石油化工装置中塔设备的安全设计原则分析

刘阁川

摘 要：随着近几年经济全球化发展，各国之间的资源经济交流越来越密切，石油价格和供求受到经济变化等的影响，越来越不稳定。然而这些不稳定因素对石油行业乃至对国家化工具有十分重要的影响，石油化工过程与装置在线操作优化项目作为一项稳定石油产业的项目，在石油产业发展过程中显得越来越重要。通过论述石油化工过程与装置操作优化的多样性和必要性，分别提出不同的石油化工过程和装置方法，并通过实例进行讨论，希望能给我国石油企业或者同行一些建议，为我国石油行业做出一些贡献。

关键词：在线优化;先进控制;石油化工过程;装置

1 石油化工装置危险因素

1.1 火灾爆炸危险因素

石油化工产品大部分都含有易燃易爆的特点，通常可以将其分为起火和爆炸，对于可燃液体在遇到明火之后就可能产生火灾事故，相对于易燃气体以及粉尘等泄漏和空气进行接触，在达到爆炸极限时遇到明火或者高温，很可能产生爆炸情况。

1.2 中毒危险

因素石油化工在生产中的相关原料和产品大部分都含有毒性，可以经过人体的皮肤和口鼻等进入人的体内，以致于人自身的生理功能产生一定的变化，对于身体健康有着很大的损害，甚至会对人的生命产生威胁。

1.3 反应性危险因素

反应性危险主要就是吸热和放热两种情况，然而在实际的生产中，放热反应危险性大于吸热反应，尤其是对于一些强氧化剂的氧化反应和有机分子作为基础的卤素原子卤化反应等，若是这些化学物品在化学反应中产生事故，后果非常严重。另外，石油化工产品在生产中一些原料反应活性很大，若是不重视就可能会造成很大的安全事故。

2 石油化工装置中塔设备设计的安全策略与有效措施

2.1 减少腐蚀破坏现象

塔设备腐蚀情况主要就是塔设备内部化学物质之间所产生的化学反应，或者物质和塔设备的材质产生化学反应，不管是化学反应还是其他，在腐蚀情况当中往往有多种情况存在。因此，就需要对塔设备设计中所使用的材质进行不断改良，以此来对塔设备的耐受性进行合理提升，以及应用抗腐蚀性比较强的材料或者耐受性比较高的塔设备壁内材料，将塔设备的壁厚增加，并且对塔设备内部的腐蚀情况进行监控，应用科学合理的对策来应对，避免腐蚀情况的产生。

2.2 减少应力破坏的可能性

石油化工装置塔设备所产生的应力破坏情况经常出现，为了能够将危险程度降低，就需要将应力破坏情况降低，以此来对塔设备的安全性合理提升。应力破坏相对于塔设备所产生的损害，和塔设备内部厚度的发生时间有着很大的不同，应力产生的破坏通常会使得塔设备产生开裂，同时应力在对塔设备破坏前不会产生相应的征兆，若是应力产生破坏，塔设备就很难正常的运行，危险系数也会相应的增大。所以，就需要制定科學合理的应对应力破坏的设计方法，按照塔设备自身的性质，以及塔设备内部所产生的应力因素进行结合起来，将塔设备的抗腐蚀性不断提升，在此基础上还需要强化合理的监督管理以及维护，降低开裂情况的出现。

2.3 防止密封失效，减少有毒物质的泄漏

石化装置当中对塔设备密封材料的要求非常高，需要具有良好的密封性，主要就是为了避免有毒物体的泄漏。然而很多工厂为了提升经济效益，在材料的应用中不认真，采用不符合要求的密封材料实施组装，对人员的操作也不严格，会将有毒物体泄漏的可能性增大，产生密封失效的情况。所以，在塔设备设计中就需要应用符合要求的密封材料，同时按照相应的要求对塔设备的分界位置进行处理，对密封中的相关操作加强重视，对材料的匹配性加强重视，确保密封效果良好。

3 化工工程塔设备材料设计的注意事项

在化工工程的塔设备材料设计中，不仅要对防腐防锈进行考虑，更要注意材料的多方面因素，比如材料的抗压性。化工工程塔设备材料设计的注意事项，一般以材料的抗压性为主，在实际的操作过程中，根据不同压强，选择不同的材质，当塔设备中的压力为GC1级时，就需要对整个塔设备采用连接工艺，此时可以选用GB5310钢管和GB6489钢管，并对其进行无缝焊接。在塔设备建成后，特别是针对GBT8163材质塔设备，针对其塔设备材质的特殊性，需要在建设阶段对其进行超声波检查，避免局部出现肉眼不可见的细微裂缝。塔设备在材质的选择过程中，一定要进行科学性的全面考虑，不能单单局限于一种情况，既要注意防腐，也要考虑到抗压。比如说铸铁材料和碳素材料，虽然在普通情况下可以用于化学化工塔设备中，但是一定要注意其温度上限，如果管内温度高于材料温度临界点，就会出现意想不到的问题。如果对塔设备内的抗压性进行考虑的话，这些材质明显不适合当作塔设备材质，就需要对其进行筛选排除。当管内物质多为高温气体时，就需要采用钨、钽、铌等难溶金属作为塔设备材质。以上便是化工工程塔设备材料设计的主要注意事项，操作过程中需要对化学物质的特殊性，塔设备材料的具体作用进行展开操作，严格遵守注意事项，从而保证最终的设计结果。

4 结语

在对石化装置塔设备工艺进行设计中，需要和实际的情况结合，采用科学合理的控制措施对其完善。并且，工艺塔设备设计对于化工装置安全有着很重要的作用，为了能够确保设计工作和实际要求相结合，就需要工艺塔设备设计人员具有良好的素质以及技术水平和设计理念，这样才能够保证设计产品的安全以及规范。

参考文献：

[1]周宁，邹永山.大型石油化工工程项目设备（物资）标准化物流研究及分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018， 38（7）：11-12.