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1、补充:化工单元操作补充:化工单元操作 的安全技术的安全技术 第一讲第一讲 物料输送、加热物料输送、加热n化学工艺是一个连续的,由若干个物理操作和化学反应来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,把其中所包含的物理过程并不是很多,而且是相似的,把这这些包含在不通化工产品生产过程中、发生同样物理变化、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、具有相同功能的遵循共同的物理学规律、使用相似设备、具有相同功
2、能的基本物理操作、成为单元操作。基本物理操作、成为单元操作。 n基本包括五个方面:基本包括五个方面: n流体流动过程,包括流体输送、过滤、固体流态化等。流体流动过程,包括流体输送、过滤、固体流态化等。 n传热过程,包括热传导、蒸发、冷凝等。传热过程,包括热传导、蒸发、冷凝等。 n传质过程,即物质的传递,包括气体吸收、蒸馏、萃取、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。吸附、干燥等。 n 热力过程,即温度和压力变化的过程,包括液化、冷冻热力过程,即温度和压力变化的过程,包括液化、冷冻等。等。 n 机械过程,包括固体输送、粉碎、筛分等。机械过程,包括固体输送、粉碎、筛分等。
3、 1 物料输送物料输送 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的输送设备各异,因而保证其
4、安全运行的操作要点及注意事项也就不同。事项也就不同。 n1.1固体块状物料和粉状物料输送固体块状物料和粉状物料输送n块状物料与粉状物料的输送,在实际生产中多采用块状物料与粉状物料的输送,在实际生产中多采用皮带输皮带输送机、螺旋输送器、刮板输送机、链斗输送机、斗式提升送机、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)机以及气力输送(风送)等形式。等形式。n1.1.1输送设备的安全注意事项输送设备的安全注意事项n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,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,可连续加料,连续卸载。存在的危险性主要有设备本
5、身发生故障以及可连续加料,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。由此造成的人身伤害。n(1)防止人身伤害事故)防止人身伤害事故n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。进行维护操作。n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
6、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。部位的防护装置,避免重大人身伤亡事故。n注意链斗输送机下料器的摇把反转伤人。注意链斗输送机下料器的摇把反转伤人。n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。分将人刮倒。n(2)防止设备事故)防止设备事故n防止皮带运行过程中,因防止皮带运行过程中,因高温高温物料烧坏皮带,或因物料烧坏皮带,或因斜偏斜偏刮挡撕裂刮挡撕裂皮带的事故发生。皮带的事故发生。n严密注意严密注意齿轮负荷的均匀齿轮负荷的均匀,物料的粒度以及混入其
7、中的杂物。,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。n防止链斗输送机下料器防止链斗输送机下料器下料过多下料过多,料面过高,造成链带拉断。,料面过高,造成链带拉断。 n1.1.2气力输送系统的安全注意事项气力输送系统的安全注意事项n气力输送即风力输送,它主要凭借真空泵或风机产生的气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送系统
8、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。的堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。n (1)避免管道堵塞引起爆炸)避免管道堵塞引起爆炸n具有粘性或湿度过高的物料较易在具有粘性或湿度过高的物料较易在供料处及转弯处供料处及转弯处粘附管壁,粘附管壁,最终造成堵塞。最终造成堵塞。悬浮速度高悬浮速度高的物料,比悬浮速度低的物料较易沉淀的物料,比悬浮速度低的物料较易沉淀堵塞。堵塞。n管道连接管道连接不同心、连接偏错或焊渣突起等易造成堵塞。不同心、连接偏错或焊渣突起等易造成堵塞。n大管径长距离输送大管径长距离输送管较小管径短距离输送管,更易发生堵塞。管较小管径短距离输送管,更易发生堵塞
9、。n输料管的输料管的管径突然扩大管径突然扩大,物料在输送状态中突然停车易造成堵,物料在输送状态中突然停车易造成堵塞。塞。n(2)防止静电引起燃烧)防止静电引起燃烧 粉料在气力输送系统中,因管壁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:一,因此,必须采取下列措施加以消除:n粉料输送应选用导电性材料制造管道,并应粉料输送应选用导电性材料制造管道,并应良好的接地良好的接地。如采用绝缘材料管道,且能防静电时,管外采取接地措施。如采用绝缘材料管道,且能防静电时,管外采取接地措施。n应
10、对粉料的粒度,形状与应对粉料的粒度,形状与管道直径大小管道直径大小,物料与,物料与管道材管道材料料进行匹配,优选产生静电小的配置。进行匹配,优选产生静电小的配置。n输送输送管道直径要尽量大些管道直径要尽量大些。力求使管路的弯曲和管道的。力求使管路的弯曲和管道的变径缓慢。变径缓慢。管内应平滑管内应平滑,不要装设网格之类部件。,不要装设网格之类部件。n输送速度输送速度不应超过规定风速,不应超过规定风速,输送量输送量不应有急剧的变化。不应有急剧的变化。n粉料不要堆积管内,要粉料不要堆积管内,要定期定期使用空气或惰性气体使用空气或惰性气体进行管进行管壁清扫壁清扫。 n1.2液态物料输送液态物料输送n在
11、化工生产中,经常遇到液态物料在管道内的输送。高处在化工生产中,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。操作泵,对化工安全生产十分重要。n化工生产中被输送的液态物料种类繁多,
12、性质各异,温度、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。作用泵等四类。其中,离心泵在化工生产中应用最为普遍。n1.2.1离心泵的安全要点离心泵的安全要点n(1)避免物料泄漏避免物料泄漏引发事故引发事故n保证保证泵的安装基础坚固泵的安装基础坚固,避免因运转时产生机械振动造,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
13、料泄漏。成法兰连接处松动和管路焊接处破裂,使物料泄漏。n操作前及时压紧填料函操作前及时压紧填料函(松紧适度),以防物料泄漏。(松紧适度),以防物料泄漏。n(2)避免空气吸入避免空气吸入导致爆炸导致爆炸n开动离心泵前,必须向泵壳内充满被输送的液体,保证开动离心泵前,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,同时避免泵壳和吸入管内无空气积存,同时避免“气缚气缚”现象。现象。n吸入口的位置应适当,避免吸入口产生负压,空气进入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。一般情况下系统导致爆炸,或抽瘪设备。一般情况下泵入口设在容器泵入口设在容器底部或液体深
14、处底部或液体深处。n(3)防止静电防止静电引起燃烧引起燃烧n在输送可燃液体时,管内流速不应大于安全流速。在输送可燃液体时,管内流速不应大于安全流速。n管道应有可靠的接地措施。管道应有可靠的接地措施。n(4)避免轴承过热避免轴承过热引起燃烧引起燃烧n填料函的松紧应适度,不能过紧,以免轴承过热。填料函的松紧应适度,不能过紧,以免轴承过热。n保证运行系统有良好的润滑。保证运行系统有良好的润滑。n避免泵超负荷运行。避免泵超负荷运行。n(5)防止绞伤防止绞伤 由于电机的高速运转,泵和电机的联轴节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。处容易发生对人员的绞伤
15、,因此,联轴节处应安装防护罩。n 1.2.2往复泵、旋转泵的安全要点往复泵、旋转泵的安全要点n往复泵和旋转泵(齿轮泵、螺杆泵)往复泵和旋转泵(齿轮泵、螺杆泵)用于流量不大,扬程用于流量不大,扬程较高或对扬程要求变化较大的场合较高或对扬程要求变化较大的场合,齿轮泵一般用于输送,齿轮泵一般用于输送油类等粘性大的液体。油类等粘性大的液体。n往复泵和旋转泵,往复泵和旋转泵,开车时必须将出口阀门打开开车时必须将出口阀门打开,严禁采用,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压力急剧升高,
16、引发爆炸事故。一般采用安装回流支路进行流量调节。行流量调节。n1.2.3流体作用泵的安全要点流体作用泵的安全要点n 流体作用泵是依靠压缩气体的压力,或运动着的流体本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。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,在化工生产中有着特殊的这类泵无活动部件且结构简单,在化工生产中有着特殊的用途,常用于输送腐蚀性流体。用途,常用于输送腐蚀性流体。n 酸蛋、空气升液器等是以空气为动力的设备,必须有足酸蛋、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
17、地装置。输送易燃液体时,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,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。遇点火源造成爆炸事故。n1.3气体物料输送气体物料输送n1.3.1气体输送设备的分类气体输送设备的分类n 气体输送设备在化工生产中主要用于输送气体、产生高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压气体或使设备产生真空,由于各种过程对气体压力
18、变化的要求很不一致,因此,的要求很不一致,因此,气体输送设备可按其终压(出口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:压力)或压缩比的大小分为四类:n通风机:终压不大于通风机:终压不大于14.7KPa(表压),压缩比为(表压),压缩比为11.15;n鼓风机:终压为鼓风机:终压为14.7300KPa(表压),压缩比不大于(表压),压缩比不大于4;n压缩机:终压为压缩机:终压为300KPa(表压)以上,压缩比大于(表压)以上,压缩比大于4;n真空泵:造成真空的气体输送设备,终压为大气压。真空泵:造成真空的气体输送设备,终压为大气压。 n1.3.2气体物料输送的安全要点气体物料输送的
19、安全要点n气体与液体不同之处是具有可压缩性,因此在其输送过程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。危险。n(1)通风机和鼓风机)通风机和鼓风机n保持通风机和鼓风机转动部件的保持通风机和鼓风机转动部件的防护罩防护罩完好,避免人身完好,避免人身伤害事故。伤害事故。n必要时安装必要时安装消音装置消音装置,避免通风机和鼓风机对人体的噪,避免通风机和鼓风机对人体的噪音伤害。音伤害。n(2)
20、压缩机)压缩机n保证散热良好。压缩机在运行中不能中断润滑油和冷却保证散热良好。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。水,否则,将导致高温,引发事故。n严防泄漏。气体在高压条件下,极易发生泄漏,应经常严防泄漏。气体在高压条件下,极易发生泄漏,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。现问题应及时修理更换。n严禁空气与易燃性气体在压缩机内形成爆炸性混合物。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。在必须彻底置换压缩机系统中空气后,方
21、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。成负压吸入空气。n防止静电。管内易燃气体流速不能过高,管道应良好接防止静电。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。地,以防止产生静电引起事故。n预防禁忌物的接触。严禁油类与氧压机的接触,一般采预防禁忌物的接触。严禁油类与氧压机的接触,一般采用含甘油用含甘油10%左右的蒸馏水作润滑剂。严禁乙炔与压缩机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。铜制部件的接触。n避免操作失误。经常检查压缩机调节系统的仪表,避免避免操作失误。经常检
22、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,引发事故。水锤,引发事故。 n(3)真空泵)真空泵n严格密封。输送易燃气体时,确保设备密封,防止负压严格密封。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。吸入空气引发爆炸事故。n输送易燃气体时,尽可能采用液环式真空泵。输送易燃气体时,尽可能采用液环式真空泵。案例:案例:山东德州市某化工集团有限公司成立于山东德州市某化工集团有限公司成立于2019年,
23、总资产约年,总资产约20亿元,亿元,职工约职工约2800人,有人,有2个生产分厂。该厂个生产分厂。该厂2019年年7月一分厂月一分厂16万吨万吨/年氨醇改年氨醇改扩建生产线试车过程中,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人当场死亡,一人因大面积烧伤抢救无效于14日凌晨日凌晨0时时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。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事故发生的直接原因经初步分析判断,排除了化
24、学爆炸和经初步分析判断,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。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事故发生的直接原因是2号压缩机七段出口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。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重庆开县天然气泄漏中毒事故2019年年12月月23日晚日晚21时时15分,地处分,地处重庆市开县高桥镇小阳村境内的中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石油西南油气田分公司川东北气矿罗家罗家16井起钻时,突然
25、发生井喷,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富含硫化氢的气体从钻具水眼喷涌达达30米高程,硫化氢浓度达到米高程,硫化氢浓度达到100ppm以上,失控的有毒气体随空以上,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个村庄,最为严重的是高桥的小阳村、高旺村两个村。阳村、高旺村两个村。典型事故案例此次事故共撤离人员此次事故共撤离人员6.4万人。万人。“井喷井喷”事故造成事故造成243人中毒死亡,门
26、诊人中毒死亡,门诊1.4万人,万人,2142人入院治疗、人入院治疗、65000人被紧急疏散安置。此次灾难造成的人被紧急疏散安置。此次灾难造成的直接经济损失高达直接经济损失高达6400余万元。国务院事故调查组确定其为特大责任事故。余万元。国务院事故调查组确定其为特大责任事故。 发生发生“井喷井喷”的井口通过点火燃烧的方式排除毒气的井口通过点火燃烧的方式排除毒气中毒的儿童中毒的儿童灾民连夜撤离灾民连夜撤离家畜大规模死亡家畜大规模死亡事故原因:事故原因:(1)有关人员对罗家)有关人员对罗家16H井的特高出气量估计不足;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)高含
27、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,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;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)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;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)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,周围群众疏散不及时,导致大量化氢的天然气喷出扩散,周围群众疏散不
28、及时,导致大量人员中毒伤亡。人员中毒伤亡。四川泸州天然气爆炸事故四川泸州天然气爆炸事故n2加热加热n 加热指将热能传给较冷物体而使其变热的过程。加热是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。水加热,载体加热以及电加热等。n2.1直接火加热直接火加热n直接火加热是采用直接火焰或烟道气直接火加热是采用直接火焰或烟道气n进行加热的方法,其加热温度可达到进行加热的方法
29、,其加热温度可达到n1030。主要以天然气、煤气、燃料。主要以天然气、煤气、燃料n油、煤等作燃料,采用的设备有反应油、煤等作燃料,采用的设备有反应n器、管式加热炉等。器、管式加热炉等。n2.1.1直接火加热的主要危险性直接火加热的主要危险性n利用直接火加热处理易燃、易爆物质时,危险性非常大,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,所以在处理易燃易均匀易引起易燃液体蒸气的燃烧爆炸,所以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爆物质时
30、,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。可能采用,操作时必须注意安全。n2.1.2直接火加热的安全要点直接火加热的安全要点n将加热炉门同加热设备间用砖墙完全隔离,不使厂房内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。焰直接接触设备,以防止因高温烧穿加热锅和管子。n加热锅内残渣应经常清除,以免局部过热引起锅底破裂。加热锅内残渣应经常清除,以免局部过热引起锅底破裂。n加热锅的烟囱、烟道等灼热部位,要定期检查、维修。加热
31、锅的烟囱、烟道等灼热部位,要定期检查、维修。n容量大的加热锅发生漏料时,可将锅内物料及时转移。容量大的加热锅发生漏料时,可将锅内物料及时转移。n使用煤粉为燃料的炉子,应防止煤粉爆炸,在制粉系统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。免因空气进入形成爆炸性混合物。n使用液体或气体燃烧的炉子,点火前应吹扫炉膛,排除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。可能积存的爆炸性混合气体,以免点火时发生爆炸。n2.2水
32、蒸汽、热水加热水蒸汽、热水加热n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,其加热温度可达到安全,其加热温度可达到100140。在处理与水会发生反应的物。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。料时,不宜用水蒸汽或热水加热。n2.2.1水蒸汽、热水加热的主要危险性水蒸汽、热水加热的主要危险性n利用水蒸汽、热水加热易燃、易爆物质相对比较安全,存利用水蒸汽、热水加热易燃、易爆物质相对比较安全,存在的主要危险在于设备或管道超压爆炸,升温过快引发事在的主要危险在于设备或管道超压爆炸,升温过快引发事故。故。n
33、2.2.2水蒸汽、热水加热的安全要点水蒸汽、热水加热的安全要点n应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度,装设压力计和应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度,装设压力计和安全阀,以免容器或管道炸裂。安全阀,以免容器或管道炸裂。n加热操作时,要严密注意设备的压力变化,通过排气等加热操作时,要严密注意设备的压力变化,通过排气等措施,及时调节压力,以免在升温过程中发生超压爆炸事措施,及时调节压力,以免在升温过程中发生超压爆炸事故。故。n加热操作时,应保持适宜的升温速度,不能过快,否则加热操作时,应保持适宜的升温速度,不能过快,否则可能失去控制,使加热温度超过工艺要求的温度上限,发可能失去控制,使加热温度超过工
34、艺要求的温度上限,发生冲料、过热燃烧等事故。生冲料、过热燃烧等事故。n高压水蒸汽加热的设备和管道应很好保温、避免烤着易高压水蒸汽加热的设备和管道应很好保温、避免烤着易燃物品以及产生烫伤事故。燃物品以及产生烫伤事故。n2.3载体加热载体加热n当采用水蒸汽、热水加热难以满足工艺要求时,可采用矿当采用水蒸汽、热水加热难以满足工艺要求时,可采用矿物油、有机物、无机物作为载体进行加热,其加热温度一物油、有机物、无机物作为载体进行加热,其加热温度一般可达到般可达到230540,最高可达,最高可达1000。所采用载热体。所采用载热体的种类很多,常用的有机油、锭子油;二苯混合物(的种类很多,常用的有机油、锭子
35、油;二苯混合物(73.5二苯醚和二苯醚和26.5联苯);熔盐(联苯);熔盐(7%硝酸钠、硝酸钠、40%亚硝亚硝酸钠和酸钠和53%硝酸钾)、金属熔融物等。硝酸钾)、金属熔融物等。n2.3.1载体加热的主要危险性载体加热的主要危险性n无论采用哪一类载体进行加热时,都具有一定的危险性。无论采用哪一类载体进行加热时,都具有一定的危险性。载体加热的主要危险性在于载热体物质本身的危险特性,载体加热的主要危险性在于载热体物质本身的危险特性,在操作中必须予以充分重视。在操作中必须予以充分重视。n2.3.2载体加热的安全要点载体加热的安全要点n油类作载体加热时,若直接用火通过充油夹套进行加热,油类作载体加热时,
36、若直接用火通过充油夹套进行加热,且在设备内处理有燃烧、爆炸危险的物质,则需将加热炉且在设备内处理有燃烧、爆炸危险的物质,则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,将门与反应设备用砖墙隔绝,或将加热炉设于车间外面,将热油输送到需要加热的设备内循环使用。油循环系统应严热油输送到需要加热的设备内循环使用。油循环系统应严格密闭,不准热油泄漏,要定期检查和清除油锅、油管上格密闭,不准热油泄漏,要定期检查和清除油锅、油管上的沉积物。的沉积物。n使用二苯混合物作载体加热时,特别注意不得混入低沸使用二苯混合物作载体加热时,特别注意不得混入低沸点杂质点杂质(如水等如水等),也不准混入易燃易爆杂
37、质,否则在升温,也不准混入易燃易爆杂质,否则在升温过程中极易产生爆炸危险。因此必须杜绝加热设备内胆或过程中极易产生爆炸危险。因此必须杜绝加热设备内胆或加热夹套内水的渗漏,在加热系统进行水压试验、检修清加热夹套内水的渗漏,在加热系统进行水压试验、检修清洗时严禁混入水。还要妥善存放二苯混合物,严禁混入杂洗时严禁混入水。还要妥善存放二苯混合物,严禁混入杂质。质。n使用无机物作为载体加热时,操作时特别注意在熔融的使用无机物作为载体加热时,操作时特别注意在熔融的硝酸盐浴中,如加热温度过高,或硝酸盐漏入加热炉燃烧硝酸盐浴中,如加热温度过高,或硝酸盐漏入加热炉燃烧室中,或有机物落入硝酸盐浴内,均能发生燃烧或
38、爆炸。室中,或有机物落入硝酸盐浴内,均能发生燃烧或爆炸。水、酸类物质流入高温盐浴或金属浴中,会产生爆炸危险。水、酸类物质流入高温盐浴或金属浴中,会产生爆炸危险。采用金属浴加热,操作时还应防止金属蒸气对人体的危害。采用金属浴加热,操作时还应防止金属蒸气对人体的危害。 n2.4电加热电加热n电加热即采用电炉或电感进行加热。是比较安全的一种加电加热即采用电炉或电感进行加热。是比较安全的一种加热方式,一旦发生事故,尚可迅速切断电源。热方式,一旦发生事故,尚可迅速切断电源。n2.4.1电加热的主要危险性电加热的主要危险性n电加热的主要危险是电炉丝绝缘受到破坏,受潮后线路的电加热的主要危险是电炉丝绝缘受到
39、破坏,受潮后线路的短路以及接点不良而产生电火花电弧,电线发热等引燃物短路以及接点不良而产生电火花电弧,电线发热等引燃物料;物料过热分解产生爆炸。料;物料过热分解产生爆炸。n2.4.2电加热的安全要点电加热的安全要点n用电炉加热易燃物质时,应采用封闭式电炉。电炉丝与用电炉加热易燃物质时,应采用封闭式电炉。电炉丝与被加热的器壁应有良好的绝缘,以防短路击穿器壁,使设被加热的器壁应有良好的绝缘,以防短路击穿器壁,使设备内易燃的物质漏出,产生着火、爆炸。备内易燃的物质漏出,产生着火、爆炸。n用电感加热时应保证设备的安全可靠程度。如果电感线用电感加热时应保证设备的安全可靠程度。如果电感线圈绝缘破坏、受潮发
40、生漏电、短路、产生电火花、电弧,圈绝缘破坏、受潮发生漏电、短路、产生电火花、电弧,或接触不良发热,均能引起易燃、易爆物质着火、爆炸。或接触不良发热,均能引起易燃、易爆物质着火、爆炸。n注意被加热物料的危险特性,严禁物料过热分解发生爆注意被加热物料的危险特性,严禁物料过热分解发生爆炸。热敏性物料不应选择电加热。炸。热敏性物料不应选择电加热。n加强通风以防止形成爆炸性混合物。加强检查维护,及加强通风以防止形成爆炸性混合物。加强检查维护,及时发现问题,及时处理。时发现问题,及时处理。 n3 冷却、冷凝与冷冻冷却、冷凝与冷冻n3.1冷却、冷凝冷却、冷凝n3.1.1冷却、冷凝操作概述冷却、冷凝操作概述n
41、冷却指使热物体的温度降低而不发生相变化的过程;冷凝冷却指使热物体的温度降低而不发生相变化的过程;冷凝则指使热物体的温度降低而发生相变化的过程,通常指物则指使热物体的温度降低而发生相变化的过程,通常指物质从气态变成液态的过程。质从气态变成液态的过程。n在化工生产中,实现冷却、冷凝的设备通常是间壁式换热在化工生产中,实现冷却、冷凝的设备通常是间壁式换热器,常用的冷却、冷凝介质是冷水、盐水等。一般情况,器,常用的冷却、冷凝介质是冷水、盐水等。一般情况,冷水所达到的冷却效果不低于冷水所达到的冷却效果不低于0;浓度约为;浓度约为20%盐水的盐水的冷却效果为冷却效果为015。n冷却、冷凝操作在化工生产中易
42、被人们所忽视。实际上它很重要,而冷却、冷凝操作在化工生产中易被人们所忽视。实际上它很重要,而且严重地影响安全生产。且严重地影响安全生产。n空调一般使用的制冷剂是氟利昂。空调一般使用的制冷剂是氟利昂。 氟利昂的特性是:由氟利昂的特性是:由气态变为液态时,释放大量的热量。而由液态转变为气态气态变为液态时,释放大量的热量。而由液态转变为气态时,会吸收大量的热量。空调就是据此原理而设计的。时,会吸收大量的热量。空调就是据此原理而设计的。 n3.1.2冷却、冷凝的安全要点冷却、冷凝的安全要点n根据被冷却物料的温度,压力,理化性质以及所要求冷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
43、确选用冷却剂和冷却设备。却的工艺条件,正确选用冷却剂和冷却设备。n严格检查冷却设备的密闭性,不允许物料窜入冷却剂中,严格检查冷却设备的密闭性,不允许物料窜入冷却剂中,也不允许冷却剂窜入被冷却的物料中(特别是酸性气体)。也不允许冷却剂窜入被冷却的物料中(特别是酸性气体)。n冷却操作时,冷却介质不能中断,否则会造成积热量积冷却操作时,冷却介质不能中断,否则会造成积热量积聚,系统温度压力骤增,引起爆炸。聚,系统温度压力骤增,引起爆炸。n开车前首先清除冷凝器中的积液,然后通入冷却介质,开车前首先清除冷凝器中的积液,然后通入冷却介质,最后通入高温物料。停车时,应首先停止通入被冷却的高最后通入高温物料。停
44、车时,应首先停止通入被冷却的高温物料,再关闭冷却系统。温物料,再关闭冷却系统。n有些凝固点较高的物料,被冷却后变得粘稠甚至凝固,有些凝固点较高的物料,被冷却后变得粘稠甚至凝固,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,造成事故。备及管道,造成事故。n不凝缩可燃气体排空时,应充惰性气体保护。不凝缩可燃气体排空时,应充惰性气体保护。n检修冷却、冷凝器必须彻底清洗、置换。检修冷却、冷凝器必须彻底清洗、置换。n3.2冷冻冷冻n3.2.1冷冻操作概述冷冻操作概述n在化工生产过程中,气体或蒸气的液化,某些组分的低温在化工生产过程中,气体或
45、蒸气的液化,某些组分的低温分离,某些产品的低温储藏与输送等,常需要使用冷冻操分离,某些产品的低温储藏与输送等,常需要使用冷冻操作。作。n冷冻指将物料的温度降到比周围环境温度更低的操作。冷冷冻指将物料的温度降到比周围环境温度更低的操作。冷冻操作的实质是借助于某种冷冻剂(如氟里昂、氨、乙烯、冻操作的实质是借助于某种冷冻剂(如氟里昂、氨、乙烯、丙烯等)蒸发或膨胀时直接或间接地从需要冷冻的物料中丙烯等)蒸发或膨胀时直接或间接地从需要冷冻的物料中取走热量来实现的。适当选择冷冻剂和操作过程,可以获取走热量来实现的。适当选择冷冻剂和操作过程,可以获得由摄氏零度至接近于绝对零度的任何程度的冷冻。凡冷得由摄氏零
46、度至接近于绝对零度的任何程度的冷冻。凡冷冻温度范围在冻温度范围在100以内的称一般冷冻(冷冻),而冷以内的称一般冷冻(冷冻),而冷冻温度范围在冻温度范围在100以下的则称为深度冷冻(深冷)。以下的则称为深度冷冻(深冷)。n在化工生产中,通常采用冷冻盐水(氯化钠、氯化钙、氯在化工生产中,通常采用冷冻盐水(氯化钠、氯化钙、氯化镁等盐类的水溶液)间接制冷。冷冻盐水在被冷冻物料化镁等盐类的水溶液)间接制冷。冷冻盐水在被冷冻物料与冷冻剂之间循环,从被冷冻物料中吸取热量,然后将热与冷冻剂之间循环,从被冷冻物料中吸取热量,然后将热量传给制冷剂。间接制冷所用的主要设备有压缩机、冷凝量传给制冷剂。间接制冷所用的
47、主要设备有压缩机、冷凝器、节流阀和蒸发器等。器、节流阀和蒸发器等。 n3.2.2冷冻的主要危险性冷冻的主要危险性n冷冻过程的主要危险来自于冷冻剂的危险性、被冷冻物料冷冻过程的主要危险来自于冷冻剂的危险性、被冷冻物料潜在的危险性以及制冷设备在恶劣操作条件下的危险性。潜在的危险性以及制冷设备在恶劣操作条件下的危险性。n3.2.3冷冻的安全要点冷冻的安全要点n(1)注意冷冻剂的危险)注意冷冻剂的危险 冷冻剂的种类较多,但是目前尚冷冻剂的种类较多,但是目前尚无一种理想的冷冻剂能够满足所有的安全技术条件。选择无一种理想的冷冻剂能够满足所有的安全技术条件。选择冷冻剂应从技术、经济、安全等角度去综合考虑,常
48、见的冷冻剂应从技术、经济、安全等角度去综合考虑,常见的冷冻剂有:氨、氟里昂(氟氯烷)、乙烯、丙烯。目前化冷冻剂有:氨、氟里昂(氟氯烷)、乙烯、丙烯。目前化工生产中使用最广泛的冷冻剂是氨。工生产中使用最广泛的冷冻剂是氨。n氨的危险特性。氨具有强烈的刺激性臭味,在空气中超氨的危险特性。氨具有强烈的刺激性臭味,在空气中超过过30mg/m3时,长期作业即会对人体产生时,长期作业即会对人体产生n危害。氨属于易燃、易爆物质,其爆炸极限为危害。氨属于易燃、易爆物质,其爆炸极限为15.7%27.4%,当空气中氨浓度达到其爆炸下限时,遇到点火源,当空气中氨浓度达到其爆炸下限时,遇到点火源即产生爆炸危险。氨的温度
49、达即产生爆炸危险。氨的温度达130时,开始明显分解,时,开始明显分解,至至890时全部分解。含水的氨,对铜及铜的合金具有强时全部分解。含水的氨,对铜及铜的合金具有强烈的腐蚀作用。因此,氨压缩机不能使用铜及其合金的零烈的腐蚀作用。因此,氨压缩机不能使用铜及其合金的零件。件。n氟里昂的危险特性。最常用的氟里昂冷冻剂是氟里昂氟里昂的危险特性。最常用的氟里昂冷冻剂是氟里昂-11(CCl3F)和氟里昂)和氟里昂-12(CCl2F2),它们是一种对心),它们是一种对心脏毒作用强烈而又迅速的物质,受高热分解,放出有毒的脏毒作用强烈而又迅速的物质,受高热分解,放出有毒的氟化物和氯化物气体。若遇高热,容器内压增
50、大,有开裂氟化物和氯化物气体。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。氟里昂应储存于阴凉、通风仓间内。仓内和爆炸的危险。氟里昂应储存于阴凉、通风仓间内。仓内温度不宜超过温度不宜超过30。远离火种、热源。防止阳光直射。应。远离火种、热源。防止阳光直射。应与易燃物、可燃物分开存放,搬运时轻装轻卸,防止钢瓶与易燃物、可燃物分开存放,搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。氟里昂对大气臭氧层的破坏极大,目前世界及附件破损。氟里昂对大气臭氧层的破坏极大,目前世界各国已限制生产和使用。各国已限制生产和使用。n乙烯、丙烯的危险特性。乙烯和丙烯均为易燃液体,闪乙烯、丙烯的危险特性。乙烯和丙烯均为易燃液体,闪点