关键装置操作的安全技术探讨

（一）蒸馏塔、槽类操作

1.蒸馏塔

凡根据蒸馏原理进行组分分离的操作都属蒸馏操作，用于蒸馏的设备称为蒸馏塔。常见的蒸馏操作方式有闪蒸、简单蒸馏、精馏和特殊蒸馏。蒸馏可以连续式，也可以间歇式进行。按操作压力，可分为常压蒸馏、减压蒸馏、加压蒸馏、特殊蒸馏等。蒸馏过程除根据加热方法采取相应的安全措施外，在操作时还应注意操作压力和过程。因为压力的变化可直接导致液体沸点的改变。在处理难以挥发的物料（在常压下沸点150℃以上）时，应采用真空蒸馏。处理中等挥发性物料时（在常压下沸点在100℃左右），采用常压蒸馏较为适宜。常压下沸点低于30℃的物料，则采用高压蒸馏，但应注意系统密闭。

在常压蒸馏中应注意易燃液体的蒸馏热源不能采用明火，蒸馏自燃点很低的液体，应注意蒸馏系统的密闭，防止因高温泄漏遇空气自燃。对于高温的蒸馏系统，应防止冷却水突然漏入塔内，这将使水迅速气化，塔内压力突然增高而将物料冲出或发生爆炸。在常压蒸馏过程中，还应注意防止管道、阀门被凝固点较高的物质凝结堵塞，导致塔内压力升高而引起爆炸。

2.槽类

槽类装置操作的安全要求如下：

（1）定期检查所有系统有无泄漏情况。

（2）检查各运行泵的出口压力是否稳定，泵的振动情况，以及是否有异声。

（3）检查泵轴温度、油压以及冷却水温度。

（4）检查运行泵返回液是否回到输出的储槽中去。

（5）检查滤网堵塞情况。

（6）检查各储槽的温度、压力及阀门状态。

（7）检查输出储槽是否进料。

（8）储料进料是间歇的，因此进料巡回检查也是间歇的，具体时间为进料前，以后每隔半小时检查一次，结束后再全面检查一次。

（9）每小时检查各储槽液位，以免满槽或被抽空。

（10）每小时整点抄录运行报表。

（11）每周检查一次各储槽呼吸阀是否畅通完好。

（12）注意倒槽、倒泵时阀门开关顺序及位置。

（二）换热器、冷却器操作

1.换热器

（1）蒸汽加热。蒸汽加热必须不断排除冷凝水，否则冷凝水积于换热器中，部分或全部变为无相变传热，使得传热速度下降。同时，还必须及时排放不凝性气体，因为不凝性气体的存在使蒸汽冷凝的传热系数大大降低。

（2）热水加热。热水加热一般温度不高，加热速度慢，操作稳定，只要定期排放不凝性气体，就能保证正常操作。

（3）烟道气加热。烟道气一般用于生产蒸汽或加热汽化液体，烟道气的温度较高，且温度不易调节，在操作过程中必须注意被加物料的液位、流量和蒸汽产量，还必须做到定期排污。

（4）导热油加热。其特点是温度高（可达400℃），黏度较大，热稳定性差，易燃，温度调节困难，操作时必须严格控制进出口温度，定期检查进出口管及介质流道是否结垢，做到定期排污、定期放空，过滤或更换导热油。

（5）水和空气冷却。操作时根据季节变化调节水和空气的用量，用水冷却时，还要注意定期清洗。

（6）冷冻盐水冷却。其特点是温度低，腐蚀性较大，在操作时应注意严格控制进出口温度，防止结晶堵塞介质通道，要定期放空和排污。

（7）冷凝。冷凝操作需要注意的是，定期排放蒸气侧的不凝性气体，特别是减压条件下不凝性气体的排放。

2.冷却器

冷却设备在安全操作运行中重要的控制点有蒸发温度和压力、冷凝温度和压力、过冷温度和冷却温度。

（1）蒸发温度。冷却过程的蒸发温度是指制冷剂在蒸发器中的沸腾温度。实际使用中的冷却系统由于用途各异，蒸发温度各不相同，但是制冷剂的蒸发温度必须低于被冷物料要求达到的最低温度，使蒸发器中制冷剂与被冷物料之间有一定的温度差，以保证提供所需的推动力。这样制冷剂在蒸发时，才能从冷物料中吸收热量，实现低温供热过程。若蒸发温度不高，则蒸发器中传热温差小，要保证一定的吸热量，必须加大蒸发器的传热面积；相反，蒸发温度低时，蒸发器的传热温差增大，选择适宜的蒸发温度，不仅是保证安全运行的前提，而且涉及安全控制的难易程度。

（2）冷却温度。冷却过程的冷凝温度是指制冷剂蒸气在冷却器中的凝结温度。冷凝温度主要受冷却水温度的限制，由于使用的地区和季节的不同，其冷却温度也不同，但必须高于冷却水的温度，使冷却器中的制冷剂与冷却水之间有一定的温度差，以保证热量传递。

（三）反应器、反应管操作

化学反应器是化工装置的重要设备之一。按照高水平器的形状和结构，可以分为釜式（槽式）、管式、塔式、固定床、流化床、移动床等各种反应器；按照与外界有无热量交换，可以分为绝热式反应器和外部换热式反应器；按照反应器内温度是否相等、恒定，可以分为恒温式（或等温式）反应器和非恒定反应器；按照操作方式，可以分为间歇式、半间歇式和连续式。间接式又叫批量式，一般都是在釜式反应中进行。

1.间歇操作釜式反应器

理想的间歇操作釜式反应器，器内物料充分混合，各处的浓度、温度相等，因而各点的反应速度相等。反应过程中浓度、温度和反应速度随着反应时间变化。

2.连续操作管式反应器

在连续操作管式反应器中，反应混合物的流动像活塞在气缸中的单向运动一样，被称为活塞流反应器。其特点是：不存在逆向流动，在垂直于流体流动方向的同一截面上，各点的性质不同，不但流速一样，而且温度、压力和组成均匀一致，各流体元通过反应器的时间相等，并等于平均停留时间，因此各流体元达到转化率相同，温度、压力、组成只沿轴向变化。这里所说的流体元是指流体微元，是流体流动时独立存在的基本单位，它可以是一个分子，也可以是一个分子团或分子束。

3.连续操作釜式反应器

连续操作釜式反应器的特点是器内物料混合均匀，各处的温度、浓度、反应速度相等，并且等于出口处的温度、浓度和反应速度。搅拌良好的连续操作釜式反应器，可以近似地看作是理想连续釜式反应器。连续操作釜式反应器一般均带有一定功率的搅拌器，有夹套，可以单釜操作，也可以多釜串联操作。其优点是：连续操作产品质量均匀，易于实现自动控制，需要较少的体力劳动；便于清洗；可以交替生产不同种类的产品；温度容易控制；多釜串联使用时，各釜可以在不同的温度下运行。

连续操作釜式反应器主要用于液相反应体系，适用于大中型生产的场合。其主要缺点是反应速度小，返混严重。反应物料进入反应器后立即被稀释，反应物的浓度降低到出口浓度，整个过程始终在出口浓度下进行，因而反应速度小，完成同样的生产任务、达到同样的转化率所需要的有效反应体积较管式反应器大。

（四）阀操作

阀件是用来开启、关闭和调节流量及控制安全的机械装置，也称阀门。阀门是化工安全生产的关键组件。阀门的开启和关闭，阀门的畅通与隔断，阀门的质量好与坏，阀门的严密和渗泄等，均关系到安全运行，由阀门引起的火灾、爆炸、中毒事故数不胜数。

阀门是化工生产中最常用的装置，数量广、类型多，其工作状况直接关系到化工生产的好坏与优劣。为了使阀门正常工作，在操作过程中必须严格按照规定进行操作，做好阀门的维护工作。

（1）保持清洁与润滑良好，使转动部件灵活运作。

（2）检查有无渗漏，如有应及时修复。

（3）安全阀要保持无挂污与无渗漏，并定期校验其灵敏度。

（4）注意观察减压阀的减压效能。若减压值波动大，应及时检修。

（5）阀门开全后，必须将手轮倒转少许，以保持螺纹接触严密，不损伤。

（6）电动阀应保持清洁及接点的良好接触，防止水汽和油的沾污。

（7）露天阀门的转动装置必须有防护罩，以免大气及雨雪的侵入。

（8）做好保温与防冻工作，应排净停用阀门内部积存的介质。

（9）要经常测听止逆阀阀芯的跳动情况，以防脱落。

（10）及时维修损坏的阀门零件，发现异常及时处理。

（五）加热炉操作

加热炉运转过程中，要数燃烧室的爆炸最危险，而且有许多事故是意想不到的，有时因某种原因加热炉熄灭，再启动时，燃烧室内还有燃料气，点火时容易酿成大事故。(www.xing528.com)

1.点火前的注意事项

（1）点火前先检查燃料气阀是否关闭或漏气，检查燃料炉上的阀门和调节阀之间的压力表。

（2）用蒸汽或空气把燃烧室内冲洗15～30min，将残留在内部的可燃性气体清扫干净，否则易造成爆炸事故。

（3）检查重油等可燃性物质是否残存在燃烧室内。假如有可燃性物质残存，在点火时会产生不能控制的火焰，给加热管造成局部过热。

（4）燃料气和燃料油中有较多的冷凝水时，暂时会将火焰熄灭。若此时燃烧器上的阀主门开启，当冲击以后燃料会再次进入加热炉内，由于炉壁有余热而成为热源，有可能引起燃料燃烧而发生爆炸。

（5）检查加热管中是否有油（载热体）。为防止管道损坏，必须仔细检查加热炉管各支管的阀是否开启。

2.点火时的注意事项

（1）先用火炬把所有的引燃器逐一点火，严禁用一个烧着的燃烧器来点其他的燃烧器。

（2）点火时，如果站在燃烧器前面或后面，可能被回火烫伤，所以必须站在侧面。

3.点火后的注意事项

（1）火焰不要靠近管道，如果直接靠近管道，会产生局部加热，务必要避免因温度过高造成管道烧坏，或者管道受氧化变薄而弯曲，以致断裂。

（2）防止偏流。当加热的管道上产生偏流时，流动不良的一侧由于过热而析出炭黑，就会加重偏流，如果管道表面温度上升过高，极易烧坏管道，一般用调节流量来控制。

（3）为了防止局部加热，各燃烧器应尽量均匀燃烧。

（4）选择理想的多余空气比例，控制气流调节器，防止因燃烧不完全而发生炉膛爆炸，同时也要防止火焰喷出过多。

（5）熄火后再启动。熄火后最重要的是不能马上点火，必须经过多次彻底清除燃烧室内气体后，再进行启动。

4.停炉后的注意事项

由于某种原因需停炉进行检查或处理，这时必须将燃烧气或燃料油阀门关闭，并将炉前胶软管断开，防止燃烧气或燃料油进入炉膛，尤其在修理燃料管线的时候，更要做到这一点，假若在停炉过程中载热体需要继续加热保温，应注意明火的检查工作。

（六）转动机械操作

从经济效果来看，机器设备尽可能做到长期连续进行运转。通常每隔半年或一年左右，即停止设备运转，打开机器，检查测定各部分的状况并进行修理，以确保在此后的一定时期内连续运转及安全操作。但近年来，由于各种非破坏检查方法和非破坏检查器械有所发展，运转期间的设备检查所占比重增大。随着装置的大型化，此项工作尤为重要。运转中的设备检查应该注意以下几点：

（1）查出在运转中发生的腐蚀、壁厚减薄、污垢等情况，及时发现泄漏、闭塞等问题，以确保操作安全。

（2）在运转时对装置上各部分进行测定、检查，可减少定期停工检修所需的测定、检查时间，缩短停止运转时间。

（3）在运转时随时检出腐蚀、内壁减薄等情况，即可合理确定修理所需时间。在长期连续运转情况下，可防止安全系数过大的保养过度倾向。

（4）当运转条件改变时，可及时研究相应的腐蚀、壁厚减薄、水垢堆积等变化程度。

在泵类运转操作方面，应做到防止事故发生，而在万一发生故障时，应能随时妥善处理，现将其运转及操作方面的注意事项归纳如下：

1.启动时的注意事项

泵类的试运转或正式运转时，在启动前务必严格做到以下几点：

（1）检查中心环。用手动法检查其转动是否灵活。

（2）检查旋转方向。脱开泵体，由原动机单独运转，查明旋转方向。

（3）检查轴承的机油或润滑油量。轴承如系管道润滑，应检查轴承油压。

（4）检查轴承及轴封装置的冷却水、给水等情况。检查轴承的润滑水或冷却水的给水等情况。轴承的润滑水或冷却水、密封垫的封闭水等管道阀门均应启开，由流体检查窗检查给水情况。

（5）吸入管道上的阀门必须安全开启。

（6）检查泵筒内充水情况。如所设泵类高于吸入水面，则可由安装在泵筒上的充水检查器确认充水情况，然后启动。

（7）高温或低温用泵的预热或预冷。启动前应开启吸入阀，使液流流入，将泵的内部预热或预冷，使泵温与液温差保持在25℃范围内。

（8）启动前排出物的操作。离心泵、混流泵在排出物全部开启后起动，而轴流泵在排出物全部开启后即可启动，水中泵为了抽出扬水管内的空气，可将排水阀略加开启后启动。

（9）泵的转速如已达到额定速度，即可操纵排出物，调节规定的排出量。

（10）预压泵每周运转一次，做好万一准备，务必随时均能起动。

2.运转中的注意事项

泵类在运转期间应设法及时发现反常情况，采取预防措施。操作时，要经常注意以下各点：

（1）轴承的检查。检查油圈动作是否正常，轴承冷却水是否畅通。轴承温度应控制在20～40℃室温范围内。

（2）轴封装置的检查。密封垫处的漏液下滴应有一定的间隔时间，机械密封管应大致设有漏液情况。此时，可将轴封部外侧温度调节到室温0～25℃以下范围。

（3）振动的检查。注意振动情况，同时应与启动时相比，检查振动程度有无变化。

（4）排出压、吸入压、排出量、电流量等的检查。注意有无反常变化。如需调节排出量，可调节排出阀，而不必关闭吸入方的阀门。

（5）平衡盘移动情况的检查。带有平衡盘的多级泵，有时由于平衡盘的磨损引起发热或烙伤。因此，须备有磨损指示表，经常注意平衡的移动量。

（七）仪表设备操作

随着工业的发展，工艺设备生产能力的提高，中间容器的减少，能量回收的加强，对工艺过程的安全可靠性要求越高，对仪表自动化水平也提出了更高的要求。电子仪表由电子管发展到晶体管，再由分立元件发展到集成电路，气体仪表也开始单元组合化。在系统方面出现了各种复杂的调节系统，如在选择性调节系统中遇到不正常的工艺情况，被调节参数达到安全极限时，改用保护性的调节规律，改变了过去不得不切向手动或被迫连锁停车的情况，这样自动化程度更高，安全性更可靠。

1.工艺仪表装置在安全操作方面的功能

（1）工艺系统的参数不正常时的检测和报警。

（2）自动处理工艺不正常的紧急停车。

（3）自动化、遥控化，避免操作人员直接进入危险场所。

（4）在故障产生之前告知事故的形成。

（5）在运转条件下测出事故的发生时，装置必须立即停车。

2.仪表装置用的空气和电源

工艺系统仪表装置的动力是电源和空气，一旦断绝动力，工艺就会停止，为此必须设置仪表装置的备用系统。就电池而言，备用蓄电池可维持5～15min。对空气来说，可预备压缩机以防压力下降，也可预备能维持供气大约10min的储气柜。近代化学工业，由于工艺的大型化、高压化不同的各种情况，作为操作动力的空气压力至少需0.5MPa的表压，因此在特定的回路上必须设置氮气钢瓶以供备用。