主要化工机械设备安全技术

一、主要化工设备安全运行基本要求

(一)反应设备

在工业生产中,为化学反应提供反应空间和反应条件的装置。

常用反应设备的类型有管式反应器、釜式反应器、有固体颗粒床层的反应器、塔式反应器、喷气反应器、回转窑。

(1)反应设备的危险性

固有危险性1)物料
化工反应设备中的物料大多属于危险化学品,一旦泄漏后可能引起火灾爆炸或人员中毒窒息。
2)设备装置
反应器设计不合理、结构形状不连续、焊缝布置不当等,可能引起应力集中;材质选择不当,制造容器时焊接质量达不到要求,以及热处理不当等,可能使材料韧性降低;容器壳体受到腐蚀性介质的侵蚀,强度降低或安全附件缺失等,均有可能使容器在使用过程中发生爆炸。
操作过程危险性1)物料进出容器操作不当引发事故;
2)容器受热引起爆炸事故;
3)水蒸气或水漏入反应容器发生事故;
4)蒸馏冷凝系统缺少冷却水发生爆炸;
5)反应容器中高压物料窜入低压系统引起爆炸;
6)反应失控引起火灾爆炸。

(2)反应器安全运行的基本要求

  1. 有足够的反应容积,保证设备的生产能力。
  2. 有良好的传质性能,物料之间或与催化剂之间达到良好的接触。
  3. 适当的温度下进行。
  4. 有足够的机械强度和耐腐蚀能力。
  5. 在满足工艺条件的前提下,结构尽量合理,并具有进行原料混合和搅拌的性能,易加工。
  6. 材料易得到,价格便宜。
  7. 操作方便,易于安装、维护和检修。
  8. 开停工要注意升温、升压速度以及降温、降压速度的控制。

(二)换热设备

在工业生产中,为了工艺流程的需要,需要进行热量变换,如加热、冷却、蒸发和冷凝等,换热器就是用来实现上述热量交换与传递的设备。

按传热原理表面式换热器、蓄热式换热器、流体连接间接式换热器、直接接触式换热器
按用途加热器、预热器、过热器、蒸发器、冷凝器
按结构浮头式换热器、固定管板式换热器、U型管板换热器、板式换热器

(1)常见故障及预防措施

法兰盘泄漏法兰盘的泄漏是由于温度升高,紧固螺栓受热伸长,在紧固部位产生间隙造成的。①在换热器投入使用后,需要对法兰螺栓重新紧固。
②尽量减少密封垫使用数量和采用金属密封垫。
③采用以内压力紧固垫片的方法。
④采用可计量力矩扳手等易紧固的作业方法。
管束故障管束的腐蚀、磨损造成管束泄漏或者管束内结垢造成堵塞引起故障。①选用耐腐蚀性材料(不锈钢、铜)或增加管束壁厚的方式。
②保持管内流体流速稳定。
③当管的端部磨损时,可在入口200mm长度内接入合成树脂、陶瓷管、钛管等保护管束。。
④冷却水添加阻垢剂(去离子水)并定期清洗。
振动造成的故障①尽量减少开停车次数。
②在流体的入口处,安装调整槽,减小管束的振动。
③减小挡板间距,使管束的振幅减小。
④尽量减小管束通过挡板的孔径。

(三)塔

按操作压力常压塔、加压塔、减压塔
按单元操作精馏塔、吸收塔和解吸塔、萃取塔、反应塔、再生塔、干燥塔
气液接触基本构件填料塔、板式塔

二、主要化工机械安全运行基本要求

(一)压缩机

压缩机是用来提高气体压力和输送气体的机械。

作用原理容积式、速度式
结构型式容积式压缩机:回转式、往复式
速度式压缩机:离心式、轴流式、喷射式、混流式
压送的介质空气压缩机、氮气压缩机、氧气压缩机、氢气压缩机等
排气压力低压(0.3~1MPa)、中压(1~10MPa)、高压(10~100MPa)、超高压(>100MPa)

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