煙草制造過程中的安全評價四

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現(xiàn)代社會的發(fā)展越來越依賴于高度機械化、自動化和智能化的產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造財富，而這一切都離不開現(xiàn)代化的工業(yè)裝備。流程工業(yè)是加工制造流程性材料產(chǎn)品的現(xiàn)代國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)之一，其發(fā)展的實現(xiàn)必然要求越來越先進的過程裝備。過程裝備發(fā)展迅猛

化工過程裝備主要服務于現(xiàn)代大化工及與之相近地許多流程工業(yè)，是現(xiàn)代大化工中必不可少的工藝、設備、自控三大核心技術之一。過程裝備服務面向的生產(chǎn)過程十分寬廣，通常包括過程機械、過程設備、壓力容器三大部分。隨著我國石油化工業(yè)的飛速發(fā)展并成為支柱產(chǎn)業(yè)之一，化工過程裝備行業(yè)獲得了迅猛的發(fā)展。

以現(xiàn)代大化工的核心內(nèi)容之一的石化工業(yè)為例，我國石化裝備從開始的成套引進，已逐漸發(fā)展到以國產(chǎn)為主、引進為輔的階段，其中大型煉油成套裝備的國產(chǎn)化率已經(jīng)達到90％以上。最能反映一個國家科技與經(jīng)濟實力的百萬噸級大型乙烯成套裝備的國產(chǎn)化率也已接近70％。目前只是引進少量國內(nèi)暫時還不能設計制造，或者質(zhì)量不過關、規(guī)格品種滿足不料需要的關鍵裝備。

在過程機器領域，如今往復式壓縮機已形成了l、d、de、h、m等數(shù)十個系列，數(shù)百種產(chǎn)品，滿足了國內(nèi)30萬噸/年大合成氨廠等的需要。隨著現(xiàn)代大化工朝著大型集成化方面發(fā)展，過程機器主要向大型化、高精度、長壽命方向發(fā)展，更多地按生產(chǎn)工藝參數(shù)采用專用設計，個性化設計和制造，使之在最佳設計工況下運行。

在壓力容器領域，最有代表性的是高壓和超高壓容器技術的發(fā)展。由于多種高強抗氫鋼的開發(fā)和先進技術的發(fā)展，高壓加氫反應器已由過去的冷壁技術發(fā)展到今天的大型熱壁技術。鑒于過程裝備尤其是大型石化裝備大多數(shù)都處于高危環(huán)境下，壓力容器的安全評定與延壽技術就顯得十分重要。

在過程設備領域，品種最多、最具有代表性的各類反應設備，國內(nèi)發(fā)展也較快。但30萬噸/年以上的氨合成塔、大型氧氯化流化床反應器、環(huán)氧乙烷反應器、連續(xù)重整移動床反應器等成套設計技術還未完全掌握。大型氣流床煤氣化爐成套裝備目前仍然依賴于引進texaco和shell技術，是個薄弱環(huán)節(jié)。目前過程設備中量大面廣的塔器，已完全立足于國內(nèi)。

節(jié)水、節(jié)能且無污染地實現(xiàn)化學過程，是新世紀石油、化工工藝和裝備技術發(fā)展的主要動力。新世紀石油和化工裝備的技術發(fā)展，主要表現(xiàn)在：單元設備進一步大型化，嚴密性要求提高，無檢修運行周期3年以上，機、泵等大量采用個性化設計，傳熱和傳質(zhì)等過程需要高效、高精度和緊湊性單元操作設合。

新的裝備是新工藝的搖籃，而裝備技求的發(fā)展必須適應工藝和工程的發(fā)展趨勢。目前，裝備制造企業(yè)已更多、更早地參與化工新工藝的開發(fā)，其今后的發(fā)展重點是積極參與石油和化工工藝新技術的研究與開發(fā)，以推出具有中國特色的專利設備；自主開發(fā)各類高效單元操作設備，以推動石油和化工裝備的總體技求進步。新材料在過程裝備中的應用

材料技術與信息技術、生物技術、先進制造技術并列，被世界許多國家認為是當代以及今后相當長的歷史時期內(nèi)，影響人類社會全局的高技術。江澤民在接受美《科學》雜志獨家專訪時也指出，許多新的交叉科學研究領域都可能對中國未來的繁榮發(fā)展產(chǎn)生重要影響，信息科學、材料科學、生命科學和資源環(huán)境科學研究領域?qū)χ袊磥淼目沙掷m(xù)發(fā)展至關重要。材料高技術既是一個獨立的技術領域，又對其他技術領域起著引導、支撐的關鍵性作用并與其他技術相互依存。不僅如此，材料高技術還是支撐當今整個人類文明的現(xiàn)代工業(yè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的共性關鍵技術，同時又是一個國家國防力量最重要的物質(zhì)基礎。材料科學的進展與其他學科的結合勿容置疑地成為目前諸多領域研究與開發(fā)的熱點。

國家計委在《關于組織實施新材料高技術產(chǎn)業(yè)化專項的公告》中結合我國實際情況和未來發(fā)展的需要，為新材料提出了新的界定范圍。新材料的界定范圍是指那些新出現(xiàn)或已在發(fā)展中的、具有傳統(tǒng)材料所不具備的優(yōu)異性能和特殊功能的材料。其范圍主要是：電子信息、光電、超導材料;生物功能材料;能源材料和生態(tài)環(huán)境材料;高性能陶瓷材料及新型工程塑料;粉體、納米、微孔材料和高純金屬及高純材料;表面技術與涂層和薄膜材料;復合材料;智能材料;新結構功能助劑材料、優(yōu)異性能的新型結構材料等。這些新材料大多和過程工業(yè)裝備有密切的關系。材料的基礎性和先導性決定了其對制造業(yè)影響，材料的研發(fā)活動極大地推動了過程機械及其相關工業(yè)的科學技術進步。過程工業(yè)許多高科技工藝過程的實現(xiàn)都主要地取決于材料技術的進步，如高溫裂解、超臨界萃取、先進發(fā)電工藝、生物質(zhì)能等都和新的結構材料的開發(fā)密切相關，而大型過程裝備的控制又有賴于新的功能材料的開發(fā)。近年來，在過程機械產(chǎn)品的開發(fā)和過程裝備的再制造工程中，新材料和新的加工工藝應用得到了廣泛的重視。但材料的快速更新?lián)Q代，加工制造工藝不斷發(fā)展變化，也使得過程裝備制造業(yè)對新材料的響應相對滯后，為此探索新材料在過程機械中的應用、并通過基礎研究提高應用水平、從根本上改變我國過程機械制造業(yè)的知識產(chǎn)權狀況，對于過程機械及相關工業(yè)領域的發(fā)展具有十分重要的意義。開發(fā)大型化工裝備勢在必行

石油化學工業(yè)的發(fā)展取決于兩個重要方面。工藝與裝備。目前，我國的石油化工裝備總體水平還比較落后。許多大型化工裝置基本上依靠進口，下游產(chǎn)品的加工裝備，甚至一些重大設備的配件也仍然需大量的進口。同時，對設備和裝置的控制及其設備在線監(jiān)控也出于相對落后狀態(tài)，大大制約了國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，因此，加快提高過程裝備的先進性和高效性，實現(xiàn)先進的過程裝備設計、操作、控制、故障診斷、實現(xiàn)管理與優(yōu)化智能化勢在必行。

現(xiàn)代化的過程裝備及控制工程，對于提高石油化學加工工業(yè)的國際競爭力，保障國家安全和相關高新技術產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于過程裝備與控制、裝備診斷工程和現(xiàn)代控制工程等機電學科自身的發(fā)展都具有十分重要的意義。

當代石油化工過程裝備與控制工程領域的發(fā)展方向是使過程裝備高效率、高自動化、安全可靠、數(shù)據(jù)參數(shù)自動監(jiān)控、在線測量和預報、系統(tǒng)故障遠程診斷與自愈調(diào)控，其主要的研究方向有：研究故障產(chǎn)生規(guī)律及早期發(fā)現(xiàn)故障的征兆信息，研究故障信號處理及識別特征，應用振動、紅外、油液分析、渦流、絕緣、超聲、聲發(fā)射、x涉線、噪聲等多種技術診斷、預測工業(yè)裝備故障，裝備狀態(tài)檢測診斷及控制一體化系統(tǒng)、主動控制系統(tǒng)，壓力容器技術，裝備密封技術，高效分子蒸餾技術，過程機械cae，高聚物加工技術及裝備，過程智能檢測與先進控制工程等以下淺談壓力容器：壓力容器是一門與多項技術相互關聯(lián)制約的邊緣學科又是一種需接受政府部門安全監(jiān)察的特種設備。因此，壓力容器行業(yè)中，產(chǎn)業(yè)的發(fā)展離不開機械、冶金、石油化工、電腦信息、經(jīng)濟管理和安全防護等諸多工程技術的改革創(chuàng)新，或者說它是在多項新材料、新技術、新工藝綜合開發(fā)的基礎上發(fā)展的工業(yè)產(chǎn)品?，F(xiàn)試就壓力容器設計、壓力容器制造、材料及企業(yè)管理等有關方面，從以下三方面淺談一下國內(nèi)外壓力容器行業(yè)的發(fā)展前景：

壓力容器的專用材料對韌性、塑性、延性有著特殊要求，因此對鋼材來說，其碳含量應不大于0.25%，其硫、磷含量應分別不大于0.020%和0.030%，對屈強比也有一定限制。低合金鋼是含有少量合金元素（如mn、v、mo、nb等）的低碳結構鋼，它不僅價廉、強度也比同等低碳鋼高得多，而且具有良好的焊接性能和一定的耐蝕性能。壓力容器用材還需考慮與介質(zhì)、環(huán)境等的相容性，當前令人關注的是抗氫鋼種，耐腐蝕不銹鋼種，耐深冷低溫鋼種和耐高溫抗氧化鋼種等。由于石油化工裝置中加氫反應器的不斷涌現(xiàn)，國內(nèi)外對cr-mo系抗氫鋼種正在積極開發(fā)。這類鋼種主要能防止氫脆、氫腐蝕、氫剝離等氫致缺陷，又有良好的可焊性和長期的組織穩(wěn)定性。對這類鋼種的選材是決定加氫反應器技術經(jīng)濟指標的重要因素。為了滿足不同介質(zhì)的相容性要求，覆有不同材料復層或堆焊層的復合型鋼板正在迅速進入市場。不過，在選用這類復合鋼板時，必須與相應的加工工藝規(guī)程、焊接工藝指導書、熱處理要求及檢測試驗方法等配套進行。

有色金屬制壓力容器（如鋁、鈦、銅、鎳及其合金）正在逐漸增多，尤其是鈦容器因強度質(zhì)量比很高，已被某些產(chǎn)業(yè)廣泛選用。然而，這類壓力容器設計、壓力容器制造、壓力容器檢驗與驗收只能適當參考有關的鋼制壓力容器，不能全套搬用，必須重視它們各自的特殊性。

值得注意的是新世紀納米技術正在試制出輕質(zhì)、高強度、熱穩(wěn)定的新型材料，甚至能自動修復磨損或裂紋等缺陷的智能材料。所謂納米技術新材料的特點是先形成超微粒子，在使化學成分不再改變的前提下，設法調(diào)整其介質(zhì)常數(shù)、熔點、硬度、韌性等物理力學性能；或者通過原子操縱配制出符合壓力容器受力特點的非勻質(zhì)功能性梯度材料。選用這類材料進行加工成形時，不再是傳統(tǒng)的”去材法”或”變形法”制造理念（即先按設計幾何結構適當留出余量，再通過切削磨銑或鍛壓沖延來達到設計要求的產(chǎn)品），而是運用“增材法”制造理念，通過分層實體造形，逐層堆積金屬微粒子，快速制成所需產(chǎn)品，并使產(chǎn)品的材料性能可逐層滿足加載后的強度、剛度和其它要求。這樣既大大節(jié)省了原材料，降低了環(huán)境污染，又可使不同材料層起到不同的特殊功能。例如，壓力容器的接管區(qū)屬復雜的高應力、高應變區(qū)，也是裂紋生成、擴展以至斷裂失效的不安全區(qū)域，如果其內(nèi)側(cè)又接觸腐蝕、沖蝕或磨蝕性介質(zhì)，則該區(qū)域?qū)Σ牧闲阅艿囊缶蛯⑹挚量?。目前，一般只能采用補強圈或整體補強，并在內(nèi)側(cè)敷以耐蝕耐磨涂層等措施，以適當改善該局部區(qū)域的承載狀況。但是，若能運用納米技術配制出新材料，以高強度、高沖擊韌性材料為基體層，然后在接管與筒體連接區(qū)堆積一層高斷裂韌性、抗裂紋擴展的材料，并在內(nèi)側(cè)再堆積一層耐蝕耐