为复杂的逻辑系统等。一般情况下,在安全仪表系统中,不使用固态逻辑。如果在安全仪表系统中采取固态逻辑,必然应用PEC 作为诊断测试工具。提高了系统运行的繁琐性、复杂性。
3、逻辑运算设计
为了保障石油化工安全仪表系统的高可靠性与安全性,一般选择安全度等级是LIL3 的容错结构或者冗余结构可编程控制器作为逻辑运算器。较为常见的安全等级为SIL3 的逻辑运算器结构主要为:二取一带自诊断,1oo2D;三取二带,2oo3;双重化二取一带自诊断,2oo4D。在应用容错结构的系统中,具备内部冗余的集成逻辑以及并行元件,一旦系统运行发生故障,则系统可以自动识别故障,并完成故障旁路状态,可继续执行指定功能。三取二带功能结构如图1 所示。
图1 三取二带(2oo3)系统块图
三、安全仪表系统的未来发展趋势
在计算机与网络时代,各种工艺技术快速发展起来,而石油化工安全仪表系统正朝着以下几个方向发展:
1、与BPCS 的集成
在确保安全生产的前提下,有关石油化工生产过程的全自动控制中,引入安全生产模块。对于生产过程中产生的各种数据,进行实时监控、分析及预警,可及时发现问题、处理问题。但是在集成SIS 和BPCS 系统时,应严格划分安全区域与非安全区域,并在设计网络及系统过程中,注意符合网络安全需求。
2、与机组保护系统的集成
实现安全仪表系统与机组监控、保护、诊断等有机集成,确保压缩机组在最优控制方案下运行,实现高效率、高质量的工作,提高运行安全性、灵活性、可靠性,对机组进行有效保护和控制。
3、与数据信息的集成
有关信息管理方面,应重点强调数据的实施分类与集成,实现生产控制信息和管理信息的有效整合,完成一体化架构,以改善石油化工企业的“信息孤岛”现象。另外,还应完善专项安全网络数据库,通过网络平台,在各个需要监控的位置安装摄像头,智能化处理摄像画面,不放过任何可能存在安全隐患的迹象,及时报警、及时处理。
安全问题涉及很多专业,这里介绍的仅仅是一些理念。做安全工作要形成一个团队,首先在设计部门内部,各个专家组成一个团队。然后在外部要与业主、制造商和施工单位组成团队。最后一点也是至关重要的一点,就是要加强管理,这要贯穿到生命周期的全过程。
参考文献:
[1] 陈良军,魏道清,蒯戈,何安琴,万曲,刘建领.软测量技术在化工安全生产故障预警仿真系统中应用研究[J]. 自动化与仪器仪表. 2010(03)
[关键词] 农村饮水安全 水处理 水净化 饮用水
[中图分类号] S277.7 [文献标识码] A [文章编号] 1003-1650(2017)01-0290-01
保障饮水安全是当前水利工作的首要任眨而农村饮用水水处理净化工艺技术是其安全工作中的重要实施手段。而水质净化处理技术,就是运用各类工艺方法,将饮用水中的杂质做去除处理,令处理后的水质达到国家《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求,使得经过处理后的饮用水水质不再含有病原微生物、化学物质等有害人体健康的杂质。同时饮用水的观感较好,无异色异味。因此对农村饮用水进行水处理、净化作业,是保障农村饮水安全的重要措施,本文据此对常用的水处理与净化技术做详细的探究分析。
1 农村饮水工程的水处理技术探析
1.1 絮凝池水处理技术
目前在农村地区常用的絮凝池水处理技术主要分为穿孔旋流絮凝池、折板絮凝池、网格絮凝池等工艺类型。其中穿孔旋流絮凝池处理技术是由多个相互串联的絮凝室所构成,需处理的原水经由池壁以高速流入絮凝室内,并在絮凝池中产生旋转作用,令其原水颗粒相互碰撞。并且在多个串联的絮凝池作用下形成旋流,进而强化对原水的絮凝作用影响。各个絮凝室之间连接部位使用孔口做衔接,并且将孔口的断面随着串联絮凝室做逐级扩大,相应原水的流速也会逐级减低。此类水处理技术较为适宜在农村中的中小型水处理厂中应用。
而折板絮凝池水处理技术则通常会分化为三段或多段部分,每段絮凝池会使用折板进行分割设置,具体的折板设置方法又可细分为相对折板、平行折板以及平行直板三大类,这三类设置方法均适宜在水量变化程度较小的中小型水处理厂中应用。而网格絮凝池的平面设置方式择优多格竖井串联而成,水流从其中一格流向另一格,以此上次水流交错流动并最终流向出口位置。同时该技术会水平设置栅条构成絮凝池网格,当原水流经网格栅条的缝隙时,相应水流就会出现收缩现象。此外隔板絮凝池则是最为常规的絮凝池设置方法,较为适宜在规模较大或是原水水质较差的大型水处理厂中使用。
1.2 沉淀池水处理技术
当前农村地区常见的沉淀池水处理技术主要分为平流沉淀池与斜管沉淀池两类。其中平流沉淀池技术的构造相对简单,通常为设计为长方形造型的大面积水池,其对原水的处理成效较好并且可靠性优异,同时对各类原水水质的适应能力较好,在技术操作上也具备简便快捷的优势。而斜管沉淀池技术,则是一类在沉淀池中设置较多平行斜管的水处理工艺,此类沉淀池细分有配水区、斜管区、布水沉泥等区域。在此斜管沉淀区作用下,整个原水水流会呈向上流动趋势,而泥浆则往下沉积,在斜管作用下对原水水质处理的效率也更高。同时此类沉淀池技术所占用的面积相比平流沉淀池更小,因此较适宜在农村的中小型水处理厂中做应用推广,也是当前农村地区所使用的主流沉淀池水处理技术。此外由于斜管沉淀池技术运用中原水在池中的停留时间较短,相应就会在原水本身浑浊度较高的情况下,造成处理后水质仍不达标等问题。因此需要在此类沉淀池技术应用中,尽可能使用浑浊度较低、水质好的原水做处理。
2 农村饮水工程的水净化工艺研究
农村饮水工程主要分为集中式和分散式,两者因规模和受益人口不同,工艺选择上也有很大的差异,集中水处理的工艺较为成熟,而分散式工程的因规模小,管理困难等原因,目前在工艺应用上还存在局限。
2.1 水净化药剂的选用与混合
依据农村地区的原水水质情况、水量变化程度大小以及净化后的水质需求标准,就需要对应合理选取、调整饮用水净化中的混凝剂种类,以及具体的添加剂量。当前我国农村饮用水净化工艺常用的混凝剂主要有聚合氯化铝(PAC)等类型。而混凝剂混合则是指将其扩散于水中并做均匀混合,以此保证混凝剂的作用成效。在混合进程中需要再将药剂扩散入水后,把整个水体做充分搅动,以确保药剂能在最短时间内均匀扩散到水体各个位置中。同时为了减少混合进程中的药剂损耗,并相应为水净化作业提供优异的絮凝环境,需要将药剂放入原水后做剧烈、快速的搅动混合,以保证药剂与原水做充分混合。作业人员为进一步确保二者的混合质量,也可使用离心泵混合、管道混合器混合以及机械混合池混合等手段。
2.2 水过滤工艺
水过滤工艺包含过滤与反冲洗两个环节。过滤环节是将沉淀后的原水由水管导入滤池中,流经池中的滤料层与承托层,原水中细小悬浮物以及胶体物质等杂质颗粒,就会截留于滤料表面以及内层空隙中,实现对原水的过滤净化目的。之后将过滤处理后的清水再通过集水管收集排出。反冲洗环节是将冲洗水通过配水系统注入滤池中,流经池中承托层和滤池,将层中原有的杂质污物冲走带出,其混杂的杂质污物被送入到反冲洗排水槽或管中,以此将沉积杂质从滤池排出。此外工艺选择方面,根据原水水质和水厂规模,对于规模较小、原水水质较好的农村水厂可以只采用过滤工艺。
结束语
农村地区的饮水安全是当地群众正常生活与社会发展的关键前提基础,在各地的饮用水安全工程建设中,应积极采用各类高效、适用的水处理与净化技术,保证对原水水质的处理成效,提升当地居民的饮用水安全质量。
参考文献
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