化工單元操作安全技術(shù)

1、第三章化工單元操作安全技術(shù)單元操作就是指化工生產(chǎn)過程中物理過程步驟（少數(shù)包含化學(xué)反應(yīng)，但其主要目的并不在反應(yīng)本身），是化工生產(chǎn)中共有的操作。按其操作的原理和作用可分為：流體輸送、攪拌、過濾、沉降、傳熱（加熱或冷卻）、蒸發(fā)、吸收、蒸餾、萃取、干燥、離子交換、膜分離等、按其操作的目的可分為：增壓、減壓和輸送；物料的加熱或冷卻；非均相混合物的分離；均相混合物的分離；物料的混合或分散。單元操作在化工生產(chǎn)中占主要地位，決定整個(gè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，在化工生產(chǎn)中單元操作的設(shè)備費(fèi)和操作費(fèi)一般可占到80%90%,可以說沒有單元操作就沒有化工生產(chǎn)過程。同樣，沒有單元操作的安全，也就沒有化工生產(chǎn)的安全。化工原理已對單元

2、操作的原理及設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)的介紹，本章主要從安全的角度，簡要說明主要單元操作中應(yīng)注意的安全問題。3.1 流體及固體輸送3.1.1 概述化工生產(chǎn)中必然涉及流體（包括液體和氣體）和（或）固體物料從一個(gè)設(shè)備到另一個(gè)設(shè)備或一處到另一處的輸送。物料的輸送是化工過程中最普遍的單元操作之一，它是化工生產(chǎn)的基礎(chǔ)，沒有物料的輸送就沒有化工生產(chǎn)過程?；どa(chǎn)中流體的輸送是物料輸送的主要部分。流體流動(dòng)也是化工生產(chǎn)中最重要的單元操作之一。由于流體在流動(dòng)過程中：有阻力損失;流體可能從低處流向高處，位能增加；流體可能需從低壓設(shè)備流向高壓設(shè)備，壓強(qiáng)能增加。因此，流體在流動(dòng)過程中需要外界對其施加能量，即需要流體輸送機(jī)械對流體做

3、功，以增加流體的機(jī)械能。流體輸送機(jī)械按被輸送流體的壓縮性可分為:液體輸送機(jī)械，常稱為泵,如離心泵等；氣體輸送機(jī)械，如風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等。按其工作原理可分為：動(dòng)力式（葉輪式），利用高速旋轉(zhuǎn)的葉輪使流體獲得機(jī)械能，如離心泵；正位移式（容積式），利用活塞或轉(zhuǎn)子擠壓使流體升壓排出，如往復(fù)泵；其他，如噴射泵、隔膜泵等。固體物料的輸送主要有氣力輸送、皮帶輸送機(jī)輸送、鏈斗輸送機(jī)輸送、螺旋輸送機(jī)輸送、刮板輸送機(jī)輸送、斗式提升機(jī)輸送和位差輸送等多種方式。3.1.2危險(xiǎn)性分析3.1.2.1 流體輸送（1）腐蝕化工生產(chǎn)中需輸送的流體常具有腐蝕性，許多流體的腐蝕性甚至很強(qiáng)，因此需要注意流體輸送機(jī)械、輸送管道以及各種管件、

4、閥門的耐腐蝕性。（2）泄漏流體輸送中流體往往與外界存在較高的壓強(qiáng)差，因此在流體輸送機(jī)械（如軸封等處）、輸送管道、閥門以及各種其他管件的連接處都有發(fā)生泄漏的可能，特別是與外界存在高壓差的場所發(fā)生的概率更高，危險(xiǎn)性更大。一旦發(fā)生泄漏不僅直接造成物料損失，而且危害環(huán)境，并易引發(fā)中毒、火災(zāi)等事故。當(dāng)然，泄漏也包括外界空氣漏入負(fù)壓設(shè)備，這可能會造成生產(chǎn)異常，甚至發(fā)生爆炸等。（3）中毒由于化工生產(chǎn)中需損失的流體常具有毒性，一旦發(fā)生泄漏事故，往往存在人員中毒的危險(xiǎn)。（4）火災(zāi)、爆炸化工生產(chǎn)中需損失的流體常具有易燃性和易爆性，當(dāng)有火源（如靜電）存在是容易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。國內(nèi)外已發(fā)生過很多輸油管道，天然氣管

5、道燃爆等重大事故。（5）人身安全流體損失機(jī)械一般有運(yùn)動(dòng)部件，如轉(zhuǎn)動(dòng)軸，存在造成人身傷害的可能。此外，有些流體輸送機(jī)械有高溫區(qū)域，存在燙傷的危險(xiǎn)。（6）靜電流體與管壁或器壁的摩擦可能會產(chǎn)生靜電，進(jìn)而有引燃物料發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)。（7）其他如果輸送流體驟然中斷或大幅度波動(dòng)，可能會導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行故障，甚至造成嚴(yán)重事故。3.1.2.2 固體輸送（1）粉塵爆炸這是固體輸送中需要特別注意的。（2）人身傷害許多固體輸送設(shè)備往返運(yùn)轉(zhuǎn)，還可能有連續(xù)加料、卸載等，較易造成人身傷害。（3）堵塞固體物料較易在供料處、轉(zhuǎn)彎處或有錯(cuò)偏或焊渣突起等障礙處黏附管壁（具有黏性或濕度過高的物料更為嚴(yán)重），最終造成管路堵塞；輸料管

6、徑突然擴(kuò)大，或物料在輸送狀態(tài)中突然停車，易造成堵塞。（4）靜電固體物料會與管壁或皮帶發(fā)生摩擦而使視同產(chǎn)生靜電，高黏附性的物料也易產(chǎn)生靜電，進(jìn)而有引燃物料發(fā)生火災(zāi)、爆炸的危險(xiǎn)。3.1.3安全技術(shù)3.1.3.1 輸送管路根據(jù)管道輸送介質(zhì)的種類、壓力、濕度以及管道材質(zhì)的不同，管道有不同的分類。 按設(shè)計(jì)壓強(qiáng)可分為：高壓管道、中壓管道和真空管道。 按管內(nèi)輸送介質(zhì)可分為：天然氣管道、氫氣管道、冷卻水管道、蒸汽管道、原油管道等。 按管道的材質(zhì)可分為：金屬管道（鑄鐵管、碳鋼管、合金鋼管、有色金屬管等）、非金屬管道（如塑料、陶瓷、水泥、橡膠等）、襯里管（吧耐腐蝕材料襯在管子內(nèi)壁上以提高管道的耐腐蝕性能）。 按管

7、道所承受的最高工作壓強(qiáng)、溫度、介質(zhì)和材料等因素綜合考慮，將管道分為I-V五類（詳見相關(guān)設(shè)計(jì)手冊）化工生產(chǎn)中輸送管道必須與所輸送物料的種類、性質(zhì)（黏度、密度、腐蝕性、狀態(tài)等）以及溫度、壓強(qiáng)等操作條件相匹配。如普通鑄鐵一般用于輸送壓強(qiáng)不超過1.6Mpa、溫度不高于120C的水、酸、堿性溶液，不能用于輸送蒸汽，更不能輸送有爆炸性或有毒性的介質(zhì)，否則容易因泄漏或爆裂引發(fā)安全事故。管道與管道、管道與閥門及管道與設(shè)備的連接一般采用法蘭連接、螺紋連接、焊接和承插連接四種連接方式。大口徑管道、高壓管道和需要經(jīng)常拆卸的管道，常用法蘭連接。用法蘭連接管道時(shí)，必須采用墊片，以保證管道煩人密封性。法蘭和墊片也是化工生

8、產(chǎn)中最常見的連接管件，這些連接處往往是管路相對薄弱處，是發(fā)生泄漏或爆裂高發(fā)地，應(yīng)加強(qiáng)日常巡檢和維護(hù)。輸送酸、堿等強(qiáng)腐蝕性液體管道的法蘭連接處必須設(shè)置防止泄漏的防護(hù)裝置。化工生產(chǎn)中使用的閥門很多，按其作用可分為調(diào)節(jié)閥、截止閥、減壓閥、止逆閥、穩(wěn)壓閥和轉(zhuǎn)向閥等；按閥門的形狀和構(gòu)造可分為閘閥、球閥、旋塞、蝶閥、針形閥等。閥門易發(fā)生泄漏、堵塞以及開啟與調(diào)節(jié)不靈等故障，如不及時(shí)處理不僅影響生產(chǎn)，更易引發(fā)安全事故。管道的鋪設(shè)應(yīng)沿走向有3%。-5%。的傾斜度，含有固體顆?；蚩赡墚a(chǎn)生結(jié)晶晶體的物料管線的傾斜度應(yīng)不小于1%。由于物料流動(dòng)易產(chǎn)生靜電，輸送易燃、易爆、有毒及顆粒時(shí)，必須有防止靜電累積的可靠接地，以防

9、止燃燒或爆炸事故。管道排布時(shí)應(yīng)注意冷熱管道應(yīng)有安全距離，在分層排布時(shí)，一般遵循熱管在上，冷管在下，有腐蝕性介質(zhì)的管道在最下的原則。易燃?xì)怏w、液體管道不允許同電纜一起敷設(shè)；而可燃?xì)怏w管道同氧氣管一起敷設(shè)時(shí)，氧氣管道應(yīng)設(shè)在旁邊，并保持0.25m以上的凈距，并根據(jù)實(shí)際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置。此外，由于管道會產(chǎn)生熱脹冷縮，在溫差較大的管道（熱力管道等）上應(yīng)安裝補(bǔ)償器（如彎管等）。當(dāng)輸送管道溫度與環(huán)境溫差較大時(shí)，一般對管道做保溫（冷）處理，這一方面可以減少能量損失，另一方面可以防止?fàn)C傷或凍傷事故。對于輸送凝固點(diǎn)高于環(huán)境溫度的流體或在輸送中可能出現(xiàn)結(jié)晶的流體以及含有H2S、HCl、Cl2等

10、氣體，可能出現(xiàn)冷凝或形成水合物的流體，應(yīng)采用加熱保護(hù)措施。及時(shí)工藝不要求保溫的管道，如果溫度高于65C,在操作人員可能觸及的范圍內(nèi)也應(yīng)予保溫，作為防燙保護(hù)。噪聲大的管道（如排空管等），應(yīng)加絕熱層以隔聲，隔聲層的厚度一般不小于50mm。化工管道輸送的流體往往具有腐蝕性，及時(shí)空氣、水、蒸汽管道，也會受周圍環(huán)境的影響而發(fā)生腐蝕，特別是在管道的變徑、拐彎部位，埋設(shè)管道外部的下表面，以及液體或蒸汽管道在有溫差的狀態(tài)瞎使用，容易產(chǎn)生局部腐蝕。因此需要采取合理的防腐措施，如涂層防腐（應(yīng)用最廣）、電化學(xué)防腐、襯里防腐、使用緩蝕劑防腐等。這樣可以降低泄漏放生的概率，延長管道的使用壽命。新投用的管道，在投用前應(yīng)規(guī)

11、定管道系統(tǒng)強(qiáng)度、嚴(yán)密性實(shí)驗(yàn)以及系統(tǒng)吹掃和清洗。在用管道要注意定期檢查和正常維護(hù)，以確保安全。檢查周期應(yīng)根據(jù)管道的技術(shù)狀況和使用條件合理確定。但一般一季度至少進(jìn)行一次外部檢查；ITII類管道每年至少進(jìn)行一次重點(diǎn)檢查；W-V類管道每兩年至少進(jìn)行一次重點(diǎn)檢查；各類管道沒六年至少進(jìn)行一次全面檢查。此外，對輸送懸浮液或可能有晶體析出的溶液或高凝固點(diǎn)的熔融液的管道，應(yīng)防止堵塞。冬季停運(yùn)管道（設(shè)備）內(nèi)的水應(yīng)排凈，以防止凍壞管道（設(shè)備）。3.1.3.2 液體輸送設(shè)備（1）離心泵離心泵在液體輸送設(shè)備中應(yīng)用最為廣泛，約占化工用泵的80%-90%。應(yīng)避免離心泵發(fā)生汽蝕，安裝高度不能超過最大安裝高度。離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，液

12、體的壓強(qiáng)隨泵吸入口向葉輪入口而下降，葉片入口附近的壓強(qiáng)為最低。如果葉片入口附近的壓強(qiáng)低至輸送條件下液體的飽和蒸汽壓，液體將發(fā)生氣化，產(chǎn)生的氣泡隨液體從低壓區(qū)進(jìn)入高壓區(qū)，在高壓區(qū)氣泡會急劇收縮、冷凝，氣泡的消失產(chǎn)生了局部真空，使其周圍的液體以極高的流速沖向原氣泡所占的空間，產(chǎn)生高強(qiáng)度的沖擊波，沖擊葉輪和泵殼，發(fā)出噪聲，并引起震動(dòng)，這種現(xiàn)象成為汽蝕現(xiàn)象。若長時(shí)間收到?jīng)_擊力的反復(fù)作用，加之液體中微量溶解氧對金屬的化學(xué)腐蝕作用，葉輪的局部表面會出現(xiàn)斑痕和裂紋，甚至呈海綿狀損壞。當(dāng)泵發(fā)生汽蝕時(shí)，泵內(nèi)的氣泡導(dǎo)致泵性能急劇下降，破壞正常操作。為了提高允許安裝高度，即提高泵的抗汽蝕性能，應(yīng)選用直徑稍大的吸入管

13、，且應(yīng)盡可能的縮短吸入管長，盡量減少彎頭等，以減少進(jìn)口阻力損失。此外，為了避免汽蝕現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)防止輸送流體的溫度明顯升高（特別是操作溫度提高時(shí)更應(yīng)注意），以保證其安全運(yùn)行。安裝離心泵時(shí)，應(yīng)確?；A(chǔ)穩(wěn)固，且基礎(chǔ)不應(yīng)與墻壁、設(shè)備或房柱基礎(chǔ)相連接，以免產(chǎn)生共振。在靠近被告出口的排除管道上裝有調(diào)節(jié)閥，供開車、停車和調(diào)節(jié)流量時(shí)使用。在啟動(dòng)前需要進(jìn)行灌泵操作，即向泵殼內(nèi)灌滿泵輸送液體。離心泵啟動(dòng)時(shí)，如果泵殼與吸入管路內(nèi)沒有充滿液體，則泵內(nèi)存在空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，產(chǎn)生的離心力小，因而葉輪中心處所形成的低壓不足以將儲槽內(nèi)的液體吸入泵內(nèi)，此時(shí)啟動(dòng)離心泵也不能輸送液體，這種現(xiàn)象叫做氣縛。這同時(shí)也

14、說明離心泵沒有自吸能力。若離心泵的吸入口位于被吸液儲槽的上方，一般在吸入管路的進(jìn)口處，應(yīng)裝一單向底閥以防止啟動(dòng)前所灌入的液體從泵內(nèi)漏失，對不潔凈或含有固體的液體，應(yīng)安裝濾網(wǎng)以阻攔液體中的固體物質(zhì)被吸入而堵塞管道和泵殼。啟動(dòng)前還要進(jìn)行檢查并確保泵軸與泵殼之間的軸封密封良好，以防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿軸往外泄漏（這是最常見的故障之一），同時(shí)防止外界空氣從相反方向漏人泵殼內(nèi)。同時(shí)還要進(jìn)行盤泵操作，觀察泵的潤滑、盤動(dòng)是否正常，進(jìn)出口管道是否流暢，出口閥是否關(guān)閉，待確認(rèn)可以啟動(dòng)時(shí)方可啟動(dòng)離心泵。運(yùn)轉(zhuǎn)過程中注意觀察泵入口真空泵和出口壓力表是否正常，聲音是否正常，泵軸的潤滑與發(fā)熱情況、泄漏情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處

15、理。同時(shí)注意儲槽或設(shè)備內(nèi)的液位的變化，防止液位過高或過低。在輸送可燃液體時(shí)，注意管內(nèi)流速不應(yīng)超過安全流速，卻管道應(yīng)有可靠的接地措施以防止靜電危害。停泵前，關(guān)閉泵出口閥門，以防止高壓液體倒沖回泵造成水錘而破壞泵體，為避免葉輪反轉(zhuǎn)，常在出口管道上安裝止逆閥。在化工生產(chǎn)中，若輸送的液體不允許中斷，則需要配置備用泵和備用電源。此外，由于電機(jī)的高速運(yùn)轉(zhuǎn)，泵與電機(jī)的聯(lián)軸節(jié)處應(yīng)加防護(hù)罩以防絞傷。（2）正位移泵正位移特性是指泵的輸液能力只取決于泵本身的幾何尺寸和活塞（或轉(zhuǎn)子等）的運(yùn)動(dòng)頻率，與管路情況無關(guān)，而所提供的壓頭則只取決于管路的特性，具有這種特性的泵成為正位移泵，也是一類容積式泵?；どa(chǎn)中常用的正位移

16、泵主要有往復(fù)泵和旋轉(zhuǎn)泵（如齒輪泵、螺桿泵等）。這里主要強(qiáng)調(diào)與離心泵不同的安全技術(shù)要點(diǎn)。由于容積式泵只要運(yùn)動(dòng)一周，泵就排出一定體積的液體，因此應(yīng)安裝安全閥，且其流量調(diào)節(jié)不能采用出口閥門調(diào)節(jié)（否則將造成泵與原動(dòng)機(jī)的損壞甚至發(fā)生爆炸事故），常用調(diào)節(jié)方法有兩種： 旁路調(diào)節(jié)如圖3-1所示，這種方法方便，但不經(jīng)濟(jì)，一般用于小幅度流量調(diào)節(jié)。 改變轉(zhuǎn)速較經(jīng)濟(jì)。正位移泵適用于高壓頭或高黏度液體的輸送，但不能輸送含有固體雜質(zhì)的液體，否則易磨損和泄漏。由于吸液是靠容積的擴(kuò)張?jiān)斐傻蛪哼M(jìn)行的，因此啟動(dòng)時(shí)不必灌泵，即正位移泵具有自吸能力，但須開啟旁路閥。3.1.3.3氣體輸送設(shè)備按出口表壓強(qiáng)或壓縮比的大小可將氣體輸送機(jī)械

17、分為：通風(fēng)機(jī)出口表壓強(qiáng)不大于15kPa，壓縮比1-1.15；鼓風(fēng)機(jī)出口表壓強(qiáng)15-300kPa,壓縮比4；壓縮機(jī)出口表壓強(qiáng)大于300kPa，壓縮比4:真空泵出口壓強(qiáng)為大氣壓或略高于大氣壓，它是將容器中氣體抽出在容器（或設(shè)備）內(nèi)造成真空。氣體輸送機(jī)械與液體訴輸送機(jī)械的工作原理大致相同，如離心泵風(fēng)機(jī)與離心泵、往復(fù)式壓縮機(jī)與往復(fù)泵等。但與液體輸送相比，氣體輸送具有體積流量大、流速高、管徑粗、阻力壓頭損失大的特點(diǎn)，而且氣體具有可壓縮性，在高壓下，氣體壓縮的同時(shí)溫度升高，因此高壓氣體輸送設(shè)備往往帶有換熱器，如壓縮機(jī)。因此，從安全角度看氣體輸送機(jī)械有一些區(qū)別于液體輸送機(jī)械須引起重視之處，現(xiàn)簡要說明如下。（

18、1）通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)在風(fēng)機(jī)出口設(shè)置穩(wěn)壓罐，并安裝安全閥；在風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部分安裝防護(hù)罩，并確保完好，避免發(fā)生人身傷害事故；盡量安裝隔音裝置，減小噪聲污染。（2）壓縮機(jī)第一，應(yīng)控制排除氣體溫度，防止超溫。壓縮比不能太大，當(dāng)大于8時(shí)，應(yīng)采用多壓縮以避免高溫；壓縮機(jī)在運(yùn)行中不能中斷潤滑油和冷卻水（同時(shí)應(yīng)避免冷卻水進(jìn)入氣缸產(chǎn)生水錘作用，損壞缸體引發(fā)事故），確保散熱良好，否則也將導(dǎo)致溫度過高。一旦溫度過高，易造成潤滑劑分解，摩擦增大，功耗增加，甚至因潤滑油分解、燃燒，發(fā)生爆炸事故。第二，要防止超壓。為避免壓縮機(jī)氣缸、儲氣罐以及輸送管路因壓力過高而引起爆炸，除要求它們要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度外，還要安裝經(jīng)校驗(yàn)的壓力表和

19、安全閥（或爆破片）。安全閥泄壓應(yīng)將其危險(xiǎn)氣體導(dǎo)至安全的地方。還可安裝超壓報(bào)警器、自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置或超壓自動(dòng)停車裝置。經(jīng)常檢查壓縮機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的儀表，避免因儀表失靈發(fā)生錯(cuò)誤判斷，操作失誤引起壓力過高，發(fā)生燃燒爆炸事故。第三，嚴(yán)格控制爆炸性混合物的形成，杜絕發(fā)生爆炸可能。壓縮機(jī)系統(tǒng)中空氣須徹底置換干凈后才能啟動(dòng)壓縮機(jī)；在輸送易燃?xì)怏w時(shí)，進(jìn)氣口應(yīng)保持一定的余壓，以免造成負(fù)壓吸入空氣；同時(shí)氣體在高壓下，極易發(fā)生泄漏，應(yīng)經(jīng)常檢查墊圈、閥門、設(shè)備和管道的法蘭、焊接處和密封等部位；對于易燃、易爆氣體或蒸汽壓縮設(shè)備的電機(jī)部分，應(yīng)全部采用防爆型；易燃?xì)怏w流速不能過高，管道應(yīng)良好接地，以防止產(chǎn)生靜電；霧化的潤滑油或其分

20、解產(chǎn)物與壓縮空氣混合，同樣會產(chǎn)生爆炸性混合物。若壓強(qiáng)不高，輸送可燃?xì)怏w，采用液環(huán)泵比較安全。此外，啟動(dòng)前，務(wù)必檢查電機(jī)轉(zhuǎn)向是否正常，壓縮機(jī)個(gè)部分是否松動(dòng)，安全閥工作、潤滑系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)是否正常，確定一切正常后方可啟動(dòng)。壓縮機(jī)運(yùn)行中，注意觀察各運(yùn)轉(zhuǎn)部件的運(yùn)作聲音，辨別其工作是否正常；檢查排氣溫度、潤滑油溫度和液位、吸氣壓強(qiáng)、排氣壓強(qiáng)是否在正常范圍；注意電機(jī)溫升，軸承溫度和電流電壓表是否正常，同時(shí)用手感觸壓縮機(jī)各部分溫度是否正常。如發(fā)現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，應(yīng)立即處理或停車檢查。（3）真空泵應(yīng)確保系統(tǒng)密封良好，否則不僅達(dá)不到工藝要求的真空度，更重要的事在輸送易燃?xì)怏w時(shí)，空氣的吸入易引發(fā)爆炸事故。此外，輸送易

21、燃?xì)怏w時(shí)應(yīng)盡可能采用液環(huán)式真空泵。3.1.3.4固體輸送（1）機(jī)械輸送 避免發(fā)生人身傷害事故輸送設(shè)備的潤滑、加油和清掃工作，時(shí)操作者在日常維護(hù)中致傷的主要原因。首先，應(yīng)提倡安裝自動(dòng)注油和清掃裝置，以減少這類工作的次數(shù)，降低操作者發(fā)生危險(xiǎn)的概率。在設(shè)備沒有安裝自動(dòng)注油和清掃裝置的情況下，一律進(jìn)行維護(hù)操作。其次，在輸送設(shè)備的高危部位必須安裝防護(hù)罩，即使這樣操作者也要特別當(dāng)心。例如，皮帶同皮帶輪接觸的部位，齒輪與齒輪、齒條、鏈帶相嚙合的部位以及軸、聯(lián)軸節(jié)、聯(lián)軸器、鍵及固定螺釘?shù)?，對于操作者是極其危險(xiǎn)的部位，可造成斷肢傷害甚至危及生命安全。嚴(yán)禁隨意拆卸這些部位的防護(hù)裝置，因檢修拆卸下的防護(hù)罩，事后應(yīng)立

22、即恢復(fù)。 防止傳動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生故障對于皮帶輸送機(jī)，應(yīng)根據(jù)輸送物料的性質(zhì)、負(fù)荷情況進(jìn)行合理選擇皮帶的規(guī)格和形式，要有足夠的強(qiáng)度，皮帶膠接應(yīng)平滑，并根據(jù)負(fù)荷調(diào)整松緊度。要防止在運(yùn)行過程中，發(fā)生因高溫物料燒壞皮帶或因斜偏刮檔撕裂皮帶的事故。對于靠齒輪傳動(dòng)的輸送設(shè)備，其齒輪、齒條和鏈條應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度，并確保它們相互嚙合良好。同時(shí)，應(yīng)嚴(yán)密注意負(fù)荷的均勻，物料的粒度情況以及混入其中的雜物，防止因卡料而拉斷鏈條、鏈板，甚至拉毀整個(gè)輸送設(shè)備機(jī)架。此外，應(yīng)防止鏈斗輸送機(jī)下料器下料過多、料面過高而造成鏈帶拉斷；斗式提升機(jī)應(yīng)有鏈帶拉斷而墜落的保護(hù)裝置。 重視開、停車操作操作者應(yīng)熟悉物料輸送設(shè)備的開、停車操作規(guī)程。為保

23、證安全，輸送設(shè)備處應(yīng)設(shè)有事故自動(dòng)停車和就地手動(dòng)事故按鈕停車系統(tǒng)外，還應(yīng)安裝超負(fù)荷、超行程停車保護(hù)裝置和設(shè)在操作者經(jīng)常停留部位的緊急事故按鈕停車開關(guān)。停車檢修時(shí)，開關(guān)應(yīng)上鎖或撤掉電源。對長距離輸送系統(tǒng)，應(yīng)安裝開停車聯(lián)系信號，以及給料、輸送、中轉(zhuǎn)系統(tǒng)的自動(dòng)聯(lián)鎖裝置或程序控制系統(tǒng)。（2）氣力輸送氣力輸送就是利用氣體在管內(nèi)流動(dòng)以輸送粉粒狀固體的方法，作為輸送介質(zhì)的氣體常用空氣。但在輸送易燃易爆粉末時(shí)，應(yīng)采用惰性氣體。氣力輸送按輸送氣流壓強(qiáng)可分為吸引式氣力輸送（輸送管中的壓強(qiáng)低于常壓的輸送）和壓送式氣力輸送（輸送管中壓強(qiáng)高于常壓的輸送）；按氣流中固相濃度又可分為稀相輸送和密相輸送。氣力輸送方法從19世紀(jì)

24、開始就用于港口碼頭和工廠內(nèi)的谷物輸送，因與其他機(jī)械輸送方法相比較具有系統(tǒng)密閉（避免了物料的飛揚(yáng)、受潮、受污染，改善了勞動(dòng)條件），設(shè)備緊湊，易于實(shí)現(xiàn)連續(xù)化、自動(dòng)化操作，便于同連續(xù)的化工過程相銜接以及可在輸送過程中同時(shí)粉碎、分級、加熱、冷卻以及干燥等操作的優(yōu)點(diǎn)，故其在化工生產(chǎn)上的應(yīng)用日益增多。但也存在動(dòng)力消耗大，物料易于破碎，管壁易磨損以及輸送顆粒尺寸不大（一般30mm）等缺點(diǎn)。從安全技術(shù)考慮，氣力輸送系統(tǒng)除設(shè)備本身因故障損壞外，還應(yīng)注意避免系統(tǒng)的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。為避免堵塞，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)確定合適的輸送速度，如果過高，動(dòng)力消耗大，同時(shí)增加裝置尾部氣-固分離設(shè)備的負(fù)荷；過低，管線堵塞危險(xiǎn)性增高

25、。一般水平輸送時(shí)應(yīng)略大于其沉積速度；垂直輸送時(shí)應(yīng)略大于其噎噻速度。同時(shí)，合理選擇管道的結(jié)構(gòu)和布置形式，盡量減少彎管、接頭等管件的數(shù)量，且管內(nèi)表面盡量光滑、不準(zhǔn)有皺褶或凸起。此外，氣力輸送系統(tǒng)應(yīng)保持良好的嚴(yán)密性，否則，吸引式系統(tǒng)的漏風(fēng)會導(dǎo)致管道堵塞（壓送式系統(tǒng)漏風(fēng)，會將物料帶出污染環(huán)境）。為了防止產(chǎn)生靜電，可采取如下措施。 根據(jù)物料性質(zhì),選取產(chǎn)生靜電小而導(dǎo)電性較好的輸送管道（可以通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行篩選），且直徑要盡量大些，管內(nèi)壁應(yīng)平滑、不許裝設(shè)網(wǎng)格之類的部件，管道彎曲和變徑處要少且應(yīng)盡可能平緩。 確保輸送管道接地良好，特別是絕緣材料的管道，管外應(yīng)采取可靠的接地措施。 控制好管道內(nèi)風(fēng)速，保持穩(wěn)定的固氣比

26、。 要定期清掃管壁，防止粉料在管內(nèi)堆積?！臼鹿拾咐咳鐖D3-2所示，為典型浮選精煤脫水加壓過濾系統(tǒng)的進(jìn)料部分，它主要包括加壓倉（操作壓強(qiáng)0.2-0.4MPa）、過濾機(jī)、進(jìn)料泵、進(jìn)料槽等。王立龍的論文報(bào)道了某選煤F2011年4月發(fā)生加壓過濾機(jī)進(jìn)料泵的瞬間炸裂事故。當(dāng)時(shí)該泵的葉輪、蝸殼都被炸成碎片；泵附近的水泥橫梁、立柱被沖擊出兩個(gè)直徑約為400mm的凹坑，露出鋼筋；約7m高的二樓水泥頂被穿透，形成兩個(gè)直徑約為250mm的橢圓形洞；離泵約30m的防震玻璃被擊碎，彩鋼板和電茶爐被擊穿，足見這起爆炸事故的威力巨大。經(jīng)調(diào)查，事故發(fā)生時(shí)，加壓過濾機(jī)進(jìn)料桶的液位很低，事故發(fā)生前進(jìn)料閥、回料閥工作正常，加壓倉

27、外進(jìn)料管為安裝止逆閥。事故的直接原因時(shí)進(jìn)料閥的頻繁啟停，導(dǎo)致泵的進(jìn)料閥門來不及關(guān)閉就又被打開，造成加壓倉內(nèi)的高壓混合氣體被反吹到進(jìn)料泵內(nèi)，泵內(nèi)多余漿料被高壓氣體擠回入入料桶。而進(jìn)料泵因頻繁啟動(dòng)高速空轉(zhuǎn)，溫度迅速升高，將附著在葉輪上的精煤漿料干燥成精煤粉，精煤粉在泵內(nèi)繼續(xù)摩擦，形成高溫。此時(shí)，引起燃爆幾個(gè)條件都已具備：密閉有限空間、可燃的煤粉塵、充足的氧氣及點(diǎn)燃溫度。干燥的精煤粉瞬間燃燒，急劇膨脹，使泵腔無法承受巨大的燃爆力，使泵體炸裂。類似的事故，國內(nèi)外已發(fā)生過數(shù)起。為了避免此類事故的再次發(fā)生，可采取如下措施： 在進(jìn)料閥后面加裝止逆閥，并定期檢查進(jìn)料閥門和止逆閥，保證其可靠工作； 加強(qiáng)進(jìn)料泵和

28、進(jìn)口管路的清洗，以防止泵腔或進(jìn)口處的淤積堵塞； 增設(shè)泵體防護(hù)罩（可用8mm厚鋼板），并在進(jìn)料泵區(qū)域安裝防護(hù)擋板，增設(shè)防護(hù)警戒區(qū)域，并懸掛禁止滯留警示牌； 生產(chǎn)過程中加強(qiáng)對加壓進(jìn)料泵崗位巡撿，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。事故啟示：該爆炸事故發(fā)生時(shí)同時(shí)具備了引起燃爆的所有條件，因此，在生產(chǎn)過程中應(yīng)控制引起燃爆的各個(gè)條件，杜絕同時(shí)滿足。3.2 傳熱3.2.1 概述傳熱即熱量的傳遞，只要有溫差存在的地方，就有熱量的傳遞。它是有物體內(nèi)部或物體之間的溫差引起的。傳熱廣泛用于化工生產(chǎn)過程的加熱或冷卻（如反應(yīng)、精餾。干燥、蒸發(fā)等）,熱能的綜合利用和廢熱回收以及化工設(shè)備和管道的保溫，是應(yīng)用最普遍的單元操作之一。在換熱過程

29、中，用于供給或取走熱量的載體稱為載熱體。起加熱作用的載熱體稱為加熱劑（或加熱介質(zhì)），而起冷卻作用的載熱體稱為冷卻劑（介質(zhì)）常用的加熱劑有熱水（40100C）、飽和水蒸氣（100180C）、礦物油（180250C）、道生油（255380C）、熔鹽（142530C）、煙道氣（5001000C）或電加熱（溫度寬，易控，但成本高）。水的傳熱效果好，成本低，使用最普遍；空氣，在缺水地區(qū)采用，但給熱系數(shù)低，需要的傳熱面積大。常用冷凍劑有冷凍鹽水（可低至零下十幾度到幾十度）、液氨蒸發(fā)（-33.4C）、液氮等。用于實(shí)現(xiàn)換熱的設(shè)備常稱為換熱器，其種類很多，化工生產(chǎn)中廣泛采用的是間壁式換熱器，而間壁式換熱器的種類

30、也很多，由于列管式（管殼式）換熱器具有單位體積設(shè)備所能提供的傳熱面積大，傳熱效果好，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固，且能選用多種材料來制造，適用性較強(qiáng)等特點(diǎn)，因此在高溫，高壓和大型裝置上多采用列管式換熱器，在化工生產(chǎn)中其應(yīng)用最為廣泛。在列管式換熱器中，由于兩流體的溫度不同，使管束和殼體的溫度也不相同，因此它們的膨脹程度也有差別。若兩流體的溫度相差較大（50C以上）時(shí)，就可能由于熱應(yīng)力而引起設(shè)備的變形，甚至彎曲或破裂，因此設(shè)計(jì)時(shí)都必須考慮這種熱膨脹的影響。根據(jù)熱補(bǔ)償?shù)姆椒ú煌?，列管式換熱器又可分為固定管板式、浮頭式和U形管式。3.2.2 危險(xiǎn)性分析（1）腐蝕與結(jié)垢傳熱過程中所使用的載熱體，如導(dǎo)熱油、冷凍鹽水

31、等以及工藝物料常具有腐蝕性。此外，參與換熱的流體一般都會在換熱面的表面產(chǎn)生一些額外的固體物質(zhì)，即結(jié)垢，如果介質(zhì)不潔凈或因溫度變化易析出固體（如河水、自來水等），其結(jié)垢現(xiàn)象將更為嚴(yán)重。在換熱器中一旦形成污垢，其傳熱熱阻將顯著增大，換熱性能明顯下降，同時(shí)壁溫可明顯升高，而且污垢的存在往往還會加速換熱面的腐蝕，嚴(yán)重時(shí)可造成換熱器的損壞。因此不僅需要注意換熱設(shè)備的耐腐蝕性，而且需要采取有效措施減輕或減緩污垢的形成，并對換熱設(shè)備進(jìn)行定期清洗。設(shè)計(jì)時(shí)不潔凈或易結(jié)垢的流體應(yīng)走便于清洗的一側(cè)。（2）泄漏在化工生產(chǎn)中，參與換熱的兩種介質(zhì)具有一定壓強(qiáng)和溫度，有時(shí)甚至是高壓、高溫，與外界壓強(qiáng)差的存在，在換熱設(shè)備的連

32、接處勢必都有發(fā)生泄漏的可能。一旦發(fā)生泄漏，不僅直接造成物料的損失，而且危害環(huán)境，并易引發(fā)中毒、火災(zāi)甚至爆炸等事故。更重要的是，參與換熱的兩種介質(zhì)往往性質(zhì)各異，且不允許相互混合，但由于介質(zhì)腐蝕、溫度、壓強(qiáng)作用，特別是壓強(qiáng)、溫度的波動(dòng)或是突然變化（如開停車、不正常操作），這就存在高壓流體泄漏入低壓流體的可能。一般管板與管的連接處以及墊片和墊圈處（如板式換熱器）最容易發(fā)生泄漏，這種泄漏隱蔽性較強(qiáng)，如果出現(xiàn)這樣的內(nèi)部泄漏，不僅造成介質(zhì)的損失和污染，而且可能因?yàn)橄嗷プ饔茫ㄈ绨l(fā)生化學(xué)反應(yīng)）造成嚴(yán)重的事故。（3）堵塞嚴(yán)重的結(jié)垢以及不潔凈的介質(zhì)易造成換熱設(shè)備的堵塞。堵塞不僅造成換熱器傳熱效率降低，還可引起流體

33、壓力增加，如硫化物等堵塞熱管部分空間，致使阻力增加，加劇硫化物的沉積；某些腐蝕性物料的堵塞還能加重?fù)Q熱管和相關(guān)部位的腐蝕，最終造成泄漏。所以過量堵塞及腐蝕屬于事故性破壞范疇。（4）氣體的集聚當(dāng)換熱介質(zhì)是液體或蒸汽時(shí)，不凝性氣體如空氣，會發(fā)生集聚，這將嚴(yán)重影響換熱效果，甚至根本完不成換熱任務(wù)。如在蒸汽冷凝過程中，如果存在1%的不凝氣，其冷凝給熱系數(shù)將下降60%；冬天家中暖氣片不熱往往也是這個(gè)原因。從安全角度考慮，不凝性氣體大量聚集可造成換熱器壓力增加，尤其是不凝性可燃?xì)怏w的集聚，形成的著火爆炸的隱患。因此，換熱器應(yīng)設(shè)置排氣口，并定期排放不凝性氣體。3.2.3 安全技術(shù)3.2.3.1 加熱 根據(jù)換

34、熱任務(wù)需要，合理選取加熱方式及介質(zhì)，在滿足溫位及熱負(fù)荷的前提下，應(yīng)盡可能選擇安全性高，來源廣泛，價(jià)格合理的加熱介質(zhì)，如在化工生產(chǎn)中能采用水蒸氣作為加熱介質(zhì)的應(yīng)優(yōu)先采用。對于易燃、易爆物料，采用水蒸氣或熱水加熱比較安全，但在處理與水會發(fā)生反應(yīng)的物料時(shí)，不宜用水蒸氣或熱水加熱。 在間隙過程或連續(xù)過程的開車階段的加熱過程中，應(yīng)嚴(yán)格升溫速度；在正常生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格按照操作條件控制溫度。如對于吸熱反應(yīng)，一般隨著溫度升高，反應(yīng)速率加快，有時(shí)可能導(dǎo)致反應(yīng)過于劇烈，容易發(fā)生沖料，易燃物料大量氣化，可能會聚集在車間內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物，引起燃燒、爆炸等事故。 用水蒸氣或熱水加熱時(shí)，應(yīng)定期檢查蒸汽夾套和管道的

35、耐壓強(qiáng)度，并安裝壓力表和安全閥，以免設(shè)備或管道炸裂，造成事故。同時(shí)注意設(shè)備的保溫，避免燙傷。 加熱溫度如果接近或超過物料的自燃點(diǎn)，應(yīng)采用氮?dú)獗Ｗo(hù)。 工業(yè)上使用溫度200350C時(shí)常采用液態(tài)導(dǎo)熱油作為加熱介質(zhì)，如常用的道生A（二苯醚73.5%，聯(lián)苯26.5%）、S-700等。使用時(shí)，必須重視水等低沸點(diǎn)物質(zhì)對導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的破壞作用，因?yàn)樗鹊头形镞M(jìn)入加熱爐中遇高溫（200C以上）會迅速汽化，壓力驟增可導(dǎo)致爆炸。同時(shí)，導(dǎo)熱油在運(yùn)行過程中會發(fā)生結(jié)焦現(xiàn)象，如果結(jié)焦層成長，內(nèi)壁積有焦炭的爐管壁溫又進(jìn)一步提高，就會形成惡性循環(huán)，如果不及時(shí)處理甚至?xí)l(fā)生爆管造成事故。為了盡量減少結(jié)焦現(xiàn)象，就得盡量把傳熱膜的

36、溫度控制在一定的界限之下。此外，道生A等二苯混合物具有較強(qiáng)的滲透能力，它能透過軟質(zhì)襯墊物（如石棉、橡膠板），因此，管道連接最好采用焊接，或加金屬墊片法蘭連接，防止發(fā)生泄漏引發(fā)事故。 使用無機(jī)載熱體加熱，其加熱溫度可達(dá)350500C。無機(jī)載熱體加熱可分為鹽?。ㄈ鐏喯跛徕c和亞硝酸鉀的混合物）和金屬浴（如鉛、錫、銻等低熔點(diǎn)的金屬）。在熔融的硝酸鹽浴中，如加熱溫度過高，或硝酸鹽漏入加熱爐燃燒室中，或有機(jī)物落入硝酸鹽?。ň哂袕?qiáng)氧化性，與有機(jī)物會發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng)）內(nèi)，均能發(fā)生燃燒或爆炸。水及酸類流入高溫鹽浴或金屬浴中，同樣會產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。采用金屬浴加熱，操作時(shí)應(yīng)防止其蒸氣對人體的危害。 采用電加熱，

37、溫度易于控制和調(diào)節(jié)，但成本較高。加熱易燃物質(zhì)以及受熱能揮發(fā)可燃性氣體或蒸氣的物質(zhì)，應(yīng)采用封閉式電爐。電感加熱是一種新型較安全的加熱設(shè)備，它是在設(shè)備或管道上纏繞絕緣導(dǎo)線，通入交流電，由電感渦流產(chǎn)生的熱量來加熱物料。如果電爐絲與被加熱的器壁絕緣不好，電感線圈絕緣破壞、受潮、發(fā)生漏電、短路、產(chǎn)生電火花、電弧，或接觸不良發(fā)熱，均能引起易燃、易爆物質(zhì)著火、爆炸。為了提高電加熱設(shè)備的安全可靠性，可采用防潮、防腐蝕、耐高溫的絕緣，增加絕緣層的厚度，添加絕緣保護(hù)層等措施。 直接用火加熱溫度不易控制，易造成局部過熱，引起易燃液體的燃燒和爆炸，危險(xiǎn)性大，化工生產(chǎn)中盡量不使用。3.2.3.2 冷卻與冷凝從傳熱的角度

38、，冷卻與冷凝都是從熱物料中移走熱量，而本身介質(zhì)溫度升高。其主要區(qū)別在于被冷卻的物料是否發(fā)生相的改變，若無相變而只是溫度降低則稱為冷卻，若發(fā)生相變（一般由氣相變?yōu)橐合啵﹦t稱為冷凝。 應(yīng)根據(jù)熱物料的性質(zhì)、溫度、壓強(qiáng)以及所要求冷卻的工藝條件，合理選用冷卻（凝）設(shè)備和冷卻劑，降低發(fā)生事故的概率。 冷卻（凝）設(shè)備所用的冷卻介質(zhì)不能中斷，否則會造成熱量不能及時(shí)導(dǎo)出，系統(tǒng)溫度和壓力增高，甚至產(chǎn)生爆炸。另一方面冷凝器如冷卻介質(zhì)中斷或其流量顯著減小，蒸汽因來不及冷凝而造成生產(chǎn)異常，如果有機(jī)蒸氣發(fā)生外逸，可能導(dǎo)致燃燒或爆炸。以冷卻介質(zhì)控制系統(tǒng)溫度時(shí)，最好安裝自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。 對于腐蝕性物料的冷卻，應(yīng)選用耐腐蝕材料的

39、冷卻（凝）設(shè)備。如石墨冷卻器、塑料冷卻器、陶瓷冷冷卻、四氟換熱器或鈦材冷卻器等，化工生產(chǎn)中HCl的冷卻采用的就是石墨冷卻器。 確保冷卻（凝）設(shè)備的密閉性良好，防止物料竄入冷卻劑或冷卻劑竄入被冷卻的物料中。 冷（凝）卻設(shè)備的操作程序是：開車時(shí)，應(yīng)先通冷卻介質(zhì)；停車時(shí)，應(yīng)先停物料，后停冷卻介質(zhì)。 對于凝固點(diǎn)較低或遇冷易變得黏稠甚至凝固的物料，在冷卻時(shí)要注意控制溫度，防止物料堵塞設(shè)備及管道。 檢修冷卻（凝）器時(shí)，應(yīng)徹底清洗、置換，切勿帶料焊接，以防發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。 如有不凝性可燃?xì)怏w需排空，為保證安全，應(yīng)充氮保護(hù)。3.2.3.3 冷凍將物料溫度降到比環(huán)境溫度更低的操作稱為制冷或冷凍。冷凍操作其實(shí)

40、質(zhì)是不斷地有低溫物料（被冷凍物料）取出熱量，并傳給高溫物料（水或空氣），以使被冷凍的物料溫度降低。熱量由低溫物體到高溫物體的傳遞過程需要借助于冷凍劑實(shí)現(xiàn)。一般凡冷凍范圍在-100C以內(nèi)的稱為冷凍；而在TOO-200C或更低的溫度，則稱為深度冷凍或簡稱深冷。生產(chǎn)中常用的冷凍方法有三種。低沸點(diǎn)液體的蒸發(fā)，如液氨在0.2MPa下蒸發(fā)，可以獲得-15C的低溫；液態(tài)氮蒸發(fā)可達(dá)-210C等。冷凍劑于膨脹機(jī)中膨脹，氣體對外做功，致使內(nèi)能減少而獲取低溫。該法主要用于那些難以液化氣體（如空氣等）的液化過程。利用氣體或蒸氣在節(jié)流時(shí)所產(chǎn)生的溫度降而獲取低溫的方法。目前應(yīng)用較為廣泛的是氨制冷壓縮，它一般由壓縮機(jī)、冷凝

41、器、蒸發(fā)器與膨脹閥四個(gè)基本部分組成。除壓縮機(jī)操作安全外，冷凍還需注意以下安全問題。 制冷劑的泄漏以及危害。如以液氨為制冷劑的制冷機(jī)組，其最大的危險(xiǎn)是泄漏，液氨泄漏的危害注意有三種：人員中毒、火災(zāi)爆炸（氨的爆炸范圍為15.5%27.4%）和致人凍傷。國內(nèi)氨冷庫發(fā)生了多次特重大事故，2013年8月31號上海翁牌冷藏實(shí)業(yè)有限公司發(fā)生液氨泄漏，造成15人死亡、25人受傷；而因燃燒產(chǎn)生的高溫導(dǎo)致氨設(shè)備和氨管道發(fā)生物理爆炸的吉林長春市寶源豐禽業(yè)有限公司“63”事故更是造成121人死亡。一旦氨壓縮機(jī)發(fā)生漏氨事故，應(yīng)立即切斷壓縮機(jī)電源，馬上關(guān)閉排氣閥、吸氣閥，關(guān)閉機(jī)房運(yùn)行的全部機(jī)器，如漏氨事故較大，無法靠近事

42、故機(jī)，應(yīng)到室外停機(jī)，并迅速開啟氨壓縮機(jī)機(jī)房所有的事故排風(fēng)扇。 合理選取冷凍介質(zhì)（往返于冷凍機(jī)與被冷物料之間的熱量載體）,并確保其輸送安全。常用的冷凍介質(zhì)有氯化鈉、氯化鈣、氯化鎂等水溶液。對于一定濃度的冷凍鹽水，有一定的凝固點(diǎn)，應(yīng)確保所用冷凍鹽水的濃度應(yīng)較所需的濃度大，防止產(chǎn)生凍結(jié)現(xiàn)象。鹽水對金屬材料有較大的腐蝕作用，在空氣存在時(shí)，其氧化腐蝕作用更強(qiáng)。因此，一般均應(yīng)采用閉式鹽水系統(tǒng)，并在其中加入緩蝕劑。 裝有冷料的設(shè)備及管道，應(yīng)注意其低溫材質(zhì)的選擇，防止金屬的低溫脆裂?！臼鹿拾咐堪咐?上海某染化廠生產(chǎn)丙烯腈-苯乙烯樹脂中間體的碳酸化鍋（俗稱高壓釜）用道生油夾套加熱。高壓釜下端環(huán)焊縫有許多微孔，

43、設(shè)備檢修時(shí)并未發(fā)現(xiàn)，卻用水進(jìn)行了沖洗，洗滌水滲漏到夾套形成積水，烘爐時(shí)積水沿道生回流管進(jìn)入已升溫到258C的道生爐內(nèi)，迅即發(fā)生爆炸。重2t的道生爐飛起20余米高，落到50m以外炸裂。事故毀壞廠房839m?,現(xiàn)場5名工人中3人被炸死，2人受重傷，經(jīng)濟(jì)損失4.3萬元（當(dāng)時(shí)的價(jià)格）。事后檢查壓力表得知臨爆炸時(shí)的壓強(qiáng)為3.6MPa。事故原因由于道生油等導(dǎo)熱油的飽和蒸氣壓遠(yuǎn)小于水的飽和蒸氣壓，如果一旦有足量的水混入高溫的導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，驟然氣化的水蒸氣會使系統(tǒng)的壓力急劇上升，甚至迅即引起爆炸。這起事故的原因就是因?yàn)楦邏焊獖A套的積水順著道生回流管進(jìn)入高溫導(dǎo)熱油的加熱爐，水在高溫下急劇氣化產(chǎn)生高壓引起的。安

44、全措施采用導(dǎo)熱油加熱時(shí)，一定要嚴(yán)防水分進(jìn)入高溫的導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)。案例22011年7月，中石油某石化公司1000萬噸/年常減壓蒸餾聯(lián)合裝置的減壓蒸餾塔塔底換熱器出現(xiàn)泄漏并引起火災(zāi)事故，造成直接經(jīng)濟(jì)損失187.7萬元。事故原因直接原因就是換熱器管箱法蘭檢修時(shí)，更換的墊片不符合設(shè)計(jì)要求，且安裝不正，后經(jīng)2次緊固，墊片局部被“壓潰”，造成原油泄漏，泄漏的原油流淌到泄漏點(diǎn)下方換熱器的高溫表面被引燃所致。安全措施嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)備的設(shè)計(jì)、安裝與檢修。事故簡評上述兩起事故均與檢修有關(guān)，這充分說明嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行認(rèn)真檢修是非常重要的。3.3非均相混合物分離3.3.1概述化工生產(chǎn)中涉及到許多混合物，它

45、們一般可分為兩大類。（1）均相混合物物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻且不存在相界面的混合物，稱為均相混合物或均相物系。如氣體混合物、液體混合物（溶液）等。（2）非均相混合物凡物系內(nèi)部存在兩相界面且界面兩側(cè)的物料性質(zhì)不同的混合物，稱為非均相混合物或非均相物系，如懸浮液、含塵氣體、含霧氣體等。非均相混合物中處于分散狀態(tài)的物質(zhì)，稱為分散相或分散物質(zhì)，如含塵氣體中的塵粒、懸浮液中的顆粒等都是分散相。非均相混合物中包圍著分散物質(zhì)而處于連續(xù)狀態(tài)的物質(zhì)，則稱為連續(xù)相或分散介質(zhì)，如含塵氣體中的氣體、懸浮液中的液體則是連續(xù)相。為了獲得純度較高的產(chǎn)品，需要對混合物進(jìn)行分離。非均相混合物的分離方法主要有果過濾和沉降。（1）

46、過濾過濾就是在外力的作用下使含有固體顆粒的非均相物系（氣-固或液-固物系）通過多孔性物質(zhì)，混合物中固體顆粒被截留，流體則穿過介質(zhì)流出，從而實(shí)現(xiàn)固體與流體分離的操作。雖然過濾包括含塵氣體的過濾和懸浮溶液的過濾。但通常所說的“過濾”往往是指懸浮液的過濾?；どa(chǎn)中所涉及到的過濾一般為表面過濾或稱為濾餅過濾。在表面過濾中，真正發(fā)揮分離作用的主要是濾餅層，而不是過濾介質(zhì)。根據(jù)推動(dòng)力不同，過濾可分為重力過濾（過濾速度慢，如濾紙過濾）、離心過濾（過濾速度快，設(shè)備投資和動(dòng)力消耗較大，多用于顆粒大、濃度高懸浮液的過濾）和壓差過濾（應(yīng)用最廣，可分為加壓過濾和真空過濾）。隨著過濾的進(jìn)行，被過濾介質(zhì)截留的固體顆粒越

47、來越多，液體的流動(dòng)阻力逐漸增加。壓差過濾又可分為恒壓過濾（即維持操作壓強(qiáng)差不變的過濾過程，其過濾速度將逐漸下降）和恒速過濾（操作時(shí)逐漸加大壓強(qiáng)差以維持過濾速度不變的過濾）。過濾設(shè)備按操作方式可分為：間歇式，出現(xiàn)早，結(jié)構(gòu)簡單，操作壓強(qiáng)可以較高，如壓濾機(jī)、葉濾機(jī)等；連續(xù)式，出現(xiàn)晚，多為真空操作，如轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)等。若按壓差產(chǎn)生方式過濾設(shè)備又可分為：過濾和吸濾設(shè)備，如壓濾機(jī)、葉濾機(jī)、轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)等；離心過濾設(shè)備，如離心過濾機(jī)。（2）沉降沉降就是依據(jù)連續(xù)相（流體）和分散相（顆粒）的密度差異，在重力場或離心場中在場力作用下實(shí)現(xiàn)兩相分離的操作。它可用于回收分散相，凈化連續(xù)相或保護(hù)環(huán)境。用來實(shí)現(xiàn)這種過程的

48、作用力可以是重力，也可以是離心力。因此，沉降又可分為重力沉降和離心沉降。重力沉降多用于大顆粒的分離，而離心沉降則多用于小顆粒的分離。降塵室是應(yīng)用最早的重力沉降設(shè)備，常用于含塵氣體的預(yù)分離；連續(xù)式沉降槽（增稠器）一般用于懸浮液的重力沉降分離。旋風(fēng)分離器是利用慣性離心力的作用從氣流中分離出所含塵粒的設(shè)備。旋風(fēng)分離器器體一般上部為圓筒形，下部為圓錐形。含塵氣體從圓筒上側(cè)的進(jìn)氣管以切線方向進(jìn)入，受器壁約束而旋轉(zhuǎn)向下作螺旋運(yùn)動(dòng)，分離出粉塵后從圓筒頂?shù)呐艢夤芘懦?。粉塵顆粒自錐形底落入灰斗。旋風(fēng)分離器具有結(jié)構(gòu)簡單，沒有運(yùn)動(dòng)部件，分離效率較高，可分離出小到5|jm的顆粒，是氣-固混合物分離的常用設(shè)備。但其阻力

49、損失較大，顆粒磨損嚴(yán)重。沉降離心機(jī)是利用機(jī)械帶動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)，分離非均相混合物的常用設(shè)備，其分離速度快、效率高，但能耗大。3.3.2 危險(xiǎn)性分析（1）存在中毒、火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)懸浮液中的溶劑都有一定的揮發(fā)性，特別是有機(jī)溶劑還具有有毒、易燃、易爆性，在過濾或沉降（如離心沉降）過程中不可避免地存在溶劑暴露問題，特別是在卸渣時(shí)更為嚴(yán)重。因此，在操作過程中應(yīng)注意做好個(gè)人防護(hù)，避免發(fā)生中毒，同時(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)，防止形成爆炸性混合物引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故。（2）存在粉塵危害含塵氣體經(jīng)過沉降設(shè)備后必然含有少量細(xì)小顆粒，尾氣的排放一定要符合規(guī)定，同時(shí)操作場所應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)除塵，嚴(yán)格控制粉塵濃度，避免粉塵集聚，引發(fā)粉塵爆炸或?qū)Σ?/p>

50、作人員帶來健康危害。（3）存在機(jī)械損傷危險(xiǎn)離心機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，應(yīng)設(shè)置防護(hù)罩，嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作，避免發(fā)生人身傷害事故。3.3.3 安全技術(shù)根據(jù)懸浮液的性質(zhì)及分離要求，合理選擇分離方式。間歇過濾一般包括設(shè)備組裝、加料、過濾、洗滌、卸料、濾布清洗等操作過程，操作周期長，且人工操作、勞動(dòng)強(qiáng)度大、直接接觸物料，安全性低。而連續(xù)過濾過程的過濾、洗滌、卸料等各個(gè)步驟自動(dòng)循環(huán)，其過濾速度較間歇過濾快，且操作人員與有毒物料接觸機(jī)會少，安全性高。因此可優(yōu)先選擇連續(xù)過濾方式。此外，操作時(shí)應(yīng)注意觀察濾布的磨損情況。當(dāng)懸浮液的溶劑有毒或易燃，且揮發(fā)性較強(qiáng)時(shí)，其分離操作應(yīng)采用密閉式設(shè)備，不能采用敞開式設(shè)備。對于加壓過

51、濾，應(yīng)以惰性氣體保持壓力，在取濾渣時(shí)，應(yīng)先泄壓，否則會發(fā)生事故。對于氣-固系統(tǒng)的沉降，要特別重視粉塵的危害，盡量從源頭上加以控制。第一，應(yīng)使流體在設(shè)備內(nèi)分布均勻，停留時(shí)間滿足工藝要求以保證分離效率，同時(shí)盡可能減少對沉降過程的干擾，以提高沉降速度。第二，應(yīng)避免已沉降顆粒的再度揚(yáng)起，如降塵室內(nèi)氣體應(yīng)處于層流流動(dòng)，旋風(fēng)分離器的灰斗應(yīng)密閉良好（防止空氣漏入）。第三，加強(qiáng)尾氣中粉塵的捕集，確保達(dá)標(biāo)排放。第四，控制氣速避免顆粒和設(shè)備的過度磨損。此外，還應(yīng)加強(qiáng)操作場所的通風(fēng)除塵，防止粉塵污染。由于離心過濾或沉降機(jī)的轉(zhuǎn)速一般較高，其危險(xiǎn)性較大，使用時(shí)應(yīng)特別注意以下事項(xiàng)。 應(yīng)注意離心機(jī)的選材和焊接質(zhì)量，轉(zhuǎn)鼓、蓋

52、子、外殼及底座應(yīng)用韌性金屬制造，并應(yīng)限制其轉(zhuǎn)鼓直徑與轉(zhuǎn)速，以防止轉(zhuǎn)鼓承受高壓而引起爆炸。在有爆炸危險(xiǎn)的生產(chǎn)中，最好不使用離心機(jī)。 處理腐蝕性物料，離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓內(nèi)與物料接觸的部分應(yīng)有防腐措施，如安裝耐腐蝕襯里。 應(yīng)充分考慮設(shè)備自重、振動(dòng)和裝料量等因素，確保離心機(jī)安裝穩(wěn)固。在樓上安裝時(shí)應(yīng)用工字鋼或槽鋼做成金屬骨架，在其上要有減振裝置，并注意其內(nèi)、外壁間隙。同時(shí)，應(yīng)防止離心機(jī)與建筑物產(chǎn)生諧振。 離心機(jī)開關(guān)應(yīng)安裝在近旁，并應(yīng)有鎖閉裝置。蓋子應(yīng)與離心機(jī)啟動(dòng)聯(lián)鎖，蓋子打開時(shí)，離心機(jī)不能啟動(dòng)。在開、停機(jī)時(shí)，不要用手幫助啟動(dòng)或停止，以防發(fā)生事故。不停車或未停穩(wěn)嚴(yán)禁清理器壁，以防使人致傷。 離心機(jī)超負(fù)荷、運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間

53、過長，轉(zhuǎn)鼓磨損或腐蝕、啟動(dòng)速度過高均有可能導(dǎo)致事故的發(fā)生。對于上懸式離心機(jī)，當(dāng)負(fù)荷不均勻時(shí)（如加料不均勻）會發(fā)生劇烈振動(dòng)，不僅磨損軸承，且能使轉(zhuǎn)鼓撞擊外殼而發(fā)生事故。高速運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓也可能從外殼中飛出，造成重大事故。 離心機(jī)應(yīng)有限速裝置，在有爆炸危險(xiǎn)廠房中，其限速裝置不得因摩擦、撞擊而發(fā)熱或產(chǎn)生火花。 當(dāng)離心機(jī)無蓋或防護(hù)裝置不良時(shí)，工具或其他雜物有可能落入其中，并以很大速度飛出傷人。及時(shí)雜物留在轉(zhuǎn)鼓邊緣，也可能引起轉(zhuǎn)鼓振動(dòng)造成其他危險(xiǎn)。 加強(qiáng)對離心機(jī)的巡檢，注意觀察潤滑、發(fā)熱、噪聲等是否正常。同時(shí)應(yīng)對設(shè)備內(nèi)部定期精心檢查，檢查內(nèi)容包括轉(zhuǎn)鼓各部件材料的壁厚和硬度，轉(zhuǎn)鼓上連接焊縫的完好性（可采用無損

54、探傷）。轉(zhuǎn)鼓的動(dòng)平衡和轉(zhuǎn)速控制機(jī)構(gòu)。【事故案例】某廠的上懸式自動(dòng)卸料離心機(jī)，在運(yùn)行中裝（篩籃）突然爆炸,撞擊離心機(jī)裝保護(hù)外殼，使部分外殼飛脫。擊中操作臺面的四名人員，造成重大傷亡事故。事故原因直接原因就是設(shè)備長期運(yùn)轉(zhuǎn)導(dǎo)致轉(zhuǎn)鼓材料硬化和壁厚的嚴(yán)重減薄（磨損導(dǎo)致），加之在定期檢查中未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。安全措施操作時(shí)要注意設(shè)備及其部件的使用壽命，加強(qiáng)定期檢查。事故簡評物料對設(shè)備的腐蝕和設(shè)備的老化一般時(shí)較為緩慢和漸進(jìn)的過程，這需要在定期檢查進(jìn)行認(rèn)真檢查，最好能借助相關(guān)專業(yè)儀器進(jìn)行。3.4 均相混合物分離3.4.1概述均相混合物時(shí)化工生產(chǎn)中設(shè)計(jì)最多的一類混合物，其分離方法主要有吸收、蒸餾、萃取等。3.4.1.

55、1 吸收吸收時(shí)利用液體溶劑吧氣體混合物中的一個(gè)或幾個(gè)組分部分或全部溶于其中而分離氣體混合物的操作。它是氣體混合物分離的主要單元操作，其分離的依據(jù)是氣體混合物中各組分在溶劑中溶解度的差異。在化工生產(chǎn)中，經(jīng)常在吸收的同時(shí)需要解吸（溶質(zhì)和吸收劑分離的操作，是吸收的逆過程），通過解吸使溶質(zhì)氣體得到回收，吸收劑得以再循環(huán)使用。解吸的原理與吸收相同。吸收廣泛用于分離混合氣體回收有用組分，除去有害組分以凈化氣體以及制備產(chǎn)品，如用水吸收HCl、NOx、SO3氣體制取鹽酸、硝酸、硫酸等。吸收按其過程有無化學(xué)反應(yīng)可分為物理吸收（吸收過程中溶質(zhì)與吸收劑之間不發(fā)生明顯的化學(xué)反應(yīng)）和化學(xué)吸收（吸收過程中溶質(zhì)與吸收劑之間

56、有顯著的化學(xué)反應(yīng)）；按被吸收的組分?jǐn)?shù)目可分為單組分吸收（混合氣體中只有一個(gè)組分在吸收劑中有顯著的溶解度，其他組分的溶解度極小可以忽略）和多組分吸收（吸收時(shí)氣體混合物中有多個(gè)組分在吸收劑中有顯著的溶解度）；按吸收過程有無溫度變化可分為非等溫吸收和等溫吸收；按吸收過程的操作壓強(qiáng)可分為常壓吸收（操作壓力為常壓）和加壓吸收。3.4.1.2 蒸餾蒸餾是借助與液體混合物中各組分揮發(fā)能力的差異而達(dá)到分離的目的，它是分離液體混合物或能液化的氣體混合物（如空氣）的一種重要方法，是工業(yè)應(yīng)用最廣的傳質(zhì)分離操作，其歷史也非常久遠(yuǎn)。蒸餾操作簡單，技術(shù)成熟，可獲得高純度的產(chǎn)品。蒸餾按物系的組分?jǐn)?shù)可分為雙組份（二元）蒸餾和

57、多組分（多元）蒸餾；按操作方式可分為間歇精餾（主要用于實(shí)驗(yàn)室，小規(guī)模生產(chǎn)或某些有特殊要求的場合）和連續(xù)精餾（工業(yè)生產(chǎn)中常采用的操作，生產(chǎn)能力大）；按塔頂操作壓強(qiáng)可分為常壓精餾、加壓精餾和減壓精餾（塔頂絕壓40kPa的減壓蒸餾又稱為真空蒸餾）；按分離程度可分為簡單精餾、平衡精餾和精餾。簡單精餾和平衡精餾只能使液體混合物得到有限分離，而精餾是采用多次部分汽化和多次部分冷凝的方法將混合物中組分進(jìn)行較完全的分離，它是工業(yè)上最常用的一種分離方法。蒸餾操作是通過汽化、冷凝達(dá)到提濃的目的。加熱汽化要耗熱，汽相冷凝則需要提供冷量，因此加熱和冷卻費(fèi)用是蒸餾過程的主要操作費(fèi)用。此外，對同樣的加熱量和冷卻量，其費(fèi)用

58、還與載熱體溫位有關(guān)。對加熱劑，其溫位越高，單位質(zhì)量加熱劑越貴；而對冷卻劑則是溫位越低，越貴。而蒸餾過程中液體沸騰溫度和蒸汽冷凝溫度均與操作壓強(qiáng)有關(guān)，因此，加壓或減壓蒸餾一般用于以下情況。（1）加壓精餾 常壓下是混合液體，但其沸點(diǎn)較低（一般40C。），如采用常壓蒸餾其蒸氣用一般的冷卻水冷凝不下來，需用冷凍鹽水或其他較昂貴的的制冷劑，操作費(fèi)大大提高。此時(shí)采用加壓操作可避免使用冷凍劑。 混合物在常壓下為氣體，如空氣，則通過加壓或冷凍將其液化后蒸餾。（2）減壓蒸餾 常壓下沸點(diǎn)較高（一般150C。），加熱溫度超出一般水蒸氣的范圍（180C。），減壓蒸餾可使沸點(diǎn)降低，以避免使用高溫載熱體。 常壓下蒸餾熱敏性物料，組分在操作溫度下容易發(fā)生氧化、分解和聚合等現(xiàn)象時(shí)，必須采用減壓蒸餾以降低沸點(diǎn)。如P-NCB、O-NCB的分離?？傊?，操作壓強(qiáng)的選取還應(yīng)考慮其組分間揮發(fā)性、塔的造價(jià)和傳質(zhì)效果的影響以及客觀條件，作出合理選