化工工藝基礎(chǔ)安全設(shè)計

化工平安設(shè)計-化工工藝根底平安設(shè)計1概述化工工藝平安設(shè)計的主要設(shè)計文件:根底工藝設(shè)計工藝說明界區(qū)條件表工藝設(shè)備表物料流程圖(PFD)公用物料流程圖(UFD)工藝管道及儀表流程圖(PID)管道特性表1.1根底平安設(shè)計1.2工藝概述化學(xué)反響概述工藝設(shè)計的指導(dǎo)思想工藝控制需要重點(diǎn)說明的工藝問題流程表達(dá)工藝物流數(shù)據(jù)共用工程表1.3平安運(yùn)行操作內(nèi)容緒論(建廠目的等)工藝概述工藝控制說明開車前的準(zhǔn)備工作投料試車正常操作正常停車緊急停車平安措施主要設(shè)備的操作要領(lǐng)附屬資料工藝平安分析①確定在偏離設(shè)計條件下的工藝操作條件；②在各種操作條件下的動態(tài)模擬情況；③非正常操作工況時的動態(tài)模擬；④確定運(yùn)行初期和運(yùn)行后期工藝操作條件；⑤緊急狀態(tài)時工藝的動態(tài)模擬。操作說明書的編制2動設(shè)備工藝平安設(shè)計泵壓縮機(jī)2.1泵的工藝平安設(shè)計離心泵--往復(fù)泵--小流量、高壓強(qiáng)計量泵--流量準(zhǔn)確且便于調(diào)節(jié)齒輪泵--輸送粘稠的液體一般平安設(shè)計(1)泵為機(jī)械運(yùn)行裝置，通常都要有備用;(2)泵的出、入口均需設(shè)置切斷閥;(3)為了防止離心泵未啟動時物料倒流，在其出口處應(yīng)安裝止回閥;(4)為便于止逆閥拆卸前的泄壓，止逆閥上方應(yīng)加裝一個泄液閥或者3/4″帶閘閥的旁路。(5)壓力顯示和控制是泵平安的主要參數(shù)，在泵的出口處應(yīng)安裝壓力表。(6)入口管道比出口管道的管徑通常也大一等級，以有利于平安運(yùn)行。保護(hù)系統(tǒng)管道1)暖泵及防凝管道--輸送介質(zhì)溫度230℃以上，或者介質(zhì)的凝點(diǎn)高于環(huán)境溫度的泵，為了防止泵在啟動時因溫變過快而產(chǎn)生應(yīng)力問題。暖泵管道防凝管道2)小流量旁路管道--當(dāng)泵的流量低到一定的程度，泵的工作效率很低，而且還會出現(xiàn)發(fā)熱、空轉(zhuǎn)等平安問題，引起泵運(yùn)轉(zhuǎn)的事故狀態(tài)。小流量旁路管道3〕平衡管道--輸送常溫下飽和蒸汽壓高于大氣壓的液體或處于閃蒸狀態(tài)的液體時，為防止蒸汽進(jìn)入泵體產(chǎn)生汽蝕等平安問題，應(yīng)設(shè)平安平衡管道。平衡管道4〕高揚(yáng)程旁通管道--為了防止閥板因單向受壓太大而使閥門不易翻開，造成流體突然中斷的危險，高揚(yáng)程的備用泵應(yīng)在切斷閥前后設(shè)置旁通管道。高揚(yáng)程旁通管道特殊平安要求1)乙烯裝置中的急冷油泵系統(tǒng),其泵體、管道等都要伴熱，防止介質(zhì)凝結(jié)堵塞2〕對于安裝在冬季月平均氣溫低于零度地區(qū)輸送水的泵，液體會積存在不動的局部都應(yīng)采用伴熱，其他局部采用保溫措施，3〕低溫泵應(yīng)注甲醇防凍，而介質(zhì)溫度高于80℃的泵那么需要用冷卻水冷卻2.2壓縮機(jī)的工藝平安設(shè)計

氣體壓送機(jī)械按其出口壓力--真空泵

通風(fēng)機(jī)

鼓風(fēng)機(jī)按其工作原理--離心式

往復(fù)式

旋轉(zhuǎn)式往復(fù)式壓縮機(jī)一般工藝平安設(shè)計離心壓縮機(jī)工藝平安設(shè)計汽輪機(jī)工藝平安設(shè)計1)汽輪機(jī)以蒸汽為動力，可用作壓縮機(jī)、泵、發(fā)電機(jī)。汽輪機(jī)的蒸汽人口管上安裝過濾器、疏水器或其他凝液別離裝置。2)蒸汽壓力過高會造成汽輪機(jī)轉(zhuǎn)速過快或外殼超壓損壞，在蒸汽進(jìn)口管道上要設(shè)調(diào)壓閥和平安閥，以保持恒定的轉(zhuǎn)速。3)汽輪機(jī)啟動時，加熱太快會造成振動或機(jī)械的熱膨脹太快，應(yīng)設(shè)暖泵線。開車前，應(yīng)先使少量蒸汽進(jìn)入汽輪機(jī)暖機(jī)。4)汽輪機(jī)外殼的底部要設(shè)連續(xù)排水的疏水器，以排出汽輪冷凝液。5)小型間歇操作的汽輪機(jī)，可直排戶外高空，必要時設(shè)消聲器。連續(xù)運(yùn)行的汽輪機(jī)，其乏汽(透平排氣)，可接往裝置的低一級或幾級壓力的蒸汽系統(tǒng)，6)汽輪機(jī)入口的蒸汽管道上安裝過濾器時，過濾器應(yīng)當(dāng)盡量靠近汽輪機(jī)入口。7)背壓式汽輪機(jī)乏汽管道上應(yīng)設(shè)置切斷閥，并應(yīng)緊靠透平出口。8)背壓式汽輪機(jī)乏汽管道的低點(diǎn)應(yīng)設(shè)疏水裝置。9)凝汽式汽輪機(jī)的乏汽管道上均應(yīng)設(shè)置全量泄放的平安閥。通常把閥裝在冷凝器上。平安閥的設(shè)置乙烯裝置中丙烯制冷壓縮機(jī)的設(shè)計示意汽輪機(jī)的流程示意3靜設(shè)備工藝平安設(shè)計3.1容器的工藝平安設(shè)計1)與容器相接的空氣、蒸汽及氮?dú)獾裙梦锪瞎艿?，在靠近容器管口處?yīng)設(shè)切斷閥，假設(shè)物料是易燃的還應(yīng)在切斷閥前設(shè)止逆閥，輸送粘度大的流體，管道應(yīng)坡向容器，以防止流體積塞。2)容器頂部氣相出口應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)閥保證壓力控制；容器的液相出口一般應(yīng)設(shè)切斷閥，多為液位控制。3)容器頂部設(shè)放空口保證容器壓力平衡，底部設(shè)放凈口，以供開停車或檢修時容器的放空、排凈、吹掃及清洗之用。4)容器液位顯示與控制是容器平安的重要指標(biāo)。需控制液位容器應(yīng)設(shè)液位(變送)指示控制甚至液位報警、聯(lián)鎖等裝置；5)除放凈口外，容器底部的液相出口都應(yīng)設(shè)置約150mm的溢流管，以防固體雜質(zhì)流入及堵塞管口;6)氣相里有可能夾帶液體的，可在容器內(nèi)增設(shè)破沫網(wǎng)加以別離;7)帶壓容器上部氣相區(qū)域應(yīng)設(shè)壓力指示及平安閥或放空;8)當(dāng)容器對標(biāo)高有具體要求時，應(yīng)標(biāo)出最小安裝高度;9)為防止輕烴液體由容器頂部形成自由流進(jìn)入容器內(nèi)而產(chǎn)生靜電，輕烴需沉著器底部引入或從上部引入液面以下，但不包括混相物料;10)容器應(yīng)進(jìn)行必要的隔熱〔保溫、保冷等〕保護(hù)，特別是液相局部，必要時可進(jìn)行局部伴熱或內(nèi)部加熱。臥式容器的平安設(shè)計圖裝有攪拌裝置的立式容器3.3換熱器的工藝平安設(shè)計管殼式換熱器平安設(shè)計條件：1管程介質(zhì)1)容易結(jié)垢和腐蝕性的介質(zhì)應(yīng)走管程，以便于清洗和檢修。2)有毒的流體宜走管程，使泄漏時機(jī)減少。3)與環(huán)境溫度相比，一般溫度或很低的流體宜走管程，以減少熱或冷損失及降低對殼體的材質(zhì)要求。4)壓力高的流體宜走管程側(cè)，可降低換熱器外殼的強(qiáng)度要求。2.殼程介質(zhì)1)飽和蒸汽宜走殼程，有利于蒸汽凝液的排出，且蒸汽較潔凈，以免污染殼程。2)被冷卻的流體宜走殼程，便于散熱，增強(qiáng)冷卻效果。3)假設(shè)兩流體溫差較大，宜將對流傳熱系數(shù)大的流體走殼程，以減小管壁和殼壁的溫差。3.介質(zhì)流向(1)換熱器進(jìn)出口通常給出介質(zhì)的流向，一般冷流體下進(jìn)上出，熱流體那么上進(jìn)下出。一旦發(fā)生故障，熱介質(zhì)首先撤出對設(shè)備有利。(2)使用蒸汽作熱源時(冷凝)，蒸汽宜從上部引入，凝液應(yīng)從下部排出。這樣調(diào)節(jié)換熱器里的凝液液位，就可改變傳熱面積，控制加熱量。(3)假設(shè)換熱的兩個介質(zhì)都是液體，采用逆流比順流有利。因?yàn)樵谄渌麠l件相同的情況下，逆流的溫差大，對傳熱有利。4.換熱器殼側(cè)的設(shè)計壓力比管側(cè)的設(shè)計壓力低，且滿足以下條件：(1)換熱器低壓側(cè)設(shè)計壓力≤2/3高壓側(cè)的操作壓力；(2)換熱器高壓側(cè)的操作壓P>7MPa(G)，或者低壓側(cè)的介質(zhì)是能閃蒸的液體或介質(zhì)是含有蒸汽、會汽化的液體，那么換熱器的低壓側(cè)就應(yīng)該設(shè)置平安閥，且設(shè)計平安閥時，平安閥的排放介質(zhì)應(yīng)取高壓側(cè)的流體。5.釜式換熱器(1)冷劑及水的完全汽化，宜選用釜式換熱器且走殼程，下部細(xì)管道進(jìn)，上部粗管道(或?qū)ΨQ雙管道)出。假設(shè)進(jìn)料為混相，一般應(yīng)直接進(jìn)入上部的氣相空間，在汽化之前首先進(jìn)行氣液兩相的別離。(2)CIK(英文“CoreInKettle〞的縮寫)是一種具有類似于釜式換熱器的外殼和板翅式換熱器的內(nèi)芯的高通量換熱器)。換熱器的溫度檢測換熱器的管道儀表冷卻器的工藝平安設(shè)計廢熱鍋爐蒸發(fā)器的工藝平安設(shè)計蒸汽加熱的工藝平安設(shè)計帶高位槽蒸發(fā)器的工藝平安設(shè)計3.4塔的工藝平安設(shè)計(5)塔頂餾出線上一般不設(shè)閥門，直接接往塔頂冷凝器。(6)有結(jié)焦、堵塞等現(xiàn)象的再沸器，應(yīng)設(shè)置備用再沸器。再沸器入口可由塔的一根總管引出，然后分支，但再沸器出口一般應(yīng)分別返塔?；閭溆玫脑龠M(jìn)出管道都要設(shè)切斷閥及“8〞字盲板，以便于切換。在再沸器出口到“8〞字盲板間，還應(yīng)設(shè)置平安閥，以防再沸器備用時加熱介質(zhì)漏入引起汽化超壓。(7)再沸器入口為液相，出口為氣相或混相，所以返回管道一般比入口管道直徑大一個等級以上，臥式再沸器常設(shè)兩個出口，管口對稱布置。(8)熱虹吸再沸器進(jìn)出口一般都不設(shè)控制閥。再沸器強(qiáng)制循環(huán)及側(cè)線再沸器控制采出的入口管道除外。(9)熱虹吸再沸器與塔之間有相對安裝高度要求。塔釜正常操作時的液面與立式熱虹吸再沸器的上管板一樣高或高出25～40mm。塔的根本工藝控制塔的工藝平安設(shè)計流程圖3.5反響器的工藝平安設(shè)計反響器的工藝流程圖3.6枯燥器的工藝平安設(shè)計1)枯燥器的進(jìn)口、出口或者枯燥劑床層下部，通常要設(shè)置水分探測儀，以確定進(jìn)口物料的水分含量以及監(jiān)測出口的含水量是否合格。應(yīng)注意水分分析管道上的伴熱防凍。2)在設(shè)置人孔和手孔的問題上，要充分考慮枯燥劑周期性裝卸的方便。支撐與限位格柵的設(shè)置，即要考慮枯燥時的情況，又要考慮再生時的情況。3)枯燥器再生系統(tǒng)可以單設(shè)，也可幾組枯燥器共用。應(yīng)包括再生氣加熱器和冷卻器以及再生氣分配系統(tǒng)。4)枯燥器都應(yīng)設(shè)置再生管道，再生時的流向與枯燥的流向相反。5)枯燥管道與再生管道的操作壓力通常相差較大，所以都應(yīng)設(shè)置雙閥，而且枯燥管道與再生管道上的閥門嚴(yán)禁同時翻開，必要時聯(lián)鎖加以控制。一般再生管道的壓力較低，所以再生管道上還應(yīng)設(shè)置止逆閥。6)枯燥器的下部都應(yīng)設(shè)置泄壓管道，雙閥控制，第一閘閥，第二截止閥。泄壓出的物料應(yīng)適當(dāng)收集處理，乙烯裝置中乙烯枯燥器的平安設(shè)計3.7過濾器的工藝平安設(shè)計管道過濾器特殊過濾器油霧消除器1.管道過濾器1)管道過濾器分類有T形和Y形之分，一般2"及其以下的管道用Y形過濾器，2"以上的管道用T形過濾器。2)Y形過濾器如乙烯裝置中的硫注入泵、堿液注射泵、去急冷區(qū)各泵的沖洗油管道、消泡劑泵、中和劑泵、噴射油泵、聚合抑制劑泵等，都為小的計量泵或隔膜泵，管道多在1/2～2"之間，通常采用Y形小過濾器。3)T過濾器離心泵一般流量都較大，故多采用T形過濾器。冷箱入口一般應(yīng)用T型過濾器,離心壓縮機(jī)入口采用T形過濾器。對阻力降要求苛刻的地方(如裂解氣一、二段入口，丙烯制冷壓縮機(jī)一段入口等處)，采用臨時TS過濾器吹掃干凈之后撤除。2.特殊過濾器乙烯裝置中設(shè)置特殊過濾器的地方，主要是可能含固體顆粒的物料，如界外來的裂解原料、急冷油泵前后的急冷油、裂解泵的出口、沖洗油泵的出口等處。這些地方用的特殊過濾器多為籃式、較大，進(jìn)出口可設(shè)計成平口。過濾下的溶渣，當(dāng)過濾器有備用時可停車清理，無備用也可用機(jī)械刮刀在線清理，這時一般要再設(shè)置一臺小的輔助過濾器，濾下的溶渣要再進(jìn)一步處理。特殊過濾器要有放空、排凈口，調(diào)質(zhì)油或沖洗油口(或吹掃蒸汽口)氣或裝置風(fēng)口，清渣口及公用工程口等，以便于過濾器的清洗。過濾器的前后應(yīng)加壓差計(帶儀表沖洗油)，以確定過濾器的堵塞情況。要注意這些管道的防凝伴熱。特殊過濾器的平安設(shè)計1-過濾器沖洗口;2-出口;3-放凈口;4-入口;5-放空口;6-一開一備過濾器;7一壓差計4隔熱系統(tǒng)平安設(shè)計1.絕熱分類與符號分類

符號說明

分類

符號

說明1A或D防潮保溫8R或C保冷2E電伴熱9S特殊用途3F全部熱保溫或防火10T蒸汽伴熱(低壓蒸汽)4H正常熱保溫11TMS蒸汽伴