化工工艺安全管理

2022-07-15

第一篇:化工工艺安全管理

化工工艺管理

化工生产管理是化工企业管理的重要组成部分,是指企业内部产品制造过程的组织管理工作,是以实现产品的产量和进度为目标的管理。内容包括生产计划和生产作业计划的安排、生产控制和调度等日常管理工作。

化工工艺管理是生产技术管理的一部分,其任务是稳定工艺操作指标,保证产品质量,同时力求将新技术应用于化工过程,实现化工过程的最优化。化工生产过程的工艺管理,主要由企业生产、技术部门和各工艺车间的工艺技术人员实施。

工艺管理的内容是工艺文件的贯彻,工艺纪律的监督、检查及宣传教育,生产工艺的整顿和改造。

工艺管理贯彻的工艺文件,有工艺规程、安全规程、操作规程、分析化验规程、事故管理制度等。只有贯彻执行这些工艺文件,才能保证生产安全、高效。工艺管理部门应建立严格的检查制度,工艺管理人员依章监督检查,保证工艺文件的正确执行和生产的安全有序。操作人员和技术人员应熟练掌握并严格遵守有关规程,管理部门要对职工进行技术教育和技能培训,不断提高其业务能力,增强其遵守工艺纪律和职业道德的自觉性。

工艺管理耍负责工艺文件的优化,即整顿改造。随着生产的发展,产品的工艺文件要根据市场对产品质量、规格等方面的新要求以及实际生产状况进行必要的补充与修订,使之不断得到优化,从而保证产品的生命力。工艺管理人员应不断总结生产实践中的经验教训,集中职工的智慧,从合理化建议中找到改进工艺技术的措旆,并积极通过正常渠道使合理化建议得以试验验证,以保证能及时将新的科技成果和来自生产的实践经验、技术革新经审批后纳入工艺文件。在化工生产组织管理中,化工工艺人员具有重要作用。生产一线的车间主任、工段长,技术组的技术管理、改造、核算、安全等,均有工艺技术人员来承担;新产品的开发、试验、设计等工作,也需要工艺人员来完成;其他管理部门也需要一定的工艺人员完成工作。所以,企业需要大量既有真才实学又有良好职业道德的工艺人员组织、实施和管理化工生产。

第二篇:化工企业工艺管理制度

1.目的

为加强生产过程中的工艺管理,严格工艺纪律,确保生产在确定的工艺和操作规程下进行,特制定本制度。

2. 适用范围

本标准适用于公司生产过程中的工艺控制和管理。

3. 术语和定义

A类指标:指由科技处确定的在公司产品生产中起主导作用和重要的中控指标。 B类指标:指由车间在本车间的产品生产中起重要的中控指标。

C类指标:指由工段确定的在本工段范围内的中控指标。

其中, B类指标z中包含A类,C类指标中包含B类。

工艺管理:包括《安全操作法》的管理、产品中间控制指标的管理、关键工序控制点的管

理、工艺变更管理、日常工艺管理等内容。

4. 工作职责

4.1 科技处全面负责公司(含精化公司)工艺管理工作,是公司工艺管理工作的主管部门。

4.2 车间(精化公司)全面负责本部门的工艺管理工作。

4.3 调度处、安全处等相关职能处室协助科技处进行工艺纪律检查。

5. 工作程序

5.1《安全操作法》

5.1.1编写

5.1.1.1 公司所有产品的生产都应编写《安全操作法》,以保证操作在规范、可控状态下进行。

5.1.1.2 《安全操作法》由科技处组织生产车间有关人员起草,具体包括以下内容:生产目 的、岗位流程简述、开车前的准备工作、开车操作、正常操作、正常和紧急停车操作、工艺控制指标、异常现象及处理办法、安全注意事项、环境保护等。具体按照“附录1:岗位安 全操作法格式”要求编写。

5.1.1.3 编写步骤:

(1)、起草:车间工艺员或相关人员按照5.1.2要求起草。

(2)、初审:车间工艺主任按下列要求进行初审,并签署修改意见:

A、是否符合本办法附录1的格式和要求。

B、原料规格、产品执行标准是否准确。

C、工艺控制指标是否符合车间生产实际和工艺要求。

D、计量单位是否采用法定计量单位。

E、文字表达是否准确、简明、逻辑严谨。

(3)、复审:科技处对安全操作法初稿进行全面审核,提出审核意见,与起人员商定后,由起草者进行修改。当双方意见不一致时,由总工程师裁定。

(4)、终审:科技处组织质计处、安全处、调度处、企管处及其他部门按下列要求进行终审会签,并签署意见。

A、质计处主要会签产品质量标准是否准确。

B、安全处主要会签关于安全、工业卫生等方面的指标及相关内容。

C、调度处主要会签生产平衡、车间协调之间的事宜。

D、企管处会签标准化及有关横向平衡事宜。

E、其它相关部门根据本部门的工作要求会签操作法的相应内容。

(5)、发布实施:《安全操作法》终审通过后,由生产副总经理和总工程师审批后发布实施。

5.1.2 执行

5.1.2.1各岗位操作人员应严格按《安全操作法》要求规范操作和控制,不得违章操作。

5.2.2车间主任、工艺员负责督促、检查操作法的执行情况。

5.1.2.2 在执行中若发生与生产实际不一致时,车间工艺员应及时进行调查和分析,查找 原因,制订《纠正和预防措施报告》,并进行跟踪验证。对于上述过程应书面向科技处提报告。

5.1.3管理

5.1.3.1《安全操作法》由科技处按照《文件管理管理制度》发放和管理。

5.1.3.2《安全操作法》原则上每4年修订一次。到期车间认为无修订必要,应书面报告科技处,经批准后方可继续使用,延长期最长不得超过两年。

5.1.3.3 若遇生产工艺发生变化与操作法不一致时,车间应向科技处提出修改申请,修改程序按制定程序执行。

5.2 产品中间控制指标(简称中控指标)管理

5.2.1 对于中控指标实行A、B、C三级分类管理,即科技处对A类管理指标进行监督管理, 生产车间对B类管理指标进行监督管理,工段对C类管理指标进行控制和管理。其中,要求

B类管理的中控指标应包含A类,C类管理的中控指标应包含B类。

5.2.2 各种中控指标的类别,由科技处与车间根据指标在生产过程中的重要程度确定后报总工程师批准。

5.2.3 中控指标合格率的计算:

(1)、单项中控指标合格率

Ai=nni

n×100%„„„„„„„„„„„„„„(1)

式中: Ai——单项中控指标合格率%

n——在考核期内,该项中控指标化验或记录总次数。

n1——考核期内,该项中控指标化验值或记录值不合格次数

n(2)、中控指标总合格率 Ai

A总=i1

n×100%„„„„„„„„„„„„(2)

式中: A总——中控指标总合格率%

An ——在考核期内,单项中控指标合格率%

n——考核期内,考核中控指标总项数

5.2.3中空指标合格率的考核值由科技处根据历史资料和工艺要求确定后,报总工程师批准执行,中控指标合格率每年修订一次。

5.3关键工序的管理

5.3.1 确定原则:

(1)、对最终产品的质量、性能、可靠性产生重大影响的工序。

(2)、对产品成本产生重大影响的工序。

(3)、对产品重要质量特性形成的工序。

(4)、工艺复杂、质量不容易保证的工序。

(5)、对操作人员技术要求高或发生问题较多的工序。

5.3.2确定:

科技处根据产品5.3.1确定关键工序,并通知相关生产车间。《关键工序登记表》由科技处填写和存档。

5.3.3 管理:

关键工序应在中控指标、设备管理、人员培训等方面实施重点管理。

5.3.3.1 中控指标管理:

(1)、科技处工艺管理员除检查A类中控指标外,对关键工序的中控指标进行重点检查,

发现脱标或超标现象,及时下达整改通知,督促所在车间整改,确保关键工序的中控指标在规定的范围内。

(2)、车间工艺管理员除检查B类中控指标外,对关键工序的中控指标进行重点检查,发

现异常及时采取措施进行整改;每月对关键工序的中控指标进行统计,填写《关键工序管理月报表》,一式两份报科技处和质监计量处。

(3)、工段应随时对所属关键工序中控指标进行严格监督。

5.3.3.2 设备管理:

(1)、设备处对关键工序设备进行重点管理,每月组织检查并建立检查记录,发现异常及 时组织有关车间进行检修维护,确保关键工序设备运转正常。

(2)、车间、工段应随时进行关键工序的设备检查,并建立运行、检查与维护记录。

5.3.3.3 人员培训

车间应对关键工序操作人员进行业务技能培训,不断提高业务素质和操作技能。

5.3.4调整

当生产条件发生变化、新增或变更关键工序时,科技处按照5.3.1规定对关键工序控进行重新调整和确定,调整程序与确定程序一致。

5.4 工艺变更管理

5.4.1 当出现下列情况之一需要对现有工艺进行优化改变时,车间应详细填写《工艺变更申请单》(一式两份),向科技处提出工艺变更申请,经批准后方可实施。

(1)、工艺配方超过工艺规定的范围。

(2)、改变生产装置的型号、结构、大小。

(3)、改变工艺流程或工艺管路。

(4)、中间控制指标的增加、减少,控制值的改变。

(5)、在正常生产的装置或流程内进行科研性试验、生产性试验和新产品的扩大化生产。

(6)、有关工艺文件的修改。

(7)、主要原料或产品标准的变更。

5.4.2 工艺变更如涉及到其他职能部门,申请单在提交科技处前应经所涉及部门负责人审核后签署意见。

5.4.3科技处对《工艺变更申请单》进行认真研究,签署明确的审核意见,然后交由总工程

师、生产副总批准后方能生效。批准后的《工艺变更申请单》一份由科技处存档,一份返回申请部门执行。

5.4.4 当因生产、管理或其它特殊原因,公司认为必须进行工艺变更,经科技处申请、总工程师批准后,由科技处下达书面通知执行。其通知书代替《工艺变更申请单》存档备查。

5.4.5 双革项目、技改方案等都是工艺变更申请的另一种形式。凡是经过公司批准的双革项目、技改方案,不再另外填写《工艺变更申请单》,由申请部门将方案提交科技处作为《工艺变更申请单》备案存档。

5.4.6 二车间《聚合配方调整通知单》应提交科技处备案。

5.5.日常工艺管理

5.5.1生产车间每月应对本车间工艺情况进行分析,工艺分析内容包括:

(1)、车间B类中控指标的完成情况。

(2)、车间各产品的产量、主要消耗、质量指标完成情况。

(3)、生产中发生的不正常现象的原因分析和采取的措施。

(4)、工艺与生产的动态变化。

(5)、关键工序控制点的运行情况。

(6)、与工艺有关的管理、技改等内容。

5.5.2科技处每月编印一期《工艺技术》,发到产品车间、工段、相关处室及公司领导,对公司的工艺管理情况进行通报。

主要内容包括:产品质量、消耗完成情况;车间工艺分析;工艺、环保检查及考核情况; 工艺变更情况;与工艺管理相关的重大事件;技术人员撰写的交流文章或论文。

5.5.3科技处每月召集一次工艺例会。

5.5.3.1 工艺例会由科技处长主持;参加工艺例会的成员:科技处长、公司工艺员、车间工艺员,必要时可邀请相关职能处室及工艺主任参加。

5.5.3.2工艺例会的内容:车间工艺员汇报当月工艺管理和生产动态情况、工艺管理需要公司或职能部门协调的问题、安排部署下月的工艺管理工作。

5.6 .工艺纪律检查及考核

5.6.1检查、考核内容:

检查包括《安全操作法》的执行情况、关键工序控制点的管理情况、工艺指标(中控制标)的控制和执行情况等

5.6.2 检查、考核办法

检查实行公司、车间、工段三级检查和职能部门抽查、日常检查相结合的办法。

5.6.2.1科技处每月5日前将检查结果汇总提出处理意见后报送企管处。

车间每月5日前将内部工艺分析、检查情况汇总提出处理意见后报送科技处。

工段每月5日前将内部检查情况汇总提出处理意见后报送车间办公室。

5.6.2.2 公司检查

(1)、科技处主要检查公司范围内工艺纪律执行情况、车间工艺管理工作,重点抽查A

类中控指标和关键工序控制点。对查处问题提出明确的处理意见,每月不少于8次。

(2)、相关职能处室协助科技处对工艺纪律执行情况进行检查,对违纪现象及时通知科技

处进行督促整改。

5.6.2.3 车间检查

(1)、主要检查车间工艺纪律执行情况、工段工艺管理工作,重点是检查B类指标和关

键工序指标,对发现问题立即提出整改要求。每月检查不少于16次,并做好记录;

(2)、重点检查对关键工序控制点的中控指标进行检查,发现异常及时督促整改。每月对

关键工序控制点指标进行统计,填写关键工序检验结果月报表,一式两份每月5日前报科技处和质检计量处。

(3)、车间工艺员每月初对上月的生产运行和工艺检查情况进行总结和分析,统计车间中

控指标合格率,每月5日前报送科技处。

5.6.2.4 工段自查

(1)、工段应随时监测工艺纪律执行情况,确保各项工艺纪律得到严格执行,使生产操作 和控制在有序状态和可控下进行。

(2)、工段每月对工段中控工艺指标合格率统计一次,做好检查记录。

5.6.2.5 工艺纪律检查过程中形成的记录一律填写在《工艺纪律检查记录》中,具体按《质量记录控制程序》执行,保存期限三年。

5.6.3 问题处理

5.6.3.1处理标准:

(1)、未经批准进行工艺变更者或擅自改变产品的原料规格、品种者,扣责任人奖金分

30-100分;

(2)、指标长期脱标未及时采取措施整改者,扣奖金分10-30分;

(3)、中控指标脱标,根据指标类别分别进行处理:

A类中控指标(含关键工序控制点)扣奖金分20分;

B类中控指标,扣奖金分10分;

C类中控指标,扣奖金分5分;

(4)、车间工艺指标合格率比要求指标值每降低1%,扣奖金分20分;对经公司同意暂时放 宽考核的工艺指标,可暂时不纳入统计范围。

(5)、工艺员未完成工艺检查情况记录的扣奖金分5分。

5.6.3.2 车间、工段内部工艺纪律检查发现问题参考上述规定和车间实际情况进行处理。

5.6.3.3确因生产能力、外界条件限制等因素使某项工艺指标达不到要求的,车间要提出申请,分析说明原因并明确限期整改措施,由生产副总和总工签字同意后,在确保安全的前提下,可在规定期限内放宽考核。

第三篇:浅谈化工企业工艺指标的管理

化工企业是一个连续化程度很高的企业,各工序问环环紧扣,各工序间的工艺指标紧密相连,而工艺指标对产品的产量、质量以及对化工设备、安全生产、环境质量都息息相关,所以,对化工企业来讲,工艺指标的管理就显得尤为重要,下面就化工企业如何管理工艺指标谈一些粗浅的看法:

1、以主要的工艺指标的考核作为成本考核的重点

化工生产连续性强,操作难度大,工艺指标的控制是化工生产的关键,而工艺指标的波动就意味着对产品的产量、质量将造成影响,会引起产品成本的升高。对一个自动化程度不高的企业来说,如何管理好工艺指标就显得尤为重要。要使我们的每一个员工都认识到自己所做的工作对整个企业的效益来讲都是至关重要的,这就要求我们每一位操作人员,不仅要对操作工艺完全掌握,更应该对每一项工艺指标严格操作,要按时、真实作好每一项记录,不能为了自己眼前的利益弄虚作假而牺牲了全局利益 各级管理人员要做到及时收集、整理、统计、分析,对当日出现的指标波动作好原因分析,及时调整,避免因此而造成的产品产量、质量的影响,以及有可能造成的对设备寿命的影响、对生产安全造成的威胁、对大气环境造成的不良后果。所有这些影响都将影响到产品的成本,都可能造成产品成本的提高。对于工艺管理人员来说,要经常到生产第一线督促、检查,对连续出现的不合格项,令其限期整改,并经过科学的核算,对其进行必要的处罚。这样才能使每一位员工都清楚的认识到自己不仅负责产品的生产,而且认识到自己所做的工作(工艺指标的操作)对产品成本的影响,使工艺操作直接与经济效益挂钩,从而使人人关心生产,人人了解自己工作对企业的重要性,提高对工作的自觉性,更加爱岗敬业。

2、工艺指标对上下工序的影响

由于化工生产的连续性,上道工序的产品是为下道工序提供原料,下道工序是上道工序的用户。为了使用户满意,每道工序都必须严格控制好工艺指标,避免指标波动造成的不合格品进入下道工序。如果下道工序出现的质量问题是由于上道工序出现的不合格品造成的,而为了全局利益,上道工序不得不把不合格品送出去,那么,经过核算上道工序必须给下道工序以一定的经济补偿,从而体现出谁管理、谁负责,作到奖罚分明,进一步促进上道工序更好的改进工作,为下一道工序提供优质、满意的产品。

3、工艺指标的管理对环境的影响

进入二十一世纪,人类对环境的认识更加清晰。而化工企业大都是易污染环境的企业。因此为了人类共同生存的空间,我们要提高环保意识。对于化工企业来讲,工艺指标的波动,不仅影响产品的产量、质量,而且对环境影响非常大,对某些工艺指标来说,国家有严格的排放控制标准。本着对自己、对他人、对国家、对人类负责的态度,操作人员以及各级管理人员应严格按照国家规定的排放要求控制,使我们生存的环境空间更安全、更洁净。

综合以上几点,我认为,对化工企业来说,工艺指标的管理是非常重要的,它不仅关系到一个企业的生存与否,更关系到我们人类共同生活的空间,因此我们要全力以赴把工艺指标的管理提高到意识日程上来。

第四篇:化工工艺安全设计危险原因与对策论文

摘要

:中国的科技随着社会经济的迅速发展也迈上了新高度,各个行业都得到了较大的发展,尤其是化工行业,其与其他行业相比,有其自己的独特之处。化工工艺的设计及其生产本身就是一项危险的作业,生产和设计过程中事故和危险也是时刻伴随着,各个流程安全措施有待改善,隐患有待排除,应该去认真对待存在的问题。本文将对化工工艺安全设计中的危险原因做出几点说明,并提出相关应对措施,希望能够对读者有所帮助。

关键词

:化工工艺;安全设计;危险原因;对策

化工行业本身就是一个高危行业,生产过程中接触到的大部分化学物质都是有毒的,有些物质毒性很高且危险性大,在工艺设计中必须严格按照相关的法律法规及其行业标准要求进行设计,全方位的保证工艺生产的安全度。行业的发展核心就是化工工艺安全设计,在进行设计时要全面考虑危险存在的原因,根据原因制定应对措施,尽可能的降低风险发生的概率。

1化工工艺安全设计危险原因及分析

1.1反应器

化学反应作为工艺设计的重要因素之一,其反应的是否完全决定着工艺设计的成败,所以选择反应器是关键。一般情况下在进行化学反应过程中多多少少都会产生一些对实验结果起反作用的物质,降低了反应速率,有些反应甚至会增加反应的危险系数,所以设计人员应该对于此类问题予以充分的考虑,不同物质反应的原理大不相同,所以要针对不同的物质选择呢具有针对性的反应器。对于那些在化学反应过程中会产生大量的热量或者会吸收大量热量的反应,应该选择耐高温或者是防爆的反应器,并制定好危险应对措施。几种常用反应器:①釜式反应器,适用于实现液相单相反应及多相反应;②鼓泡塔反应器,适用液相也参与反应的慢速反应、中速反应及放热量大反应,如各种芳烃和石蜡氯化反应;③固定床反应器,适用实现气固相催化反应,例如烃类蒸汽转化炉、氨合成塔及二氧化硫接触氧化器等。

1.2工艺原料

很多化学物质本身就具有很高的危险性,接触水或者空气中的氧气就会发生剧烈的化学反应,如果操作不当或者保管不善,会对国家和企业带来巨大的损失,影响工厂的正常生产,危害周边环境[1]。化学物质在存放时要进行分类,不同的危险级别的化学物质要选择不同的安全等级保管。在化学反应操作过程中,对不同的物质的反应原理充分了解,且针对本身存在的危险做好相关措施,防止危险事故的发生和扩大。

1.3输送管道

在化学反应过程中大部分产物都是高危物质,具有易燃易爆或者具有强腐蚀性。所以在选择输送管道时要根据物质的物理性能和化学性能及其反应物的特性选择相应的管道材质和管道压力等级,对于易燃易爆的物质,应该选择防爆密封性能好的管道,且要考虑静电的影响并做好消除静电的安全措施,对于易震动的管道应该选择抗震性能好的管道,输送高温物质时应该选择耐高温的管道材质并考虑相关膨胀系数的影响。

2化工工艺安全设计改进对策

2.1控制化工原料

化工行业所需的原料多种多样,物质存在的形式也截然不同,且各种物质都有自己的存储方式。相同物质的不同的状态化学性能也可能会有所不同,所以需要我们全面了解化学物的物理和化学性质,并在存储和运输过程中做好相关措施,尽可能的减少危险因素的存在。

2.2合理选择工艺

得到一种化学物质有多种方法和不同的工艺流程,所以要结合专业基础知识和自身的实践技能并考虑经济适用性,选择合理,节约成本的工艺路线。设计人员在进行实验时,要尽可能的选择无毒无害,在反应过程中危险性小的物质,根据实验原理合理的运用催化剂,尽可能在不污染环境的基础上提高工艺的效率。实际操作时,如果选择危险系数小的实验原材料,则对实验的设备及操作人员的要求也会相对降低等级,减少操作成本。实验时尽可能的选择新设备,这样既可以保证实验的成功率,还能减少反应物质的产生对环境的影响。

2.3强化安全设计

设计路径繁琐,连续的特点,只有严格准确执行系统操作,才能实现整体完善设计,使用更方便。设计的整体性较大,在设计中如果任何一个环节出现问题,都会影响到化工的正常生产和可能造成重大的经济损失。设计人员需根据相关规范、法律及法规等,设计化工工艺,并对工艺流程及安全设施等反复论证,确保设计具有前瞻性、安全性、科学性及可靠性。设计人员需要把安全设计作为设计核心原则,参考既往科学实践,组建监督部门,并建立健全监管体制,确保工作有章可循,达到防范风险及安全监督目的,控制或减少发生安全事故概率,利于工厂良好、稳定、有序发展。监察部门应做好本职工作,不定期或经常性的检查相关安全措施及应急措施是否到位,核实工作计划,抽检产品,巡查现场,排除隐患。对工艺路线设计进行完善,将危险最低作为设计原则。

2.4做好化学反应防护

化工厂应该配备安全必须的应急用品和必要的防护措施,包括移动式及手提式灭火器、防毒呼吸面具、防护服、救援担架等;制定好相关安全管理制度,安排质量检查人员,对设备进行定期的检查发现问题进行及时的维修。通过各种安全手册的发放和组织员工进行安全教育,加强员工的安全意识和增加遇到问题的及时处理问题的能力,减少人员的伤亡。

3结语

化工工艺安全的设计能够保证人员和财产的安全外,对于提高化工的生产效率也有很大的影响,只有对存在的问题足够的认识,对产生的问题的原因深入的了解才能对危险因素采取必要的安全措施,才能够保证企业正常的运转和发挥最大的生产效益。本文根据化工工艺安全设计中存在的危险因素提出相关对策和建议希望能够帮助需要的人。

参考文献:

[1]金阿铭.化工工艺安全设计中的危险因素及解决对策[J].黑龙江科学,2015,01:34+37.

[2]芮国芬.化工工艺安全设计中的危险因素以及解除途径探索[J].现代工业经济和信息化,2015,01:40-41+99.

第五篇:化工企业高危险工艺装置 自动控制和安全联锁

目 录

一、化工企业工艺装置危险性分析

(一)高危险生产装置的危险性

(二)高危险储存装置的危险性

(三)人工手动控制的危险有害因素

二、常用的自动化控制和安全联锁方式

(一)自动控制和安全联锁的作用

(二)常用的自动控制及安全联锁方式

(三)典型控制单元模式

三、安装(改造)自动控制和安全联锁装置应做的主要工作

(一)对工艺装置进行风险分析

(二)制定安装(改造)方案

(三)做好实施的各项准备工作

(四)安装、调试和投入运行

一、 化工企业工艺装置危险性分析

化工企业的高危险工艺生产装置主要是指含有硝化、磺化、卤化、强氧化、重氮化、加氢等化学反应过程和存在高温(≥300℃)、高压(≥10MPa)、深冷(≤-29 ℃)等极端操作条件的生产装置。

高危险储存装置主要指剧毒品、液化烃、液氨、低闪点(≤-18 ℃)易燃液体、液化气体等危险化学品储存装置。

(一)高危险生产装置的危险性

六类常见的最主要的高危险生产装置的危险性。

1、硝化反应。有两种:一种是指有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应,如苯硝化制取硝基苯、甘油硝化制取硝化甘油;另一种是硝酸根取代有机化合物中的羟基生成硝酸酯的化学反应。生产染料和医药中间体的反应大部分是硝化反应。

硝化反应的主要危险性有:

(1)爆炸。硝化是剧烈放热反应,操作稍有疏忽、如中途搅拌停止、冷却水供应不足或加料速度过快等,都易造成温度失控而爆炸。

(2)火灾。被硝化的物质和硝化产品大多为易燃、有毒物质,受热、磨擦撞击、接触火源极易造成火灾。

(3)突沸冲料导致灼伤等。硝化使用的混酸具有强烈的氧化性、腐蚀性,与不饱和有机物接触就会引起燃烧。混酸遇水会引发突沸冲料事故。

2、磺化反应。磺化反应是有机物分子中引入磺(酸)基的反应。磺化生产装置的主要类型:

(1)烷烃的磺化。如生产十二烷基磺酸钠、

(2)苯环的磺化。如生产苯磺酸钠类。 (3)各种聚合物的磺化和氯磺化。如生产各种颜料、染料的磺化等。

磺化反应的主要危险性有:

(1)火灾。常用的磺化剂,如浓硫酸、氯磺酸等是强氧化剂,原料多为可燃物。如果磺化反应投料顺序颠倒、投料速度过快、搅拌不良、冷却效果不佳而造成反应温度过高,易引发火灾危险。

(2)爆炸。磺化是强放热反应,若不能有效控制投料、搅拌、冷却等操作环节,反应温度会急剧升高,导致爆炸事故。

(3)沸溢和腐蚀。常用的磺化剂三氧化硫遇水生成硫酸,会放出大量热能造成沸溢事故,并因硫酸的强腐蚀性而减少设备寿命。

3、卤化反应。有机化合物中的氢或其他基团被卤素(Cl、Br、F、I)取代生成含卤有机物的反应称为卤化反应。化工生产中常见的卤化反应有:黄磷与氯气反应生成三氯化磷、硫磺与氟气反应生成六氟化硫、双酚A、苯酚、二苯乙烷与溴素反应生成溴系阻燃剂等。

卤化反应主要危险性有:

(1)火灾。卤化反应的火灾危险性主要取决于被卤化物质的性质及反应过程条件,反应过程所用的物质为有机易燃物和强氧化剂时,容易引发火灾事故。

(2)爆炸。卤化反应为强放热反应,因此卤化反应必须有良好的冷却和物料配比控制系统。否则超温超压会引发设备爆炸事故。

(3)中毒。卤化过程使用的液氯、溴具有很强的毒性和氧化性,液氯储存压力较高,一旦泄露会发生严重的中毒事故。

4、强氧化反应。物质与氧或强氧化剂发生的化学反应称为强氧化反应。常见强氧化反应有:氨氧化制硝酸、甲醇氧化制甲醛、丙烯氧化制丙烯酸等。

强氧化反应的主要危险性有:

(1)爆炸。强氧化反应一般是剧烈放热反应,反应热如不及时移去,将会造成反应失控而发生爆炸事故。氧化反应中的物质大部分是易燃、易爆物质,副产过氧化物的性质极不稳定,受热易分解,有爆炸危险。

(2)火灾。氧化剂具有很强的火灾危险性,如遇高温、撞击、摩擦以及与有机物、酸类接触都能引发火灾。

5、重氮化反应。重氮化是使芳伯胺变为重氮盐的反应。常见的重氮反应有:丙酮氰醇与水合肿、氯气合成偶氮二异丁腈、芳胺与亚硝酸钠反应制得偶氮染料等。

重氮化反应的主要危险性有:

(1)爆炸。重氮化反应的危险性在于所产生的重氮盐,在温度稍高或光的作用下,极易分解,有的甚至在室温时亦能分解。一般每升高10℃,分解速度加快两倍。在干燥状态下,有些重氮盐不稳定,外部条件能促使重氮化合物激烈分解,有爆炸着火的危险。

(2)火灾。作为重氮剂的芳胺化合物多为可燃有机物在一定条件下易引发火灾

6、加氢反应。在石油化工生产中,在催化剂及氢存在条件下以除去其中的硫、氮或不饱和键、烯烃或使原料发生裂解的反应称为加氢反应。

加氢反应的火灾危险性有:

(1)爆炸。许多还原反应都是在氢气存在条件下,并在高温、高压下进行,如果因操作失误或设备缺陷发生氢气泄漏,极易发生爆炸。

(2)火灾。加氢裂化在高温、高压下进行,且需要大量氢气,一旦油品和氢气泄漏,极易发生火灾或爆炸。

(3)氢脆。加氢为强烈的放热反应,氢气在高温下与钢材接触,钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物,使钢制设备强度降低,发生氢脆。

(二)、高危险储存装置的危险性

高危险储存装置:储存剧毒、液化烃、液氮、低闪点易燃液体和液化气体的储罐、钢瓶、气柜等。其危险性:

(1)泄漏。由于储存设备损坏或操作失误引起泄漏,从而大量释放易燃、易爆、有毒有害物质,将会导致火灾、爆炸、中毒等重大事故发生。如四川发生的液氯储罐泄漏爆炸事件,使数十万居民紧急转移,影响极大。

(2)中毒。有毒物质泄漏后形成有毒蒸汽云,它在空气中漂移、扩散,直接影响现场人员,并可能波及居民区。大量剧毒物质泄漏可能带来严重人员伤亡和环境污染。

(3)火灾。储存易燃液体、易氧化或遇水剧烈反应的物质,易引发火灾事故。

(4)爆炸。储存低闪点的易燃液体或气体,如液化烃储罐,由于液化烃闪点低,极易燃烧,一旦泄露遇酸、撞击、摩擦、有机易燃物质或积聚的静电会发生火灾及爆炸事故。如南京金陵石化的油罐发生爆炸事故,造成20人死亡。

(三)人工手动控制的危险有害因素

1、危险性大小五要素:

化工装置的危险性大小通常用危险度来分级,分为高度危险级、中度危险级和低度危险级三级,构成危险度的五个要素是: (1)、物质:工艺过程中的物质本身固有的点火性、可燃性、爆炸性和毒性。

(2)、容量:工艺过程中物料量,量大危险性大。

(3)、温度:运行温度越高,点火温度低的危险性大。

(4)、压力:运行压力越高越危险。

(5)、操作:不同的化工产品、不同的反应类型、不同的运行条件、不同的工艺路线、不同的原料路线造成化工操作异常复杂。

2、人工手动控制的危险有害因素

据初步调查,我省中小型化工企业的生产装置,一般以人工手动控制为主要操作手段。从化工生产的特点分析,人工手动控制的危险有害因素有:

(1)、现场人工操作用人多,一旦发生事故件直接造成人员伤亡。

(2)、人的不安全行为是事故发生的重要原因。在温度、压力、液位、进料量的控制中,阀门开关错误或指挥错误将会导致事故的发生。

(3)、人工手动控制中很难严格控制工艺参数,稍有不慎即会出现投料比控制不当和超温、超压等异常现象,引发溢料、火灾甚至爆炸事故。

(4)、作业环境对人体健康的影响不容忽视,很容易造成职业危害。

(5)、设备和环境的不安全状态及管理缺陷,增加了现场人员机械伤害、触电、灼伤、高处坠落及中毒等事故的发生,直接威胁现场人员安危。

二、常用的自动化控制和安全联锁方式

(一)自动控制和安全联锁的作用

化工生产过程中高温、高压、易燃、易爆、易中毒、有腐蚀性、有刺激性臭味等危险危害因素是固有的。自动化操作不仅能严格控制工艺参数、避免手动操作的不安全隐患还能降低劳动强度、改善作业环境,而且能更好的实现高产、优质、长周期的安全运行。

总之,对高危险工艺装置,在不能消除固有的危险危害因素又不能彻底避免人为失误的情况下,采用隔离、远程自动控制等方法是最有效的安全措施。

(二)常用的自动控制及安全联锁方式

对高危作业的化工装置最基本的安全要求应当是实行温度、压力、液位超高(低)自动报警、联锁停车,最终实现工艺过程自动化控制。目前,常用的工艺过程自动化控制及安全联锁主要有:

1、智能自动化仪表。智能仪表可以对一个温度、压力、液位实现自动控制。

2、分布式工业控制计算机系统,简称DCS,也叫做分散控制系统。DCS是采用网络通讯技术,将分布在现场的控制点、采集点与操作中心连接起来,共同实现分散控制集中管理的系统。

3、可编程序控制器,简称PLC。应用领域主要是逻辑控制,顺序控制,取代继电器的作用,也可以用于小规模的过程控制。

4、现场总线控制系统,简称FCS。FCS是基于现场总线的开放型的自动化系统,广泛应用于各个控制领域,被认为是工业控制发展的必然趋势。尤其本质安全型总线,更加适合直接安装于石油、化工等危险防爆场所,减少系统发生危险的可能性。

5、各种总线结构的工业控制机,简称OEM。总线结构的工业控制机的配置灵活,扩展使用方便,适应性强,便于集中控制。

6、以上控制方式都可以配备紧急停车系统(ESD)和其他安全连锁装置。

(三)典型控制单元模式

化工生产过程千差万别,单元操作类型并不多。下面,简单介绍几个典型的基本单元控制模式:

1、化学反应器基本单元操作模式

多数化学反应是放热反应,硝化、卤化、强氧化反应是剧烈的放热反应;磺化、重氮化、加氢反应是强放热反应。随着反应温度的升高,反应速度将会加快,反应热也将随之增加,使温度继续上升,没有可靠的移除反应热的措施,反应不稳定,将会超温,引发事故。

化学反应器的控制指标有温度、压力、流量、液位等,是各单元操作中较复杂也是最危险的操作。多数反应器应当配置超温、超压、超液位报警和联锁系统。

(反 应器 单 元 模 式 见 附 图 A, B)

这是一个典型的硝化、氯化、磺化反应器控制原理图。

1,这是流量控制,通过控制进料量使系统反应配比及反应过程稳定。这个地方也可以根据实际情况采用比值调节来控制进料配比。

2,这是温度调节通过控制冷媒流量来调节反应器温度。当反应器温度上升时,系统自动调大调节阀开度使冷媒流量加大。反之亦然。 3,这是温度超高连锁,当温度超高时系统报警,同时关闭紧急切断阀切断进料。

4, 这是液位控制,通过控制出料阀的开启度来控制出料量使反应器液位保持恒定。同时可设液位高低限报警。

这是一个典型的聚合反应器,设夹套加热,盘管冷却。 1,与前面反应器不同的是配置了压力调节系统,使反应器的压力保持稳定。当反应超压时报警,同时连锁关闭进料阀,若反应器内余料继续反应,压力继续升高,就开启安全泄压系统,尾气进回收装置。

有些反应为满足反应条件需要先升温,反应开始后又会放热,为控制温度恒定,需要再降温,对这类反应的温度控制就更加复杂。 2降温系统。 3升温系统。

2、蒸馏塔系统基本单元模式

蒸馏是应用极为广泛的传质过程,其目的是将混合液各组分进行分离,达到要求的纯度标准。

蒸馏塔系统的调节参数有进料量、馏出量、釜液量、冷却量、加热量、回流量六个;被调节参数有压力、塔釜液位、进料量、产品量、回流罐液位、回流比六个。

(蒸馏塔系统单元模式见附图C) 1,进料量控制 2,加热量控制

3,塔釜液位控制 4,回流量控制 5,冷凝液位控制

3、换热器基本单元模式

工艺过程中常设置换热器设备(冷却器、再沸器、冷凝器等),其调节控制参数都是温度。通常控制方案有三种:调节有效传热面积、根据工艺物料出口温度来调节冷(热)载体流量、改变温差

(换热器基本单元模拟见附图D)

1,温度超高报警连锁,温度超高后报警同时切断蒸汽入口阀。 2,加热量控制系统 3,进料量控制系统 4,进料预热控制系统 5,液位控制系统 6,压力控制系统

4、易燃液体储罐基本单元模式

仪表控制设计一般要求

① 液位:就地液位指示,远传液位指示,高、低液位报警,高、低液位联锁(需要时设)。

② 温度:就地温度指示、远传温度指示(需要时设报警),有加热系统的设温度调节

③ 流量:进出料管线上设流量计

附图E 常压液体储罐基本单元模式 易燃液体储罐说明:

安 全设施有:

1、喷洒冷却水,压力指示、报警;可和温度连锁实现自动喷淋

2、现场流量指示及液位现场指示、远传指示、高低液位报警及超高液位连锁;

3、氮封 压力调节,使罐内氮封压力保持正压;

4、阻燃式呼吸阀;

5、有必要时设温度指示、报警、连锁;

6、必要时在储罐附近设可燃气体浓度监测报警及有毒气体浓度 监测报警。

7、有些储罐可设置泡沫灭火设施。

以上的这些监测点的采集、显示,以及控制阀门的动作等等,所有这些控制策略需要DCS或者PLC来完成。

三、安装(改造)自动控制和安全联锁装置应做的主要工作

化工企业高危险工艺装置安装自动控制和安全联锁的技术改造工作,应主要做好以下几点:

(一)对工艺装置进行风险分析。 (1)对产品、中间产品、原料及辅助材料的物理、化学性质进行分析,确认其点火性、可燃性和毒性,并根据其贮存量和工艺过程中的物料量确定其危险程度;

(2)对工艺的固有危险性进行分析,确认工艺过程中有几步化学反应,主要危险是什么。并对可能发生的事故类型、损失程度进行分析;

(3)对反应器、储罐等主要危险设备的新旧程度、生产、储存装置的现有状态进行分析;

(4)对企业现有工艺规程、安全规程等操作制度和现有的安全设施进行分析;

(5)通过以上分析找出现有装置的主要危险有害因素,主要工艺控制参数,初步确定控制点和监测点的要求。

对以上的风险分析工作,大型企业可以组织自己的工艺、设备、安全方面的专家自主进行,中小型企业从提高企业安全生产条件的角度出发,应当委托具有相应资质的安全评价、化工设计等中介机构进行。

(二) 制定安装(改造)方案。

化工企业高危险工艺装置安装自动控制和安全连锁是一项非常复杂的系统工作。自动控制和安全联锁系统的方案设计,应当委托具有资质的 设计单位承担。对于高度危险装置的自动化控制和安全连锁系统方案设计,建议委托具备甲级资质、有经验的设计单位承担,根据国家相关设计规范和标准进行全面 的安全系统设计。

(三)做好实施的各项准备工作。

企业的设计方案确定后,要做好实施前的准备工作,一是自动控制系统、安全联锁装置的选 型,根据先进性、经济合理性、供应商服务能力与质量等原则,咨询设计等单位的意见后确定;二是对相关人员进行专业培训,确保掌握自动控制及安全联锁装置的 知识和操控能力;三是制定新的工艺操作规程和安全规程,并组织企业全员学习。

(四)安装、调试和投入运行。

装置停车进行相关的吹扫、置 换、封堵等工作,确保停车过程中的安全。自动控制及安全联锁装置的安装、调试,必须由具备能力有资质的单位承担,企业应当选派人员参与安装调试工作,培养 自己的技术人才。安装调试完成后,企业按照事先制定的开车方案,并严格按照安全规程的要求,进行空车联动试运转,在确认无问题后再投料开工,正式投入运行。

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