112安全概論_3第三章(4課時(shí)).ppt

1、化工安全概論,第三章 化工廠設(shè)計(jì)和操作安全,授課教師：和萌林,300第三章,化工廠的安全問(wèn)題貫穿于規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、試車(chē)、投產(chǎn)、運(yùn)行維護(hù)的全過(guò)程。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的微小失誤都有可能導(dǎo)致不堪設(shè)想的嚴(yán)重后果。,第三章 化工廠設(shè)計(jì)和操作安全,300,目前，系統(tǒng)工程學(xué)的理論和方法已經(jīng)成功應(yīng)用于化工生產(chǎn)的安全管理，新的學(xué)科分支安全系統(tǒng)工程學(xué)已經(jīng)日趨成熟，并得到廣泛應(yīng)用。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局 第二節(jié) 化工工藝設(shè)計(jì) 第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃 第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn) 第五節(jié) 化工裝置維護(hù) 第六節(jié) 公用工程設(shè)施安全,300目錄,第三章 化工廠設(shè)計(jì)和操作安全,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,3

2、10,工廠所在的地區(qū)，工廠和環(huán)境以及工廠內(nèi)部組件之間的相對(duì)位置，對(duì)化工廠的安全是至關(guān)重要的問(wèn)題。,這部分內(nèi)容包括化工廠的定位、選址、布局和單元區(qū)域規(guī)劃四方面的內(nèi)容。 本節(jié)主要介紹前三部分的內(nèi)容。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-0,在工廠的定位、選址和布局中有各種各樣的危險(xiǎn)。為便于討 論，將其劃分兩種類(lèi)型： 潛在危險(xiǎn) 一級(jí)危險(xiǎn) 直接危險(xiǎn) 二級(jí)危險(xiǎn),對(duì)于一級(jí)危險(xiǎn)，在正常條件下不會(huì)造成人身或財(cái)產(chǎn)的損害，只有觸發(fā)事故時(shí)才會(huì)引起損傷、火災(zāi)或爆炸。,作業(yè)題： 什么是一級(jí)危險(xiǎn)、二級(jí)危險(xiǎn)？二者各有什么特點(diǎn)？二者之間有什么關(guān)系？化工廠典型的一級(jí)危險(xiǎn)、二級(jí)危險(xiǎn)有哪些？如何防范？,第一節(jié) 工廠的定位、選址

3、和布局,311-1,典型的一級(jí)危險(xiǎn)有：, 有易燃物質(zhì)存在； 有熱源存在； 有火源存在； 有富氧存在； 有壓縮物質(zhì)存在； 有毒性物質(zhì)存在；,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-2,典型的一級(jí)危險(xiǎn)有：, 人員失誤的可能性； 機(jī)械故障的可能性； 人員、物料和車(chē)輛在廠區(qū)的流動(dòng)； 由于蒸氣云降低能見(jiàn)度等。,一級(jí)危險(xiǎn)失去控制就會(huì)發(fā)展成為二級(jí)危險(xiǎn)，造成對(duì)人身或財(cái)產(chǎn)的直接損害。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-3,典型的二級(jí)危險(xiǎn)有：,火災(zāi)； 爆炸； 游離毒性物質(zhì)的釋放； 跌傷； 倒塌； 碰撞。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-4,對(duì)于上述兩級(jí)危險(xiǎn)，可以設(shè)置三道防護(hù)線：,第一道防護(hù)線是為了解

4、決一級(jí)危險(xiǎn)，并防止二級(jí)危險(xiǎn)的發(fā)生。,工廠的布局和規(guī)劃中構(gòu)筑的第一道線主要有： (1) 根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)的風(fēng)向，把火源置于易燃物質(zhì)可能釋放點(diǎn)的上風(fēng)側(cè)； (2)為人員、物料和車(chē)輛的流動(dòng)提供充分的通道。,盡管做出以上努力，但仍時(shí)有二級(jí)危險(xiǎn)例如火災(zāi)發(fā)生。對(duì)于二級(jí)危險(xiǎn)，為了把生命和財(cái)產(chǎn)的損失降至最小程度，需要實(shí)施第二道防護(hù)線。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-5,對(duì)于上述兩級(jí)危險(xiǎn)，可以設(shè)置三道護(hù)防線：,第二道防護(hù)線是為了把生命和財(cái)產(chǎn)的損失降至最小程度。在工廠的選址和規(guī)劃方面實(shí)施的第二道防護(hù)線有： (1) 把最危險(xiǎn)的區(qū)域與人員最常在的區(qū)域隔離開(kāi)； (2) 在關(guān)鍵部位安放滅火器材。,不管預(yù)防措施如何完善，

5、但仍時(shí)有人身傷害事故發(fā)生。第三道防護(hù)線是提供有效的急救和醫(yī)療設(shè)施，使受到傷害的人員得到迅速救治。 最后一道防護(hù)線的意義是迅速救治未能防止住的傷害。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-6,對(duì)于上述兩級(jí)危險(xiǎn)，可以設(shè)置三道護(hù)防線：,充分利用地形（如：液體向下流，毒氣易擴(kuò)散） 水源充足（滅火、稀釋?zhuān)?主導(dǎo)風(fēng)向（處于城市下風(fēng)口） 隔離距離（防止放生火災(zāi)、爆炸后互相影響） 安全設(shè)施（滅火、防護(hù)、救生） ,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,311-7,三道防護(hù)線的具體內(nèi)容主要有：,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,312-0,工廠定位問(wèn)題實(shí)際上是要解決把工廠建于何處的問(wèn)題 ，面對(duì)的主要問(wèn)題有： 原料問(wèn)題

6、運(yùn)輸問(wèn)題 經(jīng)濟(jì)問(wèn)題 環(huán)境問(wèn)題,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,312-1,化工廠定位一般應(yīng)遵循以下基本原則：,(1) 原料、燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷(xiāo)售有良好的流通條件； (2) 有貯運(yùn)、公用工程和生活設(shè)施有良好的協(xié)作環(huán)境； (3) 靠近水量充足、水質(zhì)優(yōu)良的水源； (4) 便利的交通條件； (5) 良好的工程地質(zhì)和水文氣象條件,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,312-2,工廠應(yīng)避免定位在下列地區(qū) ：,(1) 發(fā)震斷層地區(qū)和基本烈度9度以上的地震區(qū)； (2) 厚度較大的級(jí)自重濕陷性黃土地區(qū)； (3) 易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山區(qū)； (4) 有開(kāi)采價(jià)值的礦藏地區(qū)； (5) 對(duì)機(jī)場(chǎng)、電臺(tái)等使用有影響的

7、地區(qū)； (6) 國(guó)家規(guī)定的歷史文物、生物保護(hù)和風(fēng)景游覽地區(qū)； (7) 城鎮(zhèn)等人口密集的地區(qū),第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,312-3,工廠定位時(shí)除了謹(jǐn)遵以上禁忌外，考慮得更多的是經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。 固然，高風(fēng)速、地震、雨雪量、雷電頻發(fā)率等不安全因素，在工廠定位時(shí)會(huì)給予適度考慮，但這些往往會(huì)淹沒(méi)在經(jīng)濟(jì)考慮之中。 比如，世界上多數(shù)大型石油化工企業(yè) 都建立在原料產(chǎn)地附近，就是出于原料流通經(jīng)濟(jì)上的考慮。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-1,(1) 相對(duì)隔離或主導(dǎo)風(fēng)向 從工廠飄出的有毒、有害氣體會(huì)進(jìn)入居民區(qū)；易燃?xì)怏w會(huì)飄過(guò)他工廠的火源；冷卻塔的水霧會(huì)飄過(guò)高速公路或道路因此應(yīng)盡量將廠址選擇在一個(gè)孤立地區(qū)

8、。如果客觀條件不允許，可依據(jù)主導(dǎo)風(fēng)，將工廠置于社區(qū)的下風(fēng)區(qū)域。,化工廠可能會(huì)給其周?chē)鷰?lái)多種危險(xiǎn)，因此選址時(shí)除了需要考慮管線、公路、鐵路和電力線路外，還應(yīng)注意：,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-2,(2) 高大構(gòu)筑物可能的坍塌是對(duì)社區(qū)的另一種潛在的危險(xiǎn)。在許多城市，建筑法規(guī)要求，高大建筑物或構(gòu)筑物都要留有一定的間距，防止落體砸傷行人、汽車(chē)司乘人員或砸壞鄰近的設(shè)施。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-3,(3) 廢液排放工廠都會(huì)有不同程度的廢液排放，應(yīng)確保不會(huì)污染社區(qū)的飲用水，不會(huì)對(duì)養(yǎng)殖、海洋生物造成影響?？赡芎斜ɑ旌衔锏呐盼酃艿啦豢纱┰焦矆?chǎng)所或私人地界。,第一節(jié) 工廠的定位

9、、選址和布局,313-4,(4) 進(jìn)出口道路工廠的主要進(jìn)出口道路應(yīng)考慮高峰流量。上下班時(shí)進(jìn)、出廠的交通流量劇增，如果不妥善安排或疏散，會(huì)引起嚴(yán)重的交通擁堵，甚至發(fā)生事故。 如果工廠鄰近高速公路，可能會(huì)有車(chē)輛離開(kāi)公路沖入工廠的危險(xiǎn)。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-5,(5) 毗鄰工廠 毗鄰的工廠可能會(huì)釋放出毒性或易燃?xì)怏w飄入工廠，引起人員中毒或由于火花或加熱面而起火。這種情況下應(yīng)將工廠建于上風(fēng)區(qū)，或者隔開(kāi)一定的距離。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-6,(6) 水源 充足的水源可以保障消防能力。最好工廠附近有河流或湖泊可用作水源，也可考慮城市供水系統(tǒng)用作救火水源的可能性。 但應(yīng)

10、同時(shí)考慮工廠排污對(duì)環(huán)境的影響。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-7,(7) 救援力量 工廠救火時(shí)往往需要社區(qū)的協(xié)助，社區(qū)協(xié)助的有效與否，有時(shí)對(duì)救火的成敗起著決定作用。在急救和醫(yī)療設(shè)施方面，社區(qū)也能提供一些協(xié)助。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,313-e,綜合以上因素可以看出，在工廠選址中很多因素有時(shí)互相矛盾，很難找到保證最大安全的恰當(dāng)?shù)牡刂?。因此需要全面審核選址方案，綜合評(píng)定其對(duì)工廠存在的潛在危險(xiǎn)，擇優(yōu)確定較佳的方案。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-0,工廠布局就是確定工廠內(nèi)部各單元之間相對(duì)位置，其基本任務(wù)是結(jié)合廠區(qū)的內(nèi)外條件確定生產(chǎn)過(guò)程中各種機(jī)器設(shè)備的空間位置，獲得最合理

11、的物料和人員的流動(dòng)路線。 化工廠布局普遍采用留有一定間距的區(qū)塊化的方式。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-0,化工廠廠區(qū)一般可劃分為以下六個(gè)區(qū)塊：,(1) 工藝裝置區(qū) (2) 罐區(qū) (3) 公用設(shè)施區(qū) (4) 運(yùn)輸裝卸區(qū) (5) 輔助生產(chǎn)區(qū) (6) 管理區(qū),第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-1,化工廠各個(gè)區(qū)塊的安全要求如下：,(1) 工藝裝置區(qū) 裝置區(qū)設(shè)備多、易發(fā)故障，加上人員可能的失誤而使其充滿危險(xiǎn)，一般都是工廠中最危險(xiǎn)的區(qū)域。 在安全方面惟一可取之處是通常裝置區(qū)人員較少。,首先應(yīng)該匯集這個(gè)區(qū)域的一級(jí)危險(xiǎn)，找出毒性或易燃物質(zhì)、高溫、高壓、火源等潛在危險(xiǎn)源。 加工單元應(yīng)離工廠邊界

12、一定的距離，應(yīng)集中而不是分散分布（有助于作為危險(xiǎn)區(qū)來(lái)控制，杜絕或減少無(wú)關(guān)車(chē)輛的通過(guò)）,注意廠區(qū)內(nèi)主要火源和主要的人口密集區(qū)，由于易燃或毒性物質(zhì)釋放的可能性，加工單元應(yīng)該置于上述兩者的下風(fēng)區(qū)。 裝置區(qū)和主要灌區(qū)有交互危險(xiǎn)性，兩者最好保持相當(dāng)?shù)木嚯x。,裝置區(qū)在集中布置的同時(shí)不宜太過(guò)擁擠，各單元間要隔開(kāi)一定的距離除了燃燒爆炸事故隔離的要求外，還有可能一個(gè)單元正在運(yùn)轉(zhuǎn)，而鄰近的另一個(gè)單元正在停車(chē)大修，從而使?jié)撛谖ｋU(xiǎn)增加。單元間的間距是安全評(píng)價(jià)的重要內(nèi)容。,對(duì)于過(guò)程單元本身的安全評(píng)價(jià)，較重要的因素有： 操作溫度； 操作壓力； 單元中物料的類(lèi)型； 單元中物料的量； 單元中設(shè)備的類(lèi)型； 單元的相對(duì)投資額；

13、救火或其他緊急操作需要的空間。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-2,(2) 罐區(qū) 每個(gè)貯存容器都是巨大的能量或毒性物質(zhì)的貯存器，需要特別重視。,貯罐的兩個(gè)主要危險(xiǎn)因素： 罐體有可能破裂； 溫度過(guò)高時(shí)物料的過(guò)沸。,罐區(qū)布局的基本要求： 罐與罐之間的間距； 罐與其他裝置的間距； 設(shè)置攔液堤所需要的面積。,罐區(qū)布局設(shè)計(jì)需要遵循的原則： 罐區(qū)和主操作控制室、辦公室、輔助生產(chǎn)區(qū)之間要保持足夠的安全距離。 罐區(qū)和工藝裝置區(qū)、公路之間要留出有效的間距。 罐區(qū)應(yīng)設(shè)在地勢(shì)比工藝裝置區(qū)略低的區(qū)域，決不能設(shè)在高坡上。, 每一罐體至少可以在一邊由通路到達(dá)，最好是可以在相反的兩邊由通路到達(dá)。 容器可能釋放出大量

14、的毒性或易燃物質(zhì)，應(yīng)處于工廠的下風(fēng)區(qū)域； 貯罐應(yīng)安置在工廠的專(zhuān)用區(qū)域，加強(qiáng)危險(xiǎn)區(qū)域標(biāo)識(shí)和管理，使通過(guò)的無(wú)關(guān)車(chē)輛降至最低限度。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-3,(3) 公用設(shè)施區(qū) 公用設(shè)施主要包括： 水的供應(yīng)（生活水、冷卻水、消防水） 電的供應(yīng)（動(dòng)力電源、事故供電） 汽的供應(yīng)（蒸汽、氮?dú)狻⒐S空氣、儀表空氣）,公用設(shè)施區(qū)應(yīng)該遠(yuǎn)離工藝裝置區(qū)、罐區(qū)和其他危險(xiǎn)區(qū)，以便遇到緊急情況時(shí)仍能保證水、電、汽等的正常供應(yīng)。,由廠外進(jìn)入廠區(qū)的公用工程干管，不應(yīng)通過(guò)危險(xiǎn)區(qū)，如果難以避免，則應(yīng)該采取必要的保護(hù)措施。工廠布局應(yīng)盡量避免地面管線穿越道路。,主要裝置應(yīng)配置回路管線，系統(tǒng)的任何一點(diǎn)出現(xiàn)故障即可關(guān)閉

15、閥門(mén)將其隔離開(kāi)，并將裝置與系統(tǒng)的其余部分接通 要做到這一點(diǎn)，必須保證這些裝置至少能從兩個(gè)方向接近工廠的關(guān)節(jié)點(diǎn)。 消防水、 事故供電、儀表空氣和加熱用蒸汽等的輸送必須是回路的。,鍋爐設(shè)備和配電設(shè)備可能會(huì)成為引火源，應(yīng)該設(shè)置在易燃?xì)猓ㄒ海w設(shè)備的上風(fēng)區(qū)域。鍋爐房和泵站應(yīng)設(shè)置在工廠中其他設(shè)施的火災(zāi)或爆炸不會(huì)危及的地區(qū)。,管線穿越道路上方時(shí)要引起特別注意。高架的間隙應(yīng)留有如起重機(jī)等重型設(shè)備的方便通路，減少碰撞的危險(xiǎn) 管路一定不能穿過(guò)圍堰區(qū)，圍堰區(qū)的火災(zāi)有可能毀壞管路。,冷卻塔釋放出的水霧會(huì)影響人的視線，冬天飄落的水霧會(huì)在道路上結(jié)冰，造成極大的安全隱患，因此冷卻塔不宜靠近鐵路、公路或其他公用設(shè)施。大型冷

16、卻塔會(huì)產(chǎn)生很大噪聲，應(yīng)該與居民區(qū)有較大的距離。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-4,(4) 運(yùn)輸裝卸區(qū) 一般不允許鐵路支線通過(guò)廠區(qū)，鐵路支線應(yīng)規(guī)劃在工廠邊緣地區(qū)。 罐車(chē)和罐車(chē)的裝卸設(shè)施設(shè)置位置同上。 在裝卸臺(tái)上可能會(huì)發(fā)生毒性或易燃物的濺灑，裝卸設(shè)施應(yīng)該設(shè)置在工廠的下風(fēng)區(qū)域，最好是在邊緣地區(qū),原料庫(kù)、成品庫(kù)和裝卸站等機(jī)動(dòng)車(chē)輛進(jìn)出頻繁的設(shè)施，不得設(shè)在必須通過(guò)工藝裝置區(qū)和罐區(qū)的地帶，與居民區(qū)、公路和鐵路要保持一定的安全距離。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-5,(5) 輔助生產(chǎn)區(qū) 輔助生產(chǎn)單位主要包括： 機(jī)、電、儀維修 分析化驗(yàn)中心 污水處理,維修車(chē)間和分析化驗(yàn)室要遠(yuǎn)離工藝裝置區(qū)和罐

17、區(qū)。 維修車(chē)間是重要的火源，同時(shí)人員密集，應(yīng)該置于工廠的上風(fēng)區(qū)域。 分析化驗(yàn)室一般與其他管理機(jī)構(gòu)比鄰，但其偶爾會(huì)有少量毒性或易燃物釋放，所以兩者之間直接連接是不恰當(dāng)?shù)摹?廢水處理裝置是工廠流出的毒性或易燃物匯集的終點(diǎn)，應(yīng)該置于工廠的下風(fēng)遠(yuǎn)程區(qū)域。 高溫煅燒爐的布置有矛盾：作為火源，應(yīng)將其置于工廠的上風(fēng)區(qū)；但嚴(yán)重的操作失誤會(huì)使其噴射出易燃物，應(yīng)將其置于工廠的下風(fēng)區(qū)。作為折中方案，可將其置于工廠側(cè)風(fēng)區(qū)，并與其他設(shè)施隔開(kāi)一定距離。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-6,(6) 管理區(qū) 工廠都有一些管理機(jī)構(gòu)。出于安全考慮，應(yīng)設(shè)置在工廠的邊緣區(qū)域，并盡可能與工廠的危險(xiǎn)區(qū)隔離，這是因?yàn)椋?銷(xiāo)售和供應(yīng)

18、人員以及必須到工廠辦理業(yè)務(wù)的其他人員沒(méi)有必要進(jìn)入廠區(qū)。 同時(shí)這些人員不熟悉工廠危險(xiǎn)的性質(zhì)和區(qū)域，而他們的普通習(xí)慣如在危險(xiǎn)區(qū)無(wú)意中吸煙，有可能危及工廠的安全。,辦公室人員的密度在全廠可能是最大的， 把這些人員和危險(xiǎn)分開(kāi)會(huì)改善工廠的安全狀況。,第一節(jié) 工廠的定位、選址和布局,314-E,應(yīng)注意的其他問(wèn)題：,有時(shí)工廠會(huì)建在丘陵地區(qū)，此時(shí)應(yīng)特別注意： 易燃液體、易燃物的源頭不應(yīng)設(shè)置在坡上； 低洼地有可能積水，鍋爐房、變電站、泵站等應(yīng)設(shè)置在高地，在緊急狀態(tài)下，需要這些裝置連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；,空貯罐在水中可能漂浮，使罐的連接管線斷裂，從而造成大量泄漏，進(jìn)一步加重危機(jī)，處于防洪考慮，罐區(qū)不能設(shè)置在低洼地； 必要時(shí)應(yīng)

19、考慮設(shè)置物理屏障系統(tǒng)，阻止液體流動(dòng)或火險(xiǎn)從一個(gè)單元擴(kuò)散至另一個(gè)單元。,第二節(jié) 化工工藝設(shè)計(jì),32E,由于課程安排問(wèn)題，缺乏基礎(chǔ)，本節(jié)內(nèi)容略去不講,一、工藝流程圖 二、管線配置圖 三、過(guò)程物料的安全評(píng)價(jià) 四、過(guò)程路線的選擇 五、工藝設(shè)計(jì)安全校核,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-0,由于課程安排問(wèn)題，缺乏基礎(chǔ)，本節(jié)內(nèi)容略講,加工單元設(shè)備設(shè)施配置主要有以下幾種方式：,(1) 地面設(shè)備直線排列 (2) 地面設(shè)備非直線排列 (3) 地面設(shè)備室內(nèi)配置,作業(yè)題： 加工單元設(shè)備設(shè)施配置主要有哪幾種方式？,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-0,設(shè)備以安裝在地平面上為宜：,設(shè)備大型化自重非常大，需要堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)

20、由于過(guò)程原因，蒸餾塔、吸收塔、噴霧干燥塔、立式反應(yīng)器等，需要提供重力自流 為防止氣蝕、抽空，泵設(shè)備需要一定的入口壓力 安裝、維護(hù)、檢修方便 操作、巡檢方便,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-1,根據(jù)多年工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出的一種最常用的、普遍接受的地面設(shè)備布置方式，單元中大多數(shù)塔器、筒體、換熱器、泵和主要管線成直線狹長(zhǎng)排列。 這種設(shè)備排列方法的主要特點(diǎn)有：,(1) 地面設(shè)備直線排列,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-1,(1) 地面設(shè)備直線排列,設(shè)備配置直線的兩邊與道路連接，在緊急情況下，設(shè)備配置線的主要部分的兩邊都有方便的通道，方便搶險(xiǎn)工作；同時(shí)，連接道路可以作為阻火空間，將設(shè)備配置線與廠區(qū)其

21、余部分隔離開(kāi)。,道路兩側(cè)布置鋼制框架或水泥基礎(chǔ)，地面、框架、基礎(chǔ)上可以布置設(shè)備。由于吊車(chē)可以方便地駛?cè)?，設(shè)備的安裝、日常檢修較為方便。,便于泵排設(shè)置在設(shè)備配置直線的旁邊，與道路鄰接。泵排上方不再設(shè)置障礙物，使得泵和傳動(dòng)裝置維修時(shí)便于移動(dòng)。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-1,(1) 地面設(shè)備直線排列,方便設(shè)置統(tǒng)一的管架、管廊，便于設(shè)備之間工藝物料的輸送。,方便設(shè)置統(tǒng)一的電纜橋架，便于動(dòng)力電纜、信號(hào)電纜、伴熱電纜的敷設(shè)，驅(qū)動(dòng)、控制比較方便。,管架的合理排布可以減少管溝，而管溝常常是危險(xiǎn)液體或蒸氣的良好的載體。,方便設(shè)置統(tǒng)一的圍堰，將各種設(shè)備可能泄漏的易燃或毒性溢流物截流，防止通過(guò)雨水管線、污水

22、管線擴(kuò)散至其他區(qū)域。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-1,將直線排列的原理用于集成化過(guò)程單元的規(guī)劃，可以把區(qū)域規(guī)劃發(fā)展成一系列平行的、并排的設(shè)備配置直線。各過(guò)程單元的其余組件分布在這些直線簇相鄰的區(qū)域，沿著設(shè)備配置直線的端點(diǎn)向外延伸。 管線配置也可以分成兩部分：整個(gè)過(guò)程區(qū)的主管線以及由主管線引出的各條設(shè)備配置線的支管線。,直線排列的設(shè)備構(gòu)成了單元區(qū)域的骨架，單元的其他組件，如壓縮機(jī)、反應(yīng)器、溢流槽、加熱爐等，可以設(shè)置在直線排列的兩邊。應(yīng)用這種方法一般可以達(dá)到近乎方形的最大面積規(guī)劃。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-1e,控制室是單元的神經(jīng)中樞，是單元中最重要的部位。從操作本身考慮，應(yīng)將控制

23、室置于單元區(qū)域的中心，做到控制室離各操作觀測(cè)點(diǎn)的距離最短。,此時(shí)應(yīng)采用另一種方式地面設(shè)備非直線排列。,但是這樣設(shè)置，控制室會(huì)有較大的潛在危險(xiǎn)單元中一旦發(fā)生重大事故，極易波及控制室。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,控制室、易燃或毒性液體儲(chǔ)罐按照直線、矩陣排列會(huì)有較大的潛在危險(xiǎn)一旦發(fā)生事故，極易互相影響。 此時(shí)應(yīng)采取非直線排列。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,控制室最好設(shè)置在單元的周邊區(qū)域。對(duì)于處理毒性物質(zhì)的單元，控制室應(yīng)該設(shè)置在單元上風(fēng)區(qū)域。 同時(shí)，控制室應(yīng)該和高溫高壓容器、盛有相當(dāng)量的易燃或毒性液體的容器隔離。,第三節(jié) 化

24、工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,加熱爐有兩個(gè)基本問(wèn)題：作為明顯的火源，加熱爐應(yīng)該設(shè)置在單元其余部分的上風(fēng)區(qū)域，但是這會(huì)引起煙道氣飄過(guò)塔器的高架平臺(tái)或其他建筑物的問(wèn)題。最好的解決辦法是采取折中方案，把加熱爐設(shè)置在側(cè)風(fēng)區(qū)域。 同時(shí)應(yīng)該保持加熱爐與其他危險(xiǎn)設(shè)備的適度隔離。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,壓縮機(jī)容易泄漏氣體，應(yīng)該置于單元的下風(fēng)區(qū)域。在現(xiàn)代工業(yè)實(shí)踐中，由于泄漏的原因，很少把壓縮機(jī)或泵安裝在室內(nèi)。即使在必須預(yù)防風(fēng)雨的極少數(shù)情況下，這些設(shè)備也只是安裝在只有屋頂而無(wú)側(cè)墻的亭閣式建筑物中。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2)

25、地面設(shè)備非直線排列,反應(yīng)器應(yīng)考慮提供充分的空間，以便拆裝反應(yīng)器的內(nèi)件、催化劑。 對(duì)有些高熱運(yùn)轉(zhuǎn)的反應(yīng)器，可以作為火源來(lái)處理。 由于反應(yīng)器一般都體積龐大、重量極重，布局時(shí)必須考慮原始安裝的吊裝空間。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,公用工程設(shè)施一般也按非直線排列：,高壓電纜一般地下進(jìn)入加工單元，在保證安全的前提下也可通過(guò)電纜橋架進(jìn)入。,如果單元裝配有緊急放空閥或煙氣管線，這些設(shè)施應(yīng)遠(yuǎn)離火險(xiǎn)或其他危險(xiǎn)區(qū)域。,消防栓、洗眼器必須與危險(xiǎn)點(diǎn)足夠近，以便有效發(fā)揮作用；但不能太近，以免危機(jī)時(shí)無(wú)法使用。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,公用工

26、程設(shè)施一般也按非直線排列：,為保證在危險(xiǎn)情況下冷卻水、消防水、氮?dú)?、儀表空氣的供應(yīng)，這些單元的布局、回路、切換閥不得設(shè)置在危險(xiǎn)情況下人員無(wú)法到達(dá)的位置。,注意在任何危險(xiǎn)情況下都必須保證至少一條消防通道、一條逃生通道的暢通，這些道路上不得有任何障礙物（包括綠化圍欄）。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-2,(2) 地面設(shè)備非直線排列,除非絕對(duì)有必要，鐵路支線才引入單元區(qū)。 當(dāng)鐵路支線引入單元區(qū)時(shí)，應(yīng)提供貨車(chē)可能脫軌的充分的空間。 不宜把裝卸設(shè)備設(shè)置在鐵路支線終點(diǎn)的延伸方向，以避免貨車(chē)的過(guò)沖、扯脫貨車(chē)擋與裝卸設(shè)備碰撞。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-3,(3) 地面設(shè)備室內(nèi)布置,對(duì)于需要一定防

27、護(hù)、需要精確溫控、需要操作者經(jīng)常觀察的加工單元，必須部分或全部置于室內(nèi)，此時(shí)就需要考慮設(shè)備設(shè)施的室內(nèi)布置問(wèn)題。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-3,(3) 地面設(shè)備室內(nèi)布置,室內(nèi)布置可以降低對(duì)主導(dǎo)風(fēng)向、環(huán)境溫度、降雨量等因素的考慮。,室內(nèi)布置的優(yōu)勢(shì)：,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-3,(3) 地面設(shè)備室內(nèi)布置,釋放出的毒性或易燃蒸氣會(huì)留存在建筑物內(nèi)，而不會(huì)像室外那樣迅速擴(kuò)散。,室內(nèi)布置應(yīng)考慮的主要問(wèn)題：,對(duì)策1：高容量通風(fēng)、高容量排水 對(duì)策2：物理屏障隔離（人有毒介質(zhì)） 對(duì)策3：分置不同建筑物（火源易燃介質(zhì)） 對(duì)策4：減少易燃有毒物存儲(chǔ)量 對(duì)策5：地面階梯狀設(shè)計(jì)，易于氣體、液體排出,第三

28、節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-3,(3) 地面設(shè)備室內(nèi)布置,密閉空間易發(fā)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)。,室內(nèi)布置應(yīng)考慮的主要問(wèn)題：,對(duì)策1：設(shè)置隔離區(qū)，人員遠(yuǎn)離危險(xiǎn)源 對(duì)策2：墻壁耐火設(shè)計(jì) 對(duì)策3：泄壓墻設(shè)計(jì) 對(duì)策4：多逃生通道設(shè)計(jì),第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-3,(3) 地面設(shè)備室內(nèi)布置,空間狹小，危險(xiǎn)集中。,室內(nèi)布置應(yīng)考慮的主要問(wèn)題：,對(duì)策1：高容量通風(fēng)，高容量排水 對(duì)策2：自動(dòng)滅火裝置（噴霧、泡沫、惰氣） 對(duì)策3：多逃生通道、無(wú)障礙逃生設(shè)計(jì) 對(duì)策4：遙控操作，自動(dòng)控制,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,331-3e,(3) 地面設(shè)備室內(nèi)布置,室內(nèi)布置重點(diǎn)考慮的問(wèn)題：,高容量通風(fēng)，高容量排水 物理屏障隔離

29、，分置不同建筑物 多逃生通道、無(wú)障礙逃生設(shè)計(jì) 自動(dòng)滅火裝置（噴霧、泡沫、惰氣） 遙控操作，自動(dòng)控制,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,332E,管線配置的安全問(wèn)題主要考慮：,(1) 防泄漏、防腐蝕 (2) 管線附件安全 (3) 軟管安全,由于課程安排問(wèn)題，缺乏基礎(chǔ)，略講,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,333,單元裝置和設(shè)施的安全設(shè)計(jì)主要包括：,(1) 裝置的安全設(shè)計(jì) (2) 輔助工程設(shè)施的安全設(shè)計(jì),由于課程安排問(wèn)題，缺乏基礎(chǔ)，略講,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,333,(1) 裝置的安全設(shè)計(jì),裝置、儀表設(shè)計(jì)廣泛采用的兩個(gè)重要概念: 故障自動(dòng)保險(xiǎn) 當(dāng)裝置、儀表或過(guò)程控制回路出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)恢復(fù)到最小危險(xiǎn)狀態(tài)。

30、二次概率設(shè)計(jì) 當(dāng)操作失誤或設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)啟動(dòng)備用設(shè)備，預(yù)防危險(xiǎn)出現(xiàn)或降低危險(xiǎn)的作用。,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,333,(1) 裝置的安全設(shè)計(jì)的典型例子：,(1) 容器的壓力釋放裝置； (2) 設(shè)備或建筑物的爆炸卸荷設(shè)施； (3) 貯罐周?chē)膰鷫Ψ雷o(hù)； (4) 緊急關(guān)閉系統(tǒng)； (5) 過(guò)程參數(shù)高、低限自動(dòng)啟動(dòng)關(guān)閉裝置； (6) 報(bào)警裝置，例如火險(xiǎn)、過(guò)程參數(shù)高、低限報(bào)警,第三節(jié) 化工單元區(qū)域規(guī)劃,333,(2) 輔助工程設(shè)施安全設(shè)計(jì),生產(chǎn)用水 鍋爐給水 消防用水 冷卻水 污水處理 雨水排水,化工廠需要的主要輔助工程有：,動(dòng)力電源 UPS電源 事故發(fā)電機(jī)組 動(dòng)力蒸汽 工藝蒸汽 保溫伴熱蒸汽,工廠

31、空氣 儀表空氣 惰性氣體,略,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),340,一、壓力容器概述 二、壓力容器設(shè)計(jì) 三、壓力容器的制造和安裝 四、壓力容器定期檢驗(yàn) 五、壓力容器安全附件,由于課程安排問(wèn)題，缺乏基礎(chǔ)，本節(jié)綜合起來(lái)講：,壓力容器的管理,教學(xué)要求：有所側(cè)重,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,什么叫壓力容器：,美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（ASME）非燃火壓力容器規(guī)范對(duì)壓力容器沒(méi)有給出定義。,壓力容器一般是指裝有加壓流體用于完成某項(xiàng)過(guò)程的封閉容器，如貯罐、熱交換器、蒸發(fā)器和反應(yīng)器等。 壓力容器的范圍還包括容器外的管線，終止于管線端焊連接的第一條焊縫

32、、螺栓連接的第一個(gè)法蘭面、或類(lèi)似連接的第一個(gè)有連接跡象的點(diǎn)或面。,作業(yè)題： 什么叫壓力容器？ 壓力容器按照壓力高低如何分類(lèi)？一、二、三類(lèi)壓力容器是如何劃分的？壓力容器的安全附件主要有哪些？,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,壓力容器的分類(lèi)：,壓力容器按照工作方式可以分為： 蒸汽鍋爐（燃火壓力容器） 非燃火壓力容器 通常所指的 “壓力容器”,壓力容器按照其工藝功能可以分為： 反應(yīng)容器 換熱容器 分離容器 貯運(yùn)容器,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,反應(yīng)容器；主要用來(lái)完成物料的化學(xué)轉(zhuǎn)化。如反應(yīng)器、發(fā)生器、聚合釜、合成塔、變換爐等。,換

33、熱容器：主要用來(lái)完成物料和介質(zhì)間的熱量交換。如熱交換器、冷卻器、加熱器、蒸發(fā)器、廢熱鍋爐等。,分離容器：主要用來(lái)完成物料基于熱力學(xué)或流體力學(xué)的組元或相的分離。如分離器、過(guò)濾器、蒸餾塔、吸收塔、萃取器等。,貯運(yùn)容器：用來(lái)完成流體物料的盛裝、貯存或運(yùn)輸。如貯罐、貯槽和槽車(chē)等。,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,承受壓力是壓力容器的基本特征，據(jù)此將其分為：,低壓容器 中壓容器 高壓容器 超高壓容器,(1) 低壓容器： 0.1MPap1.6MPa (2) 中壓容器： 1.6MPa p10 MPa (3) 高壓容器： 10 MPa p100 MPa

34、(4) 超高壓容器：P100MPa,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,根據(jù)壓力容器功能或設(shè)計(jì)壓力的單一分類(lèi)方法顯然不盡合理。 從安全監(jiān)察的角度出發(fā)，應(yīng)該綜合考慮： 壓力容器設(shè)計(jì)壓力的大小 其中物料的危險(xiǎn)程度 所屬過(guò)程的復(fù)雜性和潛在危險(xiǎn) 進(jìn)行壓力容器的綜合分類(lèi),第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,原國(guó)家勞動(dòng)總局在壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程中提出了壓力容器的綜合分類(lèi)方法，主要考慮因素： 設(shè)計(jì)壓力 容積 工藝功能 物料的危險(xiǎn)性 將壓力容器分為一、二、三類(lèi)容器。,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),34

35、1,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程適用范圍： 1. 最高工作壓力Pw0. 098MPa（不包括液體靜壓力） 2. 容積25升，且Pw 19. 6 lMPa 3. 介質(zhì)為氣體、液化氣體和最高工作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)（指在一個(gè)大氣壓下的沸點(diǎn)）的液體。,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程中規(guī)定的容器的分類(lèi)：,屬于下列情況之一者為一類(lèi)容器： 非易燃或無(wú)毒介質(zhì)的低壓容器； 易燃或有毒介質(zhì)的低壓換熱容器和分離容器。,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,

36、屬于下列情況之一者為二類(lèi)容器： 中壓容器； 劇毒介質(zhì)的低壓容器（PwV196.2 lMPa ） ； 易燃或有毒介質(zhì)的低壓反應(yīng)容器和貯運(yùn)容器； 內(nèi)徑小于1米的低壓廢熱鍋爐。,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),341,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,屬于下列情況之一者為三類(lèi)容器： 高壓、超高壓容器； 劇毒介質(zhì)且PwV196.2 lMPa的低壓容器或劇毒介質(zhì)的中壓容器; 易燃或有毒介質(zhì)，且PwV 490.5 lMPa的中壓反應(yīng)容器；或PwV 4905 lMPa的低壓貯運(yùn)容器； 中壓廢熱鍋爐或內(nèi)徑大于1m的低壓廢熱鍋爐。,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),342,一、壓力容器概念與分類(lèi)

37、 二、壓力容器的管理,我國(guó)政府對(duì)鍋爐壓力容器安全監(jiān)察工作十分重視。設(shè)立專(zhuān)門(mén)機(jī)構(gòu)，制定專(zhuān)門(mén)法規(guī)，實(shí)施專(zhuān)項(xiàng)監(jiān)察。,其模式為“全過(guò)程安全監(jiān)察模式”。,全過(guò)程包括：設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)、修理、改造等七環(huán)節(jié)。,我國(guó)目前對(duì)上述七個(gè)過(guò)程實(shí)行行政許可和監(jiān)督檢查的基本制度。,作業(yè)題： 我國(guó)對(duì)壓力容器采用怎樣的管理模式？管理過(guò)程包括哪幾個(gè)環(huán)節(jié)？對(duì)這些環(huán)節(jié)采用怎樣的管理制度 ？,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),342,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,現(xiàn)行有效法規(guī)：,特種設(shè)備安全監(jiān)察條例 2003年2月19日國(guó)務(wù)院第68次常務(wù)會(huì)議通過(guò) 2003年3月11日中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院令第373號(hào)令發(fā)布

38、 2003年6月1日起施行,鍋爐壓力容器安全監(jiān)察條例 壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程 壓力容器壓力管道設(shè)計(jì)單位資格許可與管理規(guī)則 鍋爐壓力容器制造監(jiān)督管理辦法 鍋爐壓力容器使用登記管理辦法 特種設(shè)備作業(yè)人員監(jiān)督管理辦法 特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)管理規(guī)定 特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)核準(zhǔn)規(guī)則 壓力容器定期檢驗(yàn)規(guī)則,第四節(jié) 壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn),342E,一、壓力容器概念與分類(lèi) 二、壓力容器的管理,壓力容器的設(shè)計(jì)、制造、安裝、檢驗(yàn)、修理實(shí)行許可證制度，資質(zhì)分一、二、三類(lèi)容器，不得超范圍從事相關(guān)活動(dòng)。,壓力容器的使用實(shí)行登記制度，未經(jīng)當(dāng)?shù)刂鞴懿块T(mén)登記的壓力容器不得投入使用。,幾項(xiàng)常用規(guī)定：,壓力容器（包括其安全附件

39、）實(shí)行定期檢驗(yàn)制度，檢驗(yàn)分外部檢查（每年一次）、內(nèi)外部檢查（三年一次）、全面檢查（六年一次），超過(guò)期限未進(jìn)行檢驗(yàn)的壓力容器必須停用。,壓力容器的安全附件包括： 安全閥、爆破片、壓力表、液位計(jì)、泄壓裝置等,第五節(jié) 化工裝置維護(hù),350,由于課程安排問(wèn)題，缺乏基礎(chǔ)，本節(jié)僅一般了解,第五節(jié) 化工裝置維護(hù),351,化工生產(chǎn)的特點(diǎn)： 高溫、高壓、易燃、易爆、有毒、腐蝕,化學(xué)工業(yè)中的恰當(dāng)維護(hù)對(duì)安全顯得格外重要： 設(shè)備工作條件惡劣（高溫、高壓、腐蝕） 一旦出現(xiàn)故障損失巨大（連續(xù)化流程） 發(fā)生事故后果嚴(yán)重（易燃、易爆、有毒）,第五節(jié) 化工裝置維護(hù),352,按照明確計(jì)劃的時(shí)間表，在設(shè)備發(fā)生損壞之前就對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)、維修和更換部件，防止事故的發(fā)生。,缺點(diǎn)：花費(fèi)巨大，浪費(fèi)明顯 優(yōu)點(diǎn)：最大限度地避免因設(shè)備故障造成的損失,檢修模式的發(fā)展方向：狀態(tài)維修、預(yù)知維修,第五節(jié) 化工裝置維護(hù),353,1. 停車(chē)和開(kāi)車(chē) 2. 容器內(nèi)作業(yè) 3. 緊急維護(hù) 4. 切割、焊接和其他動(dòng)火作業(yè),事先要制訂周密的計(jì)劃，緊急停車(chē)要有預(yù)案 要認(rèn)真執(zhí)行開(kāi)停車(chē)計(jì)劃或緊急停車(chē)預(yù)案 各司其職，密切協(xié)調(diào)，及時(shí)溝通 開(kāi)停車(chē)期間要謹(jǐn)慎進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，并加強(qiáng)防護(hù) 抽查盲板專(zhuān)人負(fù)責(zé)，另設(shè)監(jiān)督人員 充分置換，化驗(yàn)合格后方可交出檢修,作業(yè)題： 化工作業(yè)