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设备出现故障,不仅会增加企业维修设备的开支,还会影响正常生产工作,集成度越高的设备,在生产中担当的角色就越重要,一旦出现故障,将会影响一条生产链无法正常生产,这也就是说一旦石油化工企业的设备出现故障,会严重影响企业的正常生产,企业的经济收益就会出现相应的缩减,因此强化石油化工企业的设备管理工作,能够最大程度的减少企业因设备故障而产生的经济收益缩减,保证企业的正常收益。
二、石油化工企业设备管理的强化对策
1.企业全员参与管理从实际角度出发,基层员工接触生产设备的时间是最长,次数也是最频繁的。但是基层员工的技术水平有限,对设备深层次了解程度不高,所以提高化工设备的管理质量,不能仅仅依靠企业一线员工,要发动全体员工投入到化工设备的管理工作中来,其中基层员工要提高自身专业素质,在懂得生产流程和基本原理的基础上,进一步强化对生产设备工作原理的了解。不仅要会操作,还要清楚设备内部的构造。企业管理人员,要加强对设备管理人员工作效率的监督力度,从制度上提高员工对设备保养工作的重视程度。
2.提升预知维修设备水平所谓的设备预知维修水平,指的是对设备出现故障前某些物理表征的准确判断,对于设备的管理不能等设备出现故障后再去处理,要能够对故障作出一定的预先判断,这样才能最大程度的降低设备故障发生的频率,实现设备管理工作的实际价值,这就要求设备管理人员要注意多观察和记录设备出现故障时的物理表征,定期做好设备的检查和维护工作,强化自身责任意识,提高对设备维护和保养的质量。
3.设备管理制度要注重实效石油化工企业从生产性质上来说,属于危险系数比较高的企业。因此制定严格的生产制度对保证石油化工企业正常生产是至关重要的,设备管理制度的制定不能只是走形式,一定要从企业自身实际情况出发,切忌照搬照抄,设备管理制度是经过长时间的实际生产才产生的,从这个角度来说设备管理制度的制定是一个动态变化、不断丰富的过程,企业管理人员要下基层了解实际生产状况,随着设备的更新,管理制度也要不断的完善,这样才能满足实际生产的需要。企业要定期对员工进行设备管理制度的培训和考察,将员工对企业设备管理制度的了解程度与其奖金挂钩,提高员工对企业设备管理制度的重视程度,并且设立严格的奖惩制度,对那些不按照制度生产的员工,要严肃处理。
4.注重设备管理人员的培养人才强国战略是我国近年来不断提倡的,随着科学技术的不断发展,机械设备的更新速度也越来越快,因此这就要求管理者运用现代化的管理理念,科学对待机械设备的运用工作、企业要加强技术人员的技术培训,提高他们的专业素养和综合素质,选拔出一批会技术能核算的人才。组织技术人员参加管理研讨大会,不断交流,形成良好的学习氛围,逐渐地提高企业各级人员的理论知识的水平和实际操作地能力。作为设备管理人员和基层员工来说,要自觉提高自身专业素质,要强化自身对设备管理的重视程度,要建立不断学习的意识和心态,彼此之间要相互沟通和交流,这样才能提高企业设备管理的整体水平。
三、总结语
石油化学工业生产是对多种资源进行化学处理和转化加工的高危险性的行业,容易发生火灾、气体爆炸等事故,其事故发生后产生的后果非常严重,所带来的人员伤亡和财产损失都是不可估量的。从安全的角度分析,它不同于冶金、机械制造、基本建设、纺织和交通运输等行业,有着自己的行业特点。危险的主要类型为物质材料和生产工艺产生的危险。
1.1物料危险
石化生产中涉及物料危险性大,发生火灾、爆炸等安全事故几率非常高,人员伤亡惨重。石油化工生产中一些原料具有危险性:具有易燃、易爆、易中毒等特点,甚至包括工艺过程中的半成品、中间体、各种溶剂、添加剂、催化剂、试剂等,绝大多数属于易燃可燃性物质。它们又多以气体和液体状态存在,极易泄漏和挥发,许多物料是高毒和剧毒物质,如苯、甲苯、氰化钠等等,由于这些危险化学品的性质给生产、存储和运输都带来了极大的困难,其中的任何一个环节出错,都容易导致人员伤亡。
1.2工艺危险
石化生产工艺技术复杂,化学反应条件苛刻,发生灾难性事故在所难免。石化生产过程中,需要通过高温、高压、低温、真空等物理条件来促进化学反应的进行,这些苛刻条件往往成为发生事故隐患的首要原因。在生产加工环节中,对工艺严格要求显得尤为重要,对石化生产设备的制造、维护以及人员素质都提出了更高、更严格的要求,在生产工艺上任何一个小的失误都有可能导致灾难性后果。
2石油化工产业的安全问题
石油化工产业的特点决定了石油化工行业是一个高危行业[1],化工生产事故也常有发生,轻则造成设备不能正常运行,妨碍工厂的经济发展,重则造成人员伤亡,还会因泄漏、燃烧等对环境造成破坏和污染,给企业和社会带来严重损失[2]。因此了解石油化工事故发生的特点对提高石油化工安全具有重要的启示作用。针对以往发生的事故进行总结,分析石油化工事故的特点。
2.1火灾和爆炸事故影响
石油化工企业在生产环节过程中,通过对石油原料和天然气原料的处理和加工会产生物理性质、化学性质等不稳定的化学产品,同时伴有强烈的反应,一旦操作失误,就可能发生连环爆炸事故和火灾。例如2005年11月13日,吉化双苯厂硝基苯装置爆炸事故,造成8人死亡,60人受伤,直接经济损失6908万元,同时引发了松花江水污染事件。由此可见石油企业发生爆炸火灾事故产生的后果不仅仅是人员伤亡和经济的损失,对环境的破坏也是惨不忍睹,更是无法通过金钱来衡量的。
2.2化学事故影响
在生产石油化工产品时,各种反应非常复杂会伴有产生有毒有害的气体,其中一些产物的状态非常的不稳定,一旦遇到高温、高压的环境极易对企业员工产生生命威胁、严重的会发生化学爆炸。同时,石化生产过程的连续性强,在一些大型一体化装置区,装置之间相互关联,物料互供关系密切,一个装置的产品往往是另一装置的原材料,局部的问题往往会影响到全局误控制操作界面,导致事故。近几年,在全球性数据调查中,由于化学事故而死亡的位居榜首。由于化工生产条件要求严格,致使很多设备发生腐蚀或缺陷,如果仍进行高负荷运转,会发生灾难性的石油化工安全事故,多事故并发。因为化工生产中的小事故会导致多事故并发,给生产带来严重影响,因此石油化工安全问题日益引起人们的关注。
3石油化工企业在环境保护方面的现状和发展趋势
石油化工产业的发展对环境造成的污染是巨大的,不可逆的。环境污染会导致生态系统失衡,造成例如酸雨、温室效应以及沙化现象的产生,制约人类社会的发展等,这些问题都与石油化工企业的环保能力密切相关。可以通过采用严格控制污染物排放标准,提高大气的自净能力等措施来及时处理和解决这些问题,保护我们赖以生存的地球。石油化工企业在环境保护方面的趋势为:①实现化工行业的可持续发展;②培育典型的环境保护企业和园区;③提高企业的环保意识,变被动环保为主动环保;④提高生产技术和产业升级。为此,各化工企业应当做到以下几点:①进一步增强环保意识。重视节能减排与可持续发展,增强企业竞争力,提高企业形象并实现长期投资效益。②贯彻落实环保工作部门。定期向上级环保部门汇报工作,并对操作人员进行环保培训、宣传和考核。③努力争取环保优惠政策和资金。为了提高各化工企业的环保实施力,国家相关部门提出相应的环保优惠政策及专项资金来帮助提高企业技术和污染治理工作,化工企业应当积极努力争取,以实现化工生产与环保的平衡发展。
4结语
关键词:石油化工;土建结构;防渗设计;环境融合
中图分类号: F407.22文献标识码: A
引言
在石油化工土建结构的具体设计过程中,不同的方案不仅可以反映出方案设计者的技术水平,更是对其眼光长远度的具体映射,比如土木建筑结构本身所蕴含的文化底蕴以及其对周边环境的影响程度。在规范立项、编制过程中,通过对石化工程特点的分析、易渗漏部位的现场调查和渗漏原因分析及对各种防渗方案的计算、分析和对比,逐步确定了石化工程防渗设计的原则和地面、地下管道、污水池、污水检查井和阀门井等的防渗设计方案。
一、石化工程的特点
对污水池来说,池中常年存有不小于2m的污水,大于危险废物填埋场中渗滤液的积存高度。通过以上对比可发现,在对地下水造成污染的可能性方面,石化工程的一些部位(如污水池)比危险废物填埋场大,而一些部位(如地面)又比危险废物填埋场小,因此,不同部位应采取不同的防渗方案;危险废物填埋场中渗滤液常年积存于防渗层上,而石化工程只有在发生事故或有跑冒滴漏时,才会有污染物积存到地面上,且事故发生时也能够及时发现和处理,污染物积存于地面上的时间很短;危险废物填埋场是永久性的,而石化工程中的设备、管道、污水池等是有设计使用年限的,达到设计使用年限后需更换或检测合格后方可继续使用。
二、进行土木建筑结构设计过程中的重点以及防渗原则
(一)、构造要求和计算取值的细节运用
1、与02规范相比,如今使用的混凝土结构设计规范(GB50010-2010)对混凝土耐久性的要求更加重视,鉴于混凝土保护层的厚度直接影响到混凝土结构的耐久性,我们可以得出规范在混凝土保护层厚度上面又有多增加。举例说明:混凝土保护层厚度计算由原来的受力钢筋外缘改为构造钢筋外缘。基础范围内混凝土保护层因为容易与水或腐蚀性物质进行接触,厚度增加得更多,但实际情况中腐蚀屡见不鲜,究其原因,除了施工精度外,在于设计人员忽略了新规范中的数据变化,导致混凝土耐久性不过关造成的,因此,必须提高设计人员的思想认识,做到设计过程严格遵照新规范实行。
(二)、地下水污染防治原则
保护环境以防止地下水受到污染,是石油化工新建项目必须坚持的基本原则。地下水污染防控设计是依据环评报告及其批复文件的要求,对地下水在防渗工程、监测方案、应急处置等方面进行污染防控,完成地下水污染预防的防渗设计及施工,以满足环保“三同时”的要求,确保项目顺利通过环保验收。针对新建石油化工项目可能发生的地下水污染,防治措施要按照“源头控制、末端防治、污染监控、应急响应”相结合的原则,从污染物的产生、防渗、扩散、应急响应进行全程控制。
采取主动防渗设计,新建石油化工装置对于生产工艺的选择、设备、管道设计等方面尽量避免对环境造成污染,在工艺路线的选择上应选用国内外先进的环保生产工艺技术,减少污染源的生产:在管道及设备的设计中,通过对管道及设备的连接方式、密封方式、材质比选,提高管道压力等级和腐蚀裕度,加强对管道、设备防腐处理等措施,减少污染物排放,从源头上控制污染物的泄、渗、漏,以降低产生污染的风险。防止和降低污染物的跑、帽、滴、漏,以将污染物泄露的环境风险事故降低到最低程度;管线敷设尽量采用“可视化”原则,即管道尽可能在地上敷设,做到污染物被“早发现、早处理”,减少由于埋地管道泄露而造成的地下水污染。
三、地面防渗方案
根据对石化工程的特点、易渗漏部位和原因的分析,最终确定石油化工防渗工程设计的原则为“在设计使用年限内不对地下水造成污染”,即在防渗层的设计使用年限内,污染物不能透过防渗层渗透到地下水中,这个标准虽然比较高,但可根据达西定律进行量化计算,具有较好的可执行性。石化工程的占地面积比较大,地面防渗方案的选择会对防渗工程的费用产生较大影响。
(一)、黏土防渗层的要求
渗透系数不大于1×10-7cm/s,厚度不小于1.5m,顶面宜设厚度不小于200mm的砂石层,目的为防止黏土防渗层失去水分导致干缩裂纹,影响防渗效果,同时可起到污染物导流和收集作用。黏土防渗层要求较高,主要因为黏土防渗层的设计使用年限是按长期考虑的,如与防渗主体使用年限相同,达到使用年限更换防渗层时就需全厂大开挖,换填新防渗层,难度大、费用高。
(二)、钠基膨润土防水毯防渗层
防渗层做法为:100mm混凝土加300mm砂石垫层加针刺覆膜法钠基膨润土防水毯。钠基膨润土防水毯只有在水饱和状态、一定压力下才能起到防渗作用,因此其上需设一定厚度的砂石层和混凝土层,在干燥气候条件下,由于降雨不足以使钠基膨润土防水毯保持饱和状态,且石化工程泄露的介质又不能使干燥的钠基膨润土防水毯水化,防渗层就起不到防渗作用,因此,在气候干燥的地区不得采用钠基膨润土防水毯防渗层。
(三)、地面防渗层选择
根据以上对不同地面防渗层的分析和计算,采用抗渗混凝土防渗层可把地面、防渗层合二为一,既可满足防渗设计原则的要求,又可防止场地土污染,同时又便于维护和检查,且抗渗混凝土的防渗费用较低,因此,一般情况下地面防渗应优先采用抗渗混凝土防渗层。
(四)、抗渗混凝土防渗层
1、抗渗混凝土的相对渗透系数
抗渗混凝土的抗渗性能主要用抗渗等级和相对渗透系数来评价,试验方法分别采用逐级加压法和渗水高度法,抗渗等级和相对渗透系数间可以换算,换算结果见表1。
表1抗渗混凝土的相对渗透系数
2、抗渗混凝土防渗层的要求
混凝土强度等级不低于C20,抗渗等级不低于P6,厚度不小于100mm,基层的压实系数不小于0.9。防渗材料可采用抗渗素混凝土、抗渗纤维(钢纤维或合成纤维)混凝土或抗渗钢筋混凝土。
防渗层厚度的确定
根据SL352—2006《水工混凝土试验规程》混凝土渗透试验中混凝土相对渗透系数的计算公式,推导出的污染物在防渗层中的渗透深度和穿透防渗层所需时间的计算公式如下:
式中:Dm
为渗透深度或防渗层厚度,cm;T为渗透时间或穿透防渗层所需时间,s;H为防渗层上污染物积存高度,cm;Kr为相对渗透系数,cm/s;α为混凝土的孔隙率,一般取0.03。
(五)、裂缝控制和缝的密封
裂缝、缩缝、胀缝、衔接缝是混凝土地面的易渗漏部位,必须采取措施控制裂缝,做好缩缝、胀缝和衔接缝的密封。
为有效地控制裂缝,需按规范要求合理设置缩缝、胀缝,并加强施工养护。当场地可能存在后期沉降时,应采取在混凝土中掺加纤维、抗裂密实剂等抗裂措施,提高混凝土防渗层的抗裂能力。缩缝、胀缝、衔接缝的密封措施为:嵌缝密封料加背衬材料,因道路用硅酮密封胶具有良好的耐候性、黏结性、耐油性和施工性,且具有低模量、高位移能力,已广泛应用于道路和机场,故建议嵌缝密封料采用道路用硅酮密封胶,密封胶宽深比宜为2∶1,因此时密封胶综合性能最佳,密封胶深度宜为6~15mm,为避免密封胶表面产生磨损,密封胶表面应低于地面2~3mm。
设置背衬材料是为了便于密封胶的修整,有效控制打胶深度,并避免三边黏结造成胶体受力不均而破坏,背衬材料应采用防黏结、闭口式、不吸水、可压缩的材料,尺寸应不小于缝宽的1.25倍。
结束语
石油化工土建结构在设计方案选择时,不仅要考虑到其自身安全性、耐久性等基本问题,特别需要考虑到对周围环境的影响,因此在其设计进行不断完善的实践中,设计者要通过不断的尝试,谨小慎微,使土建结构设计对环境的影响降至最低。
参考文献
[1]曾奇.土建结构设计漫谈[J].科技信息,2010.7.