化工生产中传热过程危险性分析

化工生产中传热过程危险性分析化工生产中传热过程危险性分析 传热 即热量的传递 是自然界和工程技术领域中普遍存 在的一种现象 无论在化工 能源 宇航 动力 冶金 机械 等工业部门 还是在农业 军工等行业中都涉及到许多传热问 题 化学工业与传热的关系尤为密切 因为无论生产中的化学 过程 化学反应操作 还是物理过程 化工单元操作 几乎都伴 有热量的传递 传热在化工生产过程中的应用主要方面为 1 创造并维持化学反应需要的温度条件 化学反应是化工生 产的核心 几乎所有的化学反应都要求有一定的温度条件 例 如 合成氨的操作温度为 470 520 c 氨氧化法制备硝酸过程中 氨和氧的反应温度为 800 c 等 为了达到要求的反应温度 先 必须对原料进行加热 而这些反应若是明显的放热反应 为了 保持最佳反应温度 又必须及时移走放出的热量 若是吸热反 应 要保持反应温度 则需及时补充热量 2 创造并维持单元操作过程需要的温度条件 在某些单元操 作 如蒸发 结晶 蒸馏和干燥等过程中 都需要输入或输出 热量才能正常进行 例如 在蒸馏操作中 为使塔釜的液体不 断汽化从而得到操作所必需的上升蒸汽 就需要向塔釜内的液 体输入热量 同时 为了使塔顶出来的蒸汽冷凝得到回流液和 液体产品 就需要从塔顶冷凝器中移出热量 3 热能综合和回收 在上述实例中 合成氨的反应气以及氨 和氧的反应气温度都很高 有大量的余热需回收 通常可设置 余热锅炉生产蒸汽甚至发电 4 隔热与限热 为了减少热量 或冷量 的损失 需要对设备 和管道进行保温 这样做既减少了消耗 又有利于维持系统温 度 还有利于安全生产 吸热反应大多需要加热 有的反应必须在较高的温度下进 行 因此也需要加热 加热反应必须严格控制温度 一般情况 下 温度升高反应速度即加快 温度过高或升温过快会导致反 应剧烈 容易发生冲料 易燃晶大量气化 聚集在车间内与空 气形成爆炸性混合物 火灾危险性极大 所以应明确规定和严 格控制升温上限和升温速度 如果是放热反应 且反应液沸点低于 40 c 或者是反应剧 烈 温度容易猛升并有冲料危险的化学反应 反应设备应该有 冷却装置和紧急放料装置 紧急放料装置的物料接受器应该导 至生产现场以外没有火源的安全地点 此外 也可以设爆破泄 压片 爆破泄压片排泄口应导至室外安全地点 与明火的间距 应大于 30m 加热宜采用热水或蒸汽加热 个别要求加热到 140 c 以上 的反应可以用闪点高的矿物油 例如 62 号或 65 号汽缸油 或联苯 联苯醚混合物作热载体进行夹层加热 热载体由浸入其中的电 热器加热 或者先在他室加热 再输送到加热设备以加热反应 物 循环使用 用热载体加热 加热设备不得泄漏 应留有供 热载体膨胀的余地 以免加热时溢出 应定期清洗积垢 还应 设有排空管 温度仪应保证准确 以防失灵超温 250 c 以上的加热可采用感应加热器 但感应线圈应绝缘良 好 并应安装自动控温装置 容易冲料的化学反应 设备上部 应装缓冲器 加热温度如果接近或超过物料的自燃点 应采用氮气保护 加热炉点火前应进行锅炉 炉内 炉外的检查 锅炉辅助 设备检查 调试 检查 润滑部位是否正常 各阀门仪表是否 灵敏正确 热油及冷油循环系统检查 调试 导热油型号和规 格是否达到规定要求等工作 油炉运行时 应保持负压燃烧 稳压运行 根据生产需要 油温不得超过 200 c 不得低于 140 严禁高位膨胀槽缺油 停炉时热油循环泵必须继续运行 停止给煤 停止鼓风后 停止引风 待炉温降至不会使炉管内导热油温度回升至危险温 度时 方可停止热油循环泵 采用硝酸钠 亚硝酸钠等无机盐作加热载体时 要预防与 有机物等可燃物接触 因为这种高温熔盐具有强氧化性 与有 机物接触后会产生强烈的氧化还原反应引起燃烧或爆炸 加热过程危险性较大 装置加热方法一般为蒸汽或热水加 热 载热体加热以及电加热等 采用水蒸气或热水加热时 应 定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度 并应装设压力计和安全 阀 与水会发生反应的物料 不宜采用水蒸气或热水加热 采 用充油夹套加热时 需将加热炉门与反应设备用砖墙隔绝 或 将加热炉设于车间外面 油循环系统应严格密闭 不准热油泄 漏 电感加热是在钢制容器或管道上缠绕绝缘导线 通人交流 电 利用容器或管道的器壁由电感涡流产生的温度加热物料 电感加热装置如果电感线圈绝缘破坏 受潮 漏电 短路以及 电火花 电弧等均能引起易燃易爆物质着火或爆炸 为了提高 电感加热设备的安全可靠程度 可采用较大截面的导线 以防 过负荷 采用防潮 防腐蚀 耐高温的绝缘 增加绝缘层厚度 添加绝缘保护层等措施 电感应线圈应密封起来 防止与可燃 物接触 电加热器的电炉丝与被加热设备的器壁之间应有良好 的绝缘 以防短路引起电火花 将器壁击穿 使设备内的易燃 物质或漏出的气体和蒸气发生燃烧或爆炸 在加热或烘干易燃 物质 以及受热能挥发可燃气体或蒸气的物质 应采用封闭式 电加热器 电加热器不能安放在易燃物质附近 导线的负荷能 力应能满足加热器的要求 应采用插头向插座上连接方式 工 业上用的电加热器 在任何情况下都要设置单独的电路 并要 安装适合的熔断器 在突然停电或停止加热时一定要切断电源 并进行认真的检查 电加热设备火灾的主要原因有 1 加热温度过高或时间过长 加热温度过高或时间过长都 会引起可燃物料燃烧 甚至爆炸 如赛璐珞在高温下能气化 分解 放出大热量 引起燃烧爆炸 木材由于长期高温烘烤会 炭化 燃烧 油浴炉的炉温如超过油的自燃点 也会燃烧 甚 至爆炸 其主要原因有 1 没有安装温度控制和报警装置 或控制装置失灵 2 没有按工艺要求来控制加热温度和时间 3 油浴炉的油变质 降低了自燃点 4 操作人员没有按照规定 经常观察加热温度及注意加热 时间等 2 绝热材料损坏或安置不当 电热设备的温度很高 尤其 是大型电炉 如炉口密封不好或绝热材料损坏 炉口及炉壁都 会出现高温 可能会引燃附近可燃物 但也有由于某些器具功 率较小 容易被人们忽视 以致操作时粗心大意 随便放置 酿成火灾 这类事故的教训已有不少 其主要原因有 1 在易燃 易爆危险场所使用开启式电热器具 2 将电熨斗 电烙铁等移动式电热器具随便乱放在可燃物 基座上 引燃基座 3 电炉的绝热材料损坏 没有及时修理 4 电炉安装位置不当 如将盐浴炉设置在潮湿 漏雨的建 筑内 5 在电炉周围放置可燃物 如油棉纱头 破布等 6 加热物料的容器内因损坏等原因发生溢漏 使电炉绝缘 受到损坏 3