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化工安全工程概论

1、这就是在美国产生以“单元操作”为主要标志的现代化学工业的背景。

2 、40年代,因战争需要,三项重大开发同时在美国出现。这三项重大开发是,流化床催化裂化制取高级航空燃料油、丁苯橡胶的乳液聚合以及制造首批原子弹的曼哈顿工程。

3 、进入20世纪后,化学工业迅速发展,环境污染和重大工业事故相继发生。随着化学工业的发展,涉及的化学物质的种类和数量显著增加。随着化学工业的发展,化工生产呈现设备多样化、复杂化以及过程连接管道化的特点。

4、化工装置紧急状态

对于化工装置的紧急状态可以划分为以下五个等级:

①运转失灵,是指运转发生紊乱,只要更换备用设施,就可在尚未发生故障或事故之前恢复正常运转;

②故障,是指设备需要停车检修,但又未发生其他损坏的状态;

③异常,是指对工艺过程需要采取一定措施,否则就有可能发生事故;

④事故,是指设备损坏、生产中止或火灾、爆炸、毒物泄漏、人员伤亡。对此必须采取紧急措施。事故状态没有扩展;

⑤灾害,指不但发生了事故,而且事故状态扩展,对外界造成威胁。需要采取紧急措施,并求得外部支援。

5、化工危险性评价和安全工程概述

所谓危险性是指在各类生产活动中造成人员伤亡和财产损失的潜在性原因,处理不当有可熊发展成为事故。

6、化工安全技术的新进展

1.设备故障诊断技术和安全评价技术迅速发展

2.监测危险状况、消除危险因素的新技术不断出现

3.救人灭火技术有了很大进展

4.预防职业危害的安全技术有了很大进步

5.化工生产和化学品贮运工艺安全技术、设施和器具等的操作规程及岗位操作规定,化工设备设计、制造和安装的安全技术规范不断趋于完善,管理水平也有了很大提高。

7、一、危险化学品分类:1.爆炸品2.压缩气体和液化气体、3.易燃液体4.易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品5.氧化剂和有机过氧化物6.有毒物品7.放射性物品

8.腐蚀品

8、二、易燃物质的类别和火险等级

美国国家防火协会(NFPA)把易燃物质划分为以下五个类别:

“0”一不能燃烧的物质;

“1”一必须预热方能引燃的物质;

“2”一必须适度加热或暴露在相当高的环境温度中方能引燃的物质;

“3”一在任意环境温度下都能引燃的液体和固体;

“4”一在常温大气压下能够迅速或完全汽化,或容易分散到空气中,并且容易燃烧的物质。

美国科学院把易燃物质的火险划分为以下五个等级:

“0”一无危险;

“1”一闪点在60℃以上;

“2”一闪点在38~60℃之间;

“3”一闪点在38℃以下,而沸点在38℃以上;

“4”一闪点在38℃以下,沸点也在38℃以下。

9、一、毒性物质的类别:①粉尘,是指悬浮在空气中的固体微粒,②烟尘,是指熔融金

属等挥发出的气态物质质冷凝产生的固体粒子③烟雾,是指气体冷凝成液体④蒸气,是指通常是固态或液态的物质的气体形式⑤气体,一般是指临界点以上能充满整个容器空间的无定形气体。

10、三、毒性物质的毒性等级和危险等级

毒性物质的毒性分为五个等级,下面进行说明。

1.“u”-未知(Unknown)

“U”这个标识适用于以下几个类别的物质:

①在文献中查找不到有关物质的任何毒性信息,人们对此一无所知;。

②有基于动物试验的有限信息,但不适用于人的暴露;

③对已出版的毒性数据存疑。

2.“0”-无毒性

“0”这个标识适用于以下类别的物质:

①在任何应用条件下都不会引起伤害的物质;

②仅在最不寻常的条件下或超大剂量应用时才对人产生毒性作用。

3.“1”一轻度毒性

(1)急性局部中毒

物质一次性连续暴露几秒、几分或几个小时,不管暴露的程度如何,仅引起对皮肤或黏膜的轻度影响。

(2)急性全身中毒

物质一次性连续暴露几秒、几分或几个小时,通过呼吸或皮肤吸收进入人体,或一次性服人,不管吸收的量和暴露的程度,仅产生轻度影响。

(3)慢性局部中毒

物质连续或重复暴露持续数日、数月或数年,暴露的程度或大或小,仅引起对皮肤或黏膜的轻度伤害。

(4)慢性全身中毒

物质连续或重复暴露持续数日、数月或数年,通过呼吸或皮肤吸收进入人体,暴露的程度或大或小,仅产生轻度伤害。

一般来说,列为“轻度毒性”类的物质在人体中产生的变化是可逆的,会随着暴露的终止,经医治或无需医治而逐渐消失。

4.“2”一中度毒性

(1)急性局部中毒

物质一次性连续暴露几秒、几分或几个小时,会引起对皮肤或黏膜的中度影响。上述影响可以起因于几秒的强暴露或几个小时的中度暴露。

(2)急性全身中毒.物质一次性连续暴露几秒、几分或几个小时,通过呼吸或皮肤吸收进入人体,或一次性服入,产生中度影响。

(3)慢性局部中毒

物质连续或重复暴露持续数日、数月或数年,引起对皮肤或黏膜的中度伤害。

(4)慢性全身中毒

物质连续或重复暴露持续数日、数月或数年,通过呼吸或皮肤吸收进入人体,产生中度影响。

列为“中度毒性”类的物质会在人体中产生不可逆的同时也有可逆的变化。但是这些变化还不至于严重到危及生命或造成对身体严重的永久的伤害。

5.“3”一重度毒性

(1)急性局部中毒

物质一次性连续暴露几秒、几分或几个小时,引起对皮肤或黏膜的严重损伤,会危及生命或造成对身体的永久伤害。

(2)急性全身中毒

物质一次性连续暴露几秒、几分或几个小时,通过呼吸或皮肤吸收进入人体,或一次性服入,产生会危及生命的严重伤害。

(3)慢性局部中毒

物质连续或重复暴露持续数日、数月或数年,引起皮肤或黏膜的不可逆的严重损伤,会危及生命或造成永久伤害。

(4)慢性全身中毒

物质小剂量连续或重复暴露持续数日、数月或数年,通过呼吸或皮肤吸收进入人体,能够致死或造成身体的严重损伤。

美国科学院把毒性物质危险划分为五个等级,是根据物质的半致死剂量LD50值划分的。

①“0”一无毒性,LD50>15g·kg-1;

②“1”一实际无毒性,5g·kg-1

③“2”一轻度毒性,0.5g·kg-1

④“3”一中度毒性,50mg·kg-1

⑤“4”一毒性,LD50<50mg·kg-1。——汞及其化合物、苯砷及其无机化合物、氯甲

11、。氧差额定义为系统的氧含量与系统中的碳、氢和其他可氧化元素之间的差值。系统缺氧,氧差值为负值;系统剩余氧,氧差额为正值。

12、铜会与乙炔和过氧化氢反应生成乙炔铜和乙炔银爆炸性物质

13、硝化反应:硝化反应的温度控制,第一,控制加料速度;第二,温度自动调节装置;第三,冷却水源备用系统;第四,搅拌机有自动启动的备用电源;第五,保护性气体搅拌和人工搅拌。

14、2.吸收

吸收是指气体混合物在溶剂中选择性溶解实现气体混合物组元的分离。

最常用于吸收的是喷雾塔、填料塔或板式塔,气体和溶剂逆流。

气体吸收过程中,气液逆流接触,吸收剂在高速流动中会大量汽化扩散,产生大量静电,有导致静电火花的危险。进行气体吸收时安全操作注意事项如下。

①控制溶剂的流量和组成,如洗涤酸气时溶液中碱的浓度。如果吸收剂是用来排除气流中的毒性气体,而不是向大气排放,如用碱溶液洗涤氯气,用水排除氨气,液流的失控会造成严重事故。

②在设计限度内控制入口气流,检测其组成。

③控制出口气的组成。

④适当选择适于与溶质和溶剂的混合物接触的结构材料。

⑤在进口气流速、组成、温度和压力的设计条件下操作。

⑥避免潮气转移至出口气流中,如应用严密筛网或填充床除雾器等。

一旦出现控制变量不正常的情况,应能自动启动报警装置。控制仪表和操作程序应能防止气相中溶质载荷的突增以及液体流速的波动。

15、化工用泵种类较多。通常可分为往复泵、离心泵、旋转泵、流体运动作用泵四种类型。

16、一、危险和防护的一般考虑

在工厂的定位、选址和布局中,应考虑各式各样的危险。为便于讨论,可以把它们划分为潜在的和直接的两种类型。前者称为一级危险,后者称为二级危险。

一级危险在正常条件下不会造成人身或财产的损害,只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。

典型的一级危险有:①有易燃物质存在;②有热源存在;③有火源存在;④有富氧存在;

⑤有压缩物质存在;⑥有毒性物质存在;⑦人员失误的可能性;⑧机械故障的可能性;⑨人员、物料和车辆在厂区的流动;⑩由于蒸气云降低能见度等。

一级危险失去控制就会发展成为二级危险,造成对人身或财产的直接损害。

二级危险为:①火灾;②爆炸;③游离毒性物质的释放;④跌伤;⑤倒塌;⑥碰撞。

对于上述两级危险,可以设置三道防护线:

第一道防护线是为了解决一级危险,并防止二级危险的发生。主要与所使用设备的精细制造工艺有关,如无破损、无泄漏等。在工厂的布局和规划中采取安全措施也有利于构筑第一道防护线,如:

①根据主导风的风向,把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧;

②为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道。

对于二级危险,为了把生命和财产的损失降至最小程度,需要实施

第二道防护线,在工厂的选址和规划方面可采取一些步骤,如:

①把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开;

②在关键部位安放灭火器材。

第三道防护线是提供有效的急救和医疗设施,使受到伤害的人员得到迅速救治。

三道防护线的构筑方法,一些可利用自然条件,而另外一些须人为构筑。

地形是规划安全时可以利用的一个因素。正如液体向下流一样,从运行工厂释放出的许多易燃或毒性气体也是如此。可以适当利用这个地理特征作为安全工具为我们服务,排除这些危险气体。

17、论述题:(15分)四、工厂布局的安全问题

工厂布局是工厂内部组件之间相对位置的定位问题,其基本任务是结合厂区的内外条件确定生产过程中各种机器设备的空间位置,获得最合理的物料和人员的流动路线。化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。工厂厂区一般可划分为以下六个区块:工艺装置区;罐区;公用设施区;运输装卸区;辅助生产区;管理区。对各个区块的安全要求如下。 1.工艺装置区

加工单元可能是工厂中最危险的区域。首先应该汇集这个区域的一级危险,找出毒性或易燃物质、高温、高压、火源等。这些地方有很多机械设备,容易发生故障,加上人员可能的失误而使其充满危险。在安全方面惟一可取之处是通常人员较少。

加工单元应该离开工厂边界一定的距离集中分布。有助于加工单元作为危险区的识别,杜绝或减少无关车辆的通过。要注意厂区内主要的火源和主要的人口密集区,由于易燃或毒性物质释放的可能性,加工单元应该置于上述两者的下风区。

加工单元除应该集中分布外,还应注意区域不宜太拥挤。因为不同过程单元间可能会有交互危险性,要隔开一定的距离。特别是对于各单元不是一体化过程的情形,完全有可能一个单元满负荷运转,而邻近的另一个单元正在停车大修,从而使潜在危险增加。危险区的火源、大型作业、机器的移动、人员的密集等都是应该特别注意的事项。

目前在化学工业中,过程单元间的间距仍然是安全评价的重要内容。对于过程单元本身的安全评价,比较重要的因素有:①操作温度;②操作压力;③单元中物料的类型;④单元中物料的量;⑤单元中设备的类型;⑥单元的相对投资额;⑦救火或其他紧急操作需要的空间。

2.罐区

贮存容器,比如贮罐,是需要特别重视的装置。在人员、操作单元和贮罐之间保持尽可能远的距离是明智的。贮存容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质,所以务必将其置于工厂的下风区域。而且应该安置在工厂中的专用区域,加强其作为危险区的标识,使通过该

区域的无关车辆降至最低限度。罐区的布局应考虑三个基本问题:

①罐与罐之间的间距;

②罐与其他装置的间距;

③设置拦液堤所需要的面积。

合理地布局有助于防护贮罐的两种主要的潜在危险,一个是罐壳可能破裂,很快释放出全部内容物;另一个是当含水物料的贮罐加热高过水的沸点时会引起物料过沸。

罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域,决不能设在高坡上。还有通路问题。每一罐体至少可以在一边由通路到达,最好是可以在相反的两边由通路到达。

3.公用设施区

公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他危险区,以便遇到紧急情况时仍能保证水、电、汽等的正常供应。由厂外进入厂区的公用工程干管,也不应该通过危险区,如果难以避免,则应该采取必要的保护措施。工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线。回路系统的任何一点出现故障即可关闭阀门将其隔离开,并把装置与系统的其余部分接通。要做到这一点,就必须保证这些装置至少能从两个方向接近工厂的关节点。为了加强安全,特别是在紧急情况下,这些装置的管线对于如消防用水、电力或加热用蒸汽等的传输必须是回路的。

锅炉设备和配电设备可能会成为引火源,应该设置在易燃液体设备的上风区域。锅炉房和泵站应该设置在工厂中其他设施的火灾或爆炸不会危及的地区。管线在道路上方穿过要引起特别注意。高架的间隙应留有如起重机等重型设备的方便通路,减少碰撞的危险。最后,管路一定不能穿过围堰区,围堰区的火灾有可能毁坏管路。

冷却塔释放出的雾气会影响人的视线,冷却塔不宜靠近铁路、公路或其他公用设施。大型冷却塔会产生很大噪声,应该与居民区有较大的距离。

4.运输装卸区

良好的工厂布局不允许铁路支线通过厂区,可以把铁路支线规划在工厂边缘地区解决这个问题。对于罐车和罐车的装卸设施常做类似的考虑。在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒,装卸设施应该设置在工厂的下风区域,最好是在边缘地区。

原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设施,不得设在必须通过工艺装置区和罐区的地带,与居民区、公路和铁路要保持一定的安全距离。

5.辅助生产区

维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区。维修车间是主要的火源,同时人员密集,应该置于工厂的上风区域。研究室按照其职能一般是与其他管理机构比邻,但研究室偶尔会有少量毒性或易燃物释放进入其他管理机构,所以两者之间直接连接是不恰当的。

废水处理装置是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终点,应该置于工厂的下风远程区域。

高温煅烧炉作为火源应将其置于工厂的上风区,但是严重的操作失误会使煅烧炉喷射出相当量的易燃物,对此则应将其置于工厂的下风区。把煅烧炉置于工厂的侧面风区域,或与其他设施隔开一定的距离。

6.管理区

每个工厂都需要一些管理机构。出于安全考虑,主要办事机构应该设置在工厂的边缘区域,并尽可能与工厂的危险区隔离。因为销售和供应人员以及必须到工厂办理业务的其他人员,没有必要进入厂区。而且办公室人员的密度在全厂可能是最大的,把这些人员和危险分开会改善工厂的安全状况。

在工厂布局中,并不总是有理想的平地,有时工厂不得不建在丘陵地区。有几点值得注意,液体或蒸气易燃物的源头从火险考虑不应设置在坡上;低洼地有可能注水,锅炉房、变电站、泵站等应该设置在高地,在紧急状态下,如泛洪期,这些装置连续运转是必不可少的;贮罐在洪水中易受损坏,空罐在很低水位中就能漂浮,从而使罐的连接管线断裂,造成大量泄漏,进一步加重危机。甚至需要考虑设置物理屏障系统,阻止液体流动或火险从一个厂区扩散至另一个厂区。

18、三、过程物料的安全评价

过程物料的选择,应该就物料的物性和危险性进行详细地评估,对一切可能的过程物料做总体考虑。过程物料可以划分为过程内物料和过程辅助物料两大类型。过程内物料是指从原料到产品的整个工艺流程线上的物料,如原料、催化剂、中间体、产物、副产物、溶剂、添加剂等。而过程辅助物料是指实现过程操作条件所用的物料,如传热流体、重复循环物、冷冻剂、灭火剂等。(概念题)

19、(简答题)4.间歇过程和连续过程比较

在工艺设计中,需要在间歇过程和连续过程之间做出选择。对于大批量的操作,从经济上考虑,后者更具有优势。然而,单一或复合物流的抉择严重影响着过程安全、个别装置的载荷以及生产中断的潜能。对于间歇反应,往往需要在两个连续批次之间清洗反应器,这可能会由于清洗准备不充分、清洗程序不完善或没有完全移除清洗液,而引入新的危险。下面就间歇和连续两种过程方式进行具体比较。

①间歇过程各操作单元之间易于隔绝,单元设备过程物料持有量较大。连续过程各操作单元连通,过程物料持有量较少。

②间歇过程劳动强度较大,紧急状态下操作者有较多的机会介入。连续过程更多地依靠自动控制。

③间歇过程产物纯度容易控制,过程物料易于识别。连续过程不稳状态或周期性波动(如开车或停车)较少。

④间歇过程有详尽的指令和操作规程,可以减少操作失误或设备的损坏。连续过程的容器或设备很少需要清洗,不稳态的物料输入也较少。

⑤间歇过程有较长的暴露时间。在连续过程中,有潜在危险的中间体无需贮存直接加工。

20、第三节化工单元区域规划

化工单元区域规划是确定各单元边界内不同设备的相对物理位置。完成既降低建设和操作费用又有充分安全保证的区域规划不是一件容易的事。一般来说,单元排列越紧密,配管、泵送和地皮不动产的费用越低。但是出于安全考虑,需要把危险隔开,单元排列应该比较分散,同时也为救火或其他紧急操作留有充分的空间。

单元区域规划一般分为下述三种,或其中某几种的组合。

①流程线状布置(flow line layout):按工艺流程布置塔、槽、换热器等。该种形式适合小型装置或设备比较少的大型装置。

②分组布置(group layout):将塔、槽、换热器、泵等同类设备分组分设在各区。这种形式适用于设备很多的大型装置,特别便于维修。

③架空布置(table top layout):将塔、槽、换热器设置在钢筋混凝土或钢结构框架上,下面布置泵,其前面或侧面设置加热炉或仪表室。因能立体地使用空间,所以节省占地面积,但建设费用要高一些。

21、(论述题)一、加工单元区域的规划

1.设备配置的直线排列

加工工业普遍接受的区域规划方法:单元中大多数塔器、筒体、换热器、泵和主要管线

成直线狭长排列。这种设备排列方法的主要特征如下。

①设备配置直线的两边都与厂区道路连接。这样,在救火或其他紧急情况时,设备配置线的主要部分的两边都有方便的通路。连接道路可以作为阻火堤,把设备配置线与厂区其余部分隔离。

②钢制框架与道路邻接。热交换器设置在框架上部,冷却水箱设置在框架下部。吊车可以方便地驶入,安全装运热交换器的管束、管件和较重的组件。冷却水箱设置在框架上使得整个冷却水系统的维修极为方便,而不必挖掘装置周围和装置之下的地基。

③设备配置直线上的精馏塔、热交换器、馏出液接受器、回流筒等装置,一般采用框架结构平坡式布局方式。框架结构在精馏塔旁边提供了开放区域,塔板和其他塔内件易于拆卸装车运至维修区。在线的塔器、回流筒、热交换器之下的平坡低洼部分,对于易燃或毒性溢流物可以起截流的作用,防止污水管将其排净前扩散至单元的其他区域。

④管架也设置在设备配置直线上。管架的合理排布可以消除过顶间距太小或是仅敷设在平坡上的管束,而且可以避免管沟,而管沟常常是危险液体或蒸气的良好的载体。

⑤泵排设置在设备配置直线的旁边,与道路邻接。泵排上面不得有任何障碍物,使得泵和传动装置维修时便于移动。

⑥筒体、泵、装配有观测平台的蒸馏塔以及需要桥式吊车钢梁导轨吊入的设备,按序定在设备配置线上,从而把相关的危险操作集中在一起。

设备以安装在地平面上为宜。但是由于过程原因,如蒸馏或吸收塔,喷雾干燥塔或立式反应器,需要提供重力自流或泵的负压压头的设备等,设备提升是不可避免的。重的设备应尽量避免高位安装,最好和其他设备在同一水平线上或者有坚实的基座。

把直线排列的原理用于集成化过程单元的规划,可以把前述的区域规划发展成为一系列平行的、并排的设备配置直线。各过程单元的其余组件分布在这些直线簇相邻的区域,沿着设备配置直线的端点向外延伸。管线配置也分成了两部分:整个过程区的主管线以及由主管线引出的各条设备配置线的支管线。

2.非直线排列设施的配置

直线排列的设备构成了单元区域的骨架,单元的其他组件,如控制室、压缩机、反应器、溢流槽、加热炉等,可以设置在直线排列的两边。应用这种方法一般可以达到近乎方形的最大面积规划。

控制室是单元的神经中枢,是单元中最重要的部位。从操作本身考虑,似乎应该把控制室置于单元区域的中心,做到控制室离各操作观测点的距离最短。但是这样设置,控制室会有较大的潜在危险:单元中一旦发生重大事故,极易波及控制室。所以,最好是把控制室设置在单元的周边区域。对于处理毒性物质的单元,控制室应该设置在单元的上风区域。最后,控制室应该和高温或高压容器、盛有相当量的易燃或毒性液体的容器隔离。

加热炉有两个基本问题,作为明显的火源,加热炉应该设置在单元其余部分的上风区域,但是这会引起烟道气飘过塔器的高架平台或其他建筑物的问题。最好的解决办法是采取折中方案,把加热炉设置在侧面风区域。应该尽量保持加热炉与其他危险设备的适度分离。

压缩机剧烈运转,应该注意与其他危险设备适当隔离。压缩机容易泄漏气体,应该置于单元的下风区域。在现代工业实践中,由于泄漏的原因,很少把压缩机或泵安装在室内。即使在必须预防风雨的极少数情况下,这些设备也只是安装在只有屋顶而无侧墙的亭阁式建筑物中。

对于反应器,主要考虑的是提供充分的空间、反应器内件安全操作的设施以及有关的催化剂。有些高热运转的反应器,可以作为火源来处理。

非直线排列设备的配置还包括诸多的公用工程设施。电力线路必须从地下进入加工单元,适当安排入口点,避免在整个单元的电力系统设置人孔。如果单元装配有紧急释放阀或

烟气管线,这些设施应靠近控制室,远离火险或其他危险区域。消防火栓或监控器必须与危险点足够近,从而能有效发挥作用,但也不能离得太近,危机时无法靠近。注意可能会阻止水流到达危险点的障碍物,检查有无必要时迅速撤退的通路。水龙带拖车或安全喷射器也作类似的配置。

除非绝对必要,铁路支线才引入单元区。当铁路支线引入单元区时,应该提供货车可能脱轨的充分的空间。不宜把装卸设备设置在铁路支线终点的延伸方向,以避免货车的过冲、扯脱货车挡与装卸设备碰撞。

在完成区域规划时,应该充分考虑将来发展扩建添加设备的可能性。在建设时一个完美排列的单元,硬挤进一些附加的设备,由于没有充足的空间而变得壅塞。应用成直线排列,在泵区中会为一些附加的泵,甚至是一两个附加的筒体,找到合适的充足的空间。但是对于换热器、塔器、加热炉、反应器等,需要在工厂设计时为这些装置的添加留有一定的裕度。

3.室内装置的配置

对于需要精确的温度控制或需要操作者经常观察的情形,必须把加工单元的部分或全部置于室内。对于室内装置,主导风和隔开距离这两个工具的重要性大大降低。在室内无主导风;隔开距离会增加建筑物的建筑面积而使财政负担加重。即使隔开距离不会增加建筑费用,在室内距离的作用也会降低。在室内释放出的毒性或易燃蒸气会留存在建筑物内,而不会像室外那样迅速扩散。然而仍然可以采用其他一些方法,如物理屏障等,实现室内装置的隔离。如果火源和易燃物源两者都必须设在室内,最好把它们分置在建筑物的分隔间内。火源和易燃物源隔离墙的门或开口,易燃蒸气或液体能够从中通过接近火源,应该保持在最小数量。特别易于起火、爆炸或释放毒物的设施,如高温、高压或大容量的容器,应该与像控制中心这样的经常有人员的区域隔离开。实现隔离目的的墙壁也应该有最小数量的开口,同时这些墙壁还应该进行强度和耐火设计。容易经受爆炸的隔离间可以有一面或多面有意设计的强度较弱的墙壁,以便在避开人员或其他设施的方向卸掉爆炸力。

多层或阶梯式建筑有本身特有的地势问题。易燃或毒性液体源不应该设置在火源或人员之上。如果包含蒸气,火源或人员的位置则取决于蒸气的密度比空气大还是比空气小。

如前所述,危险的集中有助于确定特别危险区的界限。此外,危险的集中会增进提供具体安全设施的可行性。可以提供的安全设施有:

①高容量的通风系统,有助于保持空气一蒸气或空气一粉尘混合物在其爆炸极限之下;

②高容量的排水系统,很快排除泄漏的液体;

③遥控操作加工装置;

④自动灭火装置,如水喷雾、蒸气覆盖、泡沫或惰性气体系统。

对于几个危险装置集中于室内某个区域或分隔间的情形,只有上述安全设施是不够的。这些装置,由于其与人或其他装置的靠近,还必须考虑它们复合的危险作用。

与室外设施相比,需要更加严格地规范从室内装置撤退的通路。在室内,很难过分强调精细设计的平台、扶梯、人行道、出入口或滑运斜道系统的需要。永久平台应该供作单元中所有无法拾阶而上的操作点的进出口,所有操作平台(塔器平台可能例外)都应该有两种下行方法,防止紧急状态时截流操作人员。从高架平台向下的所有扶梯和滑梯孔道,都应设在最小可能遭受火险或毒物泄漏的地点。扶梯或滑梯的着陆点应该接近易于从单元撤退的通路。塔器的人孔平台应该有塔内件安全维护的充分的工作空间,打开人孔的方向应该避开从平台向下的扶梯。

22、二、单元区域的管线配置

1.管线配置的防泄漏设计

工厂化学品的主要泄漏与以下各项成比例:

①管线的长度;

②排放口的数量;

③管线的复杂性。

23、(掌握概念)。在设计阶段广泛采用的两个重要概念是“故障自动保险”和“二次概率设计”。故障自动保险要求,当装置、仪表或过程控制回路出现故障时,系统恢复到最小危险状态。二次概率设计是指,当操作失误或设备出现故障时会启动备用设备,预防危险出现或降低危险的作用。

24、压力容器可以粗分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型。

压力容器按照在生产工艺过程中的作用原理,划分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器四个类型。具体划分如下:

①反应压力容器(代号R),主要是用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如各种反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、变换炉、煤气发生炉等;

②换热压力容器(代号E),主要是用于完成介质的热量交换的压力容器,如各种热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器等;

③分离压力容器(代号S),主要是用于完成介质的流体压力平衡缓冲和气体净化分离的压力容器,如各种分离器、过滤器、集油器、洗涤器、吸收塔、铜洗塔、干燥塔、汽提塔、分汽缸、除氧器等;

④储存压力容器(代号C,其中球罐代号B),主要是用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的压力容器,如各种型式的储罐、缓冲罐、消毒锅、印染机、烘缸、蒸锅等。

在一种压力容器中,如同时具备两个以上的工艺作用原理时,应当按照工艺过程中的主要作用来划分品种。

25、承受压力负荷是压力容器的显著特征。压力容器按照其设计压力p的大小,可以划分为低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器四个类型。

压力容器的设计压力(p)划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级;

①低压(代号L),0.1MPa≤p<1.6MPa;

②中压(代号M),1.6MPa≤p<10.0MPa;

③高压(代号H),10.O≤p<100.0MPa;

④超高压(代号U),p≥100.0MPa。

26、3.结构材料的力学性能

结构材料在受到外力作用时,会有抵抗变形和断裂的能力。这种能力称为结构材料的力学性能。常规力学性能主要包括1强度、2塑性、3韧性、4硬度、5安全系数。

27、承压元件必须采用镇静钢,不宜采用沸腾钢。

28、(知道)(4)材料选择

结构材料选择在多数情况下都属经验问题。过去证明满意的材料,除非有充分的更换理由,在类似情况下很可能又被选用。当缺乏经验时,必须考虑以下一些因素。

①材料的力学性能如强度、塑性和韧性,材料服役的设计压力和设计温度等操作条件,承载构件的结构类型和尺寸以及与材料接触的介质条件等。一些材料,如铜、铝、它们的合金和铸铁都有具体的温度和尺寸限度。

②对于腐蚀性介质,应根据过程容器结构材料的耐腐蚀性,参考该材料在实际操作中或是实验室模拟实验操作中测得的腐蚀速率进行选材,并给出适当的腐蚀裕度。由于许多不可预见的操作因素,实际的耐腐蚀效果经常会有很大不同。对于没有类似操作条件经验的新过程,进行必要的腐蚀咨询和现场挂片实验是非常有必要的。

③高产品纯度的需要可能会限制材料的选择,但是这并不意味着选择最昂贵的材料是最好的。当压力和温度条件允许时,可以采用金属镀层、玻璃、橡胶、铅板、塑料衬套等,而不必采用贵重的合金。

④要求制造商提出替代建议,例如,不锈钢与铝比较以及金属复合材料与均质合金比较等,这样做是合理的、有益的。在壁厚较薄的情况下,采用金属复合材料对于降低制造成本不一定起作用。虽然金属复合材料的成本比均质合金的可能会低一些,但前者的制造成本通常会高于后者,所以两者的总成本相差无几甚至反而不经济。

⑤采用新材料、新技术、新工艺以及有特殊使用要求的压力容器,不符合现行容规要求时,相关单位应当将有关的设计、研究、试验等依据、数据、结果及其检验检测报告等技术资料报国家质检总局,由国家质检总局委托有关的技术组织或技术机构进行技术评审。技术评审的结果经过国家质检总局批准后,采用新材料、新技术、新工艺的压力容器方可进行试制、试用。

29、1.检验周期

压力容器的定期检验周期,可分为外部检查、内外部检验和全面检验三个类型的周期。检验周期由使用单位根据容器的技术状况和使用条件自行确定。但至少每年作一次外部检查,每三年作一次内外部检验,每六年作一次全面检验。

30、压力容器安全附件:安全阀,压力表,液位计

31、停车开车程序:停车通知,监察组监察,维修组维修,监察组监察,开车组通知有关组,开车组开车。

32、容器使用期间定期试验的压力,普遍认可的是正常工作压力的1.5倍。

33、在大型机械作业中,往往是许多人员作业在同一设备上。绝大多数工厂都赞同集体锁定的方法,即只有机修监察的锁置于开关盒上,所有机修人员都把自己的标签粘贴在锁上。只有机修人员本人可以移除自己的标签,直到所有标签都移除后,机修负责人方能开锁。34、

化工安全工程概论

化工安全工程概论

化工安全工程概论

35、升压的概念:锅炉点火后,受热面被加热,水冷壁和对流管束中不断产生蒸汽,由于主蒸汽阀门关闭,压力不断升高,此即为升压过程。

并炉的概念:当两台或两台以上锅炉共用一条蒸汽母管或接入同一分汽缸时,点火升压锅炉与母管或分汽缸联通称为并炉。

36、4.停炉保养:(1)干法保养(2)湿法保养(3)热法保养

37、三、锅炉常见事故及处理

1.水位异常2.汽水共腾汽水共腾是锅筒内水位波动幅度超出正常情况,水面翻腾程度异常剧烈的一种现象。3.燃烧异常4.承压部件损坏

38、四、锅炉给水安全

1.水中杂质危害及水处理2.水垢的危害及清除目前,清除水垢有手工除垢、机械除垢、化学除垢三种方法。

39、三、压力容器破坏形式和缺陷修复

1.压力容器破裂(1)韧性破裂(2)脆性破裂(3)疲劳破裂(4)应力腐蚀破裂(5)蠕变破裂2.压力容器缺陷修复(1)打磨法(2)补焊和堆焊方法(3)局部挖补或部分更换法(4)层板包扎加固法(5)堵孔

40、1.安全状况等级评定原则

现行容规规定:安全状况等级为1、2级可继续使用,下次检验周期为6年;安全状况等级为3级可继续使用,下次检验周期为3~6年;安全状况等级为4级应监控使用,其检验周期由检验机构确定,累计监控使用时间不得超过3年;但液化气体罐车、槽车不允许继续使用;5级应对缺陷进行处理,否则不得继续使用。

①静载设计压力为10~32MPa的化工工艺管道和氨蒸发器、水冷排、换热器等设备和静载工作压力为10~32MPa的蛇管、回弯管;

②工作介质温度-20~370℃的高压工艺管道。

41、四、高压管道技术检验1.外部检查2.探查检验3.全面检验

42、三、动机械安全防护1.防止人的不安全行为2.提高动机械的安全可靠性3.预防人身伤害的防护装置或设施

43、三、触电防护技术和措施1.绝缘2.屏护和间距3.保护接地或接零

引起上述各种症状的电流并非某一确定值,而是某一确定的范围。能引起人体感觉的最小电流值称为感知阈值。男性平均感知阈值约为1.1mA,女性约为0.7mA。人能自主摆脱带电导体的最大电流值称为摆脱阈值。男性平均摆脱阈值约为16mA,女性约为10.5mA。室颤阈值是引起心室颤动的最小电流值。由于心室颤动极易使人致命,可以认为室颤阈值是最小致命电流值。

44、四、触电急救

1.急救原则(1)坚定急救意识(2)抓紧抢救时机2.迅速脱离电源3.现场急救措施(1)触电者伤害不严重

如果只是四肢麻木,全身无力,而神志还清醒,或者虽一度昏迷但没失去知觉者,可使其就地休息1~2h,并严密观察。

(2)触电者伤害较严重

心脏虽跳动,但无知觉无呼吸者,应立即进行人工呼吸;如有呼吸而心脏停止跳动者,应立即采用人工体外挤压法进行救治。

(3)触电者伤害很严重

心脏和呼吸都已停止,两眼瞳孔放大,此时,必须同时采取口对El的人工呼吸和人工体外挤压两种方法救治,而且要有充分耐心坚持下去,尽可能坚持抢救6h以上,直到把人救活或确诊已经死亡为止。如果决定送医院救治,在途中切不可中断急救措施。

(4)触电者有外伤

可采用食盐水或温开水冲洗伤口并用酒精消毒后包扎,防止创伤表面受细菌感染。如伤口出血,要设法止血。

在抢救触电者时,严禁注射强心针。人体触电时心脏在电流作用下出现颤动和收缩,脉搏跳动微弱,血液传播混乱。这时注射强心针只会加剧对心脏的刺激。

45、(概念)腐蚀是指材料在周围介质中(最常见的是气体和液体)的作用下由于化学变化、电化学变化和物理溶液的作用下产生的破坏。化学腐蚀和电化学腐蚀的不同之处,化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成的破坏。工业中常见的化学腐蚀有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀等。金属材料与电解质溶液接触时,由于不同组分或组成的金属材料之间形成原电池,其阴、阳两极之间发生的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解,造成材料失效。这一过程称为电化学腐蚀。

46、四、氢损伤氢损伤包括氢腐蚀与氢脆,是由于氢的作用引起材料性能下降的一种现象。

47、一、应力腐蚀概念

金属或合金在应力,特别是拉伸应力的作用下,又处在特定的腐蚀环境中,材料虽然在外观上没有多大变化,如未产生全面腐蚀或明显变形,但却产生了裂纹。这种现象称作应力腐蚀裂纹。

48、一、电参数监测法

1.电阻法2.极化阻力法对电解液中正在腐蚀的金属施加一个小的电压,会产生一定的电流,电压与电流的比值称为极化阻力。3.电位法腐蚀状况与腐蚀电位存在一定关系,该法通过电位测量可确定腐蚀程度与腐蚀类型。电位法可用于局部腐蚀与均匀腐蚀的监测,但不能提供总腐蚀和腐蚀速度的准确数据。4.涡流技术

49、防腐设计的合理性原则:避免不均匀性和多项性。阴极保护有外加电流法和牺牲阳极法两种。牺牲阳极法又称作护屏保护,它是将电极电位较负的金属与被保护金属连接构成腐蚀电池。电位较负的金属(阳极)在腐蚀过程中流出的电流抑制了被保护金属的腐蚀

50、影响缓蚀效率的因素有温度和浓度

金属表面保护层有衬里金属层、表面合金化金属层、化学镀金属层、离子镀金属层、喷镀金属层、热浸镀金属层、电镀金属层等多种类型。

51、气蚀(气缚)被输送的液料在入口处产生气化现象,又在泵内被增压,势必形成液体,于是原来气泡的位置造成局部真空,而周围的液体就会以极高的速度冲击过来,这样一方面离心泵就达不到原来的流量破坏了泵的正常工作。

另一方面,液体剧烈冲击叶片和转轴,也会造成泵体的颤动,并且很快将叶片和转轴损毁,这种现象叫做离心泵的气傅

蒸汽云爆:发生泄漏时,可燃气体、蒸汽或夜雾与空气混合形成可燃蒸汽云。可燃蒸汽云点燃后,若火焰燃烧速度加速到足够高并产生显著的超压,则形成蒸汽云爆。构筑物:就是不具不饱含或不提供人类居住功能的建筑物(水利工程外).