化工工艺概论(第二版)第七章化工安全及三废处理课件.pptx
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1、化工工艺概论 第二版,第七章 化工安全及“三废”处理Chemical Engineering Safety and Three Wastes Treatment,三大目标:,知识目标,能力目标,素质目标,第七章 化工安全及三废处理,第七章 化工安全及三废处理,知识目标: 了解化工生产中常见的有关燃烧、爆炸、压力容器、工业毒物、化学灼伤、噪音、辐射、三废等相关基本概念。 理解火灾爆炸、中毒、化学灼伤、噪音辐射危害以及化工企业的预防手段。 理解三废处理基本过程原理。,第七章 化工安全及三废处理,能力目标: 能使用常见消防器材,能清楚准确表述所发生的灾害情况,并提出初步解决方案。 能分析辨识实习企业
2、,或模拟岗位现场的危险源。 能对安全隐患及三废处理提出合理化的意见。,第七章 化工安全及三废处理,素质目标: 养成具有“安全生产”的从业态度和环境和谐意识。,第七章 化工安全及三废处理,化工生产防火防爆技术,工业毒物的危害与防护,压力容器安全技术,劳动保护技术常识,本章重点,化工“三废”的污染与治理,第七章 化工安全及三废处理,第一节 化工生产防火防爆技术Prevention of Fire and Explosion in Chemical Industry,第一节 化工生产防火防爆技术,1物质的燃烧(1)燃烧及燃烧条件 燃烧必须具备以下三个条件: 可燃物质 助燃物质 点火源 (2)燃烧类型
3、 闪燃 着火 自燃 a. 受热自燃 b. 自热自燃,一、燃烧与爆炸 (Combustion and Explosion),第一节 化工生产防火防爆技术,2物质的爆炸 爆炸(explosion)是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象。 爆炸碎片的飞散距离一般可达100500米。(1)爆炸的分类 物理爆炸 化学性爆炸 (2)爆炸极限 可燃物在空气中形成爆炸混合物的最低浓度叫爆炸下限,最高浓度叫爆炸上限。可燃物浓度在爆炸上限和爆炸下限之间都能发生爆炸,这个浓度范围称为该物质的爆炸极限(explosion limit),第一节 化工生产防火防爆技术,几种气体和液体的爆炸极限,第一节 化工
4、生产防火防爆技术,根据物质燃烧爆炸的发生条件,防火防爆基本措施应该放在限制和消除燃烧爆炸危险物、助燃物、着火源三者之间的相互作用上,防止燃烧“三要素”的同时出现。 1. 火灾的分类 A类火灾 指固体物质火灾。这种物质往往具有有机物性质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬。如木材、棉、毛、麻、纸张火灾等。 B类火灾 指液体火灾和可熔化的固体火灾,如汽油、煤油、原油、甲醇、乙醇、沥青、石蜡火灾等。 C类火灾 指气体火灾。如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。 D类火灾 指金属火灾。如钾、钠、镁、钛、锆、锂、铝镁合金火灾等。,二、防火防爆措施,第一节 化工生产防火防爆技术,2. 生产的火灾危险性分
5、类甲1闪点28的易燃液体2爆炸下限10%的可燃气体3常温下能自行分解或在空气中氧化即能导致迅速自燃或爆炸的物质4常温下受到水或空气中水蒸气的作用,能产生可燃气体并能引起燃烧或爆炸的物质5遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃无机物,极易引起燃烧或爆炸的物质6受到撞击摩擦或与氧化剂有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质7在压力容器内物质本身温度超过自燃点的生产,第一节 化工生产防火防爆技术,乙128闪点602爆炸下限10%的可燃气体3助燃气体和不属于甲类的氧化剂4不属于甲类的化学易燃危险固体5排出浮游状态的可燃纤维或粉尘,并能与空气形成爆炸性混合物,第一节 化工生产防火防爆技术,丙1闪点60
6、的可燃液体2可燃固体丁具有下列情况的生产丁1对非燃烧物质进行加工,并在高热或熔化状态下经常产生辐射热、火花、火焰的生产2利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其他用的各种生产3常温下使用或加工难燃烧物质的生产戊常温下使用或加工非燃烧物质的生产,第一节 化工生产防火防爆技术,3. 爆炸和火灾危险场所的区域,第一节 化工生产防火防爆技术,4. 根据化工生产工艺特点采取防火防爆措施(1)要保证原材料和成品的质量 (2)要严格掌握原料的配比 (3)防止加料过快过多(4)注意物料的投料顺序 (5)防止跑、冒、滴、漏(6)严格控制温度(7)严格控制压力(8)防止搅拌中断 (9)严守操作规程
7、(10)做好抽样探伤,第一节 化工生产防火防爆技术,消防灭火的重点应放在确定熄灭火的临界条件上,而不是放在熄灭火的时间上。比如对爆燃或扩散火焰的熄火可以用多种方法实现,其中包括让火焰通过一个小直径的管子(火焰阻止器的一种设计原理);从系统中除去主要反应物(对扩散火焰尤其适用);加入足够的能减慢燃烧的物质(如水或化学的火焰灭火剂);通过引射高速气体的方法把火焰从反应混合物上移开。,三、消防灭火技术,第一节 化工生产防火防爆技术,1. 消防装置(1)防火安全装置 阻火设备,如安全液封、水封井、阻火器、单向阀、阻火阀等,其作用是防止火焰闯入设备、管道或阻止火焰在其间扩展; 防爆泄压设备,如安全阀、爆
8、破片(防爆片)、放空管等,安装于压力容器、管道等生产设备上,起降压防爆作用; 火星熄灭器,安装于产生火星的设备和装置,防止火星飞出引燃可燃物; 自动探测器,用于检测可燃气体浓度、温度、烟雾等,当超过一定值(浓度)时自动报警,起动联锁装置自动停车并启动自动灭火设施,及时运作,快速灭火。,第一节 化工生产防火防爆技术,管道阻火器,安全阀,防爆片,火星熄灭器,自动探测器,第一节 化工生产防火防爆技术,(2)灭火设备 直接将火灾扑灭的设备,有喷射粉末、泡沫等的灭火器,喷射水雾、不燃性气体、挥发性液体(液态卤烃等)等的灭火器,喷水器、消火栓等,喷水灭火设备,第一节 化工生产防火防爆技术,2. 灭火的基本
9、原则(1)报警早,损失小 (2)边报警,边扑救 (3)先控制,后灭火 (4)先救人,后救物(5)防中毒,防窒息 (6)听指挥,莫惊慌,第一节 化工生产防火防爆技术,3. 生产装置初期火灾的扑救基本措施(1)迅速查清着火部位,燃烧物质及物料的来源,在灭火的同时,及时关闭阀门,切断物料。(2)采取多种方法,消除爆炸危险。带压设备泄漏着火时,应根据具体情况,及时采取防爆措施。如关闭管道或设备上的阀门;疏散或冷却设备容器;打开反应器上的放空阀或驱散可燃蒸气或气体等。(3)准确使用灭火剂。根据不同的燃烧对象,燃烧状态选用相应的灭火剂,对反应器、釜等设备的火灾除从外部喷射灭火剂外,还可以采取向设备、管道、
10、容器内部输入蒸气、氮气等灭火措施。(4)当消防队赶到火场扑救时,生产装置负责人或岗位人员,应主动向消防指挥员介绍情况,讲明着火部位、燃烧介质、温度、压力等生产装置的危险状况和已经采取的灭火措施,供专职消防队迅速做出灭火战术决策。,第一节 化工生产防火防爆技术,(5)消灭外围火焰,控制火势发展。扑救生产装置火灾时,一般是首先扑灭外围或附近建筑的燃烧,保护受火势危胁的设备、车间。对重点设备加强保护,防止火势扩大蔓延。然后逐步缩小燃烧范围,最后扑灭火灾。(6)利用生产装置设置的固定灭火装置冷却、灭火。石油化工生产装置在设计时考虑到火灾危险性的大小,在生产区域设置高架水枪、水炮、水幕、固定喷淋等灭火设
11、备,应根据现场情况利用固定或半固定冷却或灭火装置冷却或灭火。(7)根据生产装置的火灾危险性及火灾危害程度,及时采取必要的工艺灭火措施,如对火势较大,关键设备破坏严重,一时难以扑灭的火灾,可采取局部停止进料,开阀导罐、紧急放空、紧急停车等工艺紧急措施,为有效扑灭火灾,最大限度降低灾害创造条件。,第一节 化工生产防火防爆技术,4. 储罐初起火灾的扑救 石油化工企业用贮存的物料大多数密度小、沸程低、爆炸范围大、闪点低、燃烧速度快、热值高、具有火灾危险性大、扑救困难的特点。 (1)易燃可燃液体贮罐发生火灾,现场人员可利用岗位配备的干粉灭火器或泡沫灭火器进行灭火,同时组织人力利用消火栓、消防水炮进行贮罐
12、罐壁冷却,降低物料可燃蒸气的挥发速度,保护贮罐强度,控制火势发展。冷却过程中一般不应将水直接打入罐内,防止液面过高造成冒罐或油品沸溢,扩大燃烧面积,造成扑救困难。设有固定泡沫灭火装置的,应迅速启动泡沫灭火设施,选择正确的泡沫灭火剂和供给强度及混合比例,打开着火罐控制阀,输送泡沫灭火。,第一节 化工生产防火防爆技术,(2)浮顶式易燃可燃液体油罐着火,在喷射泡沫和冷却罐壁的同时,应组织人员上罐灭火。同时可用干粉灭火器扑灭围堰内的残火。地下式、半地下式易燃可燃液体贮罐着火,可用干粉或泡沫推车进行灭火。灭火时应注意风向和热辐射。(3)卧式、球式易燃可燃气体贮罐着火,应迅速打开贮罐上设置的消防喷淋装置进
13、行冷却,冷却时应集中保护着火罐,同时对周围贮罐进行冷却保护。防止罐内压力急剧上升,造成爆炸。操作人员应密切注意贮罐温度和压力变化,必要时应打开紧急放空阀,将物料排放火炬或安全地点进行泄压。(4)扑救易燃可燃液体贮罐火灾,也可在贮罐没有破坏的情况下,充填氮气等惰性气体窒息灭火。贮罐火灾及时扑灭后,应冷却保护一段时间,降低物料温度,防止温度过高引起复燃。,第一节 化工生产防火防爆技术,5. 人身起火的扑救 在化工企业生产环境中,人身起火燃烧,轻者留有伤残,重者直至危及生命。正确扑救人身着火,可大大降低伤害程度。当人身着火时,一般采取就地打滚的方式,将着火部分压灭。同时应保持清醒头脑,切不可跑动,否
14、则风助火势,烧伤更加严重;衣服局部着火,可采取脱衣,局部裹压的方法灭火。明火扑灭后,应及时清理棉毛织物阴火,防止复燃。当易燃可燃液体大面积泄漏引起人身着火,发生突然,燃烧面积大,受害人无法进行自救。此时,在场人员应迅速采取措施:如将受害人拖离现场,用湿衣服、毛毡等物品压盖灭火;或使用灭火器压制火势,转移受害人后,再采取人身灭火方法。火灾扑灭后,应特别注意烧伤患者的保护,对烧伤部位应用绷带或干净的床单进行简单的包扎后,尽快送医院治疗。,第七章 化工安全及三废处理,第二节 压力容器的安全技术Safety Technique of Pressure Vessel,第二节 压力容器的安全技术,化工压力
15、容器一般指在化工生产中用于完成反应、传质、传热、分离和储存等生产工艺过程,并能承受压力的密闭容器。压力容器作为机械制造产品,它是在各种介质和环境十分苛刻的条件下进行操作的,如高温、高压且具有易燃、易爆、剧毒和腐蚀等。压力容器在设计、制造、安装、运行和维护等各个环节中都会产生缺陷,但不管来源于那个环节,都将影响其安全使用。,第二节 压力容器的安全技术,同时满足下列三个条件的容器,才称之为压力容器a.最高工作压力0.1MPa;b.内直径0.15m,且容积0.025m3;c.介质为气体、液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体。,一、压力容器的定义与分类,第二节 压力容器的安全技术,1. 按工作压力
16、分类 低压(代号L)容器 0.1 MPap1.6 MPa;中压(代号M)容器1.6MPap10MPa;高压(代号H)容器10MPap100MPa;超高压(代号U)容器p100MPa,第二节 压力容器的安全技术,2. 按用途分类 (1) 反应容器 反应器、发生器、聚合釜、合成塔、变换炉等。 (2) 换热容器 热交换器、冷却器、加热器等。 (3) 分离容器 分离器、过滤器、集油器、缓冲器、洗涤塔等。 (4) 储运容器 储槽、储罐、槽车等。,第二节 压力容器的安全技术,3. 按危险性和危害性分类 压力容器安全技术监察规程综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素。(1)
17、第三类压力容器高压容器; 中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质); 中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于10MPam3 ) 中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pV乘积大于等于0.5Pam3); 低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且乘积大于等于0.2MPam3 ); 高压、中压管壳式余热锅炉;,第二节 压力容器的安全技术,(1)第三类压力容器中压搪玻璃压力容器; 使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa)的材料制造的压力容器; 移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车液化气体运输(
18、半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等; 球形储罐(容积大于等于50m3);低温液体储存容器(容积大于5m3)。 低温液体储存容器(容积大于5m3),第二节 压力容器的安全技术,(2)第二类压力容器, 中压容器; 低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质); 低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质); 低压管壳式余热锅炉; 低压搪玻璃压力容器。 (3)第一类压力容器 除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。,第二节 压力容器的安全技术,为了确保压力容器制造质量,国家规定凡压力容器设计单位要具有特种设备设计
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