化工工藝設計現狀及存在問題

左少華 朱艷 張兵

（天津奧展興達化工技術有限公司，天津 300110）

化工行業發展水平與地區經濟增長速率密切相關。為確保化工生產環節順利開展，還需要加強化工工藝設計管理力度，分析化工工藝設計期間的安全風險識別要點，制定出專項可行的風險控制對策。針對化工企業的工藝優化而言，需多角度、全方位考量，深入分析影響化工生產的問題，結合實際情況進行合理調整，采取針對性的措施，不斷完善化工工藝流程，確保化工設備的良好運行，使化工生產更具安全性、合理性。

一、化工工藝設計改善

化工工藝設計是一項復雜且系統的工作，貫穿于化工生產全過程。在化工工藝設計過程中，應當結合實際生產要求，嚴格遵循生產期間的各項安全規定。現階段化工生產主要包括化學原材料生產、化學條件控制、化學反應以及化工材料提取等環節。此環節危險性高，在安全管控不當的情況下經常會出現各類事故問題，造成巨大的經濟損失及人員傷亡。同時，化工工藝設計工作也具有一定的特殊性，先進科技技術的含量較高，存在著很多未知的物理及化學參數，使安全設計環節需要面臨較多的難點與不確定因素。因此化學工藝設計期間，需要重點關注風險識別與安全控制工作，最大限度控制安全事故發生概率。

二、化工工藝設計特點

（一）資源匱乏

我國化工工藝設計通常使用的參考依據是已知的資料，相關實驗數據和現實操作資料較為欠缺，整個數據的可分析性和完整性并不能經得起反復推敲研究，這樣的設計參考資料的匱乏并不利于提升化工工藝的設計安全性。

（二）不確定性

有些化工物質本身并沒有具體完整的數據，例如化工企業在實際生產過程中如果套用基本信息數據，而沒有對信息數據進行嚴格審核，會嚴重影響信息數據的可靠性和有效性，這對于化工企業的安全生產將會產生直接影響，由于數據檢測環節本身處于缺失的狀態，也會進一步加大化工企業安全風險系數。

（三）工作量大

在化工生產過程中，涉及的設備種類多、管線數量大、對原材料及廢料的處理要求高，需要投入巨大的資金。為從根本上提高化工生產期間的綜合效益，切實增強化工產品市場競爭力，部分化工工藝設計選擇縮短正常設計周期，采用邊開發、邊設計的工作形式，導致實際設計的工作量進一步增長，嚴重影響到化工工藝設計水平。

（四）設計周期性短

為了盡快投入生產，企業能夠給予化工工藝設計的周期較小。這就需要化工企業要盡可能壓縮設計周期。盡可能地吸收以往的經驗，參考企業生產需要的客觀條件，適當的融入最新的生產技術，做好安全高效綠色環保的化工企業工藝設計工作。

三、化工工藝設計現狀

化工生產一般都為大型裝置，所以需要的成本高、工序復雜，如果化工工藝設計出現了問題，就會直接對化工生產形成嚴重影響，導致化工生產的失敗，而這一失敗的結果就會導致大量的人力、物力浪費，給企業帶來了較大的經濟損失，而這也是制約化工工藝創新改革的一大要素，工藝創新本身即需要巨大的成本，加之造成的影響較大，這就影響了企業化工工藝創新的積極性，長此以往，導致化工工藝設計滯后、發展緩慢，缺乏創新發展的動力。

化工生產的成本主要集中在兩方面，分別是化工原材料和建設成本，這是化工生產中支出最多的兩項成本，也是最主要的影響因素。化工生產大都需要機械設備來完成，而大型機械設備的價格極其昂貴，如果企業購買新型機械設備，雖然促進了化工工藝的創新，但也大幅增加了化工生產的成本投入，不利于企業經濟效益的提升，所以大部分化工企業都沿用著陳舊的機械設備。為了最大限度地提升化工企業的經濟效益，化工企業選擇對陳舊的機械設備進行改造或對生產有影響的部件進行維修，不難理解，維修保養投入的成本要遠小于購置新設備的成本。

四、化工工藝設計問題

（一）化工生產管控體系不完善

首先，在生產設備管控過程中，部分企業未能完成相應的維護管理工作，未能成立專業部門負責相關設備保養，致使不能及時發現設備各類問題，從而增加生產安全風險。同時還存在相關維護人員綜合素養與技術水平不佳的情況，很難落實設備檢查工作。其次，化工材料管理過程，由于部分材料具有一定的毒性，并對儲存環境有很大要求，而當企業管理部門未能妥善處理該類材料的儲存工作，極易造成安全風險問題的發生。

（二）工藝設計問題

在化學設計過程中，應注意許多問題。化工過程中的水質處理與化工設備的安全經濟運行有關，確保化學過程的安全運行非常重要。如果不對該部位進行處理，很容易引起腐蝕和鹽水共沸，造成較大的傷害。

（三）設備問題

在不同的化學設計中應選擇不同的設備。好的設備可以提高化學工作的效率。合理使用化學設備不僅有利于工業發展，而且有利于人們的健康生活。化工設備的使用對項目的可持續利用有很大好處。合理使用化工設備，不僅可以提高整個行業的轉化率，而且可以提高鍋爐的利用效率。但是，由于處理過程中污染源很多，化學原料的利用率往往不是很高，這對整個行業都有很大的影響。

（四）員工缺乏專業性

在日常生活中，人們缺乏有關化學設備處置的知識，因此在化學污染問題上存在很大的問題。專業人員應該對員工進行化學技術培訓，以便員工了解基本的處理方法。因此，加大對化學污染的宣傳，有利于人們的健康生活，有利于對化學問題的深入研究。

五、化工工藝設計提升辦法

（一）化工原料運輸和儲存

化工生產過程中使用的原料通常具有爆炸、腐蝕等危險性，首先，在設計之初應當對涉及的所有物料的理化性質進行全面透徹的了解，對運輸、存儲過程中容易產生的隱患點進行深入研究，從本質上杜絕隱患，開展好檢查記錄作業，確保所有的化工原料及產品能夠得以安全規范管理和存儲；其次，應當做好涉及物料安全風險信息的記錄，提前擬定相應的安全風險管控預案，確保管控計劃的可執行性和靈活性，保證物料能夠安全穩定地運輸與存儲；最后，是在運輸環節必須要落實好監管職責，避免在運輸時存在責任推諉的現象。與此同時，對化工企業而言必須要有依法依規的存儲倉庫，做好倉庫管理，防止有禁忌的物料儲存在一起。

（二）重視化工設備選型

化工生產運行設備管理過程中，需要做好相關應急預案，提升其合理性與科學性。在實際管控過程中，從事故原因及失控反應，以及安全性能問題等諸多方面進行分析。在選擇反應器及優化過程中，應充分了解各類化工工藝操作的特點和要求，掌握其安全系數，結合實際工作情況，確定相關設備的選型。在該基礎之上，還應合理運用材料，分析整個生產中的壓力與強度等因素，確保加工工作的可操作性，提升有關材料抗腐蝕性與抗壓性等。結合化工工藝設計實際情況，選擇安全性和性價比較高的材料，降低管道出現斷裂現象的幾率，提升化工生產運行工作的安全系數。

（三）嚴格控制設計、生產實踐安全

嚴格控制化工設計和生產實踐安全，需要充分做到以下幾方面：第一，設計人員應根據化工設計的相關規范進行標準化操作，從實際生產開始就應該做好各種有效的防范措施，降低意外事故出現的概率。第二，由于整個化工生產過程會出現很多的易燃易爆物品，所以一般化學反應條件相對較高，在實際反應過程中還需要各種輔助原料，這樣才能夠保證化學反應的順利進行，降低危險事故出現的概率，做好控制措施。第三，化工生產過程中，為了保證生產安全需要對化學反應的條件以及操作方式進行有效的控制，做好防范措施。舉例來說，在生產廠房車間應配備防火門、滅火器以及防爆區等輔助設備。最后，在化工生產過程中，為了保證工作人員的安全性，在生產環節需要做好工作人員的防范措施，佩戴相應的防護服做好安全檢查。

（四）優化工藝路線設計

化工線路設計優化要做好以下內容：首先，為更好地減少化工工藝路線設計中出現的偏差。在方案設計階段，相關人員應當提前開展好HAZOP 分析活動，充分考慮到工藝路線中的重點難點因素，結合HAZOP 分析結果來擬定有針對性的設計計劃，形成安全風險管控工作方案。唯有結合實際情況并參照現行的法律法規制定更加完善的項目設計等級表，有效避免工藝路線設計過程中的問題和疏漏。最后，現階段BIM 技術已經在很多行業和領域中得以普遍運用，因此我們能夠通過3D 建模來對工程設計予以優化調整，依靠BIM 技術自身所具備的可視化特征來對工程設計進行全面深入地檢查，避免出現交叉混亂的現象，發現問題后能夠第一時間予以處理

（五）合理排放化學污水

當化學過程連續排放污水時，為了回收污水的熱量，必須安裝一個連續的水槽或污水熱交換器。工業化學設備自動排放裝置的設置可以合理控制污水的排放量，并且根據化學原料中溶解的固體含量確定污水的排放量。改革開放以來，雖然我國化學工藝獲得較大的發展，也逐漸重視勘探的工作，但是科技研究成果仍有待進一步增加。化學領域的許多新技術無法準確執行，因此在施工過程中無法保證人們的安全，無法滿足人們的安全，對市場的需要得不到相應補給。

（六）提升化工管道質量

在化工工業設計過程中應加大對運輸管道的控制力度，確保原材料運輸的安全性。在選擇運輸管道材料的時候，應嚴格按照化工生產的標準，盡量選擇耐腐蝕、抗爆性更好、密封性更好的材料。在管道轉彎和接頭的位置相對比較薄弱，這些位置需要重點做好防范措施，防止出現泄漏。管道投入到生產以后，還應該定期進行檢查，及時排除安全隱患，保證化工生產的順利進行。一旦發現管道破損，應立即更換，在整個化工生產過程中，管道就像化工企業的血管一樣，一旦出現破損需要進行立即更換和維護，如果更換不及時就會帶來非常嚴重的化學物質泄漏。

（七）合理運用化工標準和規范

化工工程設計方案應以國家標準以及相關行業要求為準則，才能保證化工工程設計質量。相關設計人員需要不斷提升自我學習能力，自覺接受最新標準和規范，進一步增強理論與實踐相結合能力。設計人員可通過多種渠道進行自我理論知識的豐富與拓展。除此之外，設計人員在收集相關信息資料后，要注意對這些資料的真實性以及實用性進行鑒別，去偽存真，能夠真正運用于化工工程設計工作中去。

六、結語

在化工工藝設計過程中，識別和控制安全風險，除了保障化工工藝生產過程的安全性，還可以提高化工企業的生產效益，繼而有利于化工企業持續穩定發展。因此，在化工工藝設計中，相關人員應對風險識別和控制工作引起重視，并滲透精細化管理理念，使得化工工藝設計安全風險在可控范圍內，為化工企業安全生產提供保障。