10万吨树脂厂防腐蚀安全设计毕业设计(编辑修改稿)

10万吨树脂厂防腐蚀安全设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

放电。 固定顶金属容器附件 (如呼吸阀、安全阀 )设计 装设阻火器。 安全管理上，压力 容器及其附属装置 (如阻火器、呼吸阀等 )会 保持良好的工作状态。 盐酸生产 设备 设计采用防雷接地、防静电接地和电气设备接地 ，已设计 共用同一接地装置。 主要还是要在厂区设置避雷措施 ， 设计采用避雷针。 焦作地区 平均年降雨量 707mm，且偶尔会有暴雨暴雪天气。 当降水量过大时，可能会有雨水阻滞的现象，为避免水淹厂区这类事故，在厂区内开辟了引水沟，可以快速的将雨水引至蓄水池，并通过处理除污，可作 为消防用水。 、低气温 大部分年份，焦作的最高气温多在 38℃以内，最低气温在 10℃以内，武陟县曾出现过极限最高温度 ℃，极限最低气温 ℃。 在高气温和烈日暴晒下，中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 9 脂类因沸点较低而易于挥发泄漏。 在这种情况下，设计利用储罐的固定消防系统在夏日里定时为储罐降温。 低气温有可能导致设备和管线破裂，所以会适当的在管线上包裹保温材料，防止管线冻裂。 在高气温天气，室外作业职工会受到太阳热辐射危害。 高温环境会引起中暑，长期高温作业可能出现高血压，心肌受损和消化功能障碍等病症。 低气温天气会引起人员的冻伤 、体温降低，会使人的操作功能明显降低，注意力不集中，作业失误率增高。 所以在办公区和辅助生产区都设置有环境良好的职工休息室，高温天气和低温天气，应尽量避免工人长时间在户外劳动，如果工人不能避免要在高热天气劳动，会提供给工人一定的避暑措施，保证工人的健康。 盐酸生产过程中的危险有害因素 见表 31 盐酸生产过程中的危险有害因素所示 表 31 盐酸生产过程中的危险有害因素 主要腐蚀性物质 危险因素 氯化氢、氯气、氢气 火灾、化学爆炸、车间设备建筑物的腐蚀、其他危险因素 由于盐酸生产 车间的，危险性高，数量大，以及生产工艺条件要求高等原因，因此固有的潜在危险有害数量较多，等级较高，分布密度较大，应当引起高度重视。 下面着重介绍存在的几种危险。 生产区域内存在的氢气为易燃物质，极易燃烧爆炸。 能与氯发生猛烈反应。 氢气的分子量很小，运动速度快，黏度小，扩散性和渗透性强，极易泄漏且不易察觉。 氢气的快速扩散性决定其具有很高的导热性 —— 热传导率较空气大 6倍，火焰温度高达 2020℃，传播速度快。 氢气因其密度小而易于积聚在设备容器或建构筑物顶部，如与空气形成爆炸性混合气体，遇明 火或高温发生火灾爆炸。 如果操作不慎，一旦泄露遇见明火，就会引起火灾，造成人员伤亡。 由于用于生产盐酸的原料氢气、氯气，氢气属易燃易爆品，氢气与空气或氯中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 10 气均可形成易燃和爆炸性混合物。 因此在电解、氯氢处理、氯化氢及盐酸合成、液氯工段由于操作、设备等因素的影响，均有可能引起爆炸。 2H2 + O2 == 2H2O（ 点燃 ） H2 + Cl2 == 2HCl(点燃 ) 见表 32 氢的爆炸极限 表 32 氢的爆炸极限 种类 氢的爆炸极限 氢气和空气混合物 氢气体积含量达 ～ %（ 20℃和常压下） 氢氧混合气 氢气体积含量达 ～ 95%（体积） 氢与氯的混合气 氢气体积含量达 5～ %（体积） 、建筑物的腐蚀 盐酸车间中，建筑材料及生产设备经常和 HCl（ g） 、 HCl（ l） 、 Cl2等强腐蚀性介质接触而被腐蚀。 腐蚀不仅使金属及其合金材料损失巨大，影响设备的使用寿命，而且缩短设备的检修周期，增加辅助时间和维修费用，严重的造成原料和成品大量损失，影响产品质量，污染环境。 特别是腐蚀引起的设备爆炸、火灾等事故，使设备遭到破坏而停止生产带 来的损失更为严重。 见表 33 其它危险有害因素 表 33 其它危险有害因素 种类 内容 中毒窒息 主要原因是氯气和氯化氢泄漏或设备爆炸后有大量气体外泄、进入设 备内未按程序办理手续、不会使用或不正确使用个人防护器材。 氯气大量存在于氯化氢合成等过程中，整个氯气系统普遍存在氯中毒的危险性。 触电 车间的用电操作控制室、各种以电力（泵、风机等）为能源的动力、照明和控制电器设备、电缆、设备等因故障、误操作、过负荷、老化失修、雷击等原因，不仅本身可能发生火灾爆炸危险，而且可能 直接造成人身触电伤害和财产损失。 机械伤害 生产过程中高速旋转或往复运动的机械零部件和固定机械设备、汽车罐车、火车罐车、运输物料用的吊钩及吊物等因防护不良，操作失误警示信号不灵或无防护，当人与其接触时，会使人遭受打击、挤压、绞卷、碾压等伤害。 中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 11 种类 内容 灼伤 在盐酸生产过程中，由于氯气和氯化氢的泄露，使空气中弥漫大量的腐蚀性酸雾，这些物质与人体接触后均会对人造成极大的伤害甚至死亡。 另外有些场所的设备和管壁温度过高，如果保温及隔热措施不当，都会造成高温（ 500℃以上）物体灼伤。 物体打击 在日常操作安装检修过 程中由于人的失误，引起设备、零件、工具坠落，造成人身伤亡事故。 盐酸车间防范措施 急救措施 皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗，至少 15 分钟，然后及时就医。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗，至少 15分钟，然后及时就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处，保持呼吸道畅通。 如呼吸困难，给输氧。 如呼吸停止，立即进行人工呼吸，然后及时就医。 消防措施 危险特性：氯化氢无腐蚀性，但遇水时有强腐蚀性。 氯化氢为不燃气体，但与一些活性金属粉末接触，发生 反应，放出氢气，潜伏着爆炸和着火的危险。 遇氰化物能产生剧毒氰化氢气体。 灭火方法：火小时，用干粉、二氧化碳灭火；火大时，用水或常规泡沫灭火。 消防人员须穿戴全身防护服，关闭火场中钢瓶阀门，减弱火势，并用水喷淋保护去关闭阀门的人员；喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。 钢瓶变色，立即撤离。 续表 33 中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 12 第四章 盐酸车间设备的防腐 盐酸车间建筑物腐蚀概述 车间建筑物和构筑物的功能特点 设备是工业化生产的基础，厂房建筑物和构筑物则是化工设备的基础。 构成厂房建筑物和构筑物的梁、柱、屋面 板、地基基础和墙的腐蚀破坏，都会导致化工设备运转不安全或遭到破坏。 甚至建筑物和构筑物的倒塌会导致化工物料泄露 爆炸着火等事故。 由于盐酸生产工艺的要求，建筑物或构筑物的内外要安装不同高度的运转、动力等设备和贮槽类设备。 这些设备之间的化工物料输送，多为管路及其泵机、阀门，它们都需直接或间接地安装在建筑物和构筑物上，还应起到遮雨、避阳、抗震挡风、通风防寒等作用，以保障化工设备的正常运行、操作人员的安全正常作业等，因此它的功能是十分明显的。 结构特点 由于盐酸生产中的酸性介质的强腐蚀性，盐酸车间的建 筑物和构筑物多不采用永久性结构。 而材料来源方便、价廉、坚固耐用的混凝土及其钢筋混凝土结构被广泛采用。 同时，由于化工生产的需要，为了满足支承不同重量设备及管路。 建筑的结构多为形式多变的框架结构。 由于结构复杂，建筑材料多用碳钢、砂石，混凝土以及钢筋混凝土和少量木材。 结构材料品种多，但抵御腐蚀的能力较差。 本设计中本设计中采用的是预混框架，混凝土的强度等级选用 C30,水泥标号为 12mm材质 HRB335/HRB400 的 II 级钢筋，钢筋间距不应大于 200mm。 建筑物和构筑物使用过程 中，由于受到介质腐蚀而遭到破坏，其强度的下降速度较一般工业建筑快得多。 因此，为了保证安全，在使用一段时间后，必需按有关规定检查加固，并且在投入使用前要采取防腐措施，在使用期间给予检查、修补。 腐蚀特点 中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 13 下面以常用的钢筋混凝土为例来说明化工建筑物、构筑物的腐蚀特点。 混凝土具有很大的抗压强度，但拉伸强度很低，一般只有抗压强度的 1/10— 1/20，在受拉应力时很容易断裂。 所以在混凝土构件中受拉部件配上钢筋，使混凝土与钢筋紧密地粘合在一起，共同受力。 钢筋能大大增加混凝土结构的抗拉强度，钢筋在混凝土结构 的缝隙中处于 PH 的碱性环境时，表面能生成致密的钝化膜，对钢筋具有一定保护作用。 由硅酸盐水泥、砂石、水组成的混凝土，在钢筋混凝土的腐蚀中，骨料的影响较小，水参与水化反应；而以水泥与钢筋的影响最大。 普通硅酸盐水泥硬化后，由约占 50％的水合硅酸钙凝胶 (3CaO． SO2 H2O)，25％氢氧化钙晶体、水合铝酸钙 (3CaO． A12O3 6H2O)及水合铁酸钙 (CmO Fe2O3 H2O )凝胶以及部分未水化内核、毛细孔和凝胶间的胶孔组成。 胶孔尺寸在15x1010— 20X1010 约占凝胶总体积的 28％， 它与水泥的水灰比和水化程度无关，只与养护温度有关。 因此．混凝土结构中存在空隙。 钢筋可分为 I 级钢 (A3钢 )、 II 级钢 (16 锰钢 )和Ⅲ级钢 (25MnSi 钢 )。 锰对钢材的腐蚀性能稍有不利；硅可在钢铁表面形成硅酸盐的保护膜，可提高耐蚀性能，因而 II 级钢的耐腐蚀性优于 I级钢。 腐蚀性介质可通过混凝土结构中的孔隙抵达钢筋表面。 在一定条件下，钢筋表面的钝化膜会失去保护作用，从而产生锈蚀，因锈蚀而产生的铁锈体积比锈前的钢筋体积大 1 倍以上，强大的张力将致使混凝土结构的开裂，给腐蚀介质的进入提供了更有利的条件。 盐酸车间腐蚀状况 氯化氢合成厂房是氯碱企业腐蚀最严重的部位，主要的腐蚀介质盐酸和氯化氢气体。 盐酸对楼面、地面的钢构件和钢筋腐蚀特别严重，这些构件的使用寿命很短，只有数年时间，维修更换频繁。 钢筋混凝土的楼面和梁、柱较多地出现腐蚀和钢筋裂缝，裂缝的伸展一般都很大，严重的会露筋或断筋。 因为受盐酸严重腐蚀的钢筋混凝土结构，修复困难。 在盐酸生产厂房，多采用钢筋混凝土的室外管架，设计时应采取防腐措施。 大气环境中有氯和氯化氢，在湿气或雨水影响下，钢筋混凝土的柱、梁和檩架会陆续出现因钢筋生锈的顺筋、裂缝，并以立柱的下部腐 蚀更为严重，加固，更换较为普通。 有的负荷较大的电线立柱会因钢筋腐蚀、混凝土开裂而弯曲变形。 盐中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 14 酸储槽周围地坪的腐蚀均较严重，腐蚀介质亦污染环境。 有装酸平台的钢筋混凝土结构和钢结构均受腐蚀，未防腐的构件腐蚀严重。 应对措施 (1) 钢筋混凝土和预应力混凝土结构及构件的选择。 选择钢筋混凝土和预应力混凝土结构及构件应符合以下要求 : 框架结构宜采用现浇式或装配整体式； 屋架和屋面大梁宜选用预应力混凝土构件 , 但不应采用块体拼装的后长法构件； 重级、中级工作制吊车梁宜采用预应力混凝土构件；腐蚀性等 级为强腐蚀、中等腐蚀时、柱截面宜采用实腹式 , 不应采用腹板开孔的工字形。 (2) 钢筋混凝土结构的构造措施有 : 控制构件的裂缝开裂宽度 , 增加钢筋的混凝土保护层厚度 , 提高混凝土的密实度 , 限制构件的最小截面 ,加强构件节点和预埋件的保护处理等。 第一，钢筋混凝土结构的裂缝宽度是构件防腐蚀的重点之一。 构件的横向裂缝宽度对耐久性有一定的影响 , 宽度过大将导致钢筋的锈蚀。 在不同腐蚀性气体和不同相对湿度作用下 , 构件裂缝宽度不大于 , 对钢筋锈蚀基本无影响；腐蚀性等级为弱腐蚀且处于室内的一 般钢筋混凝土构件 , 最大裂缝宽度允许值为 mm。 第二 , 混凝土对钢筋的保护 , 除需要混凝土的密实度 , 还需要一定厚度的保护层。 保护层厚度若减小 1/4, 则混凝土中性化层到达钢筋表面的时间将缩短一倍。 构件的保护层厚度应比一般构件厚 10 mm～ 15mm 比较适合。 另外 , 重要部位的钢筋混凝土构件 , 其混凝土强度等级不应低于 C25；重要部位的预应力混凝土构件 , 其混凝土强度等级不应低于 C35。 第三 , 限制构件的最小截面。 厂房框架柱的宽度宜大于 400 mm, 主梁的宽度宜选用 300 mm 以上 , 现浇屋面板的厚度应大于 70 mm。 第四 , 对装配式构件及构件之间的连接要科学。 如大型屋面板与屋架或梁的连接节点、屋架与柱的节点 , 这些属于保证结构整体性的重要构件 , 可以用混凝土或聚合物水泥砂浆包裹。 另外 , 为保证钢筋混凝土板上、梁上与孔洞的距离、刚度及保护措施 , 限制钢筋混凝土构件伸入承重砖墙内的最小支承长度以及合理选择钢结构、木结构的断面和节点形式等也是其重要组成部分。 中原工学院能源与环境学院毕业论文（设计） 15 盐酸车间存在的主要腐蚀类型 化学腐蚀 金属与周围介质发生化学反应而引起的破坏，称为 化学腐性。 盐酸车间常见的化学腐蚀有： 1)金属氧化 指金属同氧作用所产生的腐蚀。 铁在潮湿的空气中会被氧化。 它的氧化机理是，首先生成氢氧化亚铁 Fe(OH)2，继之被氧化成氢氧化铁 Fe(HO)3， 4Fe+3O2==2Fe2O3。