安全生产技术基础班讲义第九章

安全生产技术基础班讲义第九章内容摘要：

火灾、爆炸。 例如，乙烯在 130～ 300 MPa的压力下聚合合成聚乙烯。 （ 3）聚合反应中加入的引发剂都是化学活性很强的过氧化物，一旦配料比控制不当，容易引起爆聚，反应器压力骤增，易引起爆炸。 （ 4）聚合物分子量高，黏度大，聚合反应热不易导出，一旦遇到停水、停电、搅拌故障时，容易挂壁和堵塞，造成局部过热或反应釜升温，发生爆炸。 （ 1）应设置可燃气体检测报警器，一旦发现设备、管道有可燃气体泄漏，将自动停车。 （ 2）反应釜的搅拌和温度应有检测和联锁装置，发现异常能自动停止进料。 （ 3）高压分离系统应设置爆破片、导爆管，并有良好的静电接地系统，一旦出现异常，及时泄压。 （ 4）对催化剂、引发剂等要加强储存、运输、调配、注入等工序的严格管理。 （ 5）注意防止爆聚现象的发生。 （ 6）注意防止黏壁和堵塞现象的发生。 （五）裂化反应 裂化有时又称为裂解，是指有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程。 而石油产品的裂化主要是以重油为原料，在加热、加压或催化剂作用下，分子量较高的烃类发生分解反应生成分子量较小的烃类，再经分馏而得到裂化气、汽油、煤油和残油等产品。 裂化可分为热裂化、催化裂化、加氢裂化 3种类型。 （ 1）热裂化的主要危险性。 1）热裂化在高温、高压下进行，装置内的油品温度一般超过其自燃点，漏出会立即着火。 2）热裂化过程产生大量的裂化气，如泄漏会形成爆炸性气体混合物，遇加热炉等明火，会发生爆炸。 （ 2）热裂化反应过程的安全措施 1） 要严格遵守操作规程，严格控制温度和压力； 2）由于热裂化的管式炉经常在高温下运转，要采用高镍铬合金钢制造； 3）裂解炉炉体应设有防爆门，备有蒸气吹扫管线和其他灭火管线，以防炉体爆炸和用于应急灭火。 设置紧急放空管和放空罐，以防止因阀门不严或设备漏气造成事故； 4）设备系统应有完善的消除静电和避雷措施。 高压容器、分离塔等设备均应安装安全阀和事故放空装置。 低压系统和高压系统之间应有止逆阀。 配备固定的氮气装置、蒸气灭火装置； 5）应备有双路电源和水源，保证高温裂解气直接喷水急冷时的用 水用电，防止烧坏设备。 发现停水或气压大于水压时，要紧急放空； 6）应注意检查、维修、除焦，避免炉管结焦，使加热炉效率下降，出现局部过热，甚至烧穿； （ 1）催化裂化的主要危险性。 （ 2）催化裂化过程的安全措施。 加氢裂化是在催化剂及氢存在条件下，使重质油发生催化裂化反应，同时伴有烃类加氢、异构化等反应，从而转化为质量较好的汽油、煤油和柴油等轻质油的过程。 加氢裂化是 20世纪 60年代发展起来的新工艺。 （ 1）加氢裂化的主要危险性。 加氢裂化在高温、高压下进行，且需要大量氢气，一旦油品和氢气泄漏，极易发生火灾或爆炸。 加氢是强烈的放热反应。 氢气在高压下与钢接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢的强度降低，产生氢脆。 （ 2）加氢裂化过程的安全措施 1）要加强对设备的检查，定期更换管道、设备，防止氢脆造成事故。 2）加热炉要平稳操作，防止局部过热，防止炉管烧穿。 3）反应器必须通冷氢以控制温度。 二 爆炸危险环境分类（注意按照防火防爆的去复习） 三 雷击 四 静电 五 中毒（主要 是硫化氢） 第三节 化工设计安全技术 一、化工厂选址安全问题 二、化工厂布局安全问题 三 车间设备布置的安全分析 1设备布置 （ 1）设备布置应尽量做到工人背光操作，高大设备避免靠近窗户布置，以免影响门窗的开启、通风与采光。 （ 2）有爆炸危险的设备应露天或半露天布置，室内布置时要加强通风，防止爆炸性气体的聚集； （ 3）危险等级相同的设备或厂房应集中在一个区域，这样可以减少防爆电器的数量和减少防火、防爆建筑的面积； （ 4）将有爆炸危险的设备布置在单层厂房或多层厂房的顶层或厂房的边沿都有利于防爆泄压和消防。 （ 5）加热炉、明火设备与产生易燃易爆气体的设备应保持一定的距离（一般不小于 18m） （ 6）易燃易爆车间要采取防止引起静电现象和着火的措施。 （ 7）处理酸碱等腐蚀性介质的设备，如泵、池、罐等分别集中布置在底层有耐蚀铺砌的围堤中，不宜放在地下室或楼上。 （ 8）产生有毒气体的设备应布置在下风向，储有毒物料的设备不能放在厂房的死角处；有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备要集中布置并做通风、排毒 或防腐处理，通风措施应根据生产过程中有毒物质、易燃易爆气体的浓度和爆炸极限及厂房的温度而定。 （ 9）储有毒物料的设备不能放在厂房的死角处； （ 10）有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备要集中布置并做通风、排毒或防腐处理，通风措施应根据生产过程中有害物质、易燃易爆气体的浓度和爆炸极限及厂房的温度而定。 （ 11）笨重设备或运转时产生很大振动的设备，如压缩机、离心机、真空泵等，应尽可能布置在厂房底层，以减少厂房的荷载与振动。 （ 12）有剧烈振动的设备，其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一 起，以免影响建筑物的安全。 厂房内操作平台必须统一考虑，以免平台支柱零乱重复。 （三）典型设备的布置 四 典型设备工艺安全分析 （一）泵 （二）换热器 （三）精蒸馏塔 （四）反应器 （五）搅拌器 （六）轴密封装置 （七）蒸发设备 （八）存储设备 五、化工生产管路与管系安全技术 化工管路在投入运行之前，必须保证其强度与严密性符合设 计要求，因此，当管路安装完毕后，必须进行压力试验，称为试压，试压主要采用液压试验。 少数特殊的也可以采用气压试验。 另外，为了保证管路系统内部的清洁，必须对管路系统进行吹扫与清洗，以除去铁锈、焊渣、土及其他污物，称为吹洗，管路吹洗根据被输送介质不同，有水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹洗、酸洗、油清洗和脱脂等。 当粉尘、液体和气体电解质在管路中流动，或从容器中抽出或注入容器时，都会产生静电。 这些静电如不及时消除，很容易产生电火花而引起火灾或爆炸。 管路的抗静电措施主要是静电接地和控制流 体的流速。 第四节 典型化工过程安全技术 一、非均相分离 从有毒有害物质处理的角度，非均相分离过程就是这些物质的净化过程、吸收过程或浓缩分离过程。 工业生产中多采用机械方法对两相进行分离，常见的有沉降分离、过滤分离、静电分离和湿洗分离，音波除尘和热除尘等方法。 对滤过程安全措施： 、易爆、有害气体，则应采用密闭过滤机，并应用压缩空气或惰性气体保持压力。 取滤渣时，应先释放压力。 、爆炸危险的工艺中，不宜采用离心过滤机，宜采用转鼓式或 带式等真空过滤机。 如必须采用离心过滤机时，应严格控制电机安装质量，安装限速装置。 注意不要选择临界速度操作。 ，转鼓、外壳、盖子及底座等应用韧性金属制造。 二、加热及传热 目的是将工艺流体加热（汽化），或是将工艺流体冷却（冷凝）。 加热过程安全分析：装置加热方法一般为蒸汽或热水加热、载热体加热以及电加热等。 ，定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度，应装设压力计和安全阀。 与水会发生反应的物料，不宜采用水蒸气或热水加热。 油夹套加热时，需将加热炉门与反应设备用砖墙隔绝，或将加热炉设于车间外面。 油循环系统应严格密闭，不准热油泄漏。 ，以防过负荷；采用防潮、防腐蚀、耐高温的绝缘，增加绝缘层厚度，添加绝缘保护层等措施。 电感应线圈应密封起来，防止与可燃物接触。 在加热或烘干易燃物质，以及受热能挥发可燃气体或蒸气的物质，应采用封闭式电加热器。 电加热器不能安放在易燃物质附近。 导线的负荷能力应能满足加热器的要求，应采用插头向插座上连接方式。 工业上用的 电加热器，在任何情况下都要设置单独的电路，并要安装适合的熔断器。 ，加热炉门与加热设备间应用砖墙完全隔离，不使厂房内存在明火。 加热锅内残渣应经常清除。 以煤粉为燃料时，料斗应保持一定存量，不许倒空，避免空气进入，防止煤粉爆炸；制粉系统应安装爆破片。 以气体、液体为燃料时，点火前应吹扫炉膛，排除积存的爆炸性混合气体，防止点火时发生爆炸。 当加热温度接近或超过物料的自燃点时，应采用惰性气体保护。 三、蒸馏及精馏 （ 1）在常压蒸馏中应注意易燃液体的蒸馏热源不能采用明火，而采 用水蒸气或过热水蒸气加热较安全。 （ 2）真空蒸馏（减压蒸馏）是一种比较安全的蒸馏方法。 对于沸点较高、在高温下蒸馏时能引起分解、爆炸和聚合的物质，采用真空蒸馏较为合适。 如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合，类似这类物质的蒸馏必须采用真空蒸馏的方法以降低流体的沸点，借以降低蒸馏的温度，确保其安全。 四、气体吸收与解吸 物理吸收和化学吸收；单组分吸收和多组分吸收；等温吸收和非等温吸收。 在选择吸收剂时，应注意溶解度、选择性、挥发度、黏度。 吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、湍球塔 、喷洒塔和喷射式吸收器等。 解吸是脱除吸收剂中已被吸收的溶质，而使溶质从液相逸出到气相的过程。 在生产中解吸过程用来获得所需较纯的气体溶质，使溶剂得以再生。 解吸方法有加热解吸、减压解吸、在惰性气体中解吸、精馏方法。 五、干燥 干燥过程要采取以下安全措施： ，干燥室内也不得放置容易自燃的物质。 ，并安装良好的通风设备，电气设备防爆或将开关安装在室外。 ，应采用蒸汽加热的真空干燥 箱，当烘干结束后，去除真空时，一定要等到温度降低后才能放进空气；对易燃易爆物质采用流速较大的热空气干燥时，排气用的设备和电动机应采用防爆的；在用电烘箱烘烤能够燕发易燃蒸气的物质时，电炉丝应完全封闭，箱上应加防爆门；利用烟遭气直接加热可燃物时，在滚筒或干燥器上应安装防爆片，以防烟道气混入一氧化碳而引起爆炸。 、滚筒式干燥器干燥时，主要是防止机械伤害。 在气流干燥中，物料由于迅速运动相互激烈碰撞、摩擦易产生静电；滚筒干燥过程中， 刮刀有时和滚筒壁摩擦产生火花，因此，应该严格控制干燥气流风速，并将设备接地；对于滚筒干燥，应适当调整刮刀与筒壁间隙，并将刮刀牢牢固定，或采用有色金属材料制造刮刀，以防产生火花。 用烟道气加热的滚筒式干燥器，应注意加热均匀，不可断料，滚筒不可中途停止运转。 斗口有断料或停转应切断烟道气并通氮。 干燥设备上应安装爆破片。 六、蒸发 蒸发过程要注意如下问题：。 ，一方面应定期停车清洗、除垢；另一方面改进蒸发器的结构，如把蒸发器的加热管加工光滑些 ，使污垢不易生成，即使生成也易清洗，提高溶液循环的速度，从而可降低污垢生成的速度。 七、结晶 结晶过程的搅拌器要注意如下安全问题： ，要防止产生静电 ，因为填料函中的油漏人反应器会发生危险。 .。 如因故障而导致搅拌停止时，应立即停止加料，迅速冷却；恢复搅拌时，必须待温度平稳、反应正常后方可继续加料，恢复正常操作。 ，严防搅拌器断落造成物料混合不匀， 最后突然反应而发生猛烈冲料，甚至爆炸起火，搅拌器应灵活，防止卡死引起电动机温升过高而起火。 搅拌器应有足够的机械强度，以防止因变形而与反应器器壁摩擦造成事故。 八、萃取 九、制冷 一般说来，冷冻程度与冷冻操作技术有关，凡冷冻范围在 100℃ 以内的称冷冻； 冷却（凝）及冷冻过程的主要危险及控制如下： （ 1）应根据被冷却物料的温度、压力、理化性质以及所要求冷却的工艺条件，正确选用冷却设备和冷却剂。 忌水物料的冷却不宜采用水做冷却剂，必需时应采取特别措施。 （ 2）应严格注意冷却设备的密闭性，防止物料进入冷却剂中或冷却剂进入物料中。 （ 3）冷却操作过程中，冷却介质不能中断，否则会造成积热，使反应异常，系统温度、压力升高，引起火灾或爆炸。 因此，冷却介质温度控制最好采用自动调节装置。 第四节 典型化工过程安全技术 （ 4）开车前，首先应清除冷凝器中的积液；开车时，应先通入冷却介质，然后通入高温物料；停车时，应先停物料，后停冷却系统。 （ 5）为保证不凝可燃气体安全排空，可充氮进行保护。 （ 6）高凝固点物料，冷却后易变得黏稠或凝固，在冷却时要注意控制温度 ，防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道。 十、筛分过滤 十一、物料输送 ： （ 1）输送易燃液体宜采用蒸气往复泵。 如采用离心泵，则泵的叶轮应用有色金属制造，以防撞击产生火花。 设备和管道均应有良好的接地，以防静电引起火灾。 由于采用虹吸和自流的输送方法较为安全，故应优先选择。 （ 2）对于易燃液体，不可采用压缩空气压送，因为空气与易燃液体蒸气混合，可形成爆炸性混合物，且有产生静电的可。