二、摩擦與撞擊

機器上的軸承等轉(zhuǎn)動部件，應(yīng)保證有良好的潤滑及時加油，并經(jīng)常清除附著的可燃污垢，機件摩擦部分錘子、扳手等工具應(yīng)用鈹青銅或鍍銅的鋼制作為防止金屬零件等落入設(shè)備或粉碎機里，在設(shè)備進料前應(yīng)裝磁力離析器，不宜使用磁力離析器的如特危險的硫、碳化鈣等的破碎，應(yīng)采用惰氣保護三、絕熱壓縮

絕熱壓縮的點燃現(xiàn)象，在柴油機中廣為應(yīng)用。在爆炸性物質(zhì)的處理中，如果其中含有微小氣泡時，有可能受到絕熱壓縮，導(dǎo)致意想不到的爆炸事故。爆炸性物質(zhì)的分類

I類：礦井甲烷；Ⅱ類：工廠爆炸性氣體、蒸氣、薄霧；Ⅲ類：爆炸性粉塵、易燃纖維。爆炸性氣體分級

礦井甲烷為Ⅰ級；工廠爆炸性氣體分成三級，即ⅡA、ⅡB、ⅡC；這些物質(zhì)按其引燃溫度的不同又分為T1、T2、T3、T4、T5、T6六組

爆炸性粉塵分級爆炸性粉塵（包括易燃纖維）按其物理性質(zhì)分為ⅢA、ⅢB兩級；按自燃溫度分為T1-1、T1-2、T1-3三組。氣體爆炸危險環(huán)境的分區(qū)

0級區(qū)域（簡稱0區(qū)）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物連續(xù)地、短時間頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所。1級區(qū)域（簡稱1區(qū)）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物有可能出現(xiàn)的場所。2級區(qū)域（簡稱2區(qū)）：在正常情況下，爆炸性氣體混合物不能出現(xiàn)，僅在不正常情況下偶而短時間出現(xiàn)的場所。粉塵爆炸危險環(huán)境的分區(qū)10級區(qū)域：在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物，可能連續(xù)地、短時間內(nèi)頻繁地出現(xiàn)或長時間存在的場所。11級區(qū)域：在正常情況下，爆炸性粉塵或可燃纖維與空氣的混合物不能出現(xiàn)，僅在不正常的情況下偶而短時間出現(xiàn)的場所。防爆電氣設(shè)備的分類

防爆電氣設(shè)備的防爆標(biāo)志及選型

電氣設(shè)備I類隔爆型，標(biāo)志為dI；Ⅱ類隔爆型B級T3組其標(biāo)志為dⅡBT3；Ⅱ類本質(zhì)安全型Ia級B級T5組，其標(biāo)志為iaⅡBT5。主體為增安型，其他部件為隔爆型B級T4組，則其標(biāo)志為edⅡBT4。第二節(jié)靜電及其控制

工業(yè)中，常見的靜電產(chǎn)生的情況有：通過管道抽吸不導(dǎo)電的液體、混合不能互溶的液體、用空氣輸送固體和泄漏的蒸氣與沒有接地的導(dǎo)體接觸。第二節(jié)靜電及其控制工廠中，對于可能存在可燃性蒸氣的操作，電荷積累超過0.1mJ就被認(rèn)為是危險的。該電量的靜電很容易產(chǎn)生，在地毯上行走所產(chǎn)生的靜電積累平均為20mJ，電壓超過了幾千伏。一、靜電的產(chǎn)生

根據(jù)雙電層概念，在兩物質(zhì)緊密接觸后分離，當(dāng)其接觸間距達到或小于25×10-8cm時，在其接觸的界面上會產(chǎn)生電子的轉(zhuǎn)移，失去電子的物質(zhì)帶正電，得到電子的物質(zhì)帶負(fù)電。電子的轉(zhuǎn)移是靠“逸出功”來實現(xiàn)的?！耙莩龉Α?/p>

就是一個自由電子從金屬內(nèi)轉(zhuǎn)移到金屬外所需做的功，也稱為功函數(shù)，用來表示，單位為電子伏特（eV）。一般金屬的功函數(shù)在3—5eV之間。“逸出功”逸出功高者帶負(fù)電（獲得電子），低者帶正電（失去電子）。A、B兩金屬板由于逸出功不同，當(dāng)緊密接觸分離后就帶上了靜電荷。靜電帶電序列表

表中偏（+）端的功函數(shù)低，偏（-）端的功函數(shù)高，亦即是說處于前者的物質(zhì)帶正電，后者帶負(fù)電。二、靜電的積聚及其影響因素

（一）靜電的積聚接觸和摩擦帶電雙層帶電感應(yīng)帶電輸送帶電（二）靜電積聚的影響因素

1.電阻率在研究固體帶靜電時，用表面電阻率研究液體帶靜電時，則用體電阻電阻率高的物體其導(dǎo)電性差，電子難以流失，自身也不易獲得電子；電阻率低的物質(zhì)，導(dǎo)電性能好，電子獲得和流失均較容易。1.電阻率電阻率在1011—1015·cm者，極易積聚靜電，危害較大，是防靜電的重點；至于電阻率大于1015·cm者，不易產(chǎn)生靜電，但若一旦產(chǎn)生靜電，也較難消除。2.介電常數(shù)

介電常數(shù)也稱電容率，它同電阻率一起決定著靜電產(chǎn)生的結(jié)果和狀態(tài)。當(dāng)流體的相對介電常數(shù)超過20，不論是管道連續(xù)輸送還是貯運，當(dāng)有接地裝置時都不會產(chǎn)生靜電積聚。3.靜電消散的半衰期t1/2

靜電愈不容易泄漏，危險性愈大。通常取帶電體上靜電電量泄漏到原來一半所需要的時間叫靜電消散半衰期。半衰期是判斷靜電積聚的重要參數(shù)，靜電半衰期t1/2＜0.012s的，可以認(rèn)為其靜電的積聚是安全的。三、靜電放電

傳播電極放電

接地導(dǎo)電體接近由導(dǎo)電體做襯里的帶電絕緣體時的放電。這些放電都具有較高的能量，能引燃可燃性氣體和粉塵。尖端放電

是發(fā)生在粉塵堆圓錐表面上的一種電極型放電。高電阻率的粉塵（>1010ohmm）粗糙顆粒的粉塵（直徑>1mm）具有高電荷質(zhì)量比的粉塵充裝速度大于0.5kg/s。電刷放電

電弧放電

是來自粉塵上方空氣中的云團放電。由實驗得知，類似閃電的放電，在體積小于60m3的容器或直徑小于3m的塔中是不會發(fā)生的。電暈放電

同電刷放電類似。電極導(dǎo)體有尖點。來自這種電極的放電具有足夠的能量能引燃最敏感的氣體。四、流動電流

流動電流IS是流動的液體或固體將電子由一個表面轉(zhuǎn)移至另一個表面所產(chǎn)生的電子流動。當(dāng)液體或固體流經(jīng)管道（金屬或玻璃）時，靜電在流動的物質(zhì)上產(chǎn)生。該電流同電路中的電流類似。松弛時間

松弛時間是電荷被泄漏驅(qū)散所需要的時間五、靜電電壓差

圖6-4流體流動導(dǎo)致的加料管線上電荷的聚積

從金屬管線接地至玻璃管末端的電壓，由以下公式計算：例6-1

六、電荷平衡

擁有數(shù)個進、出口管線的容器六、電荷平衡

對于這類系統(tǒng)，需要用電荷平衡來建立電荷和積累的能量的時間函數(shù)。通過考慮流入的電流、流出的液體所攜帶的電荷，以及由于松弛所導(dǎo)致的電荷損失，來建立電荷平衡。例6-2

將甲苯充裝入50,000gal的大型容器內(nèi)。當(dāng)容器充滿一半時，計算充裝操作期間的Q和J，其中：F=100gpm；IS=1.5×10-7amp；液體傳導(dǎo)率=10-14mho/cm；介電常數(shù)=2.4。例6-3

圖6-7顯示了一個內(nèi)嵌的汽水閥將水由過程流體中移走。請計算：（1）當(dāng)容器內(nèi)液體剛好達到溢出線時的Q和J，容器初始為空。（2）平衡條件（t=）下的Q和J.（3）如果平衡條件達到后就停止流動，將積累的電荷減少到平衡電荷的一半所需的時間。（4）在平衡條件下，隨放電而移走的電荷。已知：容器體積=5gal；甲苯流動速率=100gpm；流動電流IS=1.5×10-7amp（由于管線內(nèi)的過濾器而產(chǎn)生高值）；液體導(dǎo)電率=10-14mho/cm；介電常數(shù)=2.4；初始容器電荷=2×10-7庫侖七、靜電的危害

例6-4

當(dāng)向槽車中裝苯時產(chǎn)生靜電，測得靜電壓為1000V，電容為1.0×10-9F，如發(fā)生靜電放電，問放電能量能否引起苯的燃燒或爆炸?圖6-8最小引燃能與靜電放電能量的比較

⑵電擊傷害

生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的靜電所引起的電擊一般不致直接使人致命，但由此造成二次事故，如電擊使人墜落或摔倒，或引起工作人員精神緊張，妨礙工作，甚至產(chǎn)生其他危害，是不能忽視的。⑶妨礙生產(chǎn)

易于形成高靜電位的單元操作

高電阻率液體如二硫化碳、苯、汽油等在管道輸送或自容器轉(zhuǎn)注時。壓縮或液化氣體，自噴嘴或裂縫噴出，尤其當(dāng)含有雜質(zhì)（包括乳化液或懸浮固體）時。某些粉體在管道中輸送時。高電阻物料在攪拌、過濾、壓碎、研磨、過篩時。傳動帶傳動、皮帶輸送時。二物料壓緊、剝離，膠片涂片時等。八、靜電的控制

（一）從工藝上控制靜電產(chǎn)生1.合理設(shè)計與選材利用靜電序列表，盡可能選用相互摩擦或接觸的兩種物質(zhì)的帶電序列位置接近，以降低靜電產(chǎn)生；使物料與不同材料制成的設(shè)備相接觸，產(chǎn)生不同電性的靜電．以消除物料所帶靜電。

1.合理設(shè)計與選材2.松弛

2.松弛在實際情況中，發(fā)現(xiàn)控制時間等于或大于所計算得到的松弛時間的1.5倍，該時間對于消除電荷積累來說足夠了。因此，“兩倍松弛時間”準(zhǔn)則提供的安全系數(shù)為4。3.控制流速

4.控制雜質(zhì)和水分

在油品輸送過程中，當(dāng)油料帶有水分時，必須將流速限制在1m/s以下，否則，將會產(chǎn)生危險的靜電。5.控制溫度

當(dāng)不同溫度油品混和時，由于溫差，出現(xiàn)擾動也會產(chǎn)生靜電。（二）泄漏導(dǎo)走靜電

1.空氣增濕在工藝條件允許的情況下，增加空氣相對濕度可以降低靜電非導(dǎo)體的絕緣性。一般相對濕度在80％時幾乎不帶靜電，在70％時就能減少帶靜電的危險。2.加抗靜電劑

加入抗靜電劑使靜電非導(dǎo)體增加吸濕性或?qū)щ娦裕瑥亩淖兾镔|(zhì)的電阻率，加速靜電荷的泄漏。在傳動帶上涂一層工業(yè)甘油（50％），由于吸濕使皮帶表面形成一層水膜，也可達到防靜電目的。3.靜電接地或連接

靜電接地是將帶電物體的電荷通過接地導(dǎo)線迅速引入大地，避免出現(xiàn)高電位，這是消除對地電位差的一個基本措施。但它只能消除帶電導(dǎo)體表面的自由電荷，對非導(dǎo)體的靜電荷，效果是不大的。應(yīng)靜電接地的一般對象

3.靜電接地或連接3.靜電接地或連接圖6-10閥門、管道和法蘭的連接方法

3.靜電接地或連接圖6-11玻璃襯里容器接地

圖6-12插入管是為了避免自由下落和靜電電荷的積聚

4.浸漬管

延伸的管線，有時也叫做浸漬腿，或浸漬管，減少了當(dāng)液體被允許自由下落時的靜電積聚。然而當(dāng)使用浸漬管時，必須十分小心，要防止充裝停止時，液體因虹吸而倒流出來。5.靜置存放

裝料時液面電壓峰值常出現(xiàn)在停泵后5—10s時間內(nèi)，然后逐步衰減，其過程隨油品不同而異，因此停泵后不許馬上檢測、取樣。（三）采用中和電荷的方法

這類方法主要是裝靜電消除器(也叫靜電中和器)。靜電中和器就是能產(chǎn)生相反電荷離子的裝置。由于產(chǎn)生了相反電荷離子，物體上的靜電荷得到相反符號電荷的中和，從而消除靜電的危害。（四）人體防靜電

1.人體防靜電措施在工作時穿防靜電工作鞋，電阻應(yīng)小于1×108；禁止穿羊毛或化纖厚襪；穿防靜電工作服或手套和帽子，不穿厚毛衣，可穿棉制品服裝。1.人體防靜電措施在人體必須接地的場所，應(yīng)有金屬接地棒，當(dāng)手接觸時即可導(dǎo)走人體靜電。坐著工作，可在手腕上佩帶接地腕帶等。2.導(dǎo)電工作地面

產(chǎn)生靜電場所的工作地面應(yīng)是靜電的導(dǎo)體，其泄漏電阻既要小到防止人體積聚靜電，又要考慮不會由于誤觸動力電導(dǎo)致人體傷害。導(dǎo)電性地面通常指電阻率在106·m以下的材料制成的地面。2.導(dǎo)電工作地面定時灑水方法使混凝土地面、嵌本地板濕潤，使橡膠、塑料貼面及油漆地面形成水膜，增加導(dǎo)電性。每班灑水至少1—2次，當(dāng)空氣相對濕度在30％以下時應(yīng)多灑幾次。3.安全操作

在工作中盡量不做與人體靜電放電有影響的事，如在工作場所不穿脫衣服鞋帽等。在有靜電危險場所操作、巡視、檢查等活動時，不得攜帶與工作無關(guān)的金屬物品，如鑰匙、硬幣、手表、戒指等。第三節(jié)惰化

惰化是把惰性氣體加入到可燃性混合氣體中，使氧氣濃度減少到極限氧濃度（LOC）以下的過程。惰性氣體通常是氮氣或二氧化碳，有時也用水蒸汽。對于大多數(shù)氣體，LOC大約為10%，對于大多數(shù)粉塵，LOC大約為8%。第三節(jié)惰化惰化最初是用惰性氣體吹掃容器，以使氧氣濃度降至安全濃度以下。通常使用的控制點比LOC低4%，也就是說，如果LOC為10%，那么控制點就是氧氣濃度為6%。第三節(jié)惰化真空惰化壓力惰化壓力-真空聯(lián)合惰化使用不純的氮氣進行真空和壓力惰化吹掃惰化虹吸惰化1.真空惰化

真空惰化的步驟對容器抽真空直到達到需要的真空為止用諸如氮氣或二氧化碳等惰性氣體來消除真空，直到大氣壓力重復(fù)步驟⑴和⑵，直到達到所需要的氧化劑濃度。圖6-13真空惰化循環(huán)

1.真空惰化假設(shè)遵守理想氣體狀態(tài)方程，每一壓力下的總摩爾數(shù)為：

低壓PL和高壓PH下氧的摩爾數(shù)通常使用Dalton定律計算：1.真空惰化當(dāng)真空被純氮氣消除后，氧的摩爾數(shù)與在真空狀態(tài)下的一樣，氮氣的摩爾數(shù)增加。新的（低的）氧濃度為：1.真空惰化如果真空和惰化消除過程重復(fù)進行，第二次惰化后的濃度為：

j次惰化循環(huán)后（即真空和消除）的濃度，由下面的普遍性方程給出：1.真空惰化每一次循環(huán)所添加的氮氣的總摩爾數(shù)為一常數(shù)。j次循環(huán)后，氮氣的總摩爾數(shù)為：例6-5

2.壓力惰化

容器通過添加帶壓的惰性氣體而得到壓力惰化。添加的氣體擴散并遍及整個容器后，與大氣相通，壓力降至周圍環(huán)境壓力。將氧化劑濃度降至所期望的濃度可能需要一次以上的壓力循環(huán)。2.壓力惰化2.壓力惰化因為容器是使用純氮氣加壓，因此，在加壓過程中氧氣的摩爾數(shù)不變，但摩爾百分比含量減少。在降壓過程中，容器內(nèi)氣體組成不變，但總摩爾數(shù)減少。因而，氧氣的摩爾百分比含量不變。2.壓力惰化壓力惰化較真空惰化的優(yōu)點是潛在的循環(huán)時間減少了。加壓過程比相對較慢的制造真空的過程要快的多。另外，隨著絕對真空的減少，真空系統(tǒng)的容量急劇減少。然而，壓力惰化需要較多的惰性氣體。

例6-6

3.壓力-真空聯(lián)合惰化

某些情況下，壓力和真空兩者可同時使用來惰化容器。計算過程依賴于是否容器被首先抽空或加壓。圖6-15初始加壓的真空-壓力惰化

3.壓力-真空聯(lián)合惰化

這種情況下，循環(huán)的開始定義為初始加壓的結(jié)束。如果初始氧氣摩爾百分比為0.21，初始加壓后的氧氣摩爾百分比由下式給出：

3.壓力-真空聯(lián)合惰化在該點處，剩余的循環(huán)與壓力惰化相同；然而，循環(huán)的次數(shù)j為初始加壓后的循環(huán)次數(shù)。圖6-16初始抽真空的真空-壓力惰化

3.壓力-真空聯(lián)合惰化這種情況下，循環(huán)的開始定義為初始抽真空的結(jié)束。該點處的氧氣摩爾百分比與初始摩爾百分比相同。另外，剩余的循環(huán)同真空惰化操作相同，然而，循環(huán)次數(shù)j是初始抽真空后的循環(huán)次數(shù)。4.使用不純的氮氣進行真空和壓力惰化

為真空和壓力惰化而建立的方程，僅能應(yīng)用于純氮氣的情況。如今的許多氮氣分離過程并不能提供純凈的氮氣，它們提供的氮氣典型值為98%及以上。4.使用不純的氮氣進行真空和壓力惰化假設(shè)氮氣中含有恒定摩爾百分比為yoxy的氧氣。對于壓力惰化過程，初次加壓后，氧氣的總摩爾數(shù)為初始摩爾數(shù)加上包含在氮氣中的氧氣的摩爾數(shù)，其值為：4.使用不純的氮氣進行真空和壓力惰化初次加壓后，容器內(nèi)的總摩爾數(shù)由方程6-13給出。因此，該循環(huán)結(jié)束后氧氣的摩爾百分比為：4.使用不純的氮氣進行真空和壓力惰化對于第j次壓力循環(huán)后的氧氣濃度，該結(jié)果可普遍化為以下遞歸方程和普遍化方程：5.各種壓力和真空惰化過程的優(yōu)缺點

壓力惰化較快，因為壓力差較大；然而，壓力惰化比真空惰化需要使用更多的惰性氣體。真空惰化使用較少的惰性氣體，因為氧氣濃度主要由抽真空來減少。當(dāng)真空和壓力聯(lián)合惰化時，同壓力惰化相比，使用的氮氣較少，尤其是如果初始循環(huán)為真空循環(huán)時。6.吹掃惰化

吹掃惰化過程是在一個開口處將惰化氣體加入到容器內(nèi)，并從另外一個開口處將混合氣體從容器內(nèi)抽出到環(huán)境中。當(dāng)容器或設(shè)備沒有針對壓力或真空劃分等級時,通常使用該惰化過程；惰化氣體在大氣環(huán)境壓力下被加入和抽出。6.吹掃惰化假設(shè)氣體在容器內(nèi)完全混合、溫度和壓力為常數(shù)。在這些條件下，排出氣流的質(zhì)量或體積流率等于進口氣流。容器周圍的物質(zhì)平衡為:6.吹掃惰化進入容器的氧化劑的質(zhì)量或體積流量是C0Qv，流出的氧化劑流量是CQv。方程重新整理和積分得：6.吹掃惰化將氧化劑濃度從C1減少至C2，所需要的惰性氣體的體積為CQv，使用方程6-26計算：對于許多系統(tǒng)，C0=0。

例6-7

7.虹吸惰化

如例6-7所說明的，吹掃惰化過程需要大量的氮氣。當(dāng)惰化大型容器時，代價會很高。使用虹吸惰化可使這種類型的惰化費用降至最低。7.虹吸惰化虹吸惰化過程一開始將容器用液體充滿，所使用的液體是水，或其它任何能與容器內(nèi)的產(chǎn)品互溶的液體。惰化氣體隨后在液體排出容器時加入到容器的氣相空間。惰化氣體的體積等于容器的體積，惰化速率等于液體體積排放速率。7.虹吸惰化在使用虹吸惰化過程中，首先是將容器中充滿液體，然后，使用吹掃惰化過程將氧氣從剩余的頂部空間移走。使用該方法，對于額外的吹掃惰化，僅需要少許額外的費用就能將氧氣濃度降低至低濃度。第四節(jié)可燃性圖表及其應(yīng)用

一、可燃性圖表

四個關(guān)鍵點純凈的氧氣純凈的氮氣純凈的燃料氣純凈的空氣三條線空氣線LOC線化學(xué)劑量組成線一個區(qū)域可燃區(qū)域由可燃性圖表，可得出以下結(jié)論：

如果兩種氣體混合物R和S混合在一起，那么得到的混合物的組成位于可燃性圖表中連接點R和點S的直線上。最終混合物在直線上位置依賴于相結(jié)合的混合物的相對摩爾數(shù)：如果混合物S的摩爾數(shù)較多，那么混合后的混合物的位置就接近于點S。在混合期間不發(fā)生反應(yīng)，摩爾數(shù)不變，因此，組分A的摩爾平衡為：組分C的質(zhì)量平衡為：將方程6-31代入方程6-32并重新整理，得到相同，將方程6-31代入方程6-32，得到：由可燃性圖表，可得出以下結(jié)論：如果混合物R被混合物S連續(xù)稀釋，那么混合后的混合物的組成將在可燃性圖表中連接點R和點S的直線上移動。隨著稀釋的不斷進行，混合物的組成越來越接近于點S。最后，無限稀釋后，混合物的組成將位于點S。由可燃性圖表，可得出以下結(jié)論：對于組成點落在穿越相對應(yīng)的一種純組分的頂點的直線上的系統(tǒng)來說，其它兩組分將沿該直線的全部長度以固定比存在。通過讀取位于化學(xué)組成計量線與經(jīng)過LFL的水平線的交點處氧氣的濃度可以估算LOC。對于這種情況，組分A和B沿直線所顯示的比率是常數(shù)，大小如下：可燃性圖表的確定

可燃性圖表的確定可燃性圖表首先，乙烯的燃燒區(qū)域比甲烷的燃燒區(qū)域大的多；乙烯的UFL非常高。其次，在燃燒區(qū)域的上部燃料較豐富的部分，燃燒產(chǎn)生大量的黑煙。最后，燃燒區(qū)域的下邊界大多數(shù)情況都是水平的，且近似于LFL。燃燒區(qū)域的估算

方法1：已知空氣中的燃燒極限、LOC和在氧氣中的燃燒極限，估算方法如下：以點的形式將空氣中的燃燒極限畫在空氣線上。以點的形式將氧氣中的燃燒極限畫在氧氣軸上。在氧氣軸上確定化學(xué)組成劑量點，由該點開始到100%的氮氣頂點繪制化學(xué)組成劑量線。在氧氣軸上定位LOC，繪制平行于燃料軸的直線直到該直線與化學(xué)組成劑量線相交。在交點處繪制一點。連接所顯示的所有點。燃燒區(qū)域的估算方法2：已知空氣中的燃燒極限和LOC，估算方法如下：使用方法1中的步驟1，3和4。該情形下，僅連接燃燒區(qū)域前端的點。

燃燒區(qū)域的估算方法3：已知空氣中的燃燒極限，估算方法如下：使用方法1中的步驟1和3。估算LOC，這僅僅是估算，通常（并不總是）給出的LOC值是保守的。二、可燃性圖表的應(yīng)用

更加優(yōu)化的過程（1）

首先將空氣充入容器，直到到達空氣化學(xué)計量線上位于UFL上方的點為止。然后，充入氮氣，最后再充入空氣。這種方法避免了可燃區(qū)域的前端。更加優(yōu)化的過程（2）氮氣首先注入該容器，氣體組成將沿AS線變化，持續(xù)注入氮氣，直到容器充滿純凈的氮氣為止。更加優(yōu)化的過程（3）氮氣首先注入該容器，氣體組成將沿AS線變化，直到點S為止。然后導(dǎo)入空氣，氣體組成將沿圖中的線SR變化。3種優(yōu)化方法的比較第一種：當(dāng)純凈空氣與容器內(nèi)富含燃料的混合氣混合時，會在進口處形成可燃性混合物?？扇夹詧D表僅反映了容器內(nèi)的平均氣體組成。3種優(yōu)化方法的比較第二種：這需要大量的氮氣和費用。第三種：可避免可燃區(qū)域，確保了容器準(zhǔn)備過程的安全性。確定S的位置（1）

點S可由連接純凈空氣點R和LFL與化學(xué)計量燃燒線的交點M的直線來近似。

確定點S處的氣體組成

知道點R和M處的氣體組成，并計算點S處的氣體組成。令A(yù)代表燃料，C代表氧氣。xAR=0，xAM=LFL%，xAS是未知的OSFCxCM=z(LFL)，xCR=21%，xCS=0

確定S的位置（2）通過將直線自點R處延長，并通過LOC與化學(xué)計量線交點來估算點S處的燃料濃度。預(yù)測的準(zhǔn)確性預(yù)測燃料濃度是近似的；通常是比較保守的，所預(yù)測的燃料濃度比實驗得到的OSFC的值小。對于甲烷，其LFL為5.3%，z為2。因此方程6-38預(yù)測的OSFC為10.7%。實驗得到的OSFC的值為14.5%使用LOC的實驗值12%，由方程6-39得到的OSFC為14%。容器投入使用的過程

容器投入使用的過程容器內(nèi)開始充滿了空氣，位于點A處。充入氮氣直至到達點S。然后充入燃料，沿SR線移動，直至達到點R。問題是確定點S處的氧氣（或氮氣）濃度。在役氧氣濃度代表了圖中點S處的剛好避免可燃區(qū)域的最大氧濃度，含有少許安全裕度。估算ISOC（1）使用LFL與化學(xué)計量燃燒線的交點。從三角形的上部頂點（R）開始畫線，并通過該交點，一直與氮氣軸相交。估算ISOC（1）令A(yù)代表燃料，C代表氧氣。xAM=LFL%，xAR=100，xAS=0，xCM=z(LFL%)，xCR=0，xCS是未知的ISOC。點S處的氮氣濃度等于100―ISOC。

估算ISOC（2）使用最小氧濃度與化學(xué)劑量燃燒線的交點，也能得到估算ISOC的計算式。解析解為：第五節(jié)通風(fēng)

一、露天工廠露天工廠的平均風(fēng)速高，能安全地稀釋工廠內(nèi)可能存在的揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)的泄漏。二、非露天工廠

通風(fēng)系統(tǒng)由風(fēng)扇和輸送管道組成，可分為正壓通風(fēng)和負(fù)壓通風(fēng)。最好的通風(fēng)系統(tǒng)是負(fù)壓系統(tǒng)，風(fēng)扇位于系統(tǒng)排氣末端，將空氣抽出去。這確保了來自工作場所的空氣從抽吸口進入到系統(tǒng)中來，而不是將受污染的空氣經(jīng)排放口從管道系統(tǒng)進入到工作場所。圖6-33正壓和負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)間的區(qū)別

（一）局部通風(fēng)

局部通風(fēng)最普遍的例子就是通風(fēng)櫥。通風(fēng)櫥是一種完全將污染源封起來，或者使空氣以某種方式運動起來，以致于將污染物運送到排放設(shè)備的系統(tǒng)。

圖6-34標(biāo)準(zhǔn)的實用實驗室通風(fēng)櫥

（一）局部通風(fēng)通風(fēng)櫥內(nèi)的氣流高度依賴于窗口的位置。保持窗口最低限度地打開幾厘米很重要，這樣能確保有足夠的新鮮空氣。同樣，窗口不應(yīng)該全部打開，因為污染物有可能會漏出。通風(fēng)櫥后面的隔板，確保污染物自工作表面和后面的較低拐角處移走。（一）局部通風(fēng)另外一種實驗室通風(fēng)櫥是旁路通風(fēng)櫥，對于這種設(shè)計，旁路空氣通過通風(fēng)櫥頂部的格柵供給。這確保了利用新鮮空氣清除通風(fēng)櫥內(nèi)的污染物。當(dāng)通風(fēng)櫥窗口打開時就能減少旁路空氣的供應(yīng)。圖6-35標(biāo)準(zhǔn)的旁路實驗室通風(fēng)櫥

（二）稀釋通風(fēng)

如果污染物不能被置于通風(fēng)櫥中，并且必須在開放區(qū)域或空間內(nèi)使用，那么稀釋通風(fēng)是有必要的。稀釋通風(fēng)通常比局部通風(fēng)需要更多的空氣流量，運行費用很大。一、隔離和遠(yuǎn)距離操縱

（一）分區(qū)隔離在總體設(shè)計時，應(yīng)慎重考慮危險車間的布置位置。危險車間與其他車間或裝置應(yīng)保持一定的間距，充分估計相鄰車間建(構(gòu))筑物可能引起的相互影響。對個別危險性大的設(shè)備，可采用隔離操作和防護屏的方法使操作人員與生產(chǎn)設(shè)備隔離。（一）分區(qū)隔離在同一車間的各個工段，應(yīng)視其生產(chǎn)性質(zhì)和危險程度而予以隔離，各種原料成品、半成品的貯藏，亦應(yīng)按其性質(zhì)、貯量不同而進行隔離。（二）遠(yuǎn)距離操縱

某些閥門操作人員難以接近，開閉又較費力，或要求迅速啟閉，上述情況都應(yīng)進行遠(yuǎn)距離操縱。對于熱輻射高的設(shè)備及危險性大的反應(yīng)裝置，也應(yīng)采取遠(yuǎn)距離操縱。遠(yuǎn)距離操縱的方法有機械傳動、氣壓傳動、液壓傳動和電動操縱。2.安全液封

2.安全液封水封井是安全液封的一種，設(shè)置在有可燃?xì)怏w、易燃液體蒸氣或油污的污水管網(wǎng)上，以防止燃燒或爆炸沿管網(wǎng)蔓延，

圖6-40水封井示意圖

安全液封的使用安全要求

使用安全水封時，應(yīng)隨時注意水位不得低于水位閥門所標(biāo)定的位置。冬季使用安全水封時，在工作完畢后應(yīng)把水全部排出、洗凈，以免凍結(jié)。使用封閉式安全水封時，由于可燃?xì)怏w中可能帶有黏性雜質(zhì)，使用一段時間后容易黏附在閥和閥座等處，所以需要經(jīng)常檢查逆止閥的氣密性。3.單向閥圖6-41升降式單向閥圖6-42搖板式單向閥圖6-43球式單向閥

（二）防爆泄壓裝置

防止超壓的最后一種方法是安裝泄壓系統(tǒng)，以便在過大的壓力顯現(xiàn)前釋放掉液體或氣體。泄壓系統(tǒng)由泄壓裝置和與之相連的在下游安全地處理噴射出的物質(zhì)的過程設(shè)備組成。1.泄壓的概念假設(shè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生放熱反應(yīng)。如果由于冷卻水系統(tǒng)遭受破壞、閥門失效，或其它情況導(dǎo)致冷卻失敗，那么反應(yīng)器溫度將上升。隨著溫度的上升，反應(yīng)速度增加，導(dǎo)致產(chǎn)生更多的熱量。這種自加速機理，導(dǎo)致反應(yīng)失控。

圖6-45反應(yīng)失控時間壓力曲線：（A）泄放的蒸氣，（B）泄放的泡沫（兩相流動），（C）密閉的容器

基本概念設(shè)定壓力：最大允許工作壓力（MAWP）：操作壓力：累積：超壓：背壓：最大允許累積壓力：泄壓系統(tǒng)：2.泄壓裝置

（1）安全閥是為了防止設(shè)備或容器內(nèi)非正常壓力過高引起物理性爆炸而設(shè)置的。當(dāng)設(shè)備或容器內(nèi)壓力升高超過一定限度時安全閥能自動開啟，排放部分氣體，當(dāng)壓力降至安全范圍內(nèi)再自行關(guān)閉，從而實現(xiàn)設(shè)備和容器內(nèi)壓力的自動控制，防止設(shè)備和容器的破裂爆炸。圖6-48彈簧式安全閥

圖6-49杠桿式安全閥

（1）安全閥工作溫度高而壓力不高的設(shè)備宜選杠桿式，高壓設(shè)備宜選彈簧式。一般多用彈簧式安全閥。安全閥注意事項

安全閥注意事項（2）防爆片是通過法蘭裝在受壓設(shè)備或容器上。當(dāng)設(shè)備或容器內(nèi)因化學(xué)爆炸或其他原因產(chǎn)生過高壓力時，防爆片作為人為設(shè)計的薄弱環(huán)節(jié)自行破裂高壓流體即通過防爆片從放空管排出，使爆炸壓力難以繼續(xù)升高保護設(shè)備或容器的主體免遭更大的損壞，使在場的人員不致遭受致命的傷亡。（2）防爆片一個重要問題是，金屬的可擾性隨著過程壓力的變化而變化?？蓴_性能導(dǎo)致爆破片在壓力低于設(shè)定壓力時過早失