化工廠設(shè)計(jì)和操作安全

第三章化工廠設(shè)計(jì)和操作平安第一節(jié)工廠的定位、選址和規(guī)劃第二節(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)化工安裝維護(hù)第六節(jié)公用工程設(shè)備平安2023/12/291一、危險(xiǎn)和防護(hù)的普通思索二、工廠的定位問題三、工廠選址的平安問題四、工廠規(guī)劃的平安問題第一節(jié)工廠的定位、選址和規(guī)劃2023/12/292第一節(jié)工廠的定位、選址和規(guī)劃一、危險(xiǎn)和防護(hù)的普通思索1.典型的一級(jí)危險(xiǎn)(一級(jí)危險(xiǎn)，在正常條件下不會(huì)呵斥人身或財(cái)富的損害，只需觸發(fā)事故時(shí)才會(huì)引起損傷、火災(zāi)或爆炸。)有以下條件存在:(1)易燃物質(zhì)；(2)熱源；(3)火源；(4)富氧；(5)緊縮物質(zhì)；(6)毒性物質(zhì)；有以下能夠性:(1)人員失誤；(2)機(jī)械缺點(diǎn)；環(huán)境條件:(1)人員、物料和車輛在廠區(qū)的流動(dòng)；(2)由于蒸氣云降低能見度等。2023/12/2932.典型的二級(jí)危險(xiǎn)(二級(jí)危險(xiǎn)是在一級(jí)危險(xiǎn)失去控制后開展成的，會(huì)造成人身或財(cái)富的直接損失。)火災(zāi)；爆炸；游離毒性物質(zhì)的釋放；跌傷；倒塌；碰撞。一、危險(xiǎn)和防護(hù)的普通思索2023/12/2943.防護(hù)危險(xiǎn)的措施對(duì)于一切上述兩級(jí)危險(xiǎn)，可設(shè)置三道防護(hù)線?！?〕第一道防護(hù)線：為理處理一級(jí)危險(xiǎn)，并防止二級(jí)危險(xiǎn)的發(fā)生。在工廠的規(guī)劃和規(guī)劃中可思索，如：根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)的風(fēng)向，把火源置于易燃物質(zhì)能夠釋放點(diǎn)的上風(fēng)側(cè)；為人員、物料和車輛的流動(dòng)提供充分的通道等。一、危險(xiǎn)和防護(hù)的普通思索2023/12/295〔2〕第二道防護(hù)線：當(dāng)二級(jí)危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)，將人身和財(cái)富損失降至最小程度。在工廠的選址和規(guī)劃方面可思索：把最危險(xiǎn)的區(qū)域與人員最常在的區(qū)域隔分開；在關(guān)鍵部位安放滅火器材等?！?〕第三道防護(hù)線：發(fā)生人身損傷事故時(shí)，提供有效的急救和醫(yī)療設(shè)備，使遭到損傷的人員得到迅速救治。一、危險(xiǎn)和防護(hù)的普通思索3.防護(hù)危險(xiǎn)的措施2023/12/296二、工廠的定位問題

化工廠定位，普通遵照以下根本原那么：(1)有原料、燃料供應(yīng)和產(chǎn)品銷售的良好流通條件；(2)有儲(chǔ)運(yùn)、公用工程和生活設(shè)備等方面良好的協(xié)作環(huán)境；(3)接近水量充足，水質(zhì)優(yōu)良的水源；(4)有便利的交通條件；(5)有良好的工程地址和水文氣候條件。2023/12/297工廠應(yīng)防止定位在以下地域!(1)震斷層地域和根本烈度9度以上的地震區(qū)；(2)厚度較大的III級(jí)自重濕陷性黃土地域；(3)易蒙受洪水、泥石流、滑坡等危害的山區(qū)；(4)有開采價(jià)值的礦藏地域；(5)對(duì)機(jī)場(chǎng)、電臺(tái)等運(yùn)用有影響的地域；(6)國(guó)家規(guī)定的歷史文物、生物維護(hù)和風(fēng)景游覽地域；(7)城鎮(zhèn)等人口密集的地域。需留意的是，工廠定位除思索以上要素外，思索的是經(jīng)濟(jì)問題。二、工廠的定位問題2023/12/298三、工廠選址的平安問題工廠選址思索如下方面：〔1〕隔開間隔，把廠址選擇在一個(gè)孤立地域。假設(shè)客觀條件不允答應(yīng)以根據(jù)主導(dǎo)風(fēng)，把工廠置于社區(qū)的下風(fēng)區(qū)。〔2〕工廠的高建、構(gòu)筑物要留有一定的間距，防止物體砸傷行人、汽車司乘人員或臨近的設(shè)備?！?〕工廠產(chǎn)生的廢液要經(jīng)處置后排放?！?〕工廠的出入口要格外小心，防止嚴(yán)重的交通事故，或車輛分開高速公路沖入工廠?！?〕臨近有釋放毒性或易燃?xì)怏w的工廠，那么建在其上風(fēng)側(cè).〔6〕保證有充足的水源。最好附近有河流、湖泊。〔7〕地形方面，廠區(qū)內(nèi)不應(yīng)有低洼地，否那么會(huì)構(gòu)成毒性或易燃蒸氣或液體的積聚。2023/12/299四、工廠規(guī)劃的平安問題工廠規(guī)劃根本義務(wù)是結(jié)合廠區(qū)的內(nèi)外條件確定消費(fèi)過程中各種機(jī)器設(shè)備的空間位置，獲得最合理的物料和人員的流動(dòng)道路?；S規(guī)劃普遍采用留有一定間距的區(qū)塊化的方法。工廠廠區(qū)普通可劃分為以下六個(gè)區(qū)塊：(1).工藝安裝區(qū)；(2).罐區(qū)；(3).公用設(shè)備區(qū)；(4).運(yùn)輸裝卸區(qū)；(5).輔助消費(fèi)區(qū)；(6).管理區(qū)。2023/12/29101．工藝安裝區(qū)加工單元能夠是工廠中最危險(xiǎn)的區(qū)域。詳細(xì)的規(guī)劃方式：〔1〕加工單元應(yīng)該分開工廠邊境一定的間隔，且應(yīng)該是集中的分布。有助于加工單元作為危險(xiǎn)區(qū)的識(shí)別，杜絕或減少無關(guān)車輛的經(jīng)過?！?〕加工單元應(yīng)該置于廠區(qū)內(nèi)主要的火源和人口密集區(qū)的下風(fēng)區(qū)。以減少由于易燃或毒性物質(zhì)釋放呵斥的危害。四、工廠規(guī)劃的平安問題2023/12/2911〔3〕應(yīng)留意區(qū)域不宜太擁堵，要隔開一定的間隔。由于不同過程單元間能夠會(huì)有交互危險(xiǎn)性。過程單元間特別是對(duì)于各單元不是一體化過程的情形，完全有能夠一個(gè)單元滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，而臨近的另一個(gè)單元正在停車大修，從而使?jié)撛谖ｋU(xiǎn)添加。1．工藝安裝區(qū)2023/12/29122.罐區(qū)〔1〕容器可以釋放出大量的毒性或易燃性的物質(zhì)，需置于工廠的下風(fēng)區(qū)域?！?〕貯罐應(yīng)該安頓在工廠中的公用區(qū)域，加強(qiáng)其作為危險(xiǎn)區(qū)的標(biāo)識(shí),使經(jīng)過該區(qū)域的無關(guān)車輛降至最低度.〔3〕罐區(qū)和辦公室、輔助消費(fèi)區(qū)之間要堅(jiān)持足夠的平安間隔?！?〕罐區(qū)和工藝裝置區(qū)、公路之間要留出有效的間距.〔5〕罐區(qū)應(yīng)設(shè)在地勢(shì)比工藝安裝區(qū)略低的區(qū)域，決不能設(shè)在高坡上。〔6〕通路問題。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)。2023/12/29133．公用設(shè)備區(qū)〔1〕公用設(shè)備區(qū)應(yīng)該遠(yuǎn)離工藝安裝區(qū)、罐區(qū)和其他危險(xiǎn)區(qū)。由廠外進(jìn)入廠區(qū)的公用工程干管，也不應(yīng)該經(jīng)過危險(xiǎn)區(qū)，假設(shè)難以防止，那么應(yīng)該采取必要的維護(hù)措施。〔2〕工廠規(guī)劃應(yīng)該盡量減少地面管線穿越道路。管線配置的一個(gè)重要特點(diǎn)是在一些安裝中配置回路管線.回路系統(tǒng)的任何一點(diǎn)出現(xiàn)缺點(diǎn)即可封鎖閥門將其隔分開，并把安裝與系統(tǒng)的其他部分接通?！?〕鍋爐設(shè)備和配電設(shè)備應(yīng)該設(shè)置在易燃液體設(shè)備的上風(fēng)區(qū)域?！?〕冷卻塔不宜接近鐵路、公路或其他公用設(shè)備。大型冷卻塔應(yīng)該與居民區(qū)有較大的間隔。2023/12/29144．運(yùn)輸裝卸區(qū)〔1〕各裝卸設(shè)備之間應(yīng)該規(guī)劃合理的交通運(yùn)輸?shù)缆?，盡量防止原料、中間產(chǎn)品和廢品的交叉和迂回運(yùn)輸?！?〕在裝卸臺(tái)上能夠會(huì)發(fā)生毒性或易燃物的濺灑，裝卸設(shè)備應(yīng)該設(shè)置在工廠的下風(fēng)區(qū)域，最好是在邊緣地域。〔3〕原料庫(kù)、廢品庫(kù)和裝卸站等機(jī)動(dòng)車輛進(jìn)出頻繁的設(shè)備，不得設(shè)在工藝安裝區(qū)和罐區(qū)地帶，與居民區(qū)、公路和鐵路要堅(jiān)持一定的平安間隔。2023/12/29155.輔助消費(fèi)區(qū)〔1〕維修車間和研討室要遠(yuǎn)離工藝安裝區(qū)和罐區(qū)?！?〕維修車間是重要的火源，同時(shí)人員密集，應(yīng)該置于工廠的上風(fēng)區(qū)域?！?〕研討室與其他管理機(jī)構(gòu)，直接銜接是不恰當(dāng)?shù)??！?〕廢水處置安裝是工廠各處流出的毒性或易燃物聚集的終點(diǎn)，應(yīng)該置于工廠的下風(fēng)遠(yuǎn)程區(qū)域?！?〕高溫煅燒爐的平安思索呈現(xiàn)出矛盾。作為火源，應(yīng)將其置于工廠的上風(fēng)區(qū)，但是嚴(yán)重的操作失誤解使煅燒爐放射出相當(dāng)量的易燃物，對(duì)此那么應(yīng)將其置于工廠的下風(fēng)區(qū)。作為折中方案，可以把鍛燒爐置于工廠的側(cè)面風(fēng)區(qū)域或與其他設(shè)備隔開一定的間隔。2023/12/29166．管理區(qū)主要辦事機(jī)構(gòu)應(yīng)該設(shè)置在工廠的邊緣區(qū)域，并盡能夠與工廠的危險(xiǎn)區(qū)隔離。

2023/12/2917四、過程曲線的選擇過程道路的平安評(píng)價(jià)，應(yīng)該思索過程本身是否具有潛在危險(xiǎn)，以及為了特定目的把物料參與過程，能否會(huì)添加危險(xiǎn)。第二節(jié)化工工藝設(shè)計(jì)三、過程物料的平安評(píng)價(jià)二、管線配置圖一、工藝流程圖2023/12/29181．有潛在危險(xiǎn)的過程這些過程一旦失去控制就有能夠呵斥災(zāi)難性的后果，如發(fā)生火災(zāi)、爆炸或毒性物質(zhì)的釋放等。有潛在危險(xiǎn)的過程有：(1)爆炸、爆燃或強(qiáng)放熱過程；(2)有粉塵或煙霧生成的過程；(3)在物料的爆炸范圍或近區(qū)操作的過程；(4)在高溫、高壓或冷凍條件下操作的過程；(5)含有易燃物料的過程；(6)含有不穩(wěn)定化合物的過程；(7)含有高毒性物料的過程；(8)有大量?jī)?chǔ)存壓力負(fù)荷能的過程。四、過程曲線的選擇2023/12/29192．反響過程的平安分析化學(xué)反響過程有較多的危險(xiǎn)性。充分評(píng)價(jià)反響過程的危險(xiǎn)性，有助于改善過程的平安。(1)對(duì)潛在的不穩(wěn)定的反響和副反響，如自燃或聚合等進(jìn)展調(diào)查，思索改動(dòng)反響物的相對(duì)濃度或其他操作條件能否會(huì)使反響的危險(xiǎn)程度減小。(2)思索較差混合、操作缺點(diǎn)、設(shè)計(jì)失誤、發(fā)生不需求的副反響、反響器失控、結(jié)垢等引起的危險(xiǎn)。四、過程曲線的選擇2023/12/2920(3)評(píng)價(jià)副反響能否生成毒性或爆炸性物質(zhì)，能否會(huì)有危險(xiǎn)垢層構(gòu)成。(4)調(diào)查物料能否吸收空氣中的水分變潮，外表粘附構(gòu)成毒性或腐蝕性液體或氣體。(5)確定一切雜質(zhì)對(duì)化學(xué)反響和過程混合物性質(zhì)的影響。(6)確保構(gòu)造資料彼此相容并與過程物料相容。(7)思索過程中危險(xiǎn)物質(zhì)的積累，如可燃物、毒性中間體。(8)思索催化劑行為的各個(gè)方面，如老化、中毒、粉碎、活化、再生等。2．反響過程的平安分析2023/12/29213．有潛在危險(xiǎn)的操作常見的有潛在危險(xiǎn)的操作：(1)易燃或毒性液體或氣體的蒸發(fā)和分散；(2)可燃或毒性固體的粉碎和分散；(3)易燃物質(zhì)或強(qiáng)氧化劑的霧化；(4)易燃物質(zhì)和強(qiáng)氧化劑的混合；(5)危險(xiǎn)化學(xué)品與惰性組分或稀釋劑的分別；(6)不穩(wěn)定液體的溫度或壓力的升高。4．間歇過程和延續(xù)過程比較四、過程曲線的選擇2023/12/2922一壓力容器概述二壓力容器設(shè)計(jì)三壓力容器制造和安裝四壓力容器定期檢驗(yàn)五壓力容器平安附件第四節(jié)壓力容器的設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)2023/12/2923四壓力容器定期檢驗(yàn)定期檢驗(yàn)分為外部、內(nèi)部和全面檢驗(yàn)三種。1.檢驗(yàn)周期〔常規(guī)1-3-6和非常規(guī)〕2.檢驗(yàn)內(nèi)容3.壓力實(shí)驗(yàn)2023/12/2924五壓力容器平安附件1.平安閥2.爆破片3.壓力表4.液位計(jì)5.泄壓安裝精度等級(jí)低壓中壓高壓不低于2.5級(jí)不低于1.5級(jí)不低于1級(jí)表盤外觀：不得小于100mm。量程：最佳量程為最高工作壓力的2倍！一般應(yīng)在1.5~3倍為宜。2023/12/2925第五節(jié)化工安裝維護(hù)一、化工維護(hù)的必要性1.由于其中的物料和運(yùn)用設(shè)備的特點(diǎn)所決議。流體及固體的保送，需求運(yùn)用許多管線、傳送設(shè)備和其他物料加工設(shè)備及罐等封鎖容器。2.過程的性質(zhì)所決議?；瘜W(xué)工業(yè)中的一些問題，如高腐蝕速率、易燃液體、毒性或有害物料是典型的、特有的。3.操作情況所決議。許多嚴(yán)重的傷亡事故都與失誤有關(guān)。例如，管路錯(cuò)連使不恰當(dāng)物料誤加至反響器引起火災(zāi)、爆炸或毒性氣體的釋放。2023/12/2926二、化工平安檢修的分類和特點(diǎn)1.化工平安檢修的分類根據(jù)化工消費(fèi)中機(jī)械設(shè)備的實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)用情況，分為方案檢修和方案外檢修?！?〕方案檢修：企業(yè)根據(jù)設(shè)備管理、運(yùn)用閱歷和消費(fèi)規(guī)律，對(duì)設(shè)備進(jìn)展有組織、有預(yù)備、有安排、按方案進(jìn)展的檢修。根據(jù)檢修的內(nèi)容、周期和要求不同，方案檢修又可分為小修、中修和大修?！?〕方案外檢修：在消費(fèi)過程運(yùn)轉(zhuǎn)中機(jī)械設(shè)備忽然發(fā)生效障或事故，必需進(jìn)展不停工或暫時(shí)停工的檢修。方案外檢修事先難以預(yù)料，無法方案安排。2023/12/29272.化工平安檢修的特點(diǎn)二、化工平安檢修的分類和特點(diǎn)具有頻繁、復(fù)雜、危險(xiǎn)性大等特點(diǎn)?！?〕頻繁：化工消費(fèi)具有高溫、高壓、腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，故化工設(shè)備及其管道、閥門等附件在運(yùn)轉(zhuǎn)中腐蝕、磨損嚴(yán)重。除了方案小修、中修和大修外,方案外小修和搶修作業(yè)也極為頻繁。〔2〕復(fù)雜：由于設(shè)備種類繁多，方式多樣，檢修作業(yè)大都在現(xiàn)場(chǎng)，環(huán)境復(fù)雜，露天布置設(shè)備的檢修作業(yè)還受天氣條件的限制，加之暫時(shí)人員進(jìn)入檢修現(xiàn)場(chǎng)的時(shí)機(jī)多。這一切部闡明了化工檢修的復(fù)雜性。2023/12/2928〔3〕危險(xiǎn)性大:化工設(shè)備和管道中大多殘存有易燃易爆有毒的物質(zhì)，而化工檢修又離不開動(dòng)火、登高、起重吊運(yùn)、進(jìn)罐人塔等作業(yè)，故客觀上具備了發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒、摔傷、砸傷、化學(xué)灼傷等事故的條件。2.化工平安檢修的特點(diǎn)二、化工平安檢修的分類和特點(diǎn)尤其是檢修管理環(huán)節(jié)薄弱、檢修平安制度不完善、平安措施不落實(shí)、次序混亂、違章指揮和違章作業(yè)，更是發(fā)惹事故的重要要素。2023/12/2929三、非常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)和有關(guān)作業(yè)的檢修平安1.停車和開車〔1〕停車檢修的預(yù)備組織預(yù)備必需集中指揮、統(tǒng)籌安排、一致調(diào)度.技術(shù)預(yù)備包括施工工程、內(nèi)容的審定；施工方案和停、開車方案的制定；方案進(jìn)度的制定；施工圖表的繪制；施工部門和施工義務(wù)以及施工平安措施的落實(shí)等。資料預(yù)備根據(jù)檢修工程、內(nèi)容和要求，預(yù)備好檢修所需的資料、附件和設(shè)備，井嚴(yán)厲檢查能否合格。平安器具預(yù)備2023/12/29301.停車和開車〔2〕停車檢修前的平安處置運(yùn)轉(zhuǎn)中的設(shè)備、帶有壓力或盛有物料時(shí)不能檢修，必需經(jīng)過平安處置，解除危險(xiǎn)要素后，才干檢修。通常的處置措施和步驟如下：泄壓泄壓操作應(yīng)緩慢進(jìn)展，在壓力未泄盡排空前，不得拆動(dòng)設(shè)備。排放在排放殘留物料時(shí)，不能使易燃、易爆、有毒、有腐蝕性購(gòu)物料恣意排入下水道或排放到地面上，以免發(fā)惹事故或呵斥污染。降溫降溫的速度應(yīng)按工藝要求的速率進(jìn)展，要緩慢，以防設(shè)備變形、損壞等事故發(fā)生，不能用冷水等直接降溫，以強(qiáng)迫通風(fēng)、自然降溫為宜。2023/12/2931置換和中和為保證檢修動(dòng)火和罐內(nèi)作業(yè)的平安，設(shè)備檢修前內(nèi)部的易燃、易爆、有毒氣體應(yīng)進(jìn)展置換，酸、堿等腐蝕性液體應(yīng)進(jìn)展中和處置。置換通常是指用水、蒸汽、惰性氣體將設(shè)備、管道里的易燃易爆或有毒氣體徹底置換出來的方法，置換一定要徹底，置換后必需經(jīng)分析合格后才干作業(yè)。吹掃對(duì)能夠積附易燃易爆、有毒介質(zhì)殘留物、油垢或沉淀物的設(shè)備，用置換方法普通去除不盡，故還應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)展吹掃作業(yè)。普通主要采用蒸汽來吹掃，忌水物不能用蒸汽吹掃。1.停車和開車〔2〕停車檢修前的平安處置2023/12/2932清洗和根除經(jīng)置換和吹掃無法去除的堆積物，要采用清洗的方法，如用酸洗、堿洗等方法將堆積的易燃易爆、有毒物質(zhì)去除干凈。假設(shè)清洗方法無效時(shí)，那么可采取人工根除的方法子以去除。檢驗(yàn)分析清洗置換后的設(shè)備和工藝系統(tǒng)，必需進(jìn)展檢驗(yàn)分析，以保證平安要求。分析時(shí)取樣要有代表性，要正確選擇取樣點(diǎn)。只需在分析合格到達(dá)平安要求后才干進(jìn)展檢修作業(yè)。1.停車和開車〔2〕停車檢修前的平安處置2023/12/2933切斷電源對(duì)一切需求檢修的設(shè)備，要切斷電源，并在啟動(dòng)開關(guān)上掛上“制止合閘〞的標(biāo)志牌或派專人看管。整理場(chǎng)地和通道凡與檢修無關(guān)的、妨礙通行的物體都要挪開；地面上、樓梯上的油污等耍去除；不牢構(gòu)筑物旁要設(shè)置標(biāo)志；孔、并、無欄平臺(tái)要加平安圍欄及標(biāo)志。1.停車和開車〔2〕停車檢修前的平安處置2023/12/29342．容器內(nèi)作業(yè)凡進(jìn)入塔、釜、槽、罐等容器進(jìn)展的作業(yè)稱為容器作業(yè)。容器內(nèi)作業(yè)的平安要點(diǎn)：(1)容器必需由操作人員徹底清洗。(2)建立容器內(nèi)作業(yè)答應(yīng)證制度。進(jìn)入容器內(nèi)作業(yè)必需申辦答應(yīng)證。(3)進(jìn)展平安隔離。作業(yè)設(shè)備必需與其它設(shè)備、管線進(jìn)展隔離。(4)切斷電源。一切電力驅(qū)動(dòng)設(shè)備(如攪拌器等)必需在斷路開關(guān)處切斷電源。三、非常規(guī)運(yùn)轉(zhuǎn)和有關(guān)作業(yè)的檢修平安2023/12/2935(5)進(jìn)展置換通風(fēng)。以防止危險(xiǎn)氣體大量殘存，并保證氧氣充足(氧含量1