5化工单元操作安全工程.ppt
5.2.1 加热操作的安全,加热操作,5.2.4 粉碎、混合操作的安全,5.3化工单元设备的安全,5.3.1 流体输送设备的安全运行,5.3.2 换热器的安全运行,5.3.3 反应器的安全运行,5.3.4 存储设备的安全运行,5.3.1 流体输送设备的安全运行,(1)分类,(2)泵基本结构与工作原理,离心泵原理:在离心泵工作前,先灌满被输送液体。当离心泵启动后,泵轴带动叶轮高速旋转,受叶轮上叶片的约束,泵内流体与叶轮一起旋转,在离心力的作用下,液体从叶轮中心向叶轮外缘运动,叶轮中心(吸入口)处因液体空出而呈负压状态,这样,在吸入管的两端就形成了一定的压差,即吸入液面压力与泵吸入口压力之差,只要这一压差足够大,液体就会被吸入泵体内,这就是离心泵的吸液原理。另一方面,被叶轮甩出的液体,在从中心向外缘运动的过程中,动能与静压能均增加了,流体进入泵壳后,由于泵壳内蜗形通道的面积是逐渐增大的,液体的动能将减少,静压能将增加,到达泵出口时压力达到最大,于是液体被压出离心泵,这就是离心泵的排液原理。,离心泵,构成:叶轮、泵壳和轴封装置,单动泵:当活塞由于外力的作用向右移动时,泵体内造成低压,上端的单向活门被压而关闭,下端的单向活门则被泵外液体的压力推开,将液体吸入泵内;当活塞向左移动时,泵体内造成高压,下端的单向活门被压而关闭,上端的活门则被开启,由此将液体排除泵外。此种泵活塞往复一次时,只吸入液体一次和排出液体一次。,双动泵:活塞往复一次,吸入液体两次并同时排出液体两次。,差动泵:活塞往复一次,吸入液体一次而排出液体两次。,往复泵,构成:泵体、活塞和活门,(3)泵和压缩机操作中的危险因素,机械伤害,爆炸和着火,中毒,噪声,高温与中暑,(4)泵和压缩机的安全运行,定时检查各部轴承温度;定时检查各出口阀压力、温度;定时检查润滑油压力,定期检验润滑油油质;检查填料密封泄漏情况,适当调整填料压盖螺栓松紧;检查各传动部件应无松动和异常声音;检查各连接部件紧固情况,防止松动;泵和压缩机在正常运行中不得有异常振动声响,各密封部位无滴漏,压力表、安全阀灵活好用。,5.3.2 换热器的安全运行,(1)传热应用,创造并维持化学反应需要的温度条件,创造并维持单元操作需要的温度条件,热能综合和回收,隔热与限热,(2)换热器分类,(3)换热器结构与性能特点,列管式换热器,套管式换热器,蛇管式换热器,夹套换热器,(4)加热载体,注:工业生产中,还可以利用液体金属、烟道气和电等来加热,其中,液态金属可加热到300800,烟道气可加热到1100。电加热最高可达到3000,(5)换热器的安全运行,水蒸气和热水,油,无机熔盐,不同热载体安全分析,定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度,并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。,采用充油夹套加热时,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。,采用硝酸钠、亚硝酸钠等无机盐作加热载体时,要预防与有机物等可燃物接触,因为这种高温熔盐具有强氧化性,与有机物接触后会产生强烈的氧化还原反应引起燃烧或爆炸。,原理,危险,安全控制,电加热安全分析,在钢制容器或管道上缠绕绝缘导线,通入交流电,利用容器或管道的器壁由电感涡流产生的温度加热物料。,电感加热装置如果电感线圈绝缘破坏、受潮、漏电、短路以及电火花、电弧等均能引起易燃易爆物质着火或爆炸。,采用较大截面的导线,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。电感线圈应密封起来,防止与可燃物接触。电加热器的电炉丝与被加热设备的器壁之间应有良好的绝缘,以防短路引起电火花,将器壁击穿,使设备内的易燃物质或漏出的气体和蒸气发生燃烧或爆炸。电器设备要符合防爆要求。在突然停电或停止加热时一定要切断电源,并进行认真的检查。,投产前应检查压力表、温度计、液位计以及有关阀门是否齐全好用输进蒸汽前先打开冷凝水排放阀门,排除积水和污垢;打开放空阀,排除空气和其他不凝性气体。换热器投产时,要先通入冷流体,缓慢或数次通入热流体,做到先预热后加热,切忌骤冷骤热,以免换热器受到损坏,影响使用寿命。进入换热器的冷热流体如果含有大颗粒固体杂质和纤维质,一定要提前过滤和清除(特别对于板式换热器),防止堵塞通道。经常检查两种流体的进出口温度和压力,发现温度、压力超出正常范围或有超出正常范围的趋势时,要立即查出原因,采取措施,使之恢复正常。定期分析流体的成分,以确定有无内漏,以便及时处理。对列管换热器进行堵管或换管,对板式换热器修补或更换板片。定期检查换热器有无渗漏、外壳有无变形以及有无振动,若有应及时处理。定期排放不凝性气体和冷凝液,定期进行清洗。,换热器的正常使用,蒸汽加热:蒸汽加热必须不断排除冷凝水,否则积于换热器中,部分或全部变为无相变传热,传热速率下降。同时还必须及时排放不凝性气体。因为不凝性气体的存在使蒸汽冷凝的给热系数大大降低。热水加热:热水加热,一般温度不高,加热速度慢,操作稳定,只要定期排放不凝性气体,就能保证正常工作。烟道气加热:烟道气一般用于生产蒸汽或加热、汽化液体、烟道气的温度较高,且温度不易调节,在操作过程中,必须时时注意被加热物料的液位、流量和蒸汽产量,还必须做到定期排污。导热油加热:导热油加热的特点是温度高、黏度较大、热稳定性差、易燃、温度调节困难,操作时必须严格控制进出口温度,定期检查进出管口及介质流道是否结垢。,具体操作要点,5.3.3 反应器的安全运行,(1)反应器类型及操作方式,(2)搅拌反应釜基本结构,该反应釜主要由釜体及封头、搅拌装置、传热装置、传动装置、轴封装置等构成。,夹套结构,夹套就是用焊接或法兰连接的方式在容器的外侧装设各种形状的结构,使其与容器外壁形成密闭的空间。在此空间内通入热流体,加热或冷却容器内的物料,以维持物料的温度在预定的范围。,蛇管结构,当反应釜所需传热面积较大,而夹套不能满足要求时,可增加蛇管传热。,搅拌装置,(3)搅拌反应釜安全运行,5.3.4 存储设备的安全运行,存储设备的选择,安全存储量的确定,一般固体物料,不受天气影响的,可以露天存放;有些固体产品和分装液体产品都可以包装、封箱、装袋或灌装后直接存储于 仓库,也可运销于厂外。大量液体的存储一般使用圆形或球形贮槽;易挥发的液体,为防物料挥发损失,而选用浮顶贮罐;蒸气压高于大气压的液体,要视其蒸气压大小专门设计贮槽;可燃液体的存储,要在存储设备的开口处设置防火装置;容易液化的气体,一般经过加压液化后存储于压力贮罐或高压钢瓶中;难于液化的气体,大多数经过加压后存储于气柜高压球形贮槽或柱形容器中 易受空气和湿度影响的物料应存储于密闭的容器内。,原料的存量要保证生产正常进行,主要根据原料市场供应情况和供应周期而定,一般以13个月的生产用量为宜;当货源充足,运输周期又短,则存量可以更少些,以减少存储设备容积,节约投资。中间产品的存量主要考虑在生产过程中因某一前道工段临时停产仍能维持后续工段的正常生产,所以,一般要比原料的存量少得多;对于连续化生产,视情况存储几小时至几天的用量,而对于间歇生产过程,至少要存储一个班的生产用量。对于成品的存储主要考虑工厂短期停产后仍能保证满足市场需求为主。,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,