化工行業(yè)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)規(guī)模化，生產(chǎn)過程會(huì)產(chǎn)生易燃易爆，有毒有害、腐蝕性強(qiáng)的各類物質(zhì)，而且會(huì)伴隨高溫、高壓的因素。在生產(chǎn)中，會(huì)使用各類壓縮機(jī)，如離心式壓縮機(jī)，往復(fù)式壓縮機(jī)，隔膜壓縮機(jī)，螺桿式壓縮機(jī)等。輸送、裝卸和處理的氣體，不僅有空氣，而且還會(huì)有氫氣，二氧化碳、氮?dú)狻?a href="http://www.beijingjieshi.cn" target="_blank" class="keylink">石油氣等成分復(fù)雜的氣體。因此，化工企業(yè)在工藝設(shè)計(jì)過程中，所要考慮的問題很多，尤其是生產(chǎn)過程中的安全問題，不僅有工作人員的安全，還要充分考慮設(shè)備及周邊環(huán)境的安全問題。現(xiàn)階段，化工企業(yè)的安全事故數(shù)量在不斷攀升，一方面危害社會(huì)安全，造成社會(huì)恐慌，同時(shí)也會(huì)使化工企業(yè)效益降低。對(duì)于企業(yè)來說，在生產(chǎn)過程中必須要有效避免安全事故發(fā)生，盡最大可能降低發(fā)生安全事故的概率。在開展化工生產(chǎn)時(shí)，也要借助化工工藝設(shè)計(jì)保證設(shè)備安全，尤其對(duì)于壓縮機(jī)這種接觸危險(xiǎn)性大的物質(zhì)，運(yùn)行過程需要高溫高壓狀態(tài)的設(shè)備的選擇與保護(hù)，才能夠使化工生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的安全性得到有效提升。

    一．化工工藝設(shè)計(jì)概述

    1.化工工藝設(shè)計(jì)基本內(nèi)容

    借助工藝計(jì)算數(shù)據(jù)詳細(xì)繪制工藝流程圖，屬于化工工藝設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，其內(nèi)容主要包括以下三個(gè)方面，分別為管道布置、工藝流程以及設(shè)備布置。壓縮機(jī)在化工行業(yè)的使用，一是化工合成，作為核心生產(chǎn)設(shè)備使用，比如氮肥企業(yè)合成氨生產(chǎn)會(huì)使用大量往復(fù)式壓縮機(jī)，這是由生產(chǎn)過程中需要在高溫高壓條件下決定的；二是作為輸送氣體，由于氣體量比較大，會(huì)選擇離心式壓縮機(jī)使用；三是裝卸車使用，會(huì)使用往復(fù)式壓縮機(jī)或隔膜式壓縮機(jī)；四是動(dòng)力儀表使用，主要是以空氣壓縮機(jī)為主，其它還有保護(hù)氣使用的氮?dú)鈮嚎s機(jī)或空氣壓縮機(jī)等等。

    壓縮機(jī)的布置時(shí)，需要以相關(guān)參數(shù)為依據(jù)合理設(shè)定工藝控制參數(shù)，選擇適宜壓縮機(jī)類型，保證其布置工作擁有完善的工作內(nèi)容，同時(shí)能夠?yàn)轫樌瓿缮a(chǎn)工作提供有效保障。根據(jù)已通過審批的設(shè)備圖紙，將壓縮機(jī)與其它相關(guān)聯(lián)設(shè)備科學(xué)設(shè)計(jì)的和規(guī)劃，布置好與其相連接的管道，并有效連接相關(guān)設(shè)備，使各個(gè)環(huán)節(jié)之間形成一個(gè)幼小的整體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提升工作效率。

    在正常情況的化工生產(chǎn)和化工工藝設(shè)計(jì)中，都存在較為繁瑣的操作工序，在實(shí)際開展工作時(shí)，相關(guān)人員必須合理規(guī)劃操作流程。在這個(gè)操作流程中，首先應(yīng)該完成生產(chǎn)原料提純；其次，應(yīng)該以操作安全為中心落實(shí)設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)的工作，在此過程中需要充分考慮轉(zhuǎn)化設(shè)備特征、原料性質(zhì)等，保證其合理性；最后，完成半成品加工和篩選，并設(shè)計(jì)精美的包裝，確保產(chǎn)品能夠滿足市場(chǎng)。

    2.化工工藝設(shè)計(jì)基本特征

    在生產(chǎn)化工產(chǎn)品的過程中，相較于其它流程，化工工藝設(shè)計(jì)具有更為明顯的危險(xiǎn)性和特殊性。主要是由于化工工藝設(shè)計(jì)存在非常大的工作量，并且化工物料管道較為復(fù)雜。同時(shí)，部分化工生產(chǎn)企業(yè)為了使用更短的時(shí)間將化工產(chǎn)品投入市場(chǎng)，大多會(huì)同步進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)和開發(fā)工作，雖然該方式能夠在一定程度上減少化工產(chǎn)品建設(shè)所需時(shí)間，但是也會(huì)伴隨著較大的安全隱患，因此化工工藝設(shè)計(jì)危險(xiǎn)性較高。另外，由于該方面工作需要以各學(xué)科專業(yè)知識(shí)為依托，所以在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)需要借助各學(xué)科專業(yè)人才。

    二．化工工藝設(shè)計(jì)中影響壓縮機(jī)安全的因素

    1.化學(xué)物料問題

    在開展化工生產(chǎn)時(shí)，相關(guān)人員會(huì)使用各種各樣的化學(xué)物料。這些物料可能是危險(xiǎn)性較高的終產(chǎn)物、添加劑、中間產(chǎn)物、化學(xué)原料以及有毒有害的副產(chǎn)物等。在充分考慮這些化學(xué)反應(yīng)物料理化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，可以將其分為以下幾種類型：一是一氧化碳、氫氣、甲烷氣、石油氣等易燃易爆氣體；二是苯、二甲苯、硫化氫、二氧化硫等工業(yè)上有毒有害的氣體；三是氣態(tài)氯化氫、氟化氫等腐蝕性比較強(qiáng)的氣體，還有一些如二氧化碳、氮?dú)狻⒌趸衔锏纫恍┹^“溫和”的氣體。設(shè)計(jì)人員在剛開始設(shè)計(jì)時(shí)，必須了解和運(yùn)用關(guān)于各種化學(xué)反應(yīng)所用化學(xué)物料的理化性質(zhì)，也要考慮設(shè)計(jì)相關(guān)的壓縮機(jī)設(shè)備，并對(duì)設(shè)備的材質(zhì)、密封、防爆、安全性能等要了解清楚，從而有效避免壓縮機(jī)受到物料理化性質(zhì)的影響。

    2.反應(yīng)條件因素

    對(duì)于大部分化學(xué)反應(yīng)來說，若是在常溫常壓下完成，將只存在較低反應(yīng)原料轉(zhuǎn)化率，目標(biāo)產(chǎn)物的選擇性和回收率擁有很大上升空間，而在高溫高壓反應(yīng)環(huán)境下，可以有效避免產(chǎn)物選擇性差、原料轉(zhuǎn)化率低等問題。但是，在高溫高壓反應(yīng)環(huán)境中也提升了對(duì)相關(guān)壓縮機(jī)材料的選擇，尤其在高溫高壓下，許多物質(zhì)活性增強(qiáng)，比如氯離子的腐蝕性會(huì)增強(qiáng)，加大對(duì)設(shè)備的腐蝕程度。所以，設(shè)計(jì)人員在開展化工工藝設(shè)計(jì)工作的過程中應(yīng)充分考慮化學(xué)反應(yīng)條件影響設(shè)備安全的情況，從而保證化工設(shè)備材質(zhì)能夠滿足生產(chǎn)需求。

    3.工藝流程因素

    在化工生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，仍然有很多反應(yīng)途徑、反應(yīng)機(jī)理沒有得到科學(xué)準(zhǔn)確地解釋，在部分反應(yīng)中會(huì)存在各種各樣的副反應(yīng)，最終導(dǎo)致各種副產(chǎn)品產(chǎn)生。因?yàn)榛瘜W(xué)反應(yīng)存在較高復(fù)雜性，需要相關(guān)人員更加合理地設(shè)計(jì)化學(xué)反應(yīng)器。如果想要借助化工設(shè)計(jì)來滿足安全運(yùn)行化工設(shè)備的要求，相關(guān)人員需要詳細(xì)分析其中可能存在的未知情況和不確定因素。部分化學(xué)反應(yīng)在發(fā)生之初，可能存在穩(wěn)定的化學(xué)反應(yīng)特征，隨著反應(yīng)逐步深入會(huì)不斷出現(xiàn)新物質(zhì)。對(duì)于與之相配套的壓縮機(jī)設(shè)備，因新的物料產(chǎn)生，與之相應(yīng)的溫度和壓力也會(huì)改變，如果按原有物料的條件繼續(xù)運(yùn)行，則會(huì)對(duì)壓縮機(jī)設(shè)備安全性能產(chǎn)生影響。另外，化學(xué)反應(yīng)安全性還會(huì)受到外界環(huán)境理化特征的影響，在設(shè)計(jì)時(shí)還需要重視這一問題。通過以上分析可知，相關(guān)人員想要借助化工工藝設(shè)計(jì)來保證壓縮機(jī)運(yùn)行安全，必須以科學(xué)合理的工藝流程為前提。

    4.設(shè)備腐蝕問題

    壓縮機(jī)在運(yùn)行過程中會(huì)接觸到氣體部分，由于會(huì)有腐蝕性氣體，有的在高溫高壓下，會(huì)產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，還有的會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，這些都會(huì)對(duì)壓縮機(jī)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生影響。

    三．合理選擇壓縮機(jī)設(shè)備，優(yōu)化安全設(shè)計(jì)的措施

    1.合理選擇化工物料

    設(shè)計(jì)人員在開展實(shí)際工作時(shí)，需要充分掌握各種化工物料的理化性質(zhì)，并規(guī)范落實(shí)回收廢料工作，有效回收廢棄的化工物料，開展集中管理，最大程度上避免浪費(fèi)資源的情況。同時(shí)，要根據(jù)物料理化特征合理選擇相關(guān)并與之相適應(yīng)的壓縮機(jī)及化工設(shè)備，能夠控制好產(chǎn)生的化工產(chǎn)品和相關(guān)廢料。同時(shí)，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該盡量選擇安全性較高的化工物料，借此消除生產(chǎn)中帶給設(shè)備的不安全因素，降低發(fā)生物料安全事故發(fā)生的概率，進(jìn)而使化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到進(jìn)一步提升。對(duì)于設(shè)計(jì)人員來講，應(yīng)該在充分考慮化工工藝設(shè)計(jì)進(jìn)度基礎(chǔ)上，嚴(yán)格檢驗(yàn)物料質(zhì)量，只有在確保化工物料滿足相關(guān)要求后才可以在化工生產(chǎn)中使用，從而防止設(shè)備運(yùn)行安全受到化工物料的影響。想要使化工物料擁有更高安全性，相關(guān)人員還應(yīng)該合理儲(chǔ)存各種物料，在指定位置以科學(xué)方法存放物料，定期開展檢查工作，在一定程度上確保設(shè)備的安全。

    2.明確化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)

    由于化學(xué)生產(chǎn)中反應(yīng)比較復(fù)雜，會(huì)帶來多種副反應(yīng)，使進(jìn)入壓縮機(jī)設(shè)備的氣體存在不確定性，因此會(huì)給設(shè)備運(yùn)行過程帶來安全的隱患。在開展化工設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該全面分析生產(chǎn)中可能發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)，主要包括反應(yīng)條件、反應(yīng)原料、反應(yīng)副產(chǎn)物、目標(biāo)產(chǎn)物、廠區(qū)生產(chǎn)環(huán)境以及生產(chǎn)中所用到的催化劑等。在明確上述各種條件后，相關(guān)人員能夠更有針對(duì)性地開展化工設(shè)計(jì)工作，合理選擇相關(guān)壓縮機(jī)及配套設(shè)備，并進(jìn)行壓縮機(jī)在設(shè)計(jì)運(yùn)行模擬中的參數(shù)選擇，保證壓縮機(jī)設(shè)備能夠在最大程度上免受各種化學(xué)反應(yīng)的影響，從而提升生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)的設(shè)備安全。在一般情況下，對(duì)于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)來說，尤其帶有各種危險(xiǎn)性的氣體，第一，壓縮機(jī)需要擁有非常高的密封性，防止運(yùn)行中出現(xiàn)泄漏的情況，能夠有效降低發(fā)生有害氣體泄漏，易燃?xì)怏w引起的火災(zāi)等重大安全事故的概率；第二，應(yīng)該擁有良好的熱效應(yīng)和能量轉(zhuǎn)化性能，避免在高溫高壓中的下復(fù)雜氣體在壓縮機(jī)內(nèi)部運(yùn)行時(shí)由于作用機(jī)理不明，使壓縮機(jī)氣體產(chǎn)生反應(yīng)，帶來熱膨脹效應(yīng)，有效避免產(chǎn)生不安全因素。

    3.設(shè)計(jì)安全的化工工藝流程

    在化工行業(yè)生產(chǎn)過程中，壓縮機(jī)設(shè)備的正常運(yùn)行，需要穩(wěn)定的工藝流程，要使進(jìn)入壓縮機(jī)設(shè)備的氣體保持恒定，就需要設(shè)計(jì)人員有效落實(shí)工藝流程中的安全控制工作，并與設(shè)備運(yùn)行情況和化工物料利用情況相結(jié)合，不斷調(diào)整和改進(jìn)化工工藝流程設(shè)計(jì)方案，避免因化工工藝流程不科學(xué)導(dǎo)致的安全事故。因?yàn)榛すに嚵鞒檀嬖趶?fù)雜的運(yùn)行環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在充分考慮化工生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上，優(yōu)化工藝流程，促進(jìn)化工工藝流程安全性的不斷提升。通過設(shè)計(jì)出更為安全的化工工藝流程，可以更加充分地利用設(shè)備和物料，降低發(fā)生設(shè)備安全事故的概率。在實(shí)際開展工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)企業(yè)實(shí)際經(jīng)營(yíng)情況，合理引入科學(xué)的設(shè)備和化工處理工藝，以安全運(yùn)行為前提，不斷提升化工工藝流程科學(xué)性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)化工工藝流程的過程中，合理利用新型工藝設(shè)備，在選擇壓縮機(jī)設(shè)備時(shí)，在安全可靠的基礎(chǔ)上，能夠根據(jù)工藝流程起到節(jié)能減排的效果，實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境的目的。另外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該合理利用超壓報(bào)警、溫度控制、壓力調(diào)節(jié)等控制及檢測(cè)裝置，在工業(yè)流程中合理配置，進(jìn)一步保證化工工藝流程和相關(guān)設(shè)施的安全性。

    4.強(qiáng)化設(shè)備的防腐保護(hù)

    由于化工生產(chǎn)的本身性質(zhì)，設(shè)備防腐蝕問題不可避免。畢竟與壓縮機(jī)接觸的腐蝕性氣體對(duì)設(shè)備的損害極大，使得壓縮機(jī)設(shè)備的相關(guān)零件需要不定期的更換，給企業(yè)生產(chǎn)造成一定損失，同時(shí)也影響了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以在設(shè)計(jì)和選購過程中，工作人員要綜合考慮設(shè)備的制造和維護(hù)成本、生產(chǎn)工藝、使用壽命、車間生產(chǎn)環(huán)境等方面的因素。第一需合理利用耐腐蝕材料，考慮壓縮機(jī)設(shè)備對(duì)工藝氣體的耐腐蝕性能，避免在生產(chǎn)中受到腐蝕問題的影響，盡量延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。第二，在生產(chǎn)過程中，在不影響生產(chǎn)的同時(shí)，對(duì)設(shè)備提前加入相關(guān)緩蝕劑，能夠延緩工藝氣體對(duì)設(shè)備的腐蝕速度。另外，化工企業(yè)還應(yīng)該要求檢測(cè)人員定期根據(jù)國家和行業(yè)相關(guān)規(guī)范檢查設(shè)備，確保相關(guān)設(shè)施負(fù)荷生產(chǎn)安全性要求，保持設(shè)備在生產(chǎn)中的穩(wěn)定運(yùn)行。

    綜上所述，在化工生產(chǎn)過程中，存在各種不確定的未知情況和危險(xiǎn)性因素，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，需根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的化學(xué)物品合理選擇化工物料、明確化學(xué)反應(yīng)特點(diǎn)。設(shè)計(jì)安全的化工工藝流程，一定要了解選用的壓縮機(jī)設(shè)備的性能，充分考慮到設(shè)備的安全運(yùn)行條件，有效制定相應(yīng)解決對(duì)策，確保化工企業(yè)生產(chǎn)安全，強(qiáng)化設(shè)備材料的科學(xué)保護(hù)，保證工作人員的生命健康。

來源：本站原創(chuàng)