典型化工單元操作過程安全技術(shù)第一部分 流體輸送單元操作過程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，經(jīng)常需要將各種原材料、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，這些輸送過程就是物料輸送。在現(xiàn)代化工業(yè)企業(yè)中，液態(tài)、氣態(tài)等)，所采取的輸送設(shè)備也各異。一、屏護（用于電機外殼、泵的轉(zhuǎn)動部分保護外殼）屏護就是使用屏障、遮欄、護罩、箱盒等將帶電體與外界隔離。配電線路和電氣設(shè)備的帶電部分如果不便于包以絕緣或者單靠絕緣不足以保證安全的場合，可采用屏護保護。屏護裝置接地或接零。屏護裝置一般不宜隨便打開、拆卸或挪移，有時其上還應(yīng)裝有連鎖裝置（只有斷開電源才能打開。屏護裝置還應(yīng)與以下安全措施配合使用。屏護裝置應(yīng)有足夠的尺寸，并應(yīng)與帶電體之間保持必要的距離。被屏護的帶電部分應(yīng)有明顯的標志，標明規(guī)定的符號或涂上規(guī)定的顏色，遮欄、柵欄等屏護裝置上應(yīng)根據(jù)被屏護對象掛上“止步前者一般用燈光或儀表指示有電，后者采用專門裝置，當人體越過裝置可能接近帶電體時，所屏護的裝置自動斷電。圖1—1 警告牌二、電機的安全知識（接地或接零）保護接地保護接地就是將電氣設(shè)備在故障情況下可能出現(xiàn)危險電壓的金屬部分（如外殼等）用導(dǎo)線與大地做電氣連接。保護接零（外殼電網(wǎng)的零線（中性線）連接起來。保護接零的原理保護接零一般與熔斷器、自動開關(guān)等保護裝置配合，當發(fā)生碰殼短路時，短路電流就由相線流經(jīng)外殼到零線（中性線很小，所以有足夠大的故障電流使線路上的保護裝置（熔斷器等）迅速動作，從而將故障的設(shè)備斷開電源，起到保護作用三、流體輸送中的安全知識（消除流體流動中在管路中產(chǎn)生的靜電）工藝控制法工藝控制法就是從工藝流程、設(shè)備結(jié)構(gòu)、材料選擇和操作管理等方面采取措施，限制靜電的產(chǎn)生或控制靜電的積累，使之達不到危險的程度。限制輸送速度降低物料移動中的摩擦速度或液體物料在管道中的流速等工作參數(shù)，可限制靜電的產(chǎn)生。例如，油品在管道中流動所產(chǎn)生的流動電流或電荷密度的飽和值近似與油品流速的二次方成正比，所以對液體物料來說，控制流速是減少靜電電荷產(chǎn)生的有效辦法。為了不影響生產(chǎn)率，將最大允許流速定為安全流速，使物料在輸送中不超過安全流速的規(guī)定。加速靜電電荷的逸散在產(chǎn)生靜電的任何工藝過程中，總是包括著產(chǎn)生和逸散兩個區(qū)域。在靜電產(chǎn)生的區(qū)域，分離出相反極性的電荷稱為帶電過程；在靜電逸散區(qū)域，電荷自帶電體上泄漏消散。①正確區(qū)分靜電的產(chǎn)生區(qū)和逸散區(qū)，在兩個區(qū)域中可以采取不同的防靜電危害措施，增強消除靜電的效果。如在粉體物料的氣流輸送中，空送系統(tǒng)及管道是靜電產(chǎn)生區(qū)，而接受料斗、料倉是靜電逸散區(qū)。在料斗和料倉中，裝設(shè)接地的導(dǎo)電鋼柵，可有效地消除靜電。而在產(chǎn)生區(qū)裝設(shè)上述裝置，反而會增加靜電的產(chǎn)生和靜電火花的產(chǎn)生。②對設(shè)備和管道選用適當?shù)牟牧?，人為地使生產(chǎn)物體在不同材料制成的設(shè)備中流動，如物體與甲材料摩擦帶正電，與乙材料摩擦帶負電，以使得物體上的靜電相互抵消，從而消除靜電的危險。③適當安排物料的投入順序。在某些攪拌工藝過程中，適當安排加料順序，可降低靜電的危險性。例如，在某液漿攪拌過程中，先加入汽油及其它溶質(zhì)攪拌時，液漿表面電壓小于400V，而最后加入汽油，液漿表面電壓則高達10kV以上。消除產(chǎn)生靜電的附加源對于產(chǎn)生靜電的附加源，如液流的噴濺、容器底部積水受到注入流的攪拌、在液體或粉體內(nèi)夾入空氣或氣泡、粉塵在料斗或料倉內(nèi)沖擊、液體或粉體的混合攪動等，只要采取相應(yīng)的措施，就可以減少靜電的產(chǎn)生．①為了避免液體在容器內(nèi)噴濺，應(yīng)從底部注油或?qū)⒂凸苎由熘寥萜鞯撞恳好嫦隆＂跒榱藴p輕從油槽車頂部注油時的沖擊，從而減少注油時產(chǎn)生的靜電，應(yīng)改變注油管出口處的幾何形狀。這樣做對降低油槽內(nèi)液面的電位有一定的效果。③為了降低罐內(nèi)油面電位，過濾器不宜離管出口太近。一般要求從罐內(nèi)到出口有30s的緩沖時間，如滿足不了則需配置緩沖器或采取其它防靜電措施。④消除雜質(zhì)。油罐或管道內(nèi)混有雜質(zhì)時，有類似粉體起電的作用，靜電發(fā)生量將增大。⑤降低爆炸性混合物濃度。降低爆炸性混合物濃度，可消除或減輕爆炸性混合物的危險。為此，可以采用通風（抽氣）裝置，及時排除爆炸性混合物，也可以在危險防爆的目的。泄漏導(dǎo)走法泄漏導(dǎo)走法即用靜電接地的方法，使帶電體上的靜電荷能夠向大地泄漏消散。靜電接地的方式有多種，如利用工藝手段對空氣增濕、添加抗靜電劑使帶電體的電阻率下降或規(guī)定靜置的時間等，使所帶的靜電荷得以通過接地系統(tǒng)導(dǎo)入大地。一般認為，中貯放的物料其接地條件可認為是良好的。增濕 帶電體在自然環(huán)境中放置，其所帶有的靜電荷會自行逸散。逸散的快慢與介質(zhì)的表面電阻率和體積電阻率大有關(guān)系而介質(zhì)的電阻率又和環(huán)境的濕度有關(guān)提高環(huán)境的相對濕度，不只是可縮短電荷的半衰期，還能提高爆炸性混合物的最小引燃能量。加抗靜電劑 化學(xué)防靜電劑也叫防靜電添加劑。在非導(dǎo)體材料里加入抗靜電劑后，能增加材料的吸濕性或離子化傾向，使材料的電阻率降到104～106Ω·m以下。有的抗靜電劑本身有良好的導(dǎo)電性，同樣可加速靜電的泄漏，消除電荷積累的危險。圖1-2 防靜電劑30s的緩沖時間，油罐在注油過程中，從注油停止到油面產(chǎn)生最大靜電電位，也有一段延遲時間。靜電接地連接是接地措施中重要一環(huán)，其目的是使帶電體上的電荷有一條導(dǎo)入大地的通路。實現(xiàn)的辦法是靜電跨接、直接接地、間接接地等手段，把設(shè)備上的各部分經(jīng)過接地極與大地作可靠的電氣連接。①靜電接地連接系統(tǒng)的電阻是指被接地對象經(jīng)金屬容器接地支、干線，接地極到100Ω②直接接地是將金屬體與大地進行電氣上的連接，使金屬體的靜電電位接近于大地，簡稱接地。④靜電跨接是將兩個以上、沒有電氣連接的金屬導(dǎo)體進行電氣上的連接，使相互跨接電阻是組成靜電接地連接系統(tǒng)電阻值的一部分。④間接接地是將非金屬體全部或局部表面與接地的金屬緊密相連，從而獲得接地的條件。靜電中和法靜電消除器是指將氣體分子進行電離產(chǎn)主消除靜電所必要的離子（一般為正、負離子對所以必須掌握靜電消除器的特性和使用方法。四、流體輸送中危險控制要點l.液態(tài)物料輸送液態(tài)物料可借其位能沿管道向低處輸送。而將其由低處輸往高處或由一地輸往另一地(水平輸送)，或由低壓處輸往高壓處，以及為保證一定流量克服阻力所需要的壓頭，則需要依靠泵來完成。泵的種類較多，通常有往復(fù)泵、離心泵、旋轉(zhuǎn)泵、流體作用泵等四類。液態(tài)物料輸送危險控制要點如下：以防撞擊產(chǎn)生火花。設(shè)備和管道均應(yīng)有良好的接地，以防靜電引起火災(zāi)。由于采用虹吸和自流的輸送方法較為安全，故應(yīng)優(yōu)先選擇。成爆炸性混合物，且有產(chǎn)生靜電的可能。對于閃點很低的可燃液體，應(yīng)用氮氣或二氧化碳等惰性氣體壓送。閃點較高及沸點在130℃以上的可燃液體，如有良好的接地裝置，可用空氣壓送。管道受壓脫落漏料而引起火災(zāi)?？康慕拥卮胧苑漓o電聚集。同時要避免吸入口產(chǎn)生負壓，以防空氣進入系統(tǒng)導(dǎo)致爆炸或抽癟設(shè)備。2.氣態(tài)物料輸送氣體物料的輸送采用壓縮機。按氣體的運動方式，壓縮機可分為往復(fù)壓縮機和旋轉(zhuǎn)壓縮機兩類。氣態(tài)物料輸送危險控制要點如下：體時，進氣入口應(yīng)該保持一定余壓，以免造成負壓吸入空氣形成爆炸性混合物。全閥泄壓應(yīng)將危險氣體導(dǎo)至安全的地點。還可安裝壓力超高報警器、自動調(diào)節(jié)裝置或壓力超高自動停車裝置。發(fā)生水錘。氣體抽送、壓縮設(shè)備上的墊圈易損壞漏氣，應(yīng)注意經(jīng)常檢查及時換修。措施。如乙炔壓縮機同乙炔接觸的部件不允許用銅來制造，以防產(chǎn)生具有爆炸危險的乙炔銅。等安全裝置，管內(nèi)流速不應(yīng)過高。管道應(yīng)有良好的接地裝置，以防靜電聚集放電引起火災(zāi)。電氣設(shè)備，否則，應(yīng)穿墻隔離設(shè)置。150mm150mm熄火，應(yīng)采取逐漸降低氣壓。通入大量水蒸氣或氨氣滅火的措施。但氣體壓力不得低50～100Pa得用水驟然冷卻。第二部分 非均相物系分離單元操作過程化工生產(chǎn)中的原料、半成品、排放的廢物等大多為混合物，為了進行加工。得到另一相處于連續(xù)狀態(tài)，稱為連續(xù)相(或分散介質(zhì))，如霧和煙塵中的氣相、懸浮液中的液相、乳濁液中處于連續(xù)狀態(tài)的液相。從有毒有害物質(zhì)處理的角度，非均相分離過程就是這些物質(zhì)的凈化過程、吸收過程或濃縮分離過程。工業(yè)生產(chǎn)中多采用機械方法對兩相進行分離，常見的有沉降分離、過濾分離、靜電分離和濕洗分離等，此外，還有音波除塵和熱除塵等方法。過濾過程安全措施：縮空氣或惰性氣體保持壓力：取濾渣時，應(yīng)先釋放壓力。注意不要選擇臨界速度操作。制造。第三部分 加熱和傳熱單元操作過程傳熱在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用主要有創(chuàng)造并維持化學(xué)反應(yīng)需要的溫度條件、創(chuàng)造并維持單元操作過程需要的溫度條件、熱能綜合和回收、隔熱與限熱。熱量傳遞有熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射三種基本方式。實際上，傳熱過程往往不是以某種傳熱方式單獨出現(xiàn)，而是以兩種或三種傳熱方式的組合?；どa(chǎn)中的換熱通凝)。一、加熱過程安全分析：加熱過程危險性較大。裝置加熱方法一般為蒸汽或熱水加熱、載熱體加熱以及電加熱等。壓力計和安全閥。與水會發(fā)生反應(yīng)的物料，不宜采用水蒸氣或熱水加熱。車間外面。油循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)嚴格密閉，不準熱油泄漏。采用防潮、防腐蝕、耐高溫的絕緣，增加絕緣層厚度。添加絕緣保護層等措施。電感應(yīng)線圈應(yīng)密封起來，防止與可燃物接觸。電加熱器不能安放在易燃物質(zhì)附近。導(dǎo)線的負荷能力應(yīng)能滿足加熱器的要求，應(yīng)采用插頭向插座上連接方式，工業(yè)上用的電加熱器，在任何情況下都要設(shè)置單獨的電路，并要安裝適合的熔斷器。不使廠房內(nèi)存在明火。加熱鍋內(nèi)殘渣應(yīng)經(jīng)常清除以免局部過熱引起鍋底破裂。以煤粉為燃料時，料斗應(yīng)保持一定存量，不許倒空，避免空氣進入，防止煤粉爆炸；制粉系統(tǒng)應(yīng)安裝爆破片。以氣體、液體為燃料時，點火前應(yīng)吹掃爐膛，排除積存的爆炸性混合氣體，防止點火時發(fā)生爆炸。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時，應(yīng)采用惰性氣體保護。二、化工物料在加熱時應(yīng)注意物料燃點及火災(zāi)產(chǎn)生條件可燃物、助燃物和點火能源是燃燒的三個條件，也就是通常所說的燃燒三要素?？扇嘉铮耗芘c空氣中的氧或其它氧化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)（汽油、石油氣、木材。助燃物：能幫助和支持燃燒的物質(zhì)（空氣、氧氣、高錳酸鉀等。著火源：能引起可燃物發(fā)生燃燒的熱能源（花、化學(xué)熱、自然發(fā)熱等）具備一定數(shù)量和濃度的可燃物和助燃物，以及具備一定能量的點火能源，同時存在并且發(fā)生相互作用，才是引起燃燒的必要條件。缺少其中任一條件，燃燒便不會發(fā)生，其關(guān)系見圖3-1?？扇嘉餃囟龋ɑ鹪矗┛扇嘉餃囟龋ɑ鹪矗┭趸瘎ㄖ嘉铮﹫D3-1 燃燒的三個條件之間的關(guān)系三、傳熱中壓力容器安全知識從安全的重要程度角度類（其中第三類容器最為重要：第三類容器符合下列情況之一者為第三類容器：高壓容器；中壓容器（毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)；中壓儲存容器（pV≥10MPa·m3；中壓反應(yīng)容器（pV≥0.5MPa·m3；低壓容器（pV≥0.2MPa·m3；高壓、中壓管殼式余熱鍋爐；低溫液體儲存容器（V＞5m3。第二類容器符合下列情況之一且不在第（1）款之內(nèi)者為二類容器：中壓容器；低壓容器（毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)；低壓反應(yīng)容器和低壓儲存容器（易燃介質(zhì)或毒性程度為中度危害介質(zhì)；低壓管殼式余熱鍋爐；低壓搪玻璃壓力容器。傳熱中高溫危害及防治高溫作業(yè)是指工作地點具有生產(chǎn)性熱源，其氣溫高于本地區(qū)夏季室外通風設(shè)計計算溫度2℃或2℃以上的作業(yè)。高溫作業(yè)環(huán)境中存在著兩種性質(zhì)的熱，即對流熱和輻射熱。對流熱來自被加熱的空氣，輻射熱來自生產(chǎn)設(shè)備的熱源及周圍物體表面的二次輻射。高溫作業(yè)對人體產(chǎn)生的影響可使體溫、皮溫升高；水鹽代謝平衡紊亂；循環(huán)系統(tǒng)改變；消化道疾病增多；神經(jīng)系統(tǒng)受到抑制以及尿液濃縮、腎臟負擔加重等。體溫調(diào)節(jié)發(fā)生障礙。防暑措施隔熱隔熱是消除熱輻射的主要方法，指在熱源與人體之間設(shè)置阻擋熱輻射的隔熱層，消除熱輻射直接作用于人體的措施。隔熱措施可以分為兩種情況：一是對室內(nèi)熱源隔離。二是對室外熱源隔離。通風通風是消除熱流的主要方法，通風有自然通風和強制通風兩種。空氣進行交換的通風方式。綠化和清涼飲料在建筑物周圍綠化，可以降低周圍空氣溫度，減弱地面熱輻射強度，遮蔽太陽直射，形成陰涼環(huán)境，達到防暑降溫的目的。清涼飲料。在高溫下的作業(yè)人員，出汗量大，失水、失鹽，很容易中暑。培植符合衛(wèi)生要求、涼爽可口的含鹽飲料，提供給高溫作業(yè)的人員，也是防暑的一個重要措施。第四部分 吸收和精餾單元操作過程一、蒸餾過程危險性分析化工生產(chǎn)中常常要將混合物進行分離，以實現(xiàn)產(chǎn)品的提純和回收或原料的精制。對于均相液體混合物，最常用的分離方法是蒸餾。要實現(xiàn)混合液的高純度分離，需采用精餾操作。在常壓蒸餾中應(yīng)注意易燃液體的蒸餾熱源不能采用明火，而采用水蒸氣或過熱水蒸氣加熱較安全。蒸餾腐蝕性液體，應(yīng)防止塔壁、塔盤腐蝕，造成易燃液體或蒸氣逸出，遇明火或灼熱的爐壁而產(chǎn)生燃燒。蒸餾自燃點很低的液體，應(yīng)注意蒸餾系統(tǒng)的密這將會使水迅速汽化，塔內(nèi)壓力突然增高而將物料沖出或發(fā)生爆炸。啟動前應(yīng)將塔內(nèi)和蒸汽管道內(nèi)的冷凝水放空，然后使用。在常壓蒸餾過程中，還應(yīng)注意防止管道、閥門被凝固點較高的物質(zhì)凝結(jié)堵塞，導(dǎo)致塔內(nèi)壓力升高而引起爆炸。在用直接火加熱燕同時，應(yīng)防止蒸干，使殘渣焦化結(jié)垢，引起局部過熱而著火爆炸。油焦和殘渣應(yīng)經(jīng)常清除。冷凝系統(tǒng)的冷卻水或冷凍鹽水不能中斷，否則未冷凝的易燃蒸氣逸出使局部吸收系統(tǒng)溫度增高，或竄出遇明火而引燃。真空蒸餾(減壓蒸餾)是一種比較安全的蒸餾方法。對于沸點較高、在高溫下蒸餾時能引起分解、爆炸和聚合的物質(zhì)，采用真空蒸餾較為合適。如硝基甲苯在高溫下分解爆炸、苯乙烯在高溫下易聚合，類似這類物質(zhì)的蒸餾必須采用真空蒸餾的方法以降低流體的沸點。借以降低蒸餾的溫度，確保其安全。二、生產(chǎn)中職業(yè)防護1．中毒途徑（l）呼吸道吸收 工業(yè)毒物經(jīng)呼吸道吸收是最常見、最主要、最危險的途徑如：氣態(tài)毒物，煙、塵、霧的粒徑小于5μm時，亦可直接被人體吸人肺泡。4-1氣體毒物皮膚吸收 皮膚吸收可以通過完整皮膚（表皮屏障、毛囊及皮脂腺、汗等被吸收。毒物經(jīng)皮膚吸收的數(shù)量與速度，除與其脂溶性、水溶性、濃度等因素有關(guān)外，還與環(huán)境中的氣溫、氣濕、皮膚損傷程度和接觸面積等因素有關(guān)。是用被毒物污染的手直接去拿食物吃，或毒物濺入口腔中；或者是由呼吸道進入的毒物有部分粘附在鼻咽部或混在其分泌物中，借吞咽動作而進人胃腸道。經(jīng)胃腸道吸收的毒物，經(jīng)肝臟解毒后，分布到全身。三、精餾及吸收操作中防毒措施以無毒、低毒物料代替高毒物料；改革生產(chǎn)工藝和操作方法是重要的防毒措施之一；保證設(shè)備的密閉性，便有毒物質(zhì)不能散發(fā)出來造成危害，是工業(yè)生產(chǎn)中防毒的有效措施之一；將操作室與生產(chǎn)設(shè)備隔離開，也是防止毒害的有效措施之一。通風排毒措施局部送風 局部排風 全面通風個人防護措施皮膚防護 呼吸防護（過濾式、隔離式防毒呼吸器）凈化回收措施燃燒法 將高溫下能分解的有毒有害氣體燃燒凈化冷凝法 對于蒸氣狀態(tài)的有毒有害物質(zhì)，可采用冷凝法進行回收吸收法 對于能溶解于某種液體的有毒有害氣體，可采用吸收法進行回收吸附法 對于空氣中低濃度的有毒有害物質(zhì)，可以采用吸附的方法進行凈三、精餾吸收操作中噪音危害的治理防止噪聲采取措施：接代替高噪聲的鉚接，用無聲液壓代替高噪聲的錘打等；另一方面在噪聲傳播途徑上加以控制，主要采用隔聲、吸聲、消聲、減振、阻安裝消聲器也是一個辦法，如在壓力下排放氣體的管道上安裝消音器等。20~30分貝。第五部分 干燥單元操作過程干燥按其熱量供給濕物料的方式，可分為傳導(dǎo)干燥、對流干燥、輻射干燥和介電加熱干燥。干燥按操作壓強可分為常壓干燥和減壓干燥；按操作方式可分為間歇式干燥與連續(xù)式干燥。常用的干燥設(shè)備有廂式干燥器，轉(zhuǎn)筒干燥器、氣流干燥器、沸騰床干燥器、噴霧干燥器。為防止火災(zāi)、爆炸、中毒事故的發(fā)生，干燥過程要采取以下安全措施：掉，干燥室內(nèi)也不得放置容易自燃的物質(zhì)?；?qū)㈤_關(guān)安裝在室外。在干燥室或干燥箱內(nèi)操作時，應(yīng)防止可燃的干燥物直接接觸熱源，以免引起燃燒。時，一定要等到溫度降低后才能放進空氣；對易燃易爆物質(zhì)采用流速較大的熱空氣干燥時，排氣用的設(shè)備和電動機應(yīng)采用防爆的；在用電烘箱烘烤能夠蒸發(fā)易燃蒸氣的物質(zhì)時，電爐絲應(yīng)完全封閉，箱上應(yīng)加防爆門；利用煙道氣直接加熱可燃物時，在滾筒或干燥器上應(yīng)安裝防爆片，以防煙道氣混入一氧化碳而引起爆炸。循環(huán)，溫度較難控制，易造成局部過熱，引起物料分解造成火災(zāi)或爆炸。因此，在干燥過程中，應(yīng)嚴格控制溫度。霧干燥、沸騰床干燥以及滾筒式干燥中，多以煙道氣、熱空氣為干燥熱源。中，物料由于迅速運動相互激烈碰撞、摩擦易產(chǎn)生靜電；滾筒干燥過程中，刮刀有時和滾筒壁摩擦產(chǎn)生火花，因此，應(yīng)該嚴格控制干燥氣流風速，并將設(shè)備接地；對于滾筒干燥，應(yīng)適當調(diào)整刮刀與筒壁間隙，并將刮刀牢牢固定，或采用有色金屬材料制造刮刀，以防產(chǎn)生火花。用煙道氣加熱的滾筒式干燥器，應(yīng)注意加熱均勻，不可斷料，滾筒不可中途停止運轉(zhuǎn)。斗口有斷料或停轉(zhuǎn)應(yīng)切斷煙道氣并通氮。干燥設(shè)備上應(yīng)安裝爆破片。第六部分 蒸發(fā)單元操作過程蒸發(fā)按其采用的壓力可以為常壓蒸發(fā)、加壓蒸發(fā)和減壓燕發(fā)(真空蒸發(fā))。按其蒸發(fā)所需熱量的利用次數(shù)可分