化工生产安全技术教案续页主编 张麦秋

教 案 续 页 1 教案编写 刘涛教案编写 刘涛 知识目标 知识目标 知道惰气保护的应用场合 使用惰气的安全注意事项 掌握 化工生产过程中的主要工艺参数对安全生产的影响 能力目标 能力目标 会惰气保护的安全操作 初步具备当主要工艺参数变化时 对安全生产可能产生不利影响的分析能力 课前复习 课前复习 1 火灾爆炸危险物质处理方法 2 火灾爆炸危险性分类 3 爆炸和火灾危险场所的区域划分 讲授新课讲授新课 4 惰气保护惰气保护 板书 惰性气体可以降低有害气体含量 减小爆炸极限范围 实现安全生产 叙述 惰气可使人窒息 使用时要注意安全 化工厂常用的惰性气体有氮气 二氧化碳 水蒸气 烟道气 惰气保护主要应用于以下几个方面 易燃固体粉尘的惰气保护 可燃气体混合物的惰气保护 具有火灾爆炸危险的设备 管道 可燃气体的排放系统尾部采 用惰气保护 用惰气压送易燃物料 在爆炸性危险场所中 用惰气保护非防爆电器和仪表 用惰气防腐 有着火危险的设备在停车检修时的惰气保护 危险物料泄漏时的惰气稀释 为保证惰气保护得以实施 化工厂应设有专门的惰气生产装置和贮存 运输装置 按照生产情况 物料特性 配备不同压力等级的惰气 例如 氢气充装系统应配高压氮气 地下苯贮罐应配高压蒸汽管线 惰气用量取决于系统中氧浓度的下降值 使用惰气的安全注意事项 防止人员窒息 防止蒸汽和烟道气烫伤 教 案 续 页 2 任务三任务三 工艺参数的安全控制工艺参数的安全控制 板书 化工生产中的工艺控制参数 温度 压力 流量 组分 物位 控制方法 手动控制及自动控制 一 事故案例一 事故案例 P31 叙述 想一想 事故的原因 应吸收的教训有哪些 二 温度控制二 温度控制 板书 温度是所有化学反应和单元操作过程的主控参数 温度影响化学 平衡和反应速度 不同的化学反应有着不同的温度要求 温度过高 反 应加剧 压力升高 导致爆炸 温度过高 副反应加剧 有可能生成 新的危险物质 温度过低 反应停滞 当温度正常后 积聚的物料大量 反应 引起温度骤变 极易发生事故 温度过低还易引起冻裂 堵塞 致使物料外泄 造成安全隐患 因此 化工生产要保持温度稳定 才能 实现安全生产 操作中尤其要注意以下几个问题 1 严控反应温度 板书 化学反应有吸热和放热两种 一般氧化 氯化 聚合反应放出大量 叙述 的热量 裂解 脱氢 脱水反应吸收热量 对于放热反应 要及时将热 量移出 而对于吸热反应 要供给足量的热量 实现热量交换的设备叫换热器 换热器的操作是控制反应温度的 重要手段 2 物料连续搅拌 板书 搅拌可以使物料温度均匀 混合物组分均匀 生产中要做到先开 搅拌再投料 投完甲料投乙料 防止超温 超压 生产中搅拌不得中断 应采用双路供电或增设人工搅拌 确保物料连续搅拌 当搅拌中断时 应立即停止加料 并采用有效的降温手段 3 选择合适的传热介质 板书 化工厂常用的加热介质有 水蒸气 热水 过热水 矿物油 叙述 教 案 续 页 3 二苯醚 熔盐 烟道气 熔融金属等 了解载热体的性质对于选择载热 体 控制加热过程是十分重要的 载热体不得与反应物料发生反应 防止换热器壁面结疤 保持换热器具有良好的传热效率 凡可导 致换热器壁面结疤的载热体不得选用 三 投料控制三 投料控制 板书 物料的配比 投入速度 投入顺序 物料纯度 投料数量都对反 叙述 应有极大的影响 不正常的投料操作 会引起燃烧爆炸等不安全事故 1 投料速度 板书 以反应热效应决定投料的快慢 无论是吸热还是放热反应 投料快慢引 叙述 起的热量增减 换热器必须有足够的能力进行处理 否则会由于热量的 积聚或热量的不足造成温度的波动 投料速度做为操作指标必须严格执 行 它是安全生产的重要保证 2 投料配比 板书 应严格按照反应关系确定不同物料的数量 配比不当势必造成一部分物 叙述 料在反应器中积存 还容易造成温度失控 高温冲料 氧含量增高等不 安全事故 3 投料顺序 板书 物料在加入反应釜的过程中 必须确定投料的先后顺序 否则将发生爆 叙述 炸事故 例如 氯化氢合成反应 应先通氢后通氯 三氯 化磷的生产 应先投磷后通氯 有些反应物料要同时加入 不分先后 否则先加入的 物料发生反应或分解 也容易发生爆炸事故 4 原料纯度 板书 原料中杂质含量高 不但影响产品质量 还会导致燃烧爆炸 例如 用 叙述 于乙炔生产的电石 含磷量不得超过 0 08 因为磷化钙遇水会生成磷 化氢 磷化氢与空气燃烧回音报以却和空气的混合物 为保证原料纯度 教 案 续 页 4 要建立严格的检验制度和体系 按时取样 精心分析 及时反馈 以保 证安全生产 5 投料量 板书 反应器的充装容积一般最多为反应器最大容积的 85 带有搅拌器或反 叙述 应剧烈的反应器充装量还要少些 贮罐 气瓶的充装 要考虑温度升高 后液面的上升 投料过多 超过安全容积系数 会引起溢料或超压 投 料过少 料面不到测温点 会出现假温度 总之 投料量的多少 直接 涉及安全生产的实施 在生产中要严格控制 四 四 溢料和泄漏的控制溢料和泄漏的控制 板书 化工生产中 溢料常有发生 对于易燃 易爆 有毒介质而言 叙述 溢料是十分危险的 溢料现象与物质组成 工艺条件有关 投料量过 大 过快 会使反应加剧 大量气泡夹带物料冲出反应釜 温度过高 反应加快 蒸发量加大 同样会造成冲料 物质的粘度过大 容易产生 气泡 气泡还不易破灭 最终导致溢料 控制溢料首先要严控工艺指 标 选择黏度适宜的原料 添加适量的消泡剂 其次要有事后应急措 施和安全装置 力争不溢料 溢料也可靠 化工厂中的 跑 冒 滴 漏 是不可避免的 易燃 易爆 有毒介质 漏到作业环境 会引起燃烧 爆炸 中毒事故的发生 对于有保温层的 易燃易爆设备和管路 要设置防渗层 避免易燃易爆物料进入保温层 防止燃烧爆炸事故 加强设备维护管理 是杜绝 跑 冒 滴 漏 的 有效手段 在化工厂中 大量物料的泄露往往与设备损坏 人为失误 工艺条件失控有关 此类事件发生 后果十分严重 因此 加强对员 工的技能培训 加强对设备的维护保养 保证安全防护设施齐全 适 用 好用是非常重要的 例如 危险物料管道的控制阀一定要两级串 联 对于危险性大的装置要远距离操控 对于安全要求高的设备 应 采用自动控制并设置安全联锁装置 对于不同物料的设备和管路 应 教 案 续 页 5 按要求涂色 以示区别 总之 生产事故多大漏 事故隐患为小漏 消 除大漏和小漏 安全生产无泄漏 五 五 自动控制与安全保护装置自动控制与安全保护装置 板书 1 自动控制 对于大型化 连续性的化工生产过程 采用自动控制系统 对工艺 叙述 参数和设备进行调节是十分重要的 例如 合成氨生产中的自动机控制 氢氮比自调 反应器的温度自动控制 流体输送过程的流量自动控制 等 自动控制可以减少人为失误造成的不安全事故 工艺指标控制准 确 有利于生产安全 自控装置的构成 测量机构 处理机构 执行机构 2 安全保护装置 板书 信号报警装置 生产中出现危险时 系统通过灯光 声响发出警 叙述 报 提醒操作者及时进行处置和做好安全防护 信号报警系统与检测 仪表相连接 指标导致报警 但信号报警系统不具有自动处置功能 保护装置 在容易产生事故的设备或管路上安装可以自动消除异常 现象的装置 从而保证安全生产 例如 安全阀 防爆板 自动给水 装置等 安全联锁装置 利用机械或电气控制系统 将多个仪器或设备接 叙述 通 一个设备出问题 联通设备按顺序依次停车 避免连环事故的出 现 化工生产中常用的连锁装置有以下几种情况 同时进料或依次进料 反应结束放料需惰气保护 开启设备前需降温泄压 多个设备 部件按顺序操作 容易误操作时 工艺控制