化工單元操作危險性評價及安全技術

—化工單元操作危險性評價及安全技術（一）加熱加熱是化工生產(chǎn)中最常見溫度掌握方法之一。溫度是掌握的重要條件，操作的要點是按規(guī)定嚴格掌握溫度升溫速度和溫度波動范圍。溫度過高會使化學反應速度加快，若是放熱反應，則放熱量增加，一旦散熱不按時，溫度失控，發(fā)生沖料，甚至會引起燃燒和爆炸。升溫速度過快不僅簡單使反應超溫，而且還會損壞裝備，例如，升溫過快會使帶有襯里的裝備及各種加熱爐、反應爐等裝備損壞?；どa(chǎn)中的加熱方式有直接火加熱（包括煙道氣加熱）蒸汽或熱水加熱、載體加熱以及電加熱。加熱溫度在XXX℃以下的，常用熱水或蒸汽加熱；XXX～140℃用蒸汽加熱；超過140℃則用加熱爐直接加熱或用熱載體加熱；超過250℃時，一般用電加熱。現(xiàn)代的裂解爐是運用燃料直接燃燒，利用燃料的燃燒熱和輻射熱，使爐膛內(nèi)溫度到達XXX0℃以上。裂解爐的防火要求很高，首先要保證爐管在高溫下不會變形、裂開，物料不能漏出。爐體的絕熱性能要好，煙道氣熱量要合理利用，這樣，一方面是節(jié)能；另一方面防止高溫下造成四周環(huán)境中易燃易爆氣體的火災爆炸。為了防止裂解爐這一高溫和明火點發(fā)惹事故，殃及四周環(huán)境，在設計上采納水幕和蒸汽幕，在發(fā)惹事故時，與四周環(huán)境進行有效隔離。用高壓蒸汽加熱時，對裝備耐壓要求高，須嚴防泄漏或與物料混合，防止造成事故。運用熱載體加熱時，要防止熱載體循環(huán)系統(tǒng)堵塞、破損，造成熱油噴出，釀成事故。運用電加熱時，電氣裝備要符合防爆要求。直接火加熱危險性最大，溫度不易掌握，可能造成局部過熱，燒壞裝備，引起易燃物質(zhì)的分解爆炸。當加熱溫度接近或超過物料的白燃點時，應采納惰性氣體愛護；若加熱溫度接近物料分解溫度，此生產(chǎn)工藝稱為危險工藝，必需設法改進工藝條件，如負壓環(huán)境或加壓操作，以降低系統(tǒng)危險性。（二）冷卻在化工生產(chǎn)中，把物料冷卻在大氣溫度以上時，可以用空氣或循環(huán)水作為冷卻介質(zhì)；冷卻溫度在15℃以上，可以用地下水；冷卻溫度在O～15℃之間，可以用冷凍鹽水。還可以借某種沸點較低的介質(zhì)的蒸發(fā)從需冷卻的物料中取得熱量來完成冷卻，常用的介質(zhì)有氟里昂、氨等。此時，物料被冷卻的溫度可達-15℃左右。更低溫度的冷卻，屬于冷凍的范圍，如石油氣、裂解氣的別離采納深度冷凍，介質(zhì)需冷卻至-XXX℃以下。冷卻操作時，冷卻介質(zhì)不能中斷，否則會造成積熱，系統(tǒng)溫度、壓力驟增，引起爆炸。開車時，應先通冷卻介質(zhì)；停車時，應先停物料，后停冷卻系統(tǒng)。有些凝固點較高的物料，遇冷易變得黏稠或凝固，在冷卻時要留意掌握溫度，防止物料卡住攪拌器或堵塞裝備及管道。（三）加壓操作凡操作壓力超過大氣壓的都屬于加壓操作。加壓操作所運用的裝備要符合壓力容器的要求，加壓系統(tǒng)不得泄漏，否則在壓力下物料以高速噴出，產(chǎn)生靜電，極易發(fā)生火災爆炸。所用的各種儀表及安全設備（如爆破泄壓片、緊急排放管等）都必需齊全好用且擺放符合要求。（四）負壓操作負壓操作即低于大氣壓下的操作。負壓系統(tǒng)的裝備也和壓力裝備一樣，必需符合強度要求，以防在負壓下把裝備抽癟。負壓系統(tǒng)必需有良好的密封，否則一旦空氣進入裝備內(nèi)部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。當需要恢復常壓時，應待溫度降低后，緩緩放進滿意安全要求的氣體，以防自燃或爆炸。（五）冷凍在某些化工生產(chǎn)過程中，如蒸發(fā)、氣體的液化、低溫別離，以及某些物品的輸送、儲藏等，常需將物料降到比0℃更低的溫度，這就需要進行冷凍。冷凍操作其本質(zhì)是利用冷凍劑不斷地由被冷凍物體取出熱量，并傳給高溫物質(zhì)（水或空氣），以使被冷凍物體溫度降低。制冷劑自身通過壓縮～冷卻一蒸發(fā)（或節(jié)流、膨脹）循環(huán)過程，反復運用。工業(yè)上常用的致冷劑有氨、氟里昂。在石油化工生產(chǎn)中，常用乙烯、丙烯為深冷別離裂解氣的冷凍劑。對于制冷系統(tǒng)的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及管路，應留意耐壓等級和氣密性，防止泄漏。此外還應留意低溫部分的材質(zhì)選擇。（六）物料輸送在化工生產(chǎn)過程中，常常需要將各種原料、中間體、產(chǎn)品以及副產(chǎn)品和廢棄物從一個地方輸送到另一個地方。由于所輸送物料的形態(tài)不同（塊狀、粉狀、液體、氣體），所采納的輸送方式和機械也各異，但不管實行何種形式的輸送，保證它們的安全運行都是非常重要的。固體塊狀和粉狀物料的輸送一般多采納皮帶輸送機、螺旋輸送器、刮板輸送機、鏈斗輸送機、斗式提升機以及氣流輸送等多種方式。這類輸送裝備除了其本身會發(fā)生故障外，還會造成人身損害。因此除要強化對機械裝備的常規(guī)維護外，還應對齒輪、皮帶、鏈條等部位實行防護措施。氣流輸送分為吸送式和壓送式。氣流輸送系統(tǒng)除裝備本身會產(chǎn)生故障之外，最大的問題是系統(tǒng)的堵塞和由靜電引起的粉塵爆炸。粉料氣流輸送系統(tǒng)應保持良好的嚴密性。其管道材料應選擇導電性材料并進行良好的接地，如采納絕緣材料管道，則管外應實行接地措施。輸送速度不應超過該物料答應的流速，粉料不要積累管內(nèi)，要按時清理管壁。用各種泵類輸送可燃液體時，其管內(nèi)流速不應超過安全速度。在化工生產(chǎn)中，也有用壓縮空氣為動力來輸送一些酸堿等有腐蝕性液體的，俗稱酸蛋。這些裝備也屬于壓力容器，要有充足的強度。在輸送有爆炸性或燃燒性物料時，要采納氮、二氧化碳等惰性氣體代替空氣，以防造成燃燒或爆炸。氣體物料的輸送采納壓縮機。輸送可燃氣體要求壓力不太高時，采納液環(huán)泵比擬安全?？扇細怏w的管道應常常保持正壓，并依據(jù)實際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置。（七）熔融在化工生產(chǎn)中經(jīng)常需將某些固體物料（如苛性鈉、苛性鉀、萘、磺酸等）熔融之后進行化學反應。堿熔過程中的堿屑或堿濃飛濺到皮膚上或眼睛里會造成灼傷。堿融物和磺酸鹽中若含有無機鹽等雜質(zhì)，應盡量除掉，否則這些無機鹽因不熔融會造成局部過熱、燒焦，致使熔融物噴出，簡單造成燒傷。熔融過程一般在150～350℃下進行，為防止局部過熱，必需不問斷地攪拌。（八）枯燥在化工生產(chǎn)中將固體和液體別離的操作方法是過濾，要進一步除去固體中液體的方法是枯燥?？菰锊僮饔谐汉蜏p壓，也有連續(xù)與間斷之分。用來枯燥的介質(zhì)有空氣、煙道氣等，此外還有升華枯燥（冷凍枯燥）高頻枯燥和紅外枯燥?？菰镞^程中要嚴格掌握溫度，防止局部過熱，以免造成物料分解爆炸。在過程中散發(fā)出來的易燃易爆氣體或粉塵，不應與明火和高溫外表接觸，防止燃爆。在氣流枯燥中應有防靜電措施，在滾筒枯燥中應恰當調(diào)正刮刀與筒壁的問隙，以防止火花。（九）蒸發(fā)與蒸餾蒸發(fā)是借加熱作用使溶液中所含溶劑不斷氣化，以提高溶液中溶質(zhì)的濃度，或使溶質(zhì)析出的物理過程。蒸發(fā)按其操作壓力不同可分為常壓、加壓和減壓蒸發(fā)；按蒸發(fā)所需熱量的利用次數(shù)不同可分為單效和多效蒸發(fā)。凡蒸發(fā)的溶液皆具有肯定的特性。如溶質(zhì)在濃縮過程中可能有結(jié)晶、沉淀和污垢生成，這些都能導致傳熱效率的降低，并產(chǎn)生局部過熱，促使物料分解、燃燒和爆炸，因此要掌握蒸發(fā)溫度。為防止熱敏性物質(zhì)的分解，可采納真空蒸發(fā)的方法，降低蒸發(fā)溫度，或采納高效蒸發(fā)器，增加蒸發(fā)面積，削減停留時間。對具有腐蝕性的溶液，要合理選擇蒸發(fā)器的材質(zhì)。蒸餾是借液體混合物各組分揮發(fā)度的不同，使其別離為純組分的操作。蒸餾操作可分為間歇蒸餾和連續(xù)蒸餾；按壓力分為常壓、減壓和加壓（高壓）蒸餾。此外還有特別蒸餾——蒸汽蒸餾、萃取蒸餾、恒沸蒸餾和分子蒸餾。在安全技術上，對不同的物料應選擇正確的蒸餾方法和裝備。在處理難于揮發(fā)的物料時（常壓下沸點在150℃以上）應采納真空蒸餾，這樣可以降低蒸餾溫度，防止物料在高溫下分解、變質(zhì)或聚合。在處理中等揮發(fā)性物料（沸點為XXX℃左右）時，采納常壓蒸餾。對于沸點低于30℃的物料，則應采納加壓蒸館。蒸汽蒸餾通常用于在常壓下沸點較高，或在沸點時簡單分解的物質(zhì)的蒸餾，也常用于高沸點物與不揮發(fā)雜質(zhì)的別離，但只限于所得