化工单元操作的安全技术

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1、补充：化工单元操作 的安全技术,第一讲 物料输送、加热,化学工艺是一个连续的，由若干个物理操作和化学反应来实现的，虽然化工行业的原料、产品千差万别，但其实这其中所包含的物理过程并不是很多，而且是相似的，把这些包含在不通化工产品生产过程中、发生同样物理变化、遵循共同的物理学规律、使用相似设备、具有相同功能的基本物理操作、成为单元操作。 基本包括五个方面： 流体流动过程，包括流体输送、过滤、固体流态化等。 传热过程，包括热传导、蒸发、冷凝等。 传质过程，即物质的传递，包括气体吸收、蒸馏、萃取、吸附、干燥等。 热力过程，即温度和压力变化的过程，包括液化、冷冻等。 机械过程，包括固体输送、粉碎、筛分等

2、。,1 物料输送,在化工生产过程中，经常需将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物，由前一个工序输往后一个工序，或由一个车间输往另一个车间，或者输往储运地点。这些输送过程在现代化工企业中，是借助于各种输送机械设备实现的。由于所输送物料的形态不同，危险特性不同，采用的输送设备各异，因而保证其安全运行的操作要点及注意事项也就不同。,1.1固体块状物料和粉状物料输送 块状物料与粉状物料的输送，在实际生产中多采用皮带输送机、螺旋输送器、刮板输送机、链斗输送机、斗式提升机以及气力输送（风送）等形式。 1.1.1输送设备的安全注意事项 皮带、刮板、链斗、螺旋、斗式提升机这类输送设备连续往返运转，可连续

3、加料，连续卸载。存在的危险性主要有设备本身发生故障以及由此造成的人身伤害。 （1）防止人身伤害事故 在输送设备的日常维护中，润滑、加油和清扫工作是操作者致伤的主要机会。在设备没有安装自动注油和清扫装置的情况下，一律停车进行维护操作。 特别关注设备对操作者严重危险的部位。例如：皮带同皮带轮接触的部位，齿轮与齿轮、齿条、链带相啮合的部位。严禁随意拆卸这些部位的防护装置，避免重大人身伤亡事故。 注意链斗输送机下料器的摇把反转伤人。 不得随意拆卸设备突起部位的防护罩，避免设备高速运转时突起部分将人刮倒。,（2）防止设备事故 防止皮带运行过程中，因高温物料烧坏皮带，或因斜偏刮挡撕裂皮带的事故发生。 严密

4、注意齿轮负荷的均匀，物料的粒度以及混入其中的杂物。防止因为齿轮卡料，拉断链条、链板，甚至拉毁整个输送设备的机架。 防止链斗输送机下料器下料过多，料面过高，造成链带拉断。,1.1.2气力输送系统的安全注意事项 气力输送即风力输送，它主要凭借真空泵或风机产生的气流动力以实现物料输送，常用于粉状物料的输送。气力输送系统除设备本身因故障损坏外，最大的安全问题是系统的堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。 （1）避免管道堵塞引起爆炸 具有粘性或湿度过高的物料较易在供料处及转弯处粘附管壁，最终造成堵塞。悬浮速度高的物料，比悬浮速度低的物料较易沉淀堵塞。 管道连接不同心、连接偏错或焊渣突起等易造成堵塞。 大管径长距离

5、输送管较小管径短距离输送管，更易发生堵塞。 输料管的管径突然扩大，物料在输送状态中突然停车易造成堵塞。,（2）防止静电引起燃烧 粉料在气力输送系统中，因管壁摩擦而使系统产生静电，这是导致粉尘爆炸的重要原因之一，因此，必须采取下列措施加以消除： 粉料输送应选用导电性材料制造管道，并应良好的接地。如采用绝缘材料管道，且能防静电时，管外采取接地措施。 应对粉料的粒度，形状与管道直径大小，物料与管道材料进行匹配，优选产生静电小的配置。 输送管道直径要尽量大些。力求使管路的弯曲和管道的变径缓慢。管内应平滑，不要装设网格之类部件。 输送速度不应超过规定风速，输送量不应有急剧的变化。 粉料不要堆积管内，要定

6、期使用空气或惰性气体进行管壁清扫。,1.2液态物料输送 在化工生产中，经常遇到液态物料在管道内的输送。高处物料可借其位能自动输往低处。将液态物料由低处输往高处，由一处水平输往另一处，由低压处输往高压处，以及为保证克服阻力所需要的能量时，都要依靠泵这种设备去完成。充分认识被输送的液态物料的易燃性，正确选用和操作泵，对化工安全生产十分重要。 化工生产中被输送的液态物料种类繁多，性质各异，温度、压力又有高低之分，因此，所用泵的种类较多。通常可分为：离心泵、往复泵、旋转泵（齿轮泵、螺杆泵）、流体作用泵等四类。其中，离心泵在化工生产中应用最为普遍。,1.2.1离心泵的安全要点 （1）避免物料泄漏引发事故

7、 保证泵的安装基础坚固，避免因运转时产生机械振动造成法兰连接处松动和管路焊接处破裂，使物料泄漏。 操作前及时压紧填料函（松紧适度），以防物料泄漏。 （2）避免空气吸入导致爆炸 开动离心泵前，必须向泵壳内充满被输送的液体，保证泵壳和吸入管内无空气积存，同时避免“气缚”现象。 吸入口的位置应适当，避免吸入口产生负压，空气进入系统导致爆炸，或抽瘪设备。一般情况下泵入口设在容器底部或液体深处。 （3）防止静电引起燃烧 在输送可燃液体时，管内流速不应大于安全流速。 管道应有可靠的接地措施。,（4）避免轴承过热引起燃烧 填料函的松紧应适度，不能过紧，以免轴承过热。 保证运行系统有良好的润滑。 避免泵超负荷

8、运行。 （5）防止绞伤 由于电机的高速运转，泵和电机的联轴节处容易发生对人员的绞伤，因此，联轴节处应安装防护罩。 1.2.2往复泵、旋转泵的安全要点 往复泵和旋转泵（齿轮泵、螺杆泵）用于流量不大，扬程较高或对扬程要求变化较大的场合，齿轮泵一般用于输送油类等粘性大的液体。 往复泵和旋转泵，开车时必须将出口阀门打开，严禁采用关闭出口管路阀门的方法进行流量调节，否则，将使泵内压力急剧升高，引发爆炸事故。一般采用安装回流支路进行流量调节。,1.2.3流体作用泵的安全要点 流体作用泵是依靠压缩气体的压力，或运动着的流体本身进行流体的输送。如常见的酸蛋、空气升液器、喷射泵。这类泵无活动部件且结构简单，在化

9、工生产中有着特殊的用途，常用于输送腐蚀性流体。 酸蛋、空气升液器等是以空气为动力的设备，必须有足够的耐压强度，必须有良好的接地装置。输送易燃液体时，不能采用压缩空气压送，要用氮、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防止空气与易燃液体的蒸气形成爆炸性混合物，遇点火源造成爆炸事故。,1.3气体物料输送 1.3.1气体输送设备的分类 气体输送设备在化工生产中主要用于输送气体、产生高压气体或使设备产生真空，由于各种过程对气体压力变化的要求很不一致，因此，气体输送设备可按其终压（出口压力）或压缩比的大小分为四类： 通风机：终压不大于14.7KPa（表压），压缩比为11.15； 鼓风机：终压为14.7300KP

10、a（表压），压缩比不大于4； 压缩机：终压为300KPa（表压）以上，压缩比大于4； 真空泵：造成真空的气体输送设备，终压为大气压。,1.3.2气体物料输送的安全要点 气体与液体不同之处是具有可压缩性，因此在其输送过程中当气体压强发生变化，其体积和温度也随之变化。对气体物料的输送必须特别重视在操作条件下气体的燃烧爆炸危险。 （1）通风机和鼓风机 保持通风机和鼓风机转动部件的防护罩完好，避免人身伤害事故。 必要时安装消音装置，避免通风机和鼓风机对人体的噪音伤害。,（2）压缩机 保证散热良好。压缩机在运行中不能中断润滑油和冷却水，否则，将导致高温，引发事故。 严防泄漏。气体在高压条件下，极易发生泄

11、漏，应经常检查阀门、设备和管道的法兰、焊接处和密封等部位，发现问题应及时修理更换。 严禁空气与易燃性气体在压缩机内形成爆炸性混合物。必须彻底置换压缩机系统中空气后，方能启动压缩机。在压送易燃气体时，进气吸入口应该保持一定余压，以免造成负压吸入空气。 防止静电。管内易燃气体流速不能过高，管道应良好接地，以防止产生静电引起事故。 预防禁忌物的接触。严禁油类与氧压机的接触，一般采用含甘油10%左右的蒸馏水作润滑剂。严禁乙炔与压缩机铜制部件的接触。 避免操作失误。经常检查压缩机调节系统的仪表，避免因仪表失灵发生错误判断，操作失误引起压力过高，发生燃烧爆炸事故。避免因操作失误使冷却水进入气缸，发生水锤，

12、引发事故。,（3）真空泵 严格密封。输送易燃气体时，确保设备密封，防止负压吸入空气引发爆炸事故。 输送易燃气体时，尽可能采用液环式真空泵。,案例：山东德州市某化工集团有限公司成立于2004年，总资产约20亿元，职工约2800人，有2个生产分厂。该厂2007年7月一分厂16万吨/年氨醇改扩建生产线试车过程中，2号压缩机七段出口管线突然发生爆炸，气体泄漏引发大火，造成8人当场死亡，一人因大面积烧伤抢救无效于14日凌晨0时10分死亡，一人轻伤。事故还造成部分厂房顶棚坍塌和仪表盘烧毁。 事故发生的直接原因 经初步分析判断，排除了化学爆炸和 压缩机出口超压的可能，爆炸为物理爆炸。 事故发生的直接原因是2

13、号压缩机七段出口 管线存在强度不够、焊接质量差、管线使用 前没有试压等严重问题，导致事故的发生。,重庆开县天然气泄漏中毒事故 2006年12月23日晚21时15分，地处重庆市开县高桥镇小阳村境内的中石油西南油气田分公司川东北气矿罗家16井起钻时，突然发生井喷，富含硫化氢的气体从钻具水眼喷涌达30米高程，硫化氢浓度达到100ppm以上，失控的有毒气体随空气迅速传播，导致在短时间内发生大面积灾害。失控的硫化氢有毒气体随空气迅速传播，井喷事故波及28个村庄，最为严重的是高桥的小阳村、高旺村两个村。,典型事故案例,此次事故共撤离人员6.4万人。“井喷”事故造成243人中毒死亡，门诊1.4万人，2142

14、人入院治疗、65000人被紧急疏散安置。此次灾难造成的直接经济损失高达6400余万元。国务院事故调查组确定其为特大责任事故。,发生“井喷”的井口通过点火燃烧的方式排除毒气,中毒的儿童,灾民连夜撤离,家畜大规模死亡,事故原因： （1）有关人员对罗家16H井的特高出气量估计不足； （2）高含硫高产天然气水平井的钻井工艺不成熟，在起钻前，钻井液循环时间严重不够，在起钻过程中，违章操作，钻井液灌注不符合规定，未能及时发现溢流征兆，这些都是导致井喷的主要因素； （3）有关人员违章卸掉钻柱上的回压阀，是导致井喷失控的直接原因； （4）没有及时采取放喷管线点火措施，大量含有高浓度硫化氢的天然气喷出扩散，周围

15、群众疏散不及时，导致大量人员中毒伤亡。,四川泸州天然气爆炸事故,2加热 加热指将热能传给较冷物体而使其变热的过程。加热是促进化学反应和完成蒸馏、蒸发、干燥、熔融等单元操作的必要手段。加热的方法一般有直接火加热，水蒸汽或热水加热，载体加热以及电加热等。 2.1直接火加热 直接火加热是采用直接火焰或烟道气 进行加热的方法，其加热温度可达到 1030。主要以天然气、煤气、燃料 油、煤等作燃料，采用的设备有反应 器、管式加热炉等。 2.1.1直接火加热的主要危险性 利用直接火加热处理易燃、易爆物质时，危险性非常大，温度不易控制，可能造成局部过热烧坏设备。由于加热不均匀易引起易燃液体蒸气的燃烧爆炸，所以

16、在处理易燃易爆物质时，一般不采用此方法。但由于生产工艺的需要亦可能采用，操作时必须注意安全。,2.1.2直接火加热的安全要点 将加热炉门同加热设备间用砖墙完全隔离，不使厂房内存在明火。炉膛构造应采用烟道气辐射方式加热，避免火焰直接接触设备，以防止因高温烧穿加热锅和管子。 加热锅内残渣应经常清除，以免局部过热引起锅底破裂。 加热锅的烟囱、烟道等灼热部位，要定期检查、维修。 容量大的加热锅发生漏料时，可将锅内物料及时转移。 使用煤粉为燃料的炉子，应防止煤粉爆炸，在制粉系统上安装爆破片。煤粉漏斗应保持一定贮量，不许倒空，避免因空气进入形成爆炸性混合物。 使用液体或气体燃烧的炉子，点火前应吹扫炉膛，排除可能积存的爆炸性混合气体，以免点火时发生爆炸。,2.2水蒸汽、热水加热 对于易燃、易爆物质，采用水蒸汽或热水加热，温度容易控制，比较安全，其加热温度可达到100140。在处理与水会发生反应的物料时，不宜用水蒸汽或热水加热。 2.2.1水蒸汽、热水加热的主要危险性 利用水蒸汽、热水加热易燃、易爆物