化工工艺管道设计风险分析与安全对策研究

张晨晖

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摘要：现阶段，我国社会不断进步，随着高质量经济发展需求，化工行业基础支柱产业地位越发重要，同时化工行业发展也面临着更加严峻的挑战。化工行业化工设备设计、安装和规范化管理尤为重要，在化工工艺管道、设备设计、布置和安装过程中，需要准确识别化工管道、设备安全设计存在的危险因素，制定规范化的安全事故处理应急机制，提升安全生产事故风险防控水平，保障化工工艺和管道安全运行。

关键词：化工工艺管道；设计风险分析；安全对策；研究

引言

化工企业生产是一个危险性大、专业性强的过程，无论是原材料，还是生产工艺均易产生安全问题，因此化工工程的设备、管道的布置和管材选择的优化设计非常重要。工作人员需了解工艺、原材料，设计出一个切实可行的方案，确保化工工程生产能如期运行，同时达到预期效果。设备、管道的布置和管材选择的优化设计还能让化工企业减少成本投入，更安全、稳定地生产与加工，为企业经济效益提供保障。

1化工工程中管道的布置和管道材料设计的重要性分析

1.1设备与管道布置的重要性

对于一项化工工程设计工作来说，生产工艺是设备与管道布置的选择依据，也是设计基础，因此，设备功能、主要设备、仪表之间的关系必须满足工艺流程。一项化工工程的生产需经过多道工序，所使用设备也较多，其中包括危险性高的化学物质、管道，为保障安全，化工工程的设备、管道布置必须符合安全生产规范，做到分区管理容器、管道，也可以设置相关保护装置或防护装置。除此之外，化工工程设备、管道的布置与管材设计对经济性有直接影响，化学生产工作中，设备、管道的布置直接影响该化工工程的施工进度与质量；设备、管道的成本很高，占据化工工程企业投资额的主要部分，对化工工程有很大影响，如优化设备、管道的布置和管道材料设计即可在保障安全的基础上，减少投资，提高回报率。

1.2材料设计的重要性

管道材料是化工工程安全生产的关键因素，以前相关企业忽略管道材料及设计工作，实际生产中，往往产生各种安全问题，影响企业利益。现阶段，相关企业认识到管道材料的重要性以及设备之间不同管道的作用，越来越重视管道材料设计。化工企业生产环节中，原材料经过加工生产环节形成最终成品。原材料及最终成品均具备腐蚀特性，管道材料需具备抗腐蚀性，加工生产环节的温度、压力因素也对管道材料有一定要求，因此，必须重视管道材料设计工作，才能保障生产环节安全。

2可能存在的安全风险因素

2.1反应设备因素

化工工艺管道安全设计必不可少的是要选择设备合适和维护方便等因素，加强安全生产意识，降低化工管道设备运行安全风险。要立足原料类型特点、化学反应压力与温度，在工艺设计流程上注重适配性选择，合理挑选适配性较好的反应设备和仪器，满足化工工艺正常运转要求。作为反应设备，要保证设备、仪器在长期使用过程中，尽量避免出现裂缝、磨损、蠕变以及疲劳等问题，加强管线、设备和仪器定期检查和抽查检修，及时发现存在的风险点，尽快对存在的管线结构缺陷进行维护，避免产生较大的安全风险。

3.2设计周期因素

化工工艺管线人员本身的设计水平，将直接对化工管道安全生产有着较大的影响。要充分考虑到化工工艺管道可能存在的风险因素进行全面分析，加强生产流程各类相关风险因素排查，开展化工管道风险隐患的有效识别和控制，保障化工厂安全稳定的生产。然而，国内有很多化工企业还是存在很多化工工艺设计不合理的情况，通过长时间监测运行才能获取运行相关的重要数据进行分析，往往这些化工企业只是注重效率，对重要的化工工艺设计时间进行压缩，从而忽略了对化工管道原料、仪器和设备全面的检查和安全检验，导致出现潜在的安全风险。

2.3安全监理因素

化工工艺设备安全性、合理性和科学性，需要设置安全监管工作组，监督管理化工工艺设计参数逐一落实，保障化工工艺设计安全。化工企业应该从影响管线正常运转的风险识别、风险把控和高效管理方面做好监管工作。然而，目前有些化工企业并没有按照化工企业高质量发展配套的安全因素，去完善安全运行监管机制，没有做到化工管线设计、布置和安装全过程的监督管理工作。严重影响了化工工艺管线设计的合理性与科学性，使得这些化工企业可能存在重大危险源、潜在风险点以及事故易发环节部位，当化工企业出现中毒、火灾、爆炸等事故时，无法及时有效地进行处理和消除隐患，导致化工企业不能正常安全生产。

3化工工艺管道设计安全对策

3.1对化工设备的管控

科学选择化工设备能使化工生产高效进行，这就需要设计人员对化工工艺路线进行充分的了解，掌握化工原料的性质特点，根据实际反应特点选择合适且高性能的化工反应设备，避免化工安全事故的发生。在实际生产过程中，由于化工工艺的多样性，往往需要化工设备满足多种不同的反应条件要求，这就要设计人员明确化工设备的承受极限以及在不同条件下的操作要求，从而确保化工生产的安全性。由于化学品种类规格繁多且性质复杂，在化工生产中需要使用很多特殊设备，在设计过程中就需要充分了解工艺过程，确保输入技术资料的完整性及准确性。在采购设备过程中，要对工艺设备的各项工艺参数及整体的特性指标进行详细分析与了解，使化工设备在生产过程中能够充分保证化工工艺设计的顺利进行，从而尽量避免施工单位在施工过程中遇到的误差等问题。另外，考虑到化工原料对化工设备产生的腐蚀性影响，结合实际生产情况，加强对化工设备的维护管理，制定设备维护措施，确保化工设备处于良好正常的运行状态。并且要确保设备检修维护的质量，确保设备完好，尤其是对压力容器，应加大监测和维护的力度，可在工艺设备处设置检漏装置，在易漏处设置警报装置，及时对老旧设备进行更换升级，从而降低因为化工设备的不稳定性引发的化工安全事故发生概率。

3.3环境因素以及设计过程中的注意事项

在进行设计实验时，要对现场环境因素进行充分考量，确保整体环境在可控范围内。对于存在影响的环境因素要进行整合，统一到方案设计过程中，找到相应的管理办法，从而确保其不影响实际作业进度的开展。例如对于管道应用过程中由于其温度低，管道压力出现失衡状况致使管道完整性和使用寿命受到影响的情况，在实际操作时应针对性对温度进行调控，根据实际环境进行温度调整或根据环境选择更具针对性的材料。如在低温段选择配备低温材料，从而有效避免由于现场温度过低，从而使得材料受损现象的发生，对现场环境温度信息要及时收集。同时，针对管道内温度带来的影响进行监督，找到专业性的解决方案，从源头上来提高化工装置工艺管道设计的质量，从而加快其设计方案的推进和落实。选择相应的材料是有效推动设计落实的关键，同时也是保障设计工作有效的重点所在。

在对管道温度进行设计时，要通过理论与实际相结合的办法来确定管道可承受的隔热温度参数，从而促进作业环境温度参数更加符合设计方案。在进行化工装置工艺管道设计时，其材料的选购是其重要部分，因此在进行材料采购时，要明确其技术要求和相关的采购规模，确保其满足实际应用，避免在使用过程中出现材料短缺的现象。通过监控管理的方式，不断提升改进设计方案，使设计工作效率更高。

结语

在化工企业生产过程中，对装置的设计安装至关重要，石油化工装置在进行工作时，工作状态较为复杂，设备装置应用过程存在一定的危险性，对现场生产操作人员的生命财产安全可能具有危害。因此，要不断加强石油化工装置工艺管道的设计，确保装置安装和使用的质量，从而避免安全隐患的发生。

参考文献

[1]高畅宇.石油化工装置工艺管道设计的合理性分析[J].化工设计通讯，2020，46(12)：22-23,37.

[2]李丹妮.石油化工装置工艺管道设计的探讨[J].辽宁化工，2023，52(5)：688-690,700.