化工行業(yè)工藝復(fù)雜，生產(chǎn)規(guī)模化，生產(chǎn)過程會產(chǎn)生易燃易爆，有毒有害、腐蝕性強的各類物質(zhì)，而且會伴隨高溫、高壓的因素。在生產(chǎn)中，會使用各類壓縮機，如離心式壓縮機，往復(fù)式壓縮機，隔膜壓縮機，螺桿式壓縮機等。輸送、裝卸和處理的氣體，不僅有空氣，而且還會有氫氣，二氧化碳、氮氣、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，一方面危害社會安全，造成社會恐慌，同時也會使化工企業(yè)效益降低。對于企業(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，也要借助化工工藝設(shè)計保證設(shè)備安全，尤其對于壓縮機這種接觸危險性大的物質(zhì)，運行過程需要高溫高壓狀態(tài)的設(shè)備的選擇與保護，才能夠使化工生產(chǎn)經(jīng)營的安全性得到有效提升。

    一．化工工藝設(shè)計概述

    1.化工工藝設(shè)計基本內(nèi)容

    借助工藝計算數(shù)據(jù)詳細(xì)繪制工藝流程圖，屬于化工工藝設(shè)計的主要內(nèi)容，其內(nèi)容主要包括以下三個方面，分別為管道布置、工藝流程以及設(shè)備布置。壓縮機在化工行業(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)會使用大量往復(fù)式壓縮機，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，會選擇離心式壓縮機使用；三是裝卸車使用，會使用往復(fù)式壓縮機或隔膜式壓縮機；四是動力儀表使用，主要是以空氣壓縮機為主，其它還有保護氣使用的氮氣壓縮機或空氣壓縮機等等。

    壓縮機的布置時，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)，選擇適宜壓縮機類型，保證其布置工作擁有完善的工作內(nèi)容，同時能夠為順利完成生產(chǎn)工作提供有效保障。根據(jù)已通過審批的設(shè)備圖紙，將壓縮機與其它相關(guān)聯(lián)設(shè)備科學(xué)設(shè)計的和規(guī)劃，布置好與其相連接的管道，并有效連接相關(guān)設(shè)備，使各個環(huán)節(jié)之間形成一個幼小的整體，進而實現(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)計中，都存在較為繁瑣的操作工序，在實際開展工作時，相關(guān)人員必須合理規(guī)劃操作流程。在這個操作流程中，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設(shè)計化學(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)計精美的包裝，確保產(chǎn)品能夠滿足市場。

    2.化工工藝設(shè)計基本特征

    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)計具有更為明顯的危險性和特殊性。主要是由于化工工藝設(shè)計存在非常大的工作量，并且化工物料管道較為復(fù)雜。同時，部分化工生產(chǎn)企業(yè)為了使用更短的時間將化工產(chǎn)品投入市場，大多會同步進行工藝設(shè)計和開發(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)所需時間，但是也會伴隨著較大的安全隱患，因此化工工藝設(shè)計危險性較高。另外，由于該方面工作需要以各學(xué)科專業(yè)知識為依托，所以在開展設(shè)計工作時需要借助各學(xué)科專業(yè)人才。

    二．化工工藝設(shè)計中影響壓縮機安全的因素

    1.化學(xué)物料問題

    在開展化工生產(chǎn)時，相關(guān)人員會使用各種各樣的化學(xué)物料。這些物料可能是危險性較高的終產(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的氣體，還有一些如二氧化碳、氮氣、氮氧化合物等一些較“溫和”的氣體。設(shè)計人員在剛開始設(shè)計時，必須了解和運用關(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)計相關(guān)的壓縮機設(shè)備，并對設(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受到物料理化性質(zhì)的影響。

    2.反應(yīng)條件因素

    對于大部分化學(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)境中也提升了對相關(guān)壓縮機材料的選擇，尤其在高溫高壓下，許多物質(zhì)活性增強，比如氯離子的腐蝕性會增強，加大對設(shè)備的腐蝕程度。所以，設(shè)計人員在開展化工工藝設(shè)計工作的過程中應(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)機理沒有得到科學(xué)準(zhǔn)確地解釋，在部分反應(yīng)中會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。因為化學(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)計化學(xué)反應(yīng)器。如果想要借助化工設(shè)計來滿足安全運行化工設(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)逐步深入會不斷出現(xiàn)新物質(zhì)。對于與之相配套的壓縮機設(shè)備，因新的物料產(chǎn)生，與之相應(yīng)的溫度和壓力也會改變，如果按原有物料的條件繼續(xù)運行，則會對壓縮機設(shè)備安全性能產(chǎn)生影響。另外，化學(xué)反應(yīng)安全性還會受到外界環(huán)境理化特征的影響，在設(shè)計時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)計來保證壓縮機運行安全，必須以科學(xué)合理的工藝流程為前提。

    4.設(shè)備腐蝕問題

    壓縮機在運行過程中會接觸到氣體部分，由于會有腐蝕性氣體，有的在高溫高壓下，會產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，還有的會產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，這些都會對壓縮機設(shè)備在運行時產(chǎn)生影響。

    三．合理選擇壓縮機設(shè)備，優(yōu)化安全設(shè)計的措施

    1.合理選擇化工物料

    設(shè)計人員在開展實際工作時，需要充分掌握各種化工物料的理化性質(zhì)，并規(guī)范落實回收廢料工作，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資源的情況。同時，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，設(shè)計人員還應(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，進而使化工企業(yè)經(jīng)濟效益得到進一步提升。對于設(shè)計人員來講，應(yīng)該在充分考慮化工工藝設(shè)計進度基礎(chǔ)上，嚴(yán)格檢驗物料質(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

    由于化學(xué)生產(chǎn)中反應(yīng)比較復(fù)雜，會帶來多種副反應(yīng)，使進入壓縮機設(shè)備的氣體存在不確定性，因此會給設(shè)備運行過程帶來安全的隱患。在開展化工設(shè)計時，設(shè)計人員應(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)人員能夠更有針對性地開展化工設(shè)計工作，合理選擇相關(guān)壓縮機及配套設(shè)備，并進行壓縮機在設(shè)計運行模擬中的參數(shù)選擇，保證壓縮機設(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)運行時的設(shè)備安全。在一般情況下，對于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的生產(chǎn)來說，尤其帶有各種危險性的氣體，第一，壓縮機需要擁有非常高的密封性，防止運行中出現(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)雜氣體在壓縮機內(nèi)部運行時由于作用機理不明，使壓縮機氣體產(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)計安全的化工工藝流程

    在化工行業(yè)生產(chǎn)過程中，壓縮機設(shè)備的正常運行，需要穩(wěn)定的工藝流程，要使進入壓縮機設(shè)備的氣體保持恒定，就需要設(shè)計人員有效落實工藝流程中的安全控制工作，并與設(shè)備運行情況和化工物料利用情況相結(jié)合，不斷調(diào)整和改進化工工藝流程設(shè)計方案，避免因化工工藝流程不科學(xué)導(dǎo)致的安全事故。因為化工工藝流程存在復(fù)雜的運行環(huán)節(jié)，設(shè)計人員應(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，促進化工工藝流程安全性的不斷提升。通過設(shè)計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。在實際開展工作時，設(shè)計人員應(yīng)該根據(jù)企業(yè)實際經(jīng)營情況，合理引入科學(xué)的設(shè)備和化工處理工藝，以安全運行為前提，不斷提升化工工藝流程科學(xué)性。同時，在設(shè)計化工工藝流程的過程中，合理利用新型工藝設(shè)備，在選擇壓縮機設(shè)備時，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，實現(xiàn)保護環(huán)境的目的。另外，設(shè)計人員還應(yīng)該合理利用超壓報警、溫度控制、壓力調(diào)節(jié)等控制及檢測裝置，在工業(yè)流程中合理配置，進一步保證化工工藝流程和相關(guān)設(shè)施的安全性。

    4.強化設(shè)備的防腐保護

    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。畢竟與壓縮機接觸的腐蝕性氣體對設(shè)備的損害極大，使得壓縮機設(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，同時也影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益，所以在設(shè)計和選購過程中，工作人員要綜合考慮設(shè)備的制造和維護成本、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，考慮壓縮機設(shè)備對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，對設(shè)備提前加入相關(guān)緩蝕劑，能夠延緩工藝氣體對設(shè)備的腐蝕速度。另外，化工企業(yè)還應(yīng)該要求檢測人員定期根據(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性因素，設(shè)計人員進行工藝設(shè)計時，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。設(shè)計安全的化工工藝流程，一定要了解選用的壓縮機設(shè)備的性能，充分考慮到設(shè)備的安全運行條件，有效制定相應(yīng)解決對策，確保化工企業(yè)生產(chǎn)安全，強化設(shè)備材料的科學(xué)保護，保證工作人員的生命健康。

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