流体输送过程的安全分析

流体输送过程的安全分析流体输送过程的安全分析 流体流动过程的安全问题技术复杂 关系重大 流体的输 送动力来自于流体的压缩能 相变能或位能 流体在流动过程 中 由于具有一定流速 压力 压头等工艺条件 因此输送过 程中有危险除主要来自于物性之外 还来自于流体流动过程中 的工艺参数及压缩流动状态下的特性变化与装备技术 一 一 流体输送在化工生产中的应用流体输送在化工生产中的应用 流体即可以流动的物体 包括可压缩的气体和难以压缩的 液体 其共同特点是在外力作用下易于变形 具有游动性 没 有固定形状 同时 当流体与界面物之间或自身各部分之间存 在相对运动的趋势或发生相对运动时 会产生与之对抗的摩擦 力 不同之处在于两者的可压缩性及因此而带来的其他不同 但研究表明 在声速以下 气体表现出与液体相同的规律 化工生产中所涉及的物料有很多都是流体 一方面 由于 生产工艺的要求 常常需要将这些物料从一个设备输送到另一 个设备 从一个车间输送到另一个车间 另一方面 化工生产 中的传热 传质及化学反应过程多数都是在流体流动条件下进 行的 流体的流动状况对此过程的动力结构 装备技术有着重 大的影响 直接关系到化工生产过程的安全运行 因此 液体 安全输送对于保证工艺任务的完成及提高化工过程的速率都是 十分重要的 二 二 常见流体输送方式及危险性分析常见流体输送方式及危险性分析 一 高位槽送料 化工生产中 各容器 设备之间常常会存在一定的位差 当工艺要求将处在高位设备内的液体输送到低位设备内时 可 以通过直接将两设备用管道连接的办法实现 这就是所谓的高 位槽送液 另外 在要求特别稳定的场合 也常常设置高位槽 以避免输送机械带来的波动 如图 5 1 所示 脱甲醇塔的回流 就是靠高位的塔顶冷凝器来维持的 高位槽送液时 高位槽的 高度必须能够保证输送任务所要求的流量 高位槽的液体需通过泵压送或负压输送提升到高位槽 在 提升的过程中由于流体的摩擦 很容易在高位槽或计量槽产生 静电火花而引燃物系 因此 在往高位槽或计量槽输送物料流 体时 除控制流速之外 还应将流体人口管插入液下 凡是与 物料相关的设备 管线 阀门 法兰等都应形成一体并可靠的 接地 二 真空抽料 真空抽料是指通过真空系统的负压来实现流体从一个设备 到另一个设备的操作 如图 5 2 所示 先将烧碱从碱贮槽放入 烧碱中间槽 1 内 然后通过调节阀门 利用真空系统产生的真 空将烧碱吸入高位槽 2 内 真空抽料是化工生产中常用的一种流体输送方法 结构简 单 操作方便 没有动件 但流量调节不方便 需要真空系统 不适于输送易挥发的液体 主要用在间歇送料场合 有机溶剂采用桶装真空抽料时 由于输送过程有可能产生 静电积累 因此输送系统必须设计有良好的接地系统 输送系 统的管线应当采用金属 不应采用非金属管线 桶装真空抽料 快结束时 由于液位降至吸口以下 很可能产生静电放电 由 于采用非导体吸管 吸管会带上很高的电荷 在移至罐口时会 出现放电火花而引燃或引爆料桶内液体蒸气 在连续真空抽料时 例如多效并流蒸发中 下游设备的真空 度必须满足输送任务的流量要求 还要符合工艺条件对压力的 要求 真空输送如果是易燃液体 需注意输送过程的密闭性 系 统和易燃蒸气形成爆炸性混合系 在点火源的作用下就会引起 爆炸 空气和蒸气的混合物在流动过程中增大了产生静电放电 的可能性 这是十分危险的 真空输送物料其真空泵的电气带 有大量的液雾或蒸气 真空破坏 空气就会进入这种液雾或蒸 气若不冷凝回收处理 直接排放就会很容易在扩散中遇到引火 源而发生爆炸或燃烧 采用负压往往是出于安全考虑 负压操 作的关键是防止易燃易爆气体或粉尘大量抽人真空泵 因此真 空泵前应有洗涤或过滤装置 其次 恢复常压时应小心 一般 应待温度降低后再缓缓放进空气 以防氧化燃烧 负压操作的 设备不得漏气 以免空气进入设备内部形成爆炸性混合物而增 加燃烧爆炸危险 此外 设备强度应符合要求 以防抽瘪而发 生事故 三 三 压缩空气送料压缩空气送料 采用压缩空气送料也是化工生产中常用的方法 例如酸贮 槽 如图 5 3 所示 先将贮槽中的酸放人容器 然后通人压缩 空气 在压力的作用下 将酸输送至目标设备 这种方法结构 简单无动件 可间歇输送腐蚀性大不易燃易爆的流体 但流量 小且不易调节 只能间歇输送流体 压缩空气送料时 空气的压力必须满足输送任务对扬程的 要求 压缩空气输送物料不能运用于易燃和可燃液体物料的压送 因为压缩空气在压送物料时可以与液体蒸气混合形成爆炸性混 合系 同时又可能产生静电积累 很容易导致系统爆炸 四 四 流体输送机械送料流体输送机械送料 流体输送机械送料是指借助流体输送机械对流体做功 实 现流体输送的操作 由于输送机械的类型多 压头及流量的可 选范围宽广且易于调节 因此该方法是化工生产中最常见的流