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化工设计中,这些阀门各有用武之处!

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 5079 次浏览 • 2019-08-22 09:08 • 来自相关话题

阀门的选型在化工管路设计中占有重要的地位,科学、合理地选择阀门既能保证生产安全运行,又能降低装置的建设费用。在化工设计中常用阀门的品种多、功能不同,为管路系统选择合适的阀门须了解常用阀门的特点、用途。 阀门是压力管道系统的重要组成部分,其主要功能是: 接通和截断介质; 防止介质倒流; 调节压力、流量;分离、混合或分配介质; 防止介质压力超过规定数值,以保证管道或设备安全运行等。只有了解常用阀门的特点及用途,才能在设计中给管道系统选定最适合的阀门。   常用阀门的特点、用途  工程上阀门种类很多,由于流体的压力、温度和物理化学性能的不同,所以对流体系统的控制要求也不相同,其中闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀在化工装置中应用最广泛。   闸阀 闸阀是化工生产装置中用得最多的一种类型,流体流经闸阀时不改变流向,当闸阀全开时阻力系数小,适用的口径围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比,其安装尺寸较小。在一般情况下,设计中首选闸阀。 闸阀的缺点: 高度大; 启闭时间长; 在启闭过程中,密封面容易被冲蚀; 修理比截止阀困难; 不适用于含悬浮物和析出结晶的介质; 也难于用非金属耐腐蚀材料来制造。  当闸阀部分开启时,介质会在闸板背面产生涡流,易引起闸板的冲蚀和振动,阀座的密封面也容易损坏,因此闸阀不适用于需要调节流量的场合,只适用于全开或全闭的情况,即一般用于控制流体的启闭。 闸阀按阀杆上螺纹位置分明杆式和暗杆式,明杆式闸阀适用于腐蚀介质,在化工工程上基本使用明杆式闸阀。暗杆闸阀主要用于水道上,多用于低压、无腐蚀性介质的场合,如一些铸铁和铜阀门。按闸板的结构形式分楔式闸板、平行式闸板。楔式闸板有单闸板,双闸板之分。 平行式闸板多用于油气输送系统,在化工装置中不常用。 闸阀的应用: 适用于蒸汽、高温油品及油气等介质及开关频繁的部位,不宜用于易结焦的介质。楔式单闸板闸阀适用于易结焦的高温介质。楔式双闸板闸阀适用于蒸汽、油品和对密封面磨损较大的介质,或开关频繁部位,不宜用于易结焦的介质。   截止阀 截止阀是化工装置广泛应用的阀型。一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。 截止阀的缺点: 只允许介质单向流动,安装时有方向性; 容易在阀座上沉积固形物,不适用于悬浮液; 与同口径的闸阀相比,体积较大,关闭时需要克服介质的阻力,其最大直径仅用到DN200; 流体阻力较大,长期运行时,其密封可靠性不强。 截止阀的动作特性是关闭件( 阀瓣) 沿阀座中心线移动。其主要作用是切断,也可粗略调节流量,但不能作为节流阀使用。截止阀与闸阀相比主要有如下优点: 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小,耐磨; 开启高度比闸阀小; 截止阀通常只有一个密封面,制造工艺好,便于维修。 截止阀和闸阀一样也有明杆和暗杆之分,在此不再赘述。根据阀体结构不同截止阀有直通式、角式和Y 型。直通式应用最广泛,Y 型截止阀和角式截止阀压力降较小,角式用于流体流向90°变化的场合。 截止阀的应用: 适用于蒸汽等介质,不宜用于黏度大、含有颗粒、易结焦、易沉淀的介质,也不易作放空阀及真空系统的阀门。   止回阀 止回阀又称单向阀,其特点: 只允许介质向一个方向流动,当介质顺流时阀瓣会自动打开,当介质反向流动时能自动关闭。 止回阀用于防止流体逆向流动,防止由于流体倒流造成的污染、温升或机械损坏。但只能用以防止突然倒流但密封性能欠佳,因此对严格禁止混合的物料,还应采取其他措施。安装止回阀时,应注意介质的流动方向应与止回阀上的箭头方向一致。 常用的止回阀有旋启式、升降式和球式三类。旋启式直径比后两种较大,可安装在水平管或垂直管上,安装在垂直管上时流体应自下而上流动,升降式和球式口径较小,且只能安装在水平管路上。 离心泵进口为吸上状态时,为保持泵内液体在进口管端装设的底阀也是一种止回阀。当容器为敞口时,底阀可带滤网。  止回阀的应用: 适用于清净介质,不宜用于含固体颗粒和黏度较大的介质。   蝶阀 蝶阀也称蝴蝶阀,其特点: 流体阻力较小、重量轻、结构简单、结构尺寸小,启闭迅速,制造较其他阀门节省材料。 蝶阀可适用于切断和节流,特别适用于大流量调节,使用温度受密封材料的限制。可用于带有悬浮固体的液体介质,适用于大口径管道。由于以往的加工工艺落后,蝶阀一直用在水系统上,而很少用在工艺系统上,随着材料、设计及加工的改进,蝶阀已经越来越多地用在工艺系统上了。 因蝶阀比闸阀经济、调节流量性能好,故能够使用蝶阀的地方最好不要使用闸阀。对于设计压力较低、管道直径较大,要求快速启闭的场合一般选用蝶阀。蝶阀有软密封和硬密封两种类型。选择软密封和硬密封主要取决于流体介质的温度。相对而言软密封要比硬密封的密封性能好。 蝶阀的应用: 适合制成大孔径阀门,用于温度小于300℃、压力小于1. 0MPa 的原油、油品、水等介质。随着蝶阀的性能不断改进,目前使用范围在不断扩大。   旋塞阀 旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。其特点: 密封性可靠、启闭省力、使用寿命长,可双向密封,往往用在高度或极度危害的物料上,但是启闭力矩比较大,价格也比较高; 旋塞阀腔体内不积液,特别是对间歇装置的物料不会造成污染,所以在有些场合必须使用旋塞阀。  旋塞阀在管道中主要用于切断、分配和改变介质流向。它使用于多通道结构,以致一个阀门可以获得两个、三个甚至四个不同的流道,这样可以简化管道系统的设计,减少阀门用量以及设备中需要的一些连接配件。 旋塞阀可分为无润滑及润滑型两种。带有强制润滑的油封式旋塞阀,由于强制润滑使旋塞和旋塞的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好,启闭省力,防止密封面受到损伤,但是必须考虑润滑是否对物料有污染,而且需定期维护。在工程上应优先选择无润滑型。  旋塞阀的应用: 适用于温度较低、黏度较大的介质和要求开关快速的部位,一般不适用于蒸汽和温度较高的介质。   球阀 球阀的功能与旋塞阀类似( 球阀是旋塞阀的派生产品) ,由于价格便宜,球阀比旋塞阀使用广泛。球阀特点: 在众多阀门中其流体阻力最小,流动性最好,密封效果较好、启闭迅速、维修方便。  球阀一般可以从球体结构形式、阀体结构形式、流道形式和阀座材料来进行分类。按球体结构形式分有浮动球阀和固定球阀。前者多用于小口径,后者用于大口径; 按阀体结构形式分有一片式、两片式和三片式三种。一片式又有顶装式和侧装式两种; 按流道形式分有全通径和缩径。缩径球阀比全通径球阀用料少,价格便宜,如果工艺条件允许,可以考虑优先使用; 球阀流道可分为直通、三通、四通,适用于气、液相流体多向分配; 按阀座材料分有软密封和硬密封。当用于可燃介质或者外部环境有可能燃烧时,软密封球阀应具有防静电、防火设计,制造商的产品应通过防静电、防火试验。 球阀的应用: 一般适用于低温、高压、浆液、黏性流体以及对密封要求较高的介质管道上。对于要求快速启闭的场合一般选用球阀,不能用作调节流量。   隔膜阀 隔膜阀的结构形式与一般阀门不同,它是依靠柔软的橡胶模或塑料膜来控制流体运动。 隔膜阀流体阻力小、可以双向密封,适用于低压、有腐蚀性的浆液或悬浮黏性流体介质。并且由于操作机构和介质通道隔开,依靠弹性隔膜切断流体,特别适用于食品和医药卫生工业中的介质。隔膜阀使用温度取决于隔膜材料的耐温性能。从结构上可分为直通式和堰式。 隔膜阀的应用: 适用于温度小于200℃、压力小于1. 0MPa 的油品、水、酸性介质和悬浮物的介质,不适用于有机溶剂和强氧化剂的介质。 阀门在化工系统中占有重要的地位。只有熟练掌握阀门的特点和用途,才能在设计中给管道系统选择合适的阀门,提高化工设计过程的工作效率,减少错误率的发生。 查看全部
阀门的选型在化工管路设计中占有重要的地位,科学、合理地选择阀门既能保证生产安全运行,又能降低装置的建设费用。在化工设计中常用阀门的品种多、功能不同,为管路系统选择合适的阀门须了解常用阀门的特点、用途。
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阀门是压力管道系统的重要组成部分,其主要功能是: 接通和截断介质; 防止介质倒流; 调节压力、流量;分离、混合或分配介质; 防止介质压力超过规定数值,以保证管道或设备安全运行等。只有了解常用阀门的特点及用途,才能在设计中给管道系统选定最适合的阀门。
 
常用阀门的特点、用途
 工程上阀门种类很多,由于流体的压力、温度和物理化学性能的不同,所以对流体系统的控制要求也不相同,其中闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀在化工装置中应用最广泛。
 
闸阀
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闸阀是化工生产装置中用得最多的一种类型,流体流经闸阀时不改变流向,当闸阀全开时阻力系数小,适用的口径围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比,其安装尺寸较小。在一般情况下,设计中首选闸阀。

闸阀的缺点: 高度大; 启闭时间长; 在启闭过程中,密封面容易被冲蚀; 修理比截止阀困难; 不适用于含悬浮物和析出结晶的介质; 也难于用非金属耐腐蚀材料来制造。 

当闸阀部分开启时,介质会在闸板背面产生涡流,易引起闸板的冲蚀和振动,阀座的密封面也容易损坏,因此闸阀不适用于需要调节流量的场合,只适用于全开或全闭的情况,即一般用于控制流体的启闭。

闸阀按阀杆上螺纹位置分明杆式和暗杆式,明杆式闸阀适用于腐蚀介质,在化工工程上基本使用明杆式闸阀。暗杆闸阀主要用于水道上,多用于低压、无腐蚀性介质的场合,如一些铸铁和铜阀门。按闸板的结构形式分楔式闸板、平行式闸板。楔式闸板有单闸板,双闸板之分。

平行式闸板多用于油气输送系统,在化工装置中不常用。

闸阀的应用: 适用于蒸汽、高温油品及油气等介质及开关频繁的部位,不宜用于易结焦的介质。楔式单闸板闸阀适用于易结焦的高温介质。楔式双闸板闸阀适用于蒸汽、油品和对密封面磨损较大的介质,或开关频繁部位,不宜用于易结焦的介质。
 
截止阀
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截止阀是化工装置广泛应用的阀型。一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。

截止阀的缺点: 只允许介质单向流动,安装时有方向性; 容易在阀座上沉积固形物,不适用于悬浮液; 与同口径的闸阀相比,体积较大,关闭时需要克服介质的阻力,其最大直径仅用到DN200; 流体阻力较大,长期运行时,其密封可靠性不强。

截止阀的动作特性是关闭件( 阀瓣) 沿阀座中心线移动。其主要作用是切断,也可粗略调节流量,但不能作为节流阀使用。截止阀与闸阀相比主要有如下优点: 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小,耐磨; 开启高度比闸阀小; 截止阀通常只有一个密封面,制造工艺好,便于维修。

截止阀和闸阀一样也有明杆和暗杆之分,在此不再赘述。根据阀体结构不同截止阀有直通式、角式和Y 型。直通式应用最广泛,Y 型截止阀和角式截止阀压力降较小,角式用于流体流向90°变化的场合。

截止阀的应用: 适用于蒸汽等介质,不宜用于黏度大、含有颗粒、易结焦、易沉淀的介质,也不易作放空阀及真空系统的阀门。
 
止回阀
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止回阀又称单向阀,其特点: 只允许介质向一个方向流动,当介质顺流时阀瓣会自动打开,当介质反向流动时能自动关闭。

止回阀用于防止流体逆向流动,防止由于流体倒流造成的污染、温升或机械损坏。但只能用以防止突然倒流但密封性能欠佳,因此对严格禁止混合的物料,还应采取其他措施。安装止回阀时,应注意介质的流动方向应与止回阀上的箭头方向一致。

常用的止回阀有旋启式、升降式和球式三类。旋启式直径比后两种较大,可安装在水平管或垂直管上,安装在垂直管上时流体应自下而上流动,升降式和球式口径较小,且只能安装在水平管路上。

离心泵进口为吸上状态时,为保持泵内液体在进口管端装设的底阀也是一种止回阀。当容器为敞口时,底阀可带滤网。 

止回阀的应用: 适用于清净介质,不宜用于含固体颗粒和黏度较大的介质。
 
蝶阀
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蝶阀也称蝴蝶阀,其特点: 流体阻力较小、重量轻、结构简单、结构尺寸小,启闭迅速,制造较其他阀门节省材料。

蝶阀可适用于切断和节流,特别适用于大流量调节,使用温度受密封材料的限制。可用于带有悬浮固体的液体介质,适用于大口径管道。由于以往的加工工艺落后,蝶阀一直用在水系统上,而很少用在工艺系统上,随着材料、设计及加工的改进,蝶阀已经越来越多地用在工艺系统上了。

因蝶阀比闸阀经济、调节流量性能好,故能够使用蝶阀的地方最好不要使用闸阀。对于设计压力较低、管道直径较大,要求快速启闭的场合一般选用蝶阀。蝶阀有软密封和硬密封两种类型。选择软密封和硬密封主要取决于流体介质的温度。相对而言软密封要比硬密封的密封性能好。

蝶阀的应用: 适合制成大孔径阀门,用于温度小于300℃、压力小于1. 0MPa 的原油、油品、水等介质。随着蝶阀的性能不断改进,目前使用范围在不断扩大。
 
旋塞阀
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旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。其特点: 密封性可靠、启闭省力、使用寿命长,可双向密封,往往用在高度或极度危害的物料上,但是启闭力矩比较大,价格也比较高; 旋塞阀腔体内不积液,特别是对间歇装置的物料不会造成污染,所以在有些场合必须使用旋塞阀。 

旋塞阀在管道中主要用于切断、分配和改变介质流向。它使用于多通道结构,以致一个阀门可以获得两个、三个甚至四个不同的流道,这样可以简化管道系统的设计,减少阀门用量以及设备中需要的一些连接配件。

旋塞阀可分为无润滑及润滑型两种。带有强制润滑的油封式旋塞阀,由于强制润滑使旋塞和旋塞的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好,启闭省力,防止密封面受到损伤,但是必须考虑润滑是否对物料有污染,而且需定期维护。在工程上应优先选择无润滑型。 

旋塞阀的应用: 适用于温度较低、黏度较大的介质和要求开关快速的部位,一般不适用于蒸汽和温度较高的介质。
 
球阀
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球阀的功能与旋塞阀类似( 球阀是旋塞阀的派生产品) ,由于价格便宜,球阀比旋塞阀使用广泛。球阀特点: 在众多阀门中其流体阻力最小,流动性最好,密封效果较好、启闭迅速、维修方便。 

球阀一般可以从球体结构形式、阀体结构形式、流道形式和阀座材料来进行分类。按球体结构形式分有浮动球阀和固定球阀。前者多用于小口径,后者用于大口径; 按阀体结构形式分有一片式、两片式和三片式三种。一片式又有顶装式和侧装式两种; 按流道形式分有全通径和缩径。缩径球阀比全通径球阀用料少,价格便宜,如果工艺条件允许,可以考虑优先使用; 球阀流道可分为直通、三通、四通,适用于气、液相流体多向分配; 按阀座材料分有软密封和硬密封。当用于可燃介质或者外部环境有可能燃烧时,软密封球阀应具有防静电、防火设计,制造商的产品应通过防静电、防火试验。

球阀的应用: 一般适用于低温、高压、浆液、黏性流体以及对密封要求较高的介质管道上。对于要求快速启闭的场合一般选用球阀,不能用作调节流量。
 
隔膜阀
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隔膜阀的结构形式与一般阀门不同,它是依靠柔软的橡胶模或塑料膜来控制流体运动。

隔膜阀流体阻力小、可以双向密封,适用于低压、有腐蚀性的浆液或悬浮黏性流体介质。并且由于操作机构和介质通道隔开,依靠弹性隔膜切断流体,特别适用于食品和医药卫生工业中的介质。隔膜阀使用温度取决于隔膜材料的耐温性能。从结构上可分为直通式和堰式。

隔膜阀的应用: 适用于温度小于200℃、压力小于1. 0MPa 的油品、水、酸性介质和悬浮物的介质,不适用于有机溶剂和强氧化剂的介质。

阀门在化工系统中占有重要的地位。只有熟练掌握阀门的特点和用途,才能在设计中给管道系统选择合适的阀门,提高化工设计过程的工作效率,减少错误率的发生。

设计干货—化工设计中自动化仪表的应用

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 595 次浏览 • 2019-08-21 09:19 • 来自相关话题

1、引言   随着科学技术的发展,自动化技术也取得了长足的进步,自动化仪表不再像传统的仪表那样只是简单的显示数值,即“眼”的功能,还能够将数值作为数据储存下来进行运算分析,发出指令,即“脑”的功能,同时还具备控制、警报的能力,即“手”的功能,最终实现整个过程的自动化执行,并且相对于人工的方式,观察更精确,反应更灵敏,控制更精准。 2、化工设计过程中自动化仪表应用原则   2.1 精准可靠  化工生产中某些工序对参数的控制极为敏感,出现误差就有可能导致质量和安全事故,一方面会导致不良品率的增加,生产成本的升高;另一方面在有危险的工序中极有可能造成人身伤亡,可以说自动化仪表精准可靠的性能关系着化工企业的利益和生产职工的安危。因此,在化工设计过程中特别是涉及到影响产品质量的关键控制点和高危工序中尽可能的选用精度高、品质可靠的自动化仪表。   2.2 运行稳定 在化工生产过程中,同一化工设备所接触的环境并不是一成不变的,比如说在同一个化工设备中,化工原料需要经过酸洗,而下一步有可能进行碱煮,而自动化仪表所处的环境也随之改变。同时,不同的化工过程自动化仪表所处的工作环境也不尽相同,相同的自动化仪表型号不一定满足设计需求。因此在设计过程中选用自动化仪表时应当充分考虑环境的改变对仪表的影响,确实了解所选用的自动化仪表是否能在工作环境发生改变时还能够稳定的运行。   2.3 维护保养成本低、操作便捷  一般来说自动化仪表专业性较强,仪表的维护保养工作需要相应的专业人员来进行,而如果自动化仪表的维护保养成本较高、次数频繁、步骤繁琐复杂,会在一定程度上影响化工生产的正常运行,增加生产成本。因此,在化工设计过程中自动化仪表的应用应当考虑其维护保养成本,选择维修保养方便快捷损坏频率低的仪表,最大限度地降低自动化仪表的维护保养对化工生产的影响。   3、化工设计过程中自动化仪表选型 3.1 选型统一、性能一致 在化工设计过程中,特别是在设计大型化工生产线项目时,常常会将项目分段,每段由不同的单位负责设计,如果各段设计单位没有建立沟通机制的话,就会出现同一型号的自动化仪表由于生产者不同,性能也不尽相同的情况。在这种情况下,仪表的性能、质量、配置不能够确保相同,不仅会导致化工过程控制出现误差,也会使得自动化仪器的维护保养工作变得困难,增加维护保养成本。   3.2 满足工艺标准的要求 自动化仪表的作用就是满足化工生产标准的要求,但在实际的化工设计过程中,会由于化工设计的其他方面影响自动化仪表的选型,比如说工作环境、管道布置、生产要求、工艺参数等因素,此时应当以满足工艺标准要求为基准,综合考虑生产成本、技术先进等因素,选用性价比最高的自动化仪表。   4、化工设计过程中自动化仪表应用技术   4.1 采用提高自动化仪表本身可靠性的技术  在进行化工设计时,首先应当注重自动化仪表的可靠程度。通常能够提高自动化仪表本身可靠性的技术措施有:元件的选择及控制技术和耐环境设计技术,这有利于提高自动化仪表自身固件的可靠性,还包括维修设计技术保证自动化仪表方便检修和维护保养,而储备设计技术和故障设计技术能够保证自动化仪表在发生故障时能够自动切换到备用元件,并及时自检排除故障,必要时发出警报,从而提高自动化仪表的可靠性。基于此,在化工设计过程中应用这类技术措施的自动化仪表,相对来说更为可靠。   4.2 热设计技术  冷或热均会对自动化仪表内部的电路、电器元件产生影响,如高温状态下芯片可能烧毁,电路会老化速度加快,此时对于整个自动化仪表的散热技术尤为重要,有些化工生产过程本身就属于高温环境,更加剧了仪表的热负担。同样较低的温度也会使自动化仪表内的元件发生特性的改变,如某些元件内的弹簧弹性、芯片内的半导体导电能力等。因此在化工设计时更应着重考虑应用热设计技术的自动化仪表,保证自动化仪表的可靠稳定的运行。   4.3 温度补偿技术 温度的变化会影响自动化仪表的灵敏度,此时就会出现仪表工作可靠性下降,不能够稳定运行。而如果采取保持环境温度恒定的方法,需要较高的成本,并不可行,因此可以考虑应用采用温度补偿技术的自动化仪表,将温度变化带来的特性改变抵消掉,从而使得自动化仪表在温度时仍然不受影响,能够正常的工作。 4.4 电磁兼容性设计技术 通常来说,化工生产环境中可能存在电磁干扰源,或者自动化仪表内部存在干扰源,也可能由于热设计不合理造成元件过热出现干扰源,漏电等原因也是产生干扰源的因素,如果忽略其影响,对电磁干扰较为敏感的元件则会出现电磁干扰的现象,使其不能正常工作,影响自动化仪表的工作稳定性和可靠性。   5、石油化工油品储罐自动化仪表 下面以石油化工油品储罐为例,介绍一下自动化仪表的设计、选型和应用。   5.1 液位测量仪表  液位测量仪表主要负责对储罐液位进行测量,液位测量仪表需根据实际状态进行安装,油品储罐体积有所不用,仪表所需测量的范围也不一致。针对容积相对较小,如容积不大于1×105m3的油品储罐,液位测量仪表应安置于油罐顶部,并建议应用连续液位测量仪表进行测量。针对容积相对较大,如1×105m3的油品储罐而言,工作人员需设置两套连续液位测量仪表,并为其配置指示仪表,用以显示当前测量仪表对液位的测算结果。实际使用过程中,企业还需为自动化仪表系统增加用于检测报警的装置,当液位处于异常状态时,系统可及时向工作人员报告,以免出现液位超标或是过低的问题。与不频繁开启或闭合的开关类仪表相比,连续液位测量仪表因为可以及时对储油罐当中的液位实施检测,同时可以对仪表的工作状态实施连续观察,故而,可靠性相对较高。而石油化工企业对油品储罐的要求相对较高,因此,该类型仪表在石油化工行业中的应用较为频繁。   5.2 温度测量仪表 油品储罐区域当中,温度是用以测量储罐自身温度补偿的主要参数。因此,如何测量储罐温度对石油化工而言也极为重要,需要企业应用温度测量仪表对油罐进行合理测量。如今,石油化工油品储罐温度往往通过Pt100铂热电阻元件完成测量工作,所用测量温度的元件需满足有关标准的要求。   5.3 仪表防护防爆设置与安全设置  因为自动化仪表均安装于容易出现燃、爆问题的储罐范围之内,企业必须对测量仪表实施防爆处理,保证仪表安全。按照我国相关防护等级规定,凡是用以进行石油化工储罐现场测量工作的储罐,其外壳防护等级均需符合PI65要求。至于安装于地下的自动化测量仪表,其外壳防护级别不应少于IP68。此外,国家还明确要求,凡是安装于容易产生爆炸的危险场所内的自动化仪表,其防爆等级均需满足对应的防爆要求,同时需要接受国家级别防爆检测,并保证合格。上述内容是石油化工设计必须满足的要求。通常情况下,石油化工油品储罐区域正常运行状态相对较为稳定,出现风险以及事故的机率相对较低。故而,针对无特定要求的储罐区域,企业通常仅仅设立报警装置以及连锁装置。若企业需要按照实际情况对自动化仪表系统经设计,则必须依照国家有关标准对自动化仪表工程实施设计,以保证其满足我国有关规定的设计要求。   5.4 开关阀设计型号选择原则  企业应根据储存的介质、危险程度以及管道规格等情况选用适合的开关阀。开关阀有很多种类,如电动、电液以及气动等。设计过程中,企业必须按照储运技术的设计要求与现场动力源进行设计。按照油罐规定,液化石油气罐区开关阀应采用气动式开关阀,若储罐区域有仪表空气气源时,应使用气动执行机构。若储罐区域没有仪表空气气源,应使用电动或是电液驱动的执行机构。若开关阀具有固定的故障状态位置时,建议企业选用单作用气动执行结构或是带有气罐的双作用气动执行机构。不仅如此,企业还需注意,针对管线规格不低于DN600的储罐区域,其气动执行机构的整体体积以及质量均相对较大,因此应选用电动执行机构。   6、结论 自动化仪表发展迅速,为化工生产带来了极大的便捷,使得一些难以完成的工作变得易于操作,提高了化工生产的效率。而自动化仪表也不是万能的,需要我们在化工设计过程中从安全的角度出发,针对设计要求选择性的应用自动化仪表,坚持精准可靠、运行稳定、维护方便的原则,使得自动化仪表在化工生产中更好地发挥作用。 查看全部
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1、引言
 
随着科学技术的发展,自动化技术也取得了长足的进步,自动化仪表不再像传统的仪表那样只是简单的显示数值,即“眼”的功能,还能够将数值作为数据储存下来进行运算分析,发出指令,即“脑”的功能,同时还具备控制、警报的能力,即“手”的功能,最终实现整个过程的自动化执行,并且相对于人工的方式,观察更精确,反应更灵敏,控制更精准。

2、化工设计过程中自动化仪表应用原则
 
2.1 精准可靠
 化工生产中某些工序对参数的控制极为敏感,出现误差就有可能导致质量和安全事故,一方面会导致不良品率的增加,生产成本的升高;另一方面在有危险的工序中极有可能造成人身伤亡,可以说自动化仪表精准可靠的性能关系着化工企业的利益和生产职工的安危。因此,在化工设计过程中特别是涉及到影响产品质量的关键控制点和高危工序中尽可能的选用精度高、品质可靠的自动化仪表。
 
2.2 运行稳定
在化工生产过程中,同一化工设备所接触的环境并不是一成不变的,比如说在同一个化工设备中,化工原料需要经过酸洗,而下一步有可能进行碱煮,而自动化仪表所处的环境也随之改变。同时,不同的化工过程自动化仪表所处的工作环境也不尽相同,相同的自动化仪表型号不一定满足设计需求。因此在设计过程中选用自动化仪表时应当充分考虑环境的改变对仪表的影响,确实了解所选用的自动化仪表是否能在工作环境发生改变时还能够稳定的运行。
 
2.3 维护保养成本低、操作便捷
 一般来说自动化仪表专业性较强,仪表的维护保养工作需要相应的专业人员来进行,而如果自动化仪表的维护保养成本较高、次数频繁、步骤繁琐复杂,会在一定程度上影响化工生产的正常运行,增加生产成本。因此,在化工设计过程中自动化仪表的应用应当考虑其维护保养成本,选择维修保养方便快捷损坏频率低的仪表,最大限度地降低自动化仪表的维护保养对化工生产的影响。
 
3、化工设计过程中自动化仪表选型

3.1 选型统一、性能一致
在化工设计过程中,特别是在设计大型化工生产线项目时,常常会将项目分段,每段由不同的单位负责设计,如果各段设计单位没有建立沟通机制的话,就会出现同一型号的自动化仪表由于生产者不同,性能也不尽相同的情况。在这种情况下,仪表的性能、质量、配置不能够确保相同,不仅会导致化工过程控制出现误差,也会使得自动化仪器的维护保养工作变得困难,增加维护保养成本。
 
3.2 满足工艺标准的要求
自动化仪表的作用就是满足化工生产标准的要求,但在实际的化工设计过程中,会由于化工设计的其他方面影响自动化仪表的选型,比如说工作环境、管道布置、生产要求、工艺参数等因素,此时应当以满足工艺标准要求为基准,综合考虑生产成本、技术先进等因素,选用性价比最高的自动化仪表。
 
4、化工设计过程中自动化仪表应用技术
 
4.1 采用提高自动化仪表本身可靠性的技术
 在进行化工设计时,首先应当注重自动化仪表的可靠程度。通常能够提高自动化仪表本身可靠性的技术措施有:元件的选择及控制技术和耐环境设计技术,这有利于提高自动化仪表自身固件的可靠性,还包括维修设计技术保证自动化仪表方便检修和维护保养,而储备设计技术和故障设计技术能够保证自动化仪表在发生故障时能够自动切换到备用元件,并及时自检排除故障,必要时发出警报,从而提高自动化仪表的可靠性。基于此,在化工设计过程中应用这类技术措施的自动化仪表,相对来说更为可靠。
 
4.2 热设计技术
 冷或热均会对自动化仪表内部的电路、电器元件产生影响,如高温状态下芯片可能烧毁,电路会老化速度加快,此时对于整个自动化仪表的散热技术尤为重要,有些化工生产过程本身就属于高温环境,更加剧了仪表的热负担。同样较低的温度也会使自动化仪表内的元件发生特性的改变,如某些元件内的弹簧弹性、芯片内的半导体导电能力等。因此在化工设计时更应着重考虑应用热设计技术的自动化仪表,保证自动化仪表的可靠稳定的运行。
 
4.3 温度补偿技术
温度的变化会影响自动化仪表的灵敏度,此时就会出现仪表工作可靠性下降,不能够稳定运行。而如果采取保持环境温度恒定的方法,需要较高的成本,并不可行,因此可以考虑应用采用温度补偿技术的自动化仪表,将温度变化带来的特性改变抵消掉,从而使得自动化仪表在温度时仍然不受影响,能够正常的工作。

4.4 电磁兼容性设计技术
通常来说,化工生产环境中可能存在电磁干扰源,或者自动化仪表内部存在干扰源,也可能由于热设计不合理造成元件过热出现干扰源,漏电等原因也是产生干扰源的因素,如果忽略其影响,对电磁干扰较为敏感的元件则会出现电磁干扰的现象,使其不能正常工作,影响自动化仪表的工作稳定性和可靠性。
 
5、石油化工油品储罐自动化仪表
下面以石油化工油品储罐为例,介绍一下自动化仪表的设计、选型和应用。
 
5.1 液位测量仪表
 液位测量仪表主要负责对储罐液位进行测量,液位测量仪表需根据实际状态进行安装,油品储罐体积有所不用,仪表所需测量的范围也不一致。针对容积相对较小,如容积不大于1×105m3的油品储罐,液位测量仪表应安置于油罐顶部,并建议应用连续液位测量仪表进行测量。针对容积相对较大,如1×105m3的油品储罐而言,工作人员需设置两套连续液位测量仪表,并为其配置指示仪表,用以显示当前测量仪表对液位的测算结果。实际使用过程中,企业还需为自动化仪表系统增加用于检测报警的装置,当液位处于异常状态时,系统可及时向工作人员报告,以免出现液位超标或是过低的问题。与不频繁开启或闭合的开关类仪表相比,连续液位测量仪表因为可以及时对储油罐当中的液位实施检测,同时可以对仪表的工作状态实施连续观察,故而,可靠性相对较高。而石油化工企业对油品储罐的要求相对较高,因此,该类型仪表在石油化工行业中的应用较为频繁。
 
5.2 温度测量仪表
油品储罐区域当中,温度是用以测量储罐自身温度补偿的主要参数。因此,如何测量储罐温度对石油化工而言也极为重要,需要企业应用温度测量仪表对油罐进行合理测量。如今,石油化工油品储罐温度往往通过Pt100铂热电阻元件完成测量工作,所用测量温度的元件需满足有关标准的要求。
 
5.3 仪表防护防爆设置与安全设置
 因为自动化仪表均安装于容易出现燃、爆问题的储罐范围之内,企业必须对测量仪表实施防爆处理,保证仪表安全。按照我国相关防护等级规定,凡是用以进行石油化工储罐现场测量工作的储罐,其外壳防护等级均需符合PI65要求。至于安装于地下的自动化测量仪表,其外壳防护级别不应少于IP68。此外,国家还明确要求,凡是安装于容易产生爆炸的危险场所内的自动化仪表,其防爆等级均需满足对应的防爆要求,同时需要接受国家级别防爆检测,并保证合格。上述内容是石油化工设计必须满足的要求。通常情况下,石油化工油品储罐区域正常运行状态相对较为稳定,出现风险以及事故的机率相对较低。故而,针对无特定要求的储罐区域,企业通常仅仅设立报警装置以及连锁装置。若企业需要按照实际情况对自动化仪表系统经设计,则必须依照国家有关标准对自动化仪表工程实施设计,以保证其满足我国有关规定的设计要求。
 
5.4 开关阀设计型号选择原则
 企业应根据储存的介质、危险程度以及管道规格等情况选用适合的开关阀。开关阀有很多种类,如电动、电液以及气动等。设计过程中,企业必须按照储运技术的设计要求与现场动力源进行设计。按照油罐规定,液化石油气罐区开关阀应采用气动式开关阀,若储罐区域有仪表空气气源时,应使用气动执行机构。若储罐区域没有仪表空气气源,应使用电动或是电液驱动的执行机构。若开关阀具有固定的故障状态位置时,建议企业选用单作用气动执行结构或是带有气罐的双作用气动执行机构。不仅如此,企业还需注意,针对管线规格不低于DN600的储罐区域,其气动执行机构的整体体积以及质量均相对较大,因此应选用电动执行机构。
 
6、结论

自动化仪表发展迅速,为化工生产带来了极大的便捷,使得一些难以完成的工作变得易于操作,提高了化工生产的效率。而自动化仪表也不是万能的,需要我们在化工设计过程中从安全的角度出发,针对设计要求选择性的应用自动化仪表,坚持精准可靠、运行稳定、维护方便的原则,使得自动化仪表在化工生产中更好地发挥作用。

化工生产过程与化工单元操作简介

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 1333 次浏览 • 2019-08-19 11:39 • 来自相关话题

化工生产过程   化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。显然,其核心是化学反应过程及其设备——反应器,但是,为使化学反应过程得以经济有效地进行,反应器内必须保持某些优惠条件,如适宜的压力、温度和物料的组成等。 因此,原料必须经过一系列的预处理以除去杂质,达到必要的纯度、温度和压力,这些过程统称为前处理。反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制,以获得最终产品(或中间产品)。   例如,乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产是以乙烯和氯为原料进行加成反应,经分离获得二氯乙烷,再经550℃、3MPa的高温裂解生成氯乙烯,裂解所得氯化氢与空气、乙烯在220℃、0.5MPa下进行氧氯化反应,生成二氯乙烷和水,经分离后二氯乙烷再进入裂解。 精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8MPa左右进行聚合反应获得氯乙烯。在进行加成反应前,必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去,以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离,除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。 分离精制后的氯乙烯单体经压缩、换热,达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液須经脱水、干燥而后成为产品。生产过程可简要地图示如下。 上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属反应过程外,原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程,但却是化工生产所不可缺少的。 实际上,在一个现代化的、设备林立的大型工厂中,反应器为数并不多,绝大多数的设备都是进行着各种前、后处理操作。也就是说,现代化学工业中的前、后处理工序占有着企业的大部分设备投资和操作费用,因此,目前已不是单纯由反应过程的优惠条件来决定必要的前、后处理过程,而必须总体地确定全系统的优惠条件。由此足以见得,前、后处理过程在化工生产中的重要地位。   化工单元操作   为数众多的前、后处理过程可从不同的角度加以分类,按操作的目的将其分为: ①物料的增压、减压和输送 ②物料的混合成分 ③物料的加热或冷却 ④非均相混合物的分离 ⑤均相配合物的分离   由于被加工物料相态的不同,上述各项也可作进一步细分。例如,气体的输送和液体输送;液-固混合物的分离与气-固混合物分离;气体均相混合物的分离与液体均相混合物的分离等。 为了达到同样的目的,可以依据不同的原理、采用不同的方法。例如,液-固非均相混合物可依据其密度的不同采用沉降的方法实现分离的目的,也可利用其尺度的不同而采用过滤的方法加以分离。又如液态均相混合物可依据组分间挥发度的不同用精馏的方法分离,也可利用各组分在溶剂中的溶解度不同,采用溶剂萃取法进行分离。 在化学工业的历史发展中,起初是按物理过程的目的,同时也兼顾过程的原理、相态,将各种前、后处理归纳成一系列的单元操作,如表1所示。 表中只列出常用的单元操作,此外尚有一些不常见的单元操作。而且,随着生产发展对前、后处理过程所提出的一些特殊要求,又不断地发展出若干新的单元操作。 就其内容面言,各单元操作包括两个方面:过程和设备。各单元操作中所发生的过程都有其内在的规律,例如,液固非均相混合物的沉降分离中所进行的过程实质是细颗粒在液体中的自由沉降;过滤的过程实质是液体通过滤饼(颗粒层)的流动。 又如气体的吸收分离中所发生的过程是某个组分由气相主体传递至气液界面,继而溶解,然后由界面传递到液相主体中去,其过程实质是传质-溶解。研究各单元操作就是为了掌握过程的规律并设计设备的结构和大小,以使过程在有利的条件下进行。 查看全部
化工生产过程
 
化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。显然,其核心是化学反应过程及其设备——反应器,但是,为使化学反应过程得以经济有效地进行,反应器内必须保持某些优惠条件,如适宜的压力、温度和物料的组成等。

因此,原料必须经过一系列的预处理以除去杂质,达到必要的纯度、温度和压力,这些过程统称为前处理。反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制,以获得最终产品(或中间产品)。
图6.jpg

 
例如,乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产是以乙烯和氯为原料进行加成反应,经分离获得二氯乙烷,再经550℃、3MPa的高温裂解生成氯乙烯,裂解所得氯化氢与空气、乙烯在220℃、0.5MPa下进行氧氯化反应,生成二氯乙烷和水,经分离后二氯乙烷再进入裂解。

精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8MPa左右进行聚合反应获得氯乙烯。在进行加成反应前,必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去,以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离,除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。

分离精制后的氯乙烯单体经压缩、换热,达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液須经脱水、干燥而后成为产品。生产过程可简要地图示如下。
图3.jpg

上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属反应过程外,原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程,但却是化工生产所不可缺少的。

实际上,在一个现代化的、设备林立的大型工厂中,反应器为数并不多,绝大多数的设备都是进行着各种前、后处理操作。也就是说,现代化学工业中的前、后处理工序占有着企业的大部分设备投资和操作费用,因此,目前已不是单纯由反应过程的优惠条件来决定必要的前、后处理过程,而必须总体地确定全系统的优惠条件。由此足以见得,前、后处理过程在化工生产中的重要地位。
 
化工单元操作
 
为数众多的前、后处理过程可从不同的角度加以分类,按操作的目的将其分为:
①物料的增压、减压和输送
②物料的混合成分
③物料的加热或冷却
④非均相混合物的分离
⑤均相配合物的分离
 
由于被加工物料相态的不同,上述各项也可作进一步细分。例如,气体的输送和液体输送;液-固混合物的分离与气-固混合物分离;气体均相混合物的分离与液体均相混合物的分离等。
图5.jpg

为了达到同样的目的,可以依据不同的原理、采用不同的方法。例如,液-固非均相混合物可依据其密度的不同采用沉降的方法实现分离的目的,也可利用其尺度的不同而采用过滤的方法加以分离。又如液态均相混合物可依据组分间挥发度的不同用精馏的方法分离,也可利用各组分在溶剂中的溶解度不同,采用溶剂萃取法进行分离。

在化学工业的历史发展中,起初是按物理过程的目的,同时也兼顾过程的原理、相态,将各种前、后处理归纳成一系列的单元操作,如表1所示。
图4.jpg

表中只列出常用的单元操作,此外尚有一些不常见的单元操作。而且,随着生产发展对前、后处理过程所提出的一些特殊要求,又不断地发展出若干新的单元操作。

就其内容面言,各单元操作包括两个方面:过程和设备。各单元操作中所发生的过程都有其内在的规律,例如,液固非均相混合物的沉降分离中所进行的过程实质是细颗粒在液体中的自由沉降;过滤的过程实质是液体通过滤饼(颗粒层)的流动。

又如气体的吸收分离中所发生的过程是某个组分由气相主体传递至气液界面,继而溶解,然后由界面传递到液相主体中去,其过程实质是传质-溶解。研究各单元操作就是为了掌握过程的规律并设计设备的结构和大小,以使过程在有利的条件下进行。

如何保障化工检维修过程安全有序地开展?

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 929 次浏览 • 2019-08-09 09:21 • 来自相关话题

化工生产本身存在着许多潜在的不安全因素,化工设备维修虽然是和机器、设备接触,但了解化工生产的特点及日常维护检修的要点,可以保障维修过程安全、有序地开展。  化工生产具有:易燃、易爆和有毒、有腐蚀性的物质多 ;高温、高压、低温、负压的设备多;工艺复杂、操作要求严格;污染严重等特点。化工生产的特点,决定了化工设备复杂多样,介质危险性大,在检修过程中存在着许多危险因素。例如,容易发生火灾、爆炸、中毒、窒息、噪声危害、酸碱灼伤等职业性和非职业性伤害。 一、化工检修的分类化工检修可分为计划检修与计划外检修。 计划检修:企业根据设备管理、使用的经验和生产规律,对设备进行有组织、有准备、有安排的检修叫做计划检修。根据检修内容、周期和要求的不同,计划检修可分为小修、中修和大修。  计划外检修:在生产过程中设备突然发生故障或事故,必须进行的不停车或临时停车检修称为计划外检修。计划外检修事先难以预料,无法安排计划,而且要求检修时间短、检修质量高,检修的环境及工况复杂,故难度较大。也是化工企业不可避免的检修作业。 二、化工检修的工作要点化工设备日常保养与计划维护检修工作要点分析。  首先,从化工设备日常维护保养的角度上来说,设备日常维护与保养是做好设备维修工作的前提所在。同时,可以通过此种方式,避免设备出现因持续运转而导致的磨损问题,消除异常运行状况(包括干性摩擦、异常响动、以及零件松动、脱落等方面的问题在内)、防止相关设备出现过早的磨损问题,消除相关运行安全隐患,进而提高作业的持续性与可靠性。  其次,在化工生产作业过程当中,一个操作单元或多个操作单元系统的连接,以及多个子系统相互之间的连接大多是通过管道载体的方式实现的。结合实践工作经验来看,在化工生产过程当中,生产原料自一端设备投入产品,并自另一端设备当中产出。在中间过程当中,并不涉及到机械性运输、以及相关的停留、间断问题,因此,从化工设备检修作业的角度上来说,要求体现同步性、协同性的检修属性。其中,同步性所指的是:在检修时间、检修周期、以及检修类别上体现同步特点。与此同时,协同性所指的则是:在某一化工设备出现运行异常的情况下,借助于对该设备停车检的机会的应用,将同一单元、同一系统当中相关的设备问题予以协同处理。  再次,从化工生产作业中,压力容器、压力管道维护检修工作的实施角度上来说,管道可以说是化工生产作业过程当中,最关键性的传输介质之一。中间产品、最终产品需要建立在不同的储罐基础之上,实现平衡性的介质传递与储存。同时,压力容器及管道也是在化工生产中发挥着关键性的价值的设备之一。应当其在设计环节、制造环节、安装环节、使用环节、检验环节、检修环节、以及改造环节的相关内容一并纳入设备维护检修的工作范畴当中。除前文中所提到的巡回性检查以外,以上设备还需要对其进行定期性的检验工作。此种检验是建立在国家安全管理法规基础之上的强制性检验措施之一。现阶段的实践工作当中,多将检验与修理相互结合,与压力容器和压力管道相关的安全附件的定期检验检修工作也要求能够与压力容器管道自身的定期检验工作协同开展。  最后,对于化工企业而言,为了能够进一步推动维护检修工作质量的发展与提升,要求在设备维护检修决策方式的选择上,体现状态检测的优势。这种检修模式的最大特点在于:能够以化工设备的运行能效、以及实时运行状态为依据,对相关化工设备的维护检修周期、以及相关的检修工作内容加以确定。此种维修决策方式能够构建在设备故障产生规律的基础之上,体现维护检修的针对性与有效性,值得关注与重视。 三、化工检修前准备工作   主要工作包括:设置检修指挥部;制定检修方案;检修前进行安全教育;检修前检查。   1、检修前停车的安全技术处理 停车方案一经确定,应严格按照停车方案确定的停车时间、步骤、工艺变化幅度,以及确认的停车操作顺序表,有组织、有秩序地进行。装置停车阶段进行得顺利与否,一方面影响安全生产,另一方面将影响装置检修作业能否如期安全进行以及安全检修的质量。 装置停车的主要安全技术处理如下: (1)严格按照预定的停车方案停车 按照检修计划、并与上下工序及有关工段(如锅炉房、配电间等)保持密切联系,严格按照停车方案规定的程序停止设备的运转。 (2)泄压要缓慢适中 泄压操作应缓慢进行,在压力未泄尽之前,不得拆动设备。 (3)装置内物料务必排空、处理 在排放残留物料前,必须察看排放口情况,不能使易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物料任意排人下水道或排到地面上,而应向指定的安全地点或贮罐中排放设备或管道中的残留物料,以免发生事故或造成污染。同时,设备、管道内的物料应尽可能倒空、抽净,排出的可燃、有毒气体如无法收集利用应排至火炬烧掉或进行其它处理。 (4)控制适宜的降温、降量速度 降温、降量速度应按工艺的要求进行,以防高温设备发生变形、损坏等事故。如高温设备的降温,不能立即用冷水等直接降温,而应在切断热源之后,以适量通风或自然降温为宜。降温,降量的速度不宜过快,尤其在高温条件下,温度、物料量急剧变化会造成设备和管道变形、破裂,引起易燃易爆、有毒介质泄漏或导致发生火灾爆炸或中毒事故。 (5)开启阀门的速度不宜过快 开启阀门时,打开阀门头两扣后要停片刻,使物料少量通过,观察物料畅通情况,然后再逐渐开大阀门,直至达到要求为止。开启蒸气阀门时要注意管线的预热、排凝和防水击等。 (6)高温真空设备停车步骤 高温真空设备的停车,必须先消除真空状态,待设备内介质的温度降到自燃点以下时,才可与大气相通,以防空气进入引发燃烧、燃爆事故。 (7)停炉作业严格依照工艺规程规定 停炉操作应严格依照工艺规程规定的降温曲线进行,注意各部位火嘴熄火对炉膛降温均匀性的影响。火嘴未全部熄灭或炉膛温度较高时,不得进行排空和低点排凝,以免可燃气体进入炉膛引发事故。 同时,装置停车时,操作人员要在较短的时间内开关很多阀门和仪表,为了避免出现差错,必须密切注意各部位温度、压力、流量、液位等参数的变化。 2、完全切断该设备内的介质来源 进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏。将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想,所以工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。 3、置换设备内有毒、有害气体 对有毒、有害、易燃、易爆气体的设备进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换。因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。 4、正确拆卸人孔 在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的人孔、手孔。  5、正确劳保着装 劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。在易燃、易爆的设备内,应穿防静电工作服,要穿着整齐,扣子要扣紧,防止起静电火花或有腐蚀性物质接触皮肤,工作服的兜内不能携带尖角或金属工具,一些小的工具,如角度尺等应装入专用的工具袋。 安全帽必须保证帽带扣索紧,帽子与头配戴合适,由于在设备内部作业施工空间不足,很可能出现碰头现象,还要保证帽芯与帽壳间留有一定缝隙,防止坠物打击帽子后帽芯不能将帽奏与头隔开,帽壳直接压在头上造成伤害。因此,帽芯内部要留有够的缓冲距离。正确穿戴劳保手套,在一些酸、碱等腐蚀性较强的设备内作业要穿戴防酸、碱等防腐手套,手套坏了要及时更换,尤其是夏季作业手出汗多,会降低手套的绝缘性能和出现打滑现象,所以应最好多备几副手套。 劳保鞋要采用抗静电和防砸专用鞋。所穿的大头皮鞋,鞋底应采用缝制,不要用钉制,同时要考虑防滑性能,鞋带要系紧,保证行走方便。 在有条件的塔内工作时,尽量在作业范围的塔底铺设一些石棉板或胶皮,这样即防滑又隔断了人与设备的直接接触。 四、化工检修注意事项   1、装置检修须有专人负责,并建立大检修指挥部。制定详细的检修方案,方案中应有具体的职业安全卫生防范保障措施内容。 2、对检修的装置要进行危害识别、风险评价和实施必要的控制措施。对一些重大项目,须制订相应的安全技术措施(安全措施、吹扫方案、盲板位置、工作进度等),并应做到“五定”,即定施工方案、定作业人员、定安全措施、定工程质量、定工作进度。 3、参加装置检修的外来工程施工单位,必须具备相关资质,遵守化工企业的各项规章制度。 4、参加装置检修的有关人员,须进行同作业内容相关的安全教育。凡二人以上作业,须指定一人负责安全。特种作业人员(电工、焊工)应按国家规定,持证上岗。 5、施工前,项目负责人应向全体工作人员进行安全技术交底。具体项目交底时,须交待清楚安全措施和注意事项。作业前,应对安全措施落实情况进行检查确认。 6、检修项目作业,须严格执行有关规定,办理有关手续(包括停开设备、加拆盲板和施工、检修、动火、高处作业、进入受限空间等票证)制度和相应的安全技术规范。 7、装置检修工作前,须进行吹扫、清洗、置换合格。 (1)设备容器和管道的吹扫、清洗、置换要指定专人负责。 (2)凡含有可燃、有毒、腐蚀性介质的设备、容器、管道应进行彻底的吹扫、置换,使内部不含有残渣和余气,取样分析结果应符合安全技术要求。 (3)要做到不流、不爆、不燃、不中毒,确保吹扫、置换质量。 8、盲板的加、拆管理。 (1)必须指定专人负责,统一管理。 (2)加、拆盲板要编号登记,防止漏堵漏拆。 (3)对塔、罐、管线等设备容器内存留易燃、易爆、有毒有害介质的,其出入口或与设备连接处应加装盲板,并挂上警示牌。 9、凡需检修的设备、容器、管道,必须达到动火条件,以保证施工安全。 (1)动火管理实行动火作业许可证制度,动火作业必须持有效的动火作业许可证。 (2)凡在含有可燃介质的的设备容器、管道上动火,应首先切断物料来源加堵盲板,经吹扫、清洗、置换后打开人孔通风换气,并气体检验仪检测合格后,方可动火。 (3)动火前应由专人进行检测分析,并做好记录。(可燃气探测仪) (4)高处动火作业应采取防止火花飞溅的遮挡措施,应对地沟、阀门井、下水井进行水封处理,对低层的设备、管道、阀门、仪表等应采取遮挡或封闭措施。 (5)明火作业周围必须清除一切可燃物,作业周围不允许排放可燃液体或可燃气体。 10、检修期间各级安全负责人、专(兼)职安全人员必须到装置现场进行安全检查监督。对各个作业环节进行现场检查确认,使之处于安全受控状态。 11、动火、用电、高处作业、进入受限空间等各类作业监护人,必须履行安全职责,认真监护,对作业和完工现场进行全面检查(如:消灭火种、切断电源、清理障碍等)。 12、进入装置现场人员,必须严格执行有关劳动保护规定,穿戴好劳动保护用品,严禁携带烟火。 13、须对施工作业所用工机具、防护用品(脚手架、跳板、绳索、葫芦、行车、安全行灯、行灯变压器、电焊机、绝缘鞋、绝缘手套、验电笔、防毒面具、防尘用品、安全帽、安全带、消防器材等)安全可靠性进行检查、确认。 14、检修期间,对装置现场固定式报警仪探头,要进行妥善保护。 15、对存有易燃、易爆物料容器、设备、管线等施工作业时,须使用防爆(如:木、铜质等无火花)工具,严禁用铁器敲击、碰撞。 16、打开设备人孔时,应使其内部温度、压力降到安全条件以下,并从上而下依次打开。在打开底部人孔时,应先打开最底部放料排渣阀门,待确认内部没有残存物料时方可进行作业,警惕有堵塞现象。人孔盖在松动之前,严禁把螺丝全部拆开。 17、对损坏、拆除的栏杆、平台处,须加临时防护措施,施工完后应恢复原样。 18、要保证漏电开关、电缆、用电器具完好。 (1)临时用电的配电器必须加装漏电保护器,其漏电保护的动作电流和动作时间必须满足上下级配合要求。 (2)移动工具、手持式电动工具应一机一闸一保护。 (3)电焊机接线要规范,电焊把线就近搭接在焊件上,把线及二次线绝缘必须完好,不得将裸露地线搭接在装置、设备的框架上,不得穿过下水或在运行设备(管线)上搭接焊把线。 19、行灯电压不得超过36V,在特别潮湿的场所或塔、罐等金属设备内作业的临时照明灯电压不得超过12V。 20、高处作业人员应系用与作业内容相适应的安全带,安全带应系挂在施工作业上方的牢固构件上,安全带应高挂(系)低用。 21、禁止高空抛物件、工具和杂物,工机具、材料和工业垃圾等物品要按指定地点摆放。 五、突发计划外检修处理装置停车及停车后的安全处理。 停车后的安全处理主要步骤有:隔绝、置换、吹扫与清洗、拆卸入孔、正确劳保着装,以及检修前生产部门与检修部门应严格办理检修交接手续等。   1、隔绝:完全切断该设备内的介质来源 进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏,将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想。 由于隔绝不可靠致使有毒、易燃易爆、有腐蚀、令人窒息和高温介质进入检修设备而造成重大事故时有发生。因此,检修设备必须进行可靠隔绝,最安全可靠的隔绝方法是拆除管线或抽堵盲板。工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。抽堵盲板属于危险作业,应办理“抽堵盲板作业许可证”,并落实各项安全措施。 (1)应绘制抽插盲板作业图,按图进行抽插作业。 (2)盲板必须符合安全要求并进行编号。 (3)抽插盲板现场安全措施: (4)确认系统物料排尽,压力、温度降至规定要求; (5)凡在禁火区抽插易燃易爆介质设备或管道盲板时,应使用防爆工具,应有专人检查和监护; (6)在室内抽插盲板时,必须打开窗户或用通风设备强制通风; (7)抽插有毒介质管道盲板时,作业人员应按规定佩戴合适的个体防护用品,防止中毒; (8)在高处抽插盲板时,应同时满足高处作业安全要求,并佩戴安全帽、安全带; (9)危险性特别大的作业,应有抢救后备措施及气防站、医务人员、救护车在场; (10)操作人员在抽插盲板连续作业中,时间不宜过长,应轮换休息。 2、置换、吹扫与清洗 (1)置换。为保证检修动火和进入设备内作业安全,在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有害气体应进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换.因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对易燃、有毒气体的置换,大多采用蒸汽、氮气等惰性气体作为置换介质,也可采用注水排气法,将易燃、有毒气体排出。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。设备经置换后,若需要进入其内部工作还必须再用新鲜空气置换惰性气体,以防发生缺氧窒息。 (2)吹扫。对设备和管道内没有排净的易燃、有毒液体,一般采用以蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法清除。 (3)清洗和铲除。对置换和吹扫都无法清除的粘结在设备内壁的易燃、有毒物质的沉积物及结垢等,还必须采用清洗和铲除的办法进行处理。清洗一般有蒸煮和化学清洗两种。①蒸煮。②化学清洗。常用碱洗法、酸洗法、碱洗与酸洗交替使用等方法。   3、正确拆卸人孔 在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的入孔、手孔。   4、正确劳保着装 劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。包括工作服、工具、安全帽、正确穿戴劳保手套、劳保鞋等。   5、其他 (1)清理检修现场和通道。 (2)切断待检设备的电源,挂上“禁止启动”警告牌并加锁。 (3)及时与公用工程系统(水、电、气、汽)联系并妥善处置。 (4)安全交接。检修前生产部门与检修部门严格办理安全检修交接手续,双方检查和确认后在“安全交接书”上签字认可。 六、检修阶段安全工作   检修阶段常常涉及电工作业、拆除作业、动火作业、动土作业、高处作业、焊接作业、吊装作业、进入设备内作业等,应严格执行各有关规定,以保证检修工作顺利进行。 1、动火作业 (1)固定动火区与禁火区。应根据工作需要,经使用单位提出申请,厂安全、防火部门登记审批,划定“固定动火区”,固定动火区以外一律为禁火区。 (2)动火作业及分类。在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等可能产生火焰、火花或赤热表面的临时性作业均属动火作业。动火作业分特殊动火、一级动火和二级动火3类。 (3)动火安全作业证制度① 在禁火区进行动火作业应办理“动火安全作业证”,严格履行申请、审核和批准手续。 “动火安全作业证”应清楚标明动火等级、动火有效日期、动火详细位置、工作内容、安全防火、动火监护人措施以及动火分析结果,审批签发动火证负责人必须确认无误方可签字。 ② 动火作业人员要详细核对各项内容,如发现不符合安全规定,有权拒绝动火,并向单位防火部门报告。 ③ 动火前,动火作业人员应将动火证交现场负责人检查,确认安全措施已落实无误后,方可按规定时间、地点、内容进行动火作业。 ④ 动火地点或内容变更时,应重新办理审证手续;否则不得动火。 ⑤ 高处进行动火作业和设备内动火作业时,同时还必须办理“高处安全作业证”和“设备内安全作业证”。(4)动火分析及标准① 取样要有代表性。 ② 取样时间与动火作业的时间不得超过30min。 ③ 动火分析标准:若使用测爆仪时被测气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限体积比的20%,若使用其他化学分析法,当被测气体或蒸气的爆炸下限大于或等于10%时,其浓度应小于1%;当爆炸下限小于10%而大于或等于4%时,其浓度应小于0.5%;当爆炸下限小于4%时,其浓度应小于0.2% ④ 进入设备内动火,同时还须分析测定空气中有毒有害气体和氧含量,有毒有害气体含量不得超过最高容许浓度,氧含量应为18~22%。   2、设备内作业 (1)设备内作业及其危险性。凡进入石油及化工生产区域的罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器等以及地下室、阴井、地坑、下水道或其他封闭场所内进行的作业称为设备内作业。 (2)设备内作业安全要点:① 设备内作业必须办理“设备内安全作业证”,并要严格履行审批手续。 ② 进设备内作业前,必须将该设备与其他设备进行安全隔离(加盲板或拆除一段管线),并清洗、置换干净。 ③ 在进入设备前30min必须取样分析,严格控制可燃气体、有毒气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入设备内作业。如在设备内作业时间长,至少每隔2h各分析一次。 ④ 采取适当的通风措施,确保设备内空气良好流通。 ⑤ 应有足够的照明,设备内照明电压应不大于36V,在潮湿、狭小容器内作业应小于等于12V,灯具及电动工具应符合防潮、防爆等安全要求。⑥ 进入有腐蚀、窒息、易燃易爆、有毒物料的设备内作业时,必须按规定佩戴合适的个体防护用品、器具。⑦ 在设备内动火,必须按规定办理动火证和履行规定的手续。 ⑧ 设备内作业必须有专人监护,并与设备内作业人员保持有效的联系。 ⑨ 在检修作业条件发生变化,并有可能危及作业人员安全时,必须立即撤出人员;若需要继续作业,必须重新办理进入设备内作业审批手续。 ⑩ 作业完工后,经检修人、监护人与使用部门负责人共同检查设备内部,确认设备内无人员和工具、杂物后,方可封闭设备孔。以上工作处理好,即可为化工设备检修作业的顺利进行提供良好的作业环境,为确保检修作业的安全以及检修后设备的正常运转提供可靠保证。 查看全部
化工生产本身存在着许多潜在的不安全因素,化工设备维修虽然是和机器、设备接触,但了解化工生产的特点及日常维护检修的要点,可以保障维修过程安全、有序地开展。
 化工生产具有:易燃、易爆和有毒、有腐蚀性的物质多 ;高温、高压、低温、负压的设备多;工艺复杂、操作要求严格;污染严重等特点。化工生产的特点,决定了化工设备复杂多样,介质危险性大,在检修过程中存在着许多危险因素。例如,容易发生火灾、爆炸、中毒、窒息、噪声危害、酸碱灼伤等职业性和非职业性伤害。
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一、化工检修的分类化工检修可分为计划检修与计划外检修。

计划检修:企业根据设备管理、使用的经验和生产规律,对设备进行有组织、有准备、有安排的检修叫做计划检修。根据检修内容、周期和要求的不同,计划检修可分为小修、中修和大修。 

计划外检修:在生产过程中设备突然发生故障或事故,必须进行的不停车或临时停车检修称为计划外检修。计划外检修事先难以预料,无法安排计划,而且要求检修时间短、检修质量高,检修的环境及工况复杂,故难度较大。也是化工企业不可避免的检修作业。

二、化工检修的工作要点化工设备日常保养与计划维护检修工作要点分析。 

首先,从化工设备日常维护保养的角度上来说,设备日常维护与保养是做好设备维修工作的前提所在。同时,可以通过此种方式,避免设备出现因持续运转而导致的磨损问题,消除异常运行状况(包括干性摩擦、异常响动、以及零件松动、脱落等方面的问题在内)、防止相关设备出现过早的磨损问题,消除相关运行安全隐患,进而提高作业的持续性与可靠性。 

其次,在化工生产作业过程当中,一个操作单元或多个操作单元系统的连接,以及多个子系统相互之间的连接大多是通过管道载体的方式实现的。结合实践工作经验来看,在化工生产过程当中,生产原料自一端设备投入产品,并自另一端设备当中产出。在中间过程当中,并不涉及到机械性运输、以及相关的停留、间断问题,因此,从化工设备检修作业的角度上来说,要求体现同步性、协同性的检修属性。其中,同步性所指的是:在检修时间、检修周期、以及检修类别上体现同步特点。与此同时,协同性所指的则是:在某一化工设备出现运行异常的情况下,借助于对该设备停车检的机会的应用,将同一单元、同一系统当中相关的设备问题予以协同处理。 

再次,从化工生产作业中,压力容器、压力管道维护检修工作的实施角度上来说,管道可以说是化工生产作业过程当中,最关键性的传输介质之一。中间产品、最终产品需要建立在不同的储罐基础之上,实现平衡性的介质传递与储存。同时,压力容器及管道也是在化工生产中发挥着关键性的价值的设备之一。应当其在设计环节、制造环节、安装环节、使用环节、检验环节、检修环节、以及改造环节的相关内容一并纳入设备维护检修的工作范畴当中。除前文中所提到的巡回性检查以外,以上设备还需要对其进行定期性的检验工作。此种检验是建立在国家安全管理法规基础之上的强制性检验措施之一。现阶段的实践工作当中,多将检验与修理相互结合,与压力容器和压力管道相关的安全附件的定期检验检修工作也要求能够与压力容器管道自身的定期检验工作协同开展。 

最后,对于化工企业而言,为了能够进一步推动维护检修工作质量的发展与提升,要求在设备维护检修决策方式的选择上,体现状态检测的优势。这种检修模式的最大特点在于:能够以化工设备的运行能效、以及实时运行状态为依据,对相关化工设备的维护检修周期、以及相关的检修工作内容加以确定。此种维修决策方式能够构建在设备故障产生规律的基础之上,体现维护检修的针对性与有效性,值得关注与重视。

三、化工检修前准备工作
 
主要工作包括:设置检修指挥部;制定检修方案;检修前进行安全教育;检修前检查。
 
1、检修前停车的安全技术处理
停车方案一经确定,应严格按照停车方案确定的停车时间、步骤、工艺变化幅度,以及确认的停车操作顺序表,有组织、有秩序地进行。装置停车阶段进行得顺利与否,一方面影响安全生产,另一方面将影响装置检修作业能否如期安全进行以及安全检修的质量。

装置停车的主要安全技术处理如下:
(1)严格按照预定的停车方案停车
按照检修计划、并与上下工序及有关工段(如锅炉房、配电间等)保持密切联系,严格按照停车方案规定的程序停止设备的运转。
(2)泄压要缓慢适中
泄压操作应缓慢进行,在压力未泄尽之前,不得拆动设备。
(3)装置内物料务必排空、处理
在排放残留物料前,必须察看排放口情况,不能使易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物料任意排人下水道或排到地面上,而应向指定的安全地点或贮罐中排放设备或管道中的残留物料,以免发生事故或造成污染。同时,设备、管道内的物料应尽可能倒空、抽净,排出的可燃、有毒气体如无法收集利用应排至火炬烧掉或进行其它处理。
(4)控制适宜的降温、降量速度
降温、降量速度应按工艺的要求进行,以防高温设备发生变形、损坏等事故。如高温设备的降温,不能立即用冷水等直接降温,而应在切断热源之后,以适量通风或自然降温为宜。降温,降量的速度不宜过快,尤其在高温条件下,温度、物料量急剧变化会造成设备和管道变形、破裂,引起易燃易爆、有毒介质泄漏或导致发生火灾爆炸或中毒事故。
(5)开启阀门的速度不宜过快
开启阀门时,打开阀门头两扣后要停片刻,使物料少量通过,观察物料畅通情况,然后再逐渐开大阀门,直至达到要求为止。开启蒸气阀门时要注意管线的预热、排凝和防水击等。
(6)高温真空设备停车步骤
高温真空设备的停车,必须先消除真空状态,待设备内介质的温度降到自燃点以下时,才可与大气相通,以防空气进入引发燃烧、燃爆事故。
(7)停炉作业严格依照工艺规程规定
停炉操作应严格依照工艺规程规定的降温曲线进行,注意各部位火嘴熄火对炉膛降温均匀性的影响。火嘴未全部熄灭或炉膛温度较高时,不得进行排空和低点排凝,以免可燃气体进入炉膛引发事故。
同时,装置停车时,操作人员要在较短的时间内开关很多阀门和仪表,为了避免出现差错,必须密切注意各部位温度、压力、流量、液位等参数的变化。

2、完全切断该设备内的介质来源
进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏。将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想,所以工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。

3、置换设备内有毒、有害气体
对有毒、有害、易燃、易爆气体的设备进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换。因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。

4、正确拆卸人孔
在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的人孔、手孔。
 5、正确劳保着装
劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。在易燃、易爆的设备内,应穿防静电工作服,要穿着整齐,扣子要扣紧,防止起静电火花或有腐蚀性物质接触皮肤,工作服的兜内不能携带尖角或金属工具,一些小的工具,如角度尺等应装入专用的工具袋。

安全帽必须保证帽带扣索紧,帽子与头配戴合适,由于在设备内部作业施工空间不足,很可能出现碰头现象,还要保证帽芯与帽壳间留有一定缝隙,防止坠物打击帽子后帽芯不能将帽奏与头隔开,帽壳直接压在头上造成伤害。因此,帽芯内部要留有够的缓冲距离。正确穿戴劳保手套,在一些酸、碱等腐蚀性较强的设备内作业要穿戴防酸、碱等防腐手套,手套坏了要及时更换,尤其是夏季作业手出汗多,会降低手套的绝缘性能和出现打滑现象,所以应最好多备几副手套。

劳保鞋要采用抗静电和防砸专用鞋。所穿的大头皮鞋,鞋底应采用缝制,不要用钉制,同时要考虑防滑性能,鞋带要系紧,保证行走方便。

在有条件的塔内工作时,尽量在作业范围的塔底铺设一些石棉板或胶皮,这样即防滑又隔断了人与设备的直接接触。
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四、化工检修注意事项
 
1、装置检修须有专人负责,并建立大检修指挥部。制定详细的检修方案,方案中应有具体的职业安全卫生防范保障措施内容。
2、对检修的装置要进行危害识别、风险评价和实施必要的控制措施。对一些重大项目,须制订相应的安全技术措施(安全措施、吹扫方案、盲板位置、工作进度等),并应做到“五定”,即定施工方案、定作业人员、定安全措施、定工程质量、定工作进度。
3、参加装置检修的外来工程施工单位,必须具备相关资质,遵守化工企业的各项规章制度。
4、参加装置检修的有关人员,须进行同作业内容相关的安全教育。凡二人以上作业,须指定一人负责安全。特种作业人员(电工、焊工)应按国家规定,持证上岗。
5、施工前,项目负责人应向全体工作人员进行安全技术交底。具体项目交底时,须交待清楚安全措施和注意事项。作业前,应对安全措施落实情况进行检查确认。
6、检修项目作业,须严格执行有关规定,办理有关手续(包括停开设备、加拆盲板和施工、检修、动火、高处作业、进入受限空间等票证)制度和相应的安全技术规范。
7、装置检修工作前,须进行吹扫、清洗、置换合格。
(1)设备容器和管道的吹扫、清洗、置换要指定专人负责。
(2)凡含有可燃、有毒、腐蚀性介质的设备、容器、管道应进行彻底的吹扫、置换,使内部不含有残渣和余气,取样分析结果应符合安全技术要求。
(3)要做到不流、不爆、不燃、不中毒,确保吹扫、置换质量。
8、盲板的加、拆管理。
(1)必须指定专人负责,统一管理。
(2)加、拆盲板要编号登记,防止漏堵漏拆。
(3)对塔、罐、管线等设备容器内存留易燃、易爆、有毒有害介质的,其出入口或与设备连接处应加装盲板,并挂上警示牌。
9、凡需检修的设备、容器、管道,必须达到动火条件,以保证施工安全。
(1)动火管理实行动火作业许可证制度,动火作业必须持有效的动火作业许可证。
(2)凡在含有可燃介质的的设备容器、管道上动火,应首先切断物料来源加堵盲板,经吹扫、清洗、置换后打开人孔通风换气,并气体检验仪检测合格后,方可动火。
(3)动火前应由专人进行检测分析,并做好记录。(可燃气探测仪)
(4)高处动火作业应采取防止火花飞溅的遮挡措施,应对地沟、阀门井、下水井进行水封处理,对低层的设备、管道、阀门、仪表等应采取遮挡或封闭措施。
(5)明火作业周围必须清除一切可燃物,作业周围不允许排放可燃液体或可燃气体。
10、检修期间各级安全负责人、专(兼)职安全人员必须到装置现场进行安全检查监督。对各个作业环节进行现场检查确认,使之处于安全受控状态。
11、动火、用电、高处作业、进入受限空间等各类作业监护人,必须履行安全职责,认真监护,对作业和完工现场进行全面检查(如:消灭火种、切断电源、清理障碍等)。
12、进入装置现场人员,必须严格执行有关劳动保护规定,穿戴好劳动保护用品,严禁携带烟火。
13、须对施工作业所用工机具、防护用品(脚手架、跳板、绳索、葫芦、行车、安全行灯、行灯变压器、电焊机、绝缘鞋、绝缘手套、验电笔、防毒面具、防尘用品、安全帽、安全带、消防器材等)安全可靠性进行检查、确认。
14、检修期间,对装置现场固定式报警仪探头,要进行妥善保护。
15、对存有易燃、易爆物料容器、设备、管线等施工作业时,须使用防爆(如:木、铜质等无火花)工具,严禁用铁器敲击、碰撞。
16、打开设备人孔时,应使其内部温度、压力降到安全条件以下,并从上而下依次打开。在打开底部人孔时,应先打开最底部放料排渣阀门,待确认内部没有残存物料时方可进行作业,警惕有堵塞现象。人孔盖在松动之前,严禁把螺丝全部拆开。
17、对损坏、拆除的栏杆、平台处,须加临时防护措施,施工完后应恢复原样。
18、要保证漏电开关、电缆、用电器具完好。
(1)临时用电的配电器必须加装漏电保护器,其漏电保护的动作电流和动作时间必须满足上下级配合要求。
(2)移动工具、手持式电动工具应一机一闸一保护。
(3)电焊机接线要规范,电焊把线就近搭接在焊件上,把线及二次线绝缘必须完好,不得将裸露地线搭接在装置、设备的框架上,不得穿过下水或在运行设备(管线)上搭接焊把线。
19、行灯电压不得超过36V,在特别潮湿的场所或塔、罐等金属设备内作业的临时照明灯电压不得超过12V。
20、高处作业人员应系用与作业内容相适应的安全带,安全带应系挂在施工作业上方的牢固构件上,安全带应高挂(系)低用。
21、禁止高空抛物件、工具和杂物,工机具、材料和工业垃圾等物品要按指定地点摆放。

五、突发计划外检修处理装置停车及停车后的安全处理。

停车后的安全处理主要步骤有:隔绝、置换、吹扫与清洗、拆卸入孔、正确劳保着装,以及检修前生产部门与检修部门应严格办理检修交接手续等。
 
1、隔绝:完全切断该设备内的介质来源
进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏,将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想。

由于隔绝不可靠致使有毒、易燃易爆、有腐蚀、令人窒息和高温介质进入检修设备而造成重大事故时有发生。因此,检修设备必须进行可靠隔绝,最安全可靠的隔绝方法是拆除管线或抽堵盲板。工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。抽堵盲板属于危险作业,应办理“抽堵盲板作业许可证”,并落实各项安全措施。
(1)应绘制抽插盲板作业图,按图进行抽插作业。
(2)盲板必须符合安全要求并进行编号。
(3)抽插盲板现场安全措施:
(4)确认系统物料排尽,压力、温度降至规定要求;
(5)凡在禁火区抽插易燃易爆介质设备或管道盲板时,应使用防爆工具,应有专人检查和监护;
(6)在室内抽插盲板时,必须打开窗户或用通风设备强制通风;
(7)抽插有毒介质管道盲板时,作业人员应按规定佩戴合适的个体防护用品,防止中毒;
(8)在高处抽插盲板时,应同时满足高处作业安全要求,并佩戴安全帽、安全带;
(9)危险性特别大的作业,应有抢救后备措施及气防站、医务人员、救护车在场;
(10)操作人员在抽插盲板连续作业中,时间不宜过长,应轮换休息。

2、置换、吹扫与清洗
(1)置换。为保证检修动火和进入设备内作业安全,在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有害气体应进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换.因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对易燃、有毒气体的置换,大多采用蒸汽、氮气等惰性气体作为置换介质,也可采用注水排气法,将易燃、有毒气体排出。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。设备经置换后,若需要进入其内部工作还必须再用新鲜空气置换惰性气体,以防发生缺氧窒息。
(2)吹扫。对设备和管道内没有排净的易燃、有毒液体,一般采用以蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法清除。
(3)清洗和铲除。对置换和吹扫都无法清除的粘结在设备内壁的易燃、有毒物质的沉积物及结垢等,还必须采用清洗和铲除的办法进行处理。清洗一般有蒸煮和化学清洗两种。①蒸煮。②化学清洗。常用碱洗法、酸洗法、碱洗与酸洗交替使用等方法。
 
3、正确拆卸人孔
在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的入孔、手孔。
 
4、正确劳保着装
劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。包括工作服、工具、安全帽、正确穿戴劳保手套、劳保鞋等。
 
5、其他
(1)清理检修现场和通道。
(2)切断待检设备的电源,挂上“禁止启动”警告牌并加锁。
(3)及时与公用工程系统(水、电、气、汽)联系并妥善处置。
(4)安全交接。检修前生产部门与检修部门严格办理安全检修交接手续,双方检查和确认后在“安全交接书”上签字认可。

六、检修阶段安全工作
 
检修阶段常常涉及电工作业、拆除作业、动火作业、动土作业、高处作业、焊接作业、吊装作业、进入设备内作业等,应严格执行各有关规定,以保证检修工作顺利进行。

1、动火作业
(1)固定动火区与禁火区。应根据工作需要,经使用单位提出申请,厂安全、防火部门登记审批,划定“固定动火区”,固定动火区以外一律为禁火区。
(2)动火作业及分类。在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等可能产生火焰、火花或赤热表面的临时性作业均属动火作业。动火作业分特殊动火、一级动火和二级动火3类。
(3)动火安全作业证制度① 在禁火区进行动火作业应办理“动火安全作业证”,严格履行申请、审核和批准手续。 “动火安全作业证”应清楚标明动火等级、动火有效日期、动火详细位置、工作内容、安全防火、动火监护人措施以及动火分析结果,审批签发动火证负责人必须确认无误方可签字。
② 动火作业人员要详细核对各项内容,如发现不符合安全规定,有权拒绝动火,并向单位防火部门报告。
③ 动火前,动火作业人员应将动火证交现场负责人检查,确认安全措施已落实无误后,方可按规定时间、地点、内容进行动火作业。
④ 动火地点或内容变更时,应重新办理审证手续;否则不得动火。
⑤ 高处进行动火作业和设备内动火作业时,同时还必须办理“高处安全作业证”和“设备内安全作业证”。(4)动火分析及标准① 取样要有代表性。
② 取样时间与动火作业的时间不得超过30min。
③ 动火分析标准:若使用测爆仪时被测气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限体积比的20%,若使用其他化学分析法,当被测气体或蒸气的爆炸下限大于或等于10%时,其浓度应小于1%;当爆炸下限小于10%而大于或等于4%时,其浓度应小于0.5%;当爆炸下限小于4%时,其浓度应小于0.2%
④ 进入设备内动火,同时还须分析测定空气中有毒有害气体和氧含量,有毒有害气体含量不得超过最高容许浓度,氧含量应为18~22%。
 
2、设备内作业
(1)设备内作业及其危险性。凡进入石油及化工生产区域的罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器等以及地下室、阴井、地坑、下水道或其他封闭场所内进行的作业称为设备内作业。
(2)设备内作业安全要点:① 设备内作业必须办理“设备内安全作业证”,并要严格履行审批手续。
② 进设备内作业前,必须将该设备与其他设备进行安全隔离(加盲板或拆除一段管线),并清洗、置换干净。
③ 在进入设备前30min必须取样分析,严格控制可燃气体、有毒气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入设备内作业。如在设备内作业时间长,至少每隔2h各分析一次。
④ 采取适当的通风措施,确保设备内空气良好流通。
⑤ 应有足够的照明,设备内照明电压应不大于36V,在潮湿、狭小容器内作业应小于等于12V,灯具及电动工具应符合防潮、防爆等安全要求。⑥ 进入有腐蚀、窒息、易燃易爆、有毒物料的设备内作业时,必须按规定佩戴合适的个体防护用品、器具。⑦ 在设备内动火,必须按规定办理动火证和履行规定的手续。
⑧ 设备内作业必须有专人监护,并与设备内作业人员保持有效的联系。
⑨ 在检修作业条件发生变化,并有可能危及作业人员安全时,必须立即撤出人员;若需要继续作业,必须重新办理进入设备内作业审批手续。
⑩ 作业完工后,经检修人、监护人与使用部门负责人共同检查设备内部,确认设备内无人员和工具、杂物后,方可封闭设备孔。以上工作处理好,即可为化工设备检修作业的顺利进行提供良好的作业环境,为确保检修作业的安全以及检修后设备的正常运转提供可靠保证。

化工装置开车丨遵循这些步骤就不难!

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 735 次浏览 • 2019-08-06 11:30 • 来自相关话题

一、设备、管道系统压力试验  (一)管道系统压力试验条件 1、安全阀已加盲板、爆破板已拆除并加盲板。 2、膨胀节已加约束装置。 3、弹簧支、吊架已锁定。 4、当以水为介质进行试验时,已确认或核算了有关结构的承受能力。 5、压力表已校验合格。 (二)应遵守下列规定 1、以空气和工艺介质进行压力试验,必须经生产、安全部门认可。 2、试验前确认试验系统已与无关系统进行了有效隔绝。 3、进行水压实验时,以洁净淡水作为试验介质,当系统中联接有奥氏不锈钢设备或管道时,水中氯离子含量不得超过0.0025%。 4、试验温度必须高于材料的脆性转化温度。 5、当在寒冷季节进行试验时,要有防冻措施。 6、钢质管道液压试验压力为设计压力的1.5倍;当设计温度高于试验温度时,试验压力应按两种温度下许用应力的比例折算,但不得超过材料的屈服强度。当以气体进行试验时,试验压力为设计压力的1.15倍。 7、当试验系统中设备的试验压力低于管道的试验压力且设备的试验压力不低于管道设计压力的115%时,管道系统可以按设备的试验压力进行试验。 8、当试验系统连有仅能承受压差的设备时,在升、降压过程中必须确保压差不超过规定值。 9、试验时,应缓慢升压。当以液体进行试验时,应在试验压力下稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。当以气体进行试验时,应首先以低于0.17Mpa(表压)的压力进行预试验,然后升压至设计压力的50%,其后逐步升至试验压力并稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。 10、试验结束后,应排尽水、气并做好复位工作。   二、设备、管道系统泄漏性试验   (一)输送有毒介质、可燃介质以及按设计规定必须进行泄漏性试验的其它介质时,必须进行泄漏性试验。 (二)泄漏性试验宜在管道清洗或吹扫合格后进行。 (三)当以空气进行压力试验时,可以结合泄漏性试验一并进行,但在管道清洗或吹扫合格后,需进行最终泄漏性试验,其检查重点为管道复位处。 (四)应遵守下列规定 1、试验压力不高于设计压力。 2、试验介质一般为空气。 3、真空系统泄漏性试验压力为0.01MPa(绝压)。 4、以设计文件指定的方法进行检查。   三、水冲洗   (一)压力试验合格,系统中的机械、仪表、阀门等已采取了保护措施,临时管道安装完毕,冲洗泵可正常运行,冲洗泵的入口安装了滤网后,才能进行水冲洗。 (二)冲洗工作如在严寒季节进行,必须进行有防冻、防滑措施。 (三)充水及排水时,管道系统应和大气相通。 (四)在上道工序的管道和机械冲洗合格前,冲洗水不得进入下道工序的机械。 (五)冲洗水应排入指定地点。 (六)在冲洗后应确保全部排水、排气管道畅通。   四、蒸汽吹扫 (一)蒸汽吹扫条件 1、管道系统压力试验合格。 2、按设计要求,预留管道接口和短节的位置,安装临时管道;管道安全标准应符合有关规范的要求 3、阀门、仪表、机械已采取有效的保护措施。 4、确认管道系统上及其附近无可燃物,对邻近输送可燃物的管道已做了有效的隔离,确保当可燃物泄漏时不致引起火灾。 5、供汽系统已能正常运行,汽量可以保证吹扫使用的需要。 6、禁区周围已安设了围栏,并具有醒目的标志。 7、试车人员已按规定防护着装,并已佩戴了防震耳罩。 (二)应遵守下列规定 1、未考虑膨胀的管道系统严禁用蒸汽吹扫。 2、蒸汽吹扫前先进行暖管,打开全部导淋管,排净冷凝水,防止水锤。 3、吹扫时逐根吹遍导淋管。 4、对复位工作严格检查,确认管道系统已全部复原,管道和机械连接处必须按规定的标准自由对中。 5、吹扫要有降噪音防护措施。   五、化学清洗   (一)管道系统内部无杂物和油渍。 (二)化学清洗药液经质检部门分析符合标准要求,确认可用于待洗系统。 (三)具有化学清洗流程图和盲板位置图。 (四)化学清洗所需设施、热源、药品、分析仪器、工具等已备齐。 (五)化学清洗人员已按防护规定着装,配戴防护用品。 (六)化学清洗后的管道系统如暂时不能投用,应以惰性气进行保护。 (七)污水必须经过处理,达到环保要求才能排放。 六、空气吹扫   (一)直径大于600mm的管道宜以人工进行清扫。 (二)系统压力试验合格,对系统中的机械、仪表、阀门等已采取了有效的保护措施。 (三)盲板位置已确认,气源有保证;吹扫忌油管道时,空气中不得含油。 (四)吹扫后的复位工作应进行严格的检查。 (五)吹扫要有遮挡、警示、防止停留、防噪等措施。   七、循环水系统预膜   (一)循环水系统预膜条件 1、系统经水冲洗合格。 2、循环水系统联动试车合格。 3、药液经试验证实适用于现场水质,成膜效果良好,腐蚀性低于设计规定。 4、在系统中已按规定设置了观察预膜状况的试片。 5、已采取了处理废液的有效措施。 (二)应遵守下列规定 1、预膜工作应避开寒冷季节,如不能必须有防冻措施。 2、系统的预膜工作应一次完成,不得在系统中留有未预膜的管道和设备。 3、预膜后应按时按量投药,使系统处于保膜状态。   八、系统置换   (一)惰性气体置换 在试车系统通入可燃性气体前,必须以惰性气体置换空气,再以可燃性气体置换惰性气体。在停车检修前必须以惰性气体置换系统中的可燃性气体,再以空气置换惰性气体,注意有毒有害固、液体置换处理。 (二)系统置换条件 1、已标明放空点、分析点和盲板位置的置换流程图。 2、取样分析人员已就位,分析仪器、药品已备齐。 3、惰性气体可以满足置换工作的需要。 (三)应遵守下列规定 1、惰性气体中氧含量不得高于安全标准。 2、确认盲板的数量、质量、安装部位合格。 3、置换时应注意系统中死角,需要时可采取反复升压、卸压的方法以稀释置换气体。 4、当管道系统连有气柜时,应将气柜反复起落三次以置换尽环形水封中的气体。 5、置换工作应按先主管,后支管的顺序依次连续进行。 6、分析人员取样时应注意风向及放空管道的高度和方向,严防中毒。 7、分析数据以连续三次合格为准,并经生产、技术、安全负责人员签字确认。 8、置换完毕,惰性气体管线与系统采取有效措施隔离。 (四)合格标准 1、以惰性气置换可燃性气体时,置换后气体中可燃性气体成份不得高于0.5%。 2、以可燃性气体置换惰性气体时,置换后的气体中氧含量不得超过0.5%。 3、以惰性气体置换空气时,置换后的气体中氧含量不得高于1%,如置换后直接输入可燃、易爆的介质,则要求置换后的气体中氧含量不得高于0.5%。 4、以空气置换情性气时,置换后的气体中氧含量不得低于20%。   九、一般电动机器试车   (一)一般电动机器试车条件 1、与机器试车有关的管道及设备已吹扫或清洗合格。 2、机器入口处按规定设置了滤网(器)。 3、压力润滑密封油管道及设备经油洗合格,并经过试运转。 4、电机及机器的保护性连锁、预警、指示、自控装置已调试合格。 5、安全阀调试合格 6、电机转动方向已核查、电机接地合格。 7、设备保护罩已安装。 (二)应遵守下列规定 1、试车介质应执行设计文件的规定,若无特殊规定,泵、搅拌器宜以水为介质,压缩机、风机宜以空气或氮气为介质。 2、低温泵不宜以水,作为试车介质,否则必须在试车后将水排净,彻底吹干、干燥并经检查确认合格。 3、当试车介质的比重大于设计介质的比重时,试车时应注意电机的电流,勿使其超过规定。 4、试车前必须盘车。 5、电机试车合格后,机器方可试车。 6、机器一般应先进行无负荷试车,然后带负荷试车。 7、试车时应注意检查轴承(瓦)和填料的温度、机器振动情况、电流大小、出口压力及滤网。 8、仪表指示、报警、自控、连锁应准确、可靠。   十、塔、器内件的充填   (一)塔、器内件充填条件 1、塔、器系统压力试验合格。 2、塔、器等内部洁净,无杂物,防腐处理后的设备内部有毒可燃物质浓度符合相关标准。 3、具有衬里的塔、器,其衬里检查合格。 4、人孔、放空管均已打开,塔、器内通风良好。 5、填料已清洗干净。 6、充填用具已齐备。 7、已办理进入受限空间作业证。 (二)应遵守下列规定 1、进入塔器的人员不得携带与填充工作无关的物件。 2、进入塔器的人员应按规定着装并佩带防护用具,指派专人监护。 3、不合格的内件和混有杂物的填料不得安装。 4、安装塔板时,安装人员应站在梁上。 5、分布器、塔板及其附件等安装和填料的排列皆应按设计文件的规定严格执行,由专业技术人员复核并记录存档。 6、塔、器封闭前,应将随身携带的工具、多余物件全部清理干净,封闭后应进行泄漏性试验。 十一、催化剂、分子筛等的充填   (一)催化剂、分子筛等充填条件 1、催化剂的品种、规格、数量符合设计要求,且保管状态良好。 2、反应器及有关系统压力试验合格。 3、具有耐热衬里的反应器经烘炉合格。 4、反应器内部清洁、干燥。 5、充填用具及各项设施皆已齐备。 6、已办理进入受限空间作业证。 (二)应遵守下列规定 1、进入反应器的人员不得携带与充填工作无关的物件。 2、充填催化剂时,必须指定专人监护。 3、充填人员必须按规定着装、佩带防护面具。 4、不合格的催化剂(粉碎、破碎等)不得装入器内。 5、充填时,催化剂的自由落度不得超过0.5米。 6、充填人员不得直接站在催化剂上。 7、充填工作应严格按照充填方案的规定进行。 8、应对并联的反应器检查压力降,确保气流分布均匀。 9、对于预还原催化剂在充填后以惰性气体进行保护,并指派专人监测催化剂的温度变化。 10、反应器复位后应进行泄漏性试验。   十二、热交换器的再检查   (一)热交换器运抵现场后必须重新进行泄漏性试验,当有规定时还应进行抽芯检查。 (二)试验用水或化学药品应满足试验需要。 (三)试验时应在管间注水、充压、重点检查涨口或焊口处,控制在正常范围内。 (四)如管内发现泄漏,应进行抽芯检查。 (五)如按规定需以氨或其他介质进行检查时,应按特殊规定执。 (六)检查后,应排净积水并以空气吹干。   十三、仪表系统调试 (一)仪表系统调试前条件 1、仪表空气站,具备正常运行条件,仪表空气管道系统已吹扫合格。 2、控制室的空调、不间断电源能正常使用。 3、变送器、指示记录仪表、连锁及报警的发讯开关、调节阀以及盘装、架装仪表等的单体调校已完成。 4、自动控制系统调节器的有关参数已预置,前馈控制参数、比率值及各种校正的比率偏置系统已按有关数据进行计算和预置。 5、各类模拟信号发生装置、测试仪器、标准样气、通讯工具等已齐备。 6、全部现场仪表及调节阀均处于投用状态。 7、对涉及(一重大、两重点)关键装置、重点岗位,要先对自动连锁、报警系统进行分别调试,确保完好。 (二)应遵守下列规定 1、检测和自动控制系统在与机械联试前,应先进行模拟调试,即在变送器处输入模拟信号,在操作台或二次仪表上检查调整其输入处理控制手动及自动切换和输出处理的全部功能。 2、连锁和报警系统在与机械联试前应先进行模拟调试,即在发讯开关处输入模拟信号,检查其逻辑正确和动作情况,并调整至合格为止。 3、在与机械联试调校仪表时,仪表、电气、工艺操作人员必须密切配合互相协作。 4、对首次试车或在负荷下暂时不能投用的联锁装置,经建设(生产)单位同意,可暂时切除,但应保留报警装置。 5、化工投料试车前,应对前馈控制、比率控制以及含有校正器的控制系统,根据负荷量及实际物料成分,重新整定各项参数。   十四、电气系统调试   (一)电气系统调试前条件 1、隔离开关、负荷开关、高压断路器、绝缘材料、变压器、互感器、硅整流器等已调试合格。 2、继电保护系统及二次回路的绝缘电阻已经耐压试验和调整。 3、具备高压电气绝缘油的试验报告。 4、具备蓄电池充、放电记录曲线及电解液化验报告。 5、具备防雷、保护接地电阻的测试记录。 6、具备电机、电缆的试验合格记录。 7、具备连锁保护试验合格记录。 (二)应遵守下列规定 1、供配电人员必须按制度上岗,严格执行操作制度。 2、变、配电所在受电前必须按系统对继电保护装置、自动重合闸装置、报警及预相系统进行模拟试验。 3、对可编程逻辑控制器的保护装置应逐项模拟连锁及报警参数,应验证其逻辑的正报警值的正确性。 4、应进行事故电源系统的试车和确认。 5、应按照规定的停送电程序操作。 6、送电前应进行电气系统验收。   十五、关键设备试车应具备以下条件   (一)系统管道耐压试验和热交换设备气密试验合格。 (二)工艺和蒸汽管道吹扫或清洗合格。 (三)动设备润滑油、密封油、控制油系统清洗合格。 (四)安全阀调试合格并已铅封。 (五)同试车相关的电气、仪表、自动连锁控制、报警系统、计算机等调试联校合格。 (六)试车所需动力、仪表空气、循环水、脱盐水及其它介质已到位。 (七)试车方案已批准,指挥、操作、保运人员到位。测试仪表、工具、防护用品、记录表格准备齐全。 (八)试车设备和与其相连系统已完全隔离。 (九)试车区域已划定,有关人员凭证进入。 (十)试车技术指标确定。 查看全部
图4.jpg

一、设备、管道系统压力试验
 (一)管道系统压力试验条件
1、安全阀已加盲板、爆破板已拆除并加盲板。
2、膨胀节已加约束装置。
3、弹簧支、吊架已锁定。
4、当以水为介质进行试验时,已确认或核算了有关结构的承受能力。
5、压力表已校验合格。
(二)应遵守下列规定
1、以空气和工艺介质进行压力试验,必须经生产、安全部门认可。
2、试验前确认试验系统已与无关系统进行了有效隔绝。
3、进行水压实验时,以洁净淡水作为试验介质,当系统中联接有奥氏不锈钢设备或管道时,水中氯离子含量不得超过0.0025%。
4、试验温度必须高于材料的脆性转化温度。
5、当在寒冷季节进行试验时,要有防冻措施。
6、钢质管道液压试验压力为设计压力的1.5倍;当设计温度高于试验温度时,试验压力应按两种温度下许用应力的比例折算,但不得超过材料的屈服强度。当以气体进行试验时,试验压力为设计压力的1.15倍。
7、当试验系统中设备的试验压力低于管道的试验压力且设备的试验压力不低于管道设计压力的115%时,管道系统可以按设备的试验压力进行试验。
8、当试验系统连有仅能承受压差的设备时,在升、降压过程中必须确保压差不超过规定值。
9、试验时,应缓慢升压。当以液体进行试验时,应在试验压力下稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。当以气体进行试验时,应首先以低于0.17Mpa(表压)的压力进行预试验,然后升压至设计压力的50%,其后逐步升至试验压力并稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。
10、试验结束后,应排尽水、气并做好复位工作。
 
二、设备、管道系统泄漏性试验
 
(一)输送有毒介质、可燃介质以及按设计规定必须进行泄漏性试验的其它介质时,必须进行泄漏性试验。
(二)泄漏性试验宜在管道清洗或吹扫合格后进行。
(三)当以空气进行压力试验时,可以结合泄漏性试验一并进行,但在管道清洗或吹扫合格后,需进行最终泄漏性试验,其检查重点为管道复位处。
(四)应遵守下列规定
1、试验压力不高于设计压力。
2、试验介质一般为空气。
3、真空系统泄漏性试验压力为0.01MPa(绝压)。
4、以设计文件指定的方法进行检查。
 
三、水冲洗
 
(一)压力试验合格,系统中的机械、仪表、阀门等已采取了保护措施,临时管道安装完毕,冲洗泵可正常运行,冲洗泵的入口安装了滤网后,才能进行水冲洗。
(二)冲洗工作如在严寒季节进行,必须进行有防冻、防滑措施。
(三)充水及排水时,管道系统应和大气相通。
(四)在上道工序的管道和机械冲洗合格前,冲洗水不得进入下道工序的机械。
(五)冲洗水应排入指定地点。
(六)在冲洗后应确保全部排水、排气管道畅通。
 
四、蒸汽吹扫

(一)蒸汽吹扫条件
1、管道系统压力试验合格。
2、按设计要求,预留管道接口和短节的位置,安装临时管道;管道安全标准应符合有关规范的要求
3、阀门、仪表、机械已采取有效的保护措施。
4、确认管道系统上及其附近无可燃物,对邻近输送可燃物的管道已做了有效的隔离,确保当可燃物泄漏时不致引起火灾。
5、供汽系统已能正常运行,汽量可以保证吹扫使用的需要。
6、禁区周围已安设了围栏,并具有醒目的标志。
7、试车人员已按规定防护着装,并已佩戴了防震耳罩。
(二)应遵守下列规定
1、未考虑膨胀的管道系统严禁用蒸汽吹扫。
2、蒸汽吹扫前先进行暖管,打开全部导淋管,排净冷凝水,防止水锤。
3、吹扫时逐根吹遍导淋管。
4、对复位工作严格检查,确认管道系统已全部复原,管道和机械连接处必须按规定的标准自由对中。
5、吹扫要有降噪音防护措施。
 
五、化学清洗
 
(一)管道系统内部无杂物和油渍。
(二)化学清洗药液经质检部门分析符合标准要求,确认可用于待洗系统。
(三)具有化学清洗流程图和盲板位置图。
(四)化学清洗所需设施、热源、药品、分析仪器、工具等已备齐。
(五)化学清洗人员已按防护规定着装,配戴防护用品。
(六)化学清洗后的管道系统如暂时不能投用,应以惰性气进行保护。
(七)污水必须经过处理,达到环保要求才能排放。
图3.jpg

六、空气吹扫
 
(一)直径大于600mm的管道宜以人工进行清扫。
(二)系统压力试验合格,对系统中的机械、仪表、阀门等已采取了有效的保护措施。
(三)盲板位置已确认,气源有保证;吹扫忌油管道时,空气中不得含油。
(四)吹扫后的复位工作应进行严格的检查。
(五)吹扫要有遮挡、警示、防止停留、防噪等措施。
 
七、循环水系统预膜
 
(一)循环水系统预膜条件
1、系统经水冲洗合格。
2、循环水系统联动试车合格。
3、药液经试验证实适用于现场水质,成膜效果良好,腐蚀性低于设计规定。
4、在系统中已按规定设置了观察预膜状况的试片。
5、已采取了处理废液的有效措施。
(二)应遵守下列规定
1、预膜工作应避开寒冷季节,如不能必须有防冻措施。
2、系统的预膜工作应一次完成,不得在系统中留有未预膜的管道和设备。
3、预膜后应按时按量投药,使系统处于保膜状态。
 
八、系统置换
 
(一)惰性气体置换
在试车系统通入可燃性气体前,必须以惰性气体置换空气,再以可燃性气体置换惰性气体。在停车检修前必须以惰性气体置换系统中的可燃性气体,再以空气置换惰性气体,注意有毒有害固、液体置换处理。
(二)系统置换条件
1、已标明放空点、分析点和盲板位置的置换流程图。
2、取样分析人员已就位,分析仪器、药品已备齐。
3、惰性气体可以满足置换工作的需要。
(三)应遵守下列规定
1、惰性气体中氧含量不得高于安全标准。
2、确认盲板的数量、质量、安装部位合格。
3、置换时应注意系统中死角,需要时可采取反复升压、卸压的方法以稀释置换气体。
4、当管道系统连有气柜时,应将气柜反复起落三次以置换尽环形水封中的气体。
5、置换工作应按先主管,后支管的顺序依次连续进行。
6、分析人员取样时应注意风向及放空管道的高度和方向,严防中毒。
7、分析数据以连续三次合格为准,并经生产、技术、安全负责人员签字确认。
8、置换完毕,惰性气体管线与系统采取有效措施隔离。
(四)合格标准
1、以惰性气置换可燃性气体时,置换后气体中可燃性气体成份不得高于0.5%。
2、以可燃性气体置换惰性气体时,置换后的气体中氧含量不得超过0.5%。
3、以惰性气体置换空气时,置换后的气体中氧含量不得高于1%,如置换后直接输入可燃、易爆的介质,则要求置换后的气体中氧含量不得高于0.5%。
4、以空气置换情性气时,置换后的气体中氧含量不得低于20%。
 
九、一般电动机器试车
 
(一)一般电动机器试车条件
1、与机器试车有关的管道及设备已吹扫或清洗合格。
2、机器入口处按规定设置了滤网(器)。
3、压力润滑密封油管道及设备经油洗合格,并经过试运转。
4、电机及机器的保护性连锁、预警、指示、自控装置已调试合格。
5、安全阀调试合格
6、电机转动方向已核查、电机接地合格。
7、设备保护罩已安装。
(二)应遵守下列规定
1、试车介质应执行设计文件的规定,若无特殊规定,泵、搅拌器宜以水为介质,压缩机、风机宜以空气或氮气为介质。
2、低温泵不宜以水,作为试车介质,否则必须在试车后将水排净,彻底吹干、干燥并经检查确认合格。
3、当试车介质的比重大于设计介质的比重时,试车时应注意电机的电流,勿使其超过规定。
4、试车前必须盘车。
5、电机试车合格后,机器方可试车。
6、机器一般应先进行无负荷试车,然后带负荷试车。
7、试车时应注意检查轴承(瓦)和填料的温度、机器振动情况、电流大小、出口压力及滤网。
8、仪表指示、报警、自控、连锁应准确、可靠。
 
十、塔、器内件的充填
 
(一)塔、器内件充填条件
1、塔、器系统压力试验合格。
2、塔、器等内部洁净,无杂物,防腐处理后的设备内部有毒可燃物质浓度符合相关标准。
3、具有衬里的塔、器,其衬里检查合格。
4、人孔、放空管均已打开,塔、器内通风良好。
5、填料已清洗干净。
6、充填用具已齐备。
7、已办理进入受限空间作业证。
(二)应遵守下列规定
1、进入塔器的人员不得携带与填充工作无关的物件。
2、进入塔器的人员应按规定着装并佩带防护用具,指派专人监护。
3、不合格的内件和混有杂物的填料不得安装。
4、安装塔板时,安装人员应站在梁上。
5、分布器、塔板及其附件等安装和填料的排列皆应按设计文件的规定严格执行,由专业技术人员复核并记录存档。
6、塔、器封闭前,应将随身携带的工具、多余物件全部清理干净,封闭后应进行泄漏性试验。
图2.jpg

十一、催化剂、分子筛等的充填
 
(一)催化剂、分子筛等充填条件
1、催化剂的品种、规格、数量符合设计要求,且保管状态良好。
2、反应器及有关系统压力试验合格。
3、具有耐热衬里的反应器经烘炉合格。
4、反应器内部清洁、干燥。
5、充填用具及各项设施皆已齐备。
6、已办理进入受限空间作业证。
(二)应遵守下列规定
1、进入反应器的人员不得携带与充填工作无关的物件。
2、充填催化剂时,必须指定专人监护。
3、充填人员必须按规定着装、佩带防护面具。
4、不合格的催化剂(粉碎、破碎等)不得装入器内。
5、充填时,催化剂的自由落度不得超过0.5米。
6、充填人员不得直接站在催化剂上。
7、充填工作应严格按照充填方案的规定进行。
8、应对并联的反应器检查压力降,确保气流分布均匀。
9、对于预还原催化剂在充填后以惰性气体进行保护,并指派专人监测催化剂的温度变化。
10、反应器复位后应进行泄漏性试验。
 
十二、热交换器的再检查
 
(一)热交换器运抵现场后必须重新进行泄漏性试验,当有规定时还应进行抽芯检查。
(二)试验用水或化学药品应满足试验需要。
(三)试验时应在管间注水、充压、重点检查涨口或焊口处,控制在正常范围内。
(四)如管内发现泄漏,应进行抽芯检查。
(五)如按规定需以氨或其他介质进行检查时,应按特殊规定执。
(六)检查后,应排净积水并以空气吹干。
 
十三、仪表系统调试

(一)仪表系统调试前条件
1、仪表空气站,具备正常运行条件,仪表空气管道系统已吹扫合格。
2、控制室的空调、不间断电源能正常使用。
3、变送器、指示记录仪表、连锁及报警的发讯开关、调节阀以及盘装、架装仪表等的单体调校已完成。
4、自动控制系统调节器的有关参数已预置,前馈控制参数、比率值及各种校正的比率偏置系统已按有关数据进行计算和预置。
5、各类模拟信号发生装置、测试仪器、标准样气、通讯工具等已齐备。
6、全部现场仪表及调节阀均处于投用状态。
7、对涉及(一重大、两重点)关键装置、重点岗位,要先对自动连锁、报警系统进行分别调试,确保完好。
(二)应遵守下列规定
1、检测和自动控制系统在与机械联试前,应先进行模拟调试,即在变送器处输入模拟信号,在操作台或二次仪表上检查调整其输入处理控制手动及自动切换和输出处理的全部功能。
2、连锁和报警系统在与机械联试前应先进行模拟调试,即在发讯开关处输入模拟信号,检查其逻辑正确和动作情况,并调整至合格为止。
3、在与机械联试调校仪表时,仪表、电气、工艺操作人员必须密切配合互相协作。
4、对首次试车或在负荷下暂时不能投用的联锁装置,经建设(生产)单位同意,可暂时切除,但应保留报警装置。
5、化工投料试车前,应对前馈控制、比率控制以及含有校正器的控制系统,根据负荷量及实际物料成分,重新整定各项参数。
 
十四、电气系统调试
 
(一)电气系统调试前条件
1、隔离开关、负荷开关、高压断路器、绝缘材料、变压器、互感器、硅整流器等已调试合格。
2、继电保护系统及二次回路的绝缘电阻已经耐压试验和调整。
3、具备高压电气绝缘油的试验报告。
4、具备蓄电池充、放电记录曲线及电解液化验报告。
5、具备防雷、保护接地电阻的测试记录。
6、具备电机、电缆的试验合格记录。
7、具备连锁保护试验合格记录。
(二)应遵守下列规定
1、供配电人员必须按制度上岗,严格执行操作制度。
2、变、配电所在受电前必须按系统对继电保护装置、自动重合闸装置、报警及预相系统进行模拟试验。
3、对可编程逻辑控制器的保护装置应逐项模拟连锁及报警参数,应验证其逻辑的正报警值的正确性。
4、应进行事故电源系统的试车和确认。
5、应按照规定的停送电程序操作。
6、送电前应进行电气系统验收。
 
十五、关键设备试车应具备以下条件
 
(一)系统管道耐压试验和热交换设备气密试验合格。
(二)工艺和蒸汽管道吹扫或清洗合格。
(三)动设备润滑油、密封油、控制油系统清洗合格。
(四)安全阀调试合格并已铅封。
(五)同试车相关的电气、仪表、自动连锁控制、报警系统、计算机等调试联校合格。
(六)试车所需动力、仪表空气、循环水、脱盐水及其它介质已到位。
(七)试车方案已批准,指挥、操作、保运人员到位。测试仪表、工具、防护用品、记录表格准备齐全。
(八)试车设备和与其相连系统已完全隔离。
(九)试车区域已划定,有关人员凭证进入。
(十)试车技术指标确定。

从火灾爆炸事故分析石油化工管道的安全问题

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 615 次浏览 • 2019-07-31 14:05 • 来自相关话题

从7种化工管道火灾爆炸事故类型来谈谈安全问题 管道泄漏引起火灾爆炸 石油化工管道大多输送易燃易爆介质,管道破裂泄漏时极易导致火灾和爆炸事故。 1、管道发生破裂泄漏的部位有哪些? 与设备连接的焊缝处;阀门密封垫片处;管段的变径和弯头处;管道阀门、法兰、长期接触腐蚀性介质的管段;输送机械等。 2、管道泄露的因素有哪些? 管道质量因素 设计不合理;管道的结构、管件与阀门的连接不合理;材料本身有缺陷;材料加工不良等。 管道工艺因素 管道中流动的介质冲击与磨损;腐蚀性介质的腐蚀;管道老化变质;高压物料进入低压管道发生破裂等。 外来因素 外来飞行物、狂风等歪理的冲击;设备与机器的震动;施工造成呢个破坏;地震、地基下沉等。 操作失误因素 错误操作阀门;超温、超压、超速、超负荷运转;比吉斯维修;设备带病运转等。   管道内形成爆炸性混合物 以下几种情况容易造成管道爆炸: 1、在停车检修和开车时,未对管道进行置换,或采用非惰性气体置换,或置换不彻底,空气混入管道内,形成爆炸性混合物; 2、检修时在管道(特别是高压管道)上未堵盲板,致使空气与可燃气体混合;负压管道吸入空气; 3、操作阀门有误使管道中漏入空气,或使可燃气体与助燃气体混合,遇引火源即发生爆炸。   管道内超压爆炸 反应容器的操作失误或反应发生异常,管道内就容易发生超压爆炸。 造成管道内超压爆炸的原因有: 由于管道内的聚合或分解反应,产生异常压力,导致管道胀裂或者爆炸。 例如乙烯在含有过氧化物催化剂的管道内聚合或者分解。 连续排放流体的管道,尤其是排放气态物料的工艺管线,因输送速度降低等因素会导致设备内的物料不能及时排出,从而使设备发生超压爆炸事故。高压系统的物料倒流入低压管道,造成压力增加。 管道内堵塞爆炸 管道内堵塞爆炸的原因有哪些? 输送低温液体或含水介质的管道,在低温环境条件下极易发生结冰“冻堵”,尤其是间歇使用的管道。输送粘性或者湿度较高的粉状、颗粒状物料;管道设计或安装不合理;物料夹杂过大的碎块等都容易造成管道堵塞。 操作不当使管道前方的阀门未开启或阀门损坏卡死,或接受物料的容器已经满负荷,或流速过慢,突然停车等都会使物料沉积,发生堵塞。   发生自燃火灾 1、管道内结焦、积炭,在高温高压下易自燃,引起燃烧或爆炸。 在加工含硫原料油炼油厂的高压管线时,设备停用后打开,以及维修之前,硫化亚铁与空气接触,就会迅速发生自燃。 2、管道内介质温度为超过自燃点的物质,泄漏出来与空气接触便会自燃。   具有多种引火源 1、启闭管道阀门时,阀瓣与阀座的冲击、挤压,可成为冲击引火源。 2、阀门在高低压段之间突然打开时,低压段气体急剧压缩局部温度上升,形成绝热压缩引火源。 3、物料在高速流动的过程中,物料与管壁、物料之间发生碰撞和摩擦,极易带上静电,产生火花。 4、危险物料输送管道周围具有摩擦撞击、明火、高温热体、电火花、雷击等多种外部点火源。 5、可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会产生静电,成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。   易成火灾蔓延的通道 1、由于管道连接着各种设备,管道发生火灾,不但影响管道系统的正常运行,而且还会使整个生产系统发生连锁反应,事故迅速蔓延和扩大,特别是管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。 2、在管道中传播的爆炸,一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变,对生产设备、厂房等建筑物造成严重的破坏。 查看全部
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从7种化工管道火灾爆炸事故类型来谈谈安全问题

管道泄漏引起火灾爆炸
石油化工管道大多输送易燃易爆介质,管道破裂泄漏时极易导致火灾和爆炸事故。
1、管道发生破裂泄漏的部位有哪些?
与设备连接的焊缝处;阀门密封垫片处;管段的变径和弯头处;管道阀门、法兰、长期接触腐蚀性介质的管段;输送机械等。
2、管道泄露的因素有哪些?
  • 管道质量因素

设计不合理;管道的结构、管件与阀门的连接不合理;材料本身有缺陷;材料加工不良等。
  • 管道工艺因素

管道中流动的介质冲击与磨损;腐蚀性介质的腐蚀;管道老化变质;高压物料进入低压管道发生破裂等。
  • 外来因素

外来飞行物、狂风等歪理的冲击;设备与机器的震动;施工造成呢个破坏;地震、地基下沉等。
  • 操作失误因素

错误操作阀门;超温、超压、超速、超负荷运转;比吉斯维修;设备带病运转等。
 
管道内形成爆炸性混合物
以下几种情况容易造成管道爆炸:
1、在停车检修和开车时,未对管道进行置换,或采用非惰性气体置换,或置换不彻底,空气混入管道内,形成爆炸性混合物;
2、检修时在管道(特别是高压管道)上未堵盲板,致使空气与可燃气体混合;负压管道吸入空气;
3、操作阀门有误使管道中漏入空气,或使可燃气体与助燃气体混合,遇引火源即发生爆炸。
 
管道内超压爆炸
反应容器的操作失误或反应发生异常,管道内就容易发生超压爆炸。
造成管道内超压爆炸的原因有:
  • 由于管道内的聚合或分解反应,产生异常压力,导致管道胀裂或者爆炸。

例如乙烯在含有过氧化物催化剂的管道内聚合或者分解。
  • 连续排放流体的管道,尤其是排放气态物料的工艺管线,因输送速度降低等因素会导致设备内的物料不能及时排出,从而使设备发生超压爆炸事故。
  • 高压系统的物料倒流入低压管道,造成压力增加。

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管道内堵塞爆炸
管道内堵塞爆炸的原因有哪些?
  • 输送低温液体或含水介质的管道,在低温环境条件下极易发生结冰“冻堵”,尤其是间歇使用的管道。
  • 输送粘性或者湿度较高的粉状、颗粒状物料;管道设计或安装不合理;物料夹杂过大的碎块等都容易造成管道堵塞。

  • 操作不当使管道前方的阀门未开启或阀门损坏卡死,或接受物料的容器已经满负荷,或流速过慢,突然停车等都会使物料沉积,发生堵塞。

 
发生自燃火灾
1、管道内结焦、积炭,在高温高压下易自燃,引起燃烧或爆炸。
在加工含硫原料油炼油厂的高压管线时,设备停用后打开,以及维修之前,硫化亚铁与空气接触,就会迅速发生自燃。
2、管道内介质温度为超过自燃点的物质,泄漏出来与空气接触便会自燃。
 
具有多种引火源
1、启闭管道阀门时,阀瓣与阀座的冲击、挤压,可成为冲击引火源。
2、阀门在高低压段之间突然打开时,低压段气体急剧压缩局部温度上升,形成绝热压缩引火源。
3、物料在高速流动的过程中,物料与管壁、物料之间发生碰撞和摩擦,极易带上静电,产生火花。
4、危险物料输送管道周围具有摩擦撞击、明火、高温热体、电火花、雷击等多种外部点火源。
5、可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会产生静电,成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。
 
易成火灾蔓延的通道
1、由于管道连接着各种设备,管道发生火灾,不但影响管道系统的正常运行,而且还会使整个生产系统发生连锁反应,事故迅速蔓延和扩大,特别是管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。
2、在管道中传播的爆炸,一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变,对生产设备、厂房等建筑物造成严重的破坏。

我国未来应发展哪些化工新材料?

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 699 次浏览 • 2019-07-29 10:18 • 来自相关话题

化工新材料是指通过化学合成的手段生产的新材料,以及部分以化学合成的化工新材料为基础通过二次加工生产的复合材料。作为我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中重点关注的基础原材料,化工新材料目前正受到越来越多的重视。在近日召开的"2019年中国化工新材料产业发展战略研讨会"上,与会专家指出了我国化工新材料产业存在的问题,并提出了未来应重点关注的几个发展方向。 存在的问题 由于起步较晚,工业基础薄弱,不发达国家相比差距明显,我国化工新材料领域产业化核心技术水平较发达国家落后10~15年。目前化工新材料仍然是我国石化行业中为数不多的因技术问题无法满足国内需求的行业之一。  01 | 企业规模小,研发能力弱,导致产品品种少、生产规模小 由于我国化工新材料研究起步晚,加上自主创新能力不强,许多关键技术尚未突破。尤其在高端领域严重依赖进口产品,同时我国化工新材料还普遍存在着品种单一,通用牌号较多,专用、特种等高性能牌号品种缺乏的问题。总体看,我国化工新材料领域的技术和产品以跟踪仿制为多,自主创新的少。我国已完成产业化和中试的化工新材料上千种产品中,目前只有聚酰胺1212(PA1212)等极少数产品为世界首创。 02 | 工程转化能力薄弱、制约了科技成果产业化 我国开展研究的大多是高校和科研机构,普遍存在工程转化能力薄弱的问题。如PA11,对位芳纶,碳纤维,聚碳酸酯。我国早于上世纪80年代就开始产业化研究,但至今仍无法拿出能和国际先进水平竞争的,具有自主知识产权的工业化产品。 03 | 应用技术研究落后、产品开发缺乏主动性 国内化工新材料企业普遍缺乏对产品的应用研究,对产品应用领域的开拓不够重视,造成我国化工新材料产品的应用研究滞后,深加工技术落后,应用市场开发较弱,关联行业之间缺乏沟通、交流,更谈不上实质意义上的合作开发。研发的目标多是下游行业提出需求,化工新材料生产研发企业再根据需求来生产满足合乎用户要求的产品,缺乏主动性。 04 | 部分产品盲目投资突出、造成大量资金浪费,资源紧张 我国化工新材料整体技术落后,少数技术较成熟甚至不成熟的产品却面临着盲目投资的问题。由于产能过大,导致企业开工率不足,造成大量资金浪费,内部竞争加剧,产品利润率下降,资源供应出现紧张。 05 | 美中贸易摩擦加剧了我国化工新材料发展的困难 美中贸易发生争端后,化工新材料产品和技术进入中国的难度显然会增大。尤其涉及高精尖的技术,美国会加大控制力度,限制甚至禁止向中国出口。这又为我国化工新材料创新发展带来了巨大挑战,同时也为我国自主发展化工新材料技术带来了机遇。 需要重点发展的方向 1、高端聚烯烃 未来五年发展方向和重点: 01 | 通过催化剂和关键配套原料技术的突破,降低生产成本,推动己烯-1/辛烯-1等α烯烃共聚聚乙烯、茂金属聚乙烯等已有一定产业化基础的产品进一步提升规模、提高自给率,推动茂金属聚丙烯实现工业化批量生产。 02 | 大力提升超高分子量聚乙烯、聚丁烯-1等国内产能规模较大,但国内开工率显著不足而产品仍大量进口,结构性矛盾较为突出的特种聚烯烃工艺水平和产品质量,争取产品质量稳定性和关键参数接近或达到进口同类产品水平。 03 | 加大研发投入,推动POE弹性体、EVOH、COC/COP等目前工业化生产尚处于空白的产品在现有研发基础上加快实现工业化突破,打破垄断。 04 | 重视利用创新产品引领消费市场升级;注重细分市场领域研究。 2、工程塑料 未来五年发展方向和重点:   提升工程塑料生产水平 01 |采用自主开发或引进技术适度建设聚碳酸酯项目,提高国内自给率; 02 | 提高聚甲醛、PBT、PMMA等已有产品的质量水平; 03 | 提升聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮等已产业化特种工程塑料的生产规模; 04 | 促进一批国内目前尚属空白的特种工程塑料实现产业化,如PEEN(聚芳醚醚腈)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)、特种尼龙、生物基尼龙。   消除关键配套原料供应瓶颈 01 | 优化CHDM生产技术,并扩大规模; 02 | 推进己二腈技术国产化,促进聚酰胺66发展; 03 | 扩大戊二胺、1,3-丙二醇等生物基材料的关键配套原料,并降低成本。   加强塑料改性、塑料合金技术开发 提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比。特别是应对汽车轻量化、节能环保的要求,加强汽车改性塑料开发。 3、高性能合成橡胶 未来五年发展方向和重点: 01 | 提升传统大宗胶种的质量,发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶; 02 | 重点发展溴化丁基、氢化丁腈、羧基丁苯、羧基丁腈、氟橡胶等具有特殊性能的橡胶; 03 | 加快发展氢化苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类等热塑性弹性体及其共混复合弹性体等; 04 | 提高异戊橡胶产品质量,降低生产成本,实现替代天然橡胶; 05 | 在有条件的地区适度发展杜仲胶、蒲公英、银胶菊等非传统天然橡胶; 06 | 探索不同橡胶品种的共交联技术,通过发展复合橡胶提高橡胶材料的性价比 4、高性能纤维 未来五年发展方向和重点: 01 | 重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)等高端产品。 02 | 经济规模装置,降低生产成本。实现拉伸强度大于5500MPa的碳纤维产品量产。 03 | 加快系列化产品、差别化产品开发。加快配套助剂的国产化生产和性能提升。 04 | "以应用促发展",重视下游应用市场的开发及培育,高端应用领域主要集中在汽车、轨道交通、航空航天,同时加快民用市场开拓。 5、功能性膜材料 未来五年发展方向和重点: 01 | 水处理用高通量纳滤膜、高性能反渗透膜以及污水治理和海水淡化用特种膜; 02 | 渗透汽化膜、有机蒸汽分离膜、工业气体分离膜、血液透析膜等特种分离膜; 03 | PVA光学膜、TAC光学膜、扩散膜、增亮膜、反射膜、配向膜、聚酰亚胺柔性膜等光学膜; 04 | 太阳能电池用PVDF背板膜和EVA封装胶膜、薄膜型太阳能电池用柔性聚合物膜; 05 | 锂电池隔膜重在提高产品质量,优化提升功能,特别是提高膜材料的服役性能。重点发展特殊材料(如芳纶)涂覆的锂电池隔膜,着力开始限制传统锂电池隔膜新增产能,逐步调整锂电池隔膜的供给侧结构; 06 | 离子膜烧碱等电解工艺用强离子性、低电阻值全氟离子交换膜; 07 | 为功能性膜材料的配套专用树脂,特别是高性能氟树脂。 6、电子化学品 未来五年发展方向和重点: 为集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板四个领域配套的电子化学品;加快品种更替和质量升级,满足电子产品更新换代的需求。 重点发展: 01 | 为集成电路配套的PPB级和PPT级高纯试剂、5N级(主产品纯度达到99.999%)及以上级别的电子气体、DUV和EUV级光刻胶(光刻波长为248nm和193nm); 02 | 为平板显示器配套的TFT液晶材料、OLED发光材料、TFT-LCD用偏光片及原材料TAC膜和PVA膜等光学膜材料; 03 | 加快新一代动力锂电池配套的高性能电子化学品的规模化,如高比能量高电压正极材料,高容量硅基负极材料,掺杂涂覆及新型锂电隔膜,高电压、宽温型、阻燃、长循环型电解液等。 7、生物降解塑料 查看全部
化工新材料是指通过化学合成的手段生产的新材料,以及部分以化学合成的化工新材料为基础通过二次加工生产的复合材料。作为我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中重点关注的基础原材料,化工新材料目前正受到越来越多的重视。在近日召开的"2019年中国化工新材料产业发展战略研讨会"上,与会专家指出了我国化工新材料产业存在的问题,并提出了未来应重点关注的几个发展方向。

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存在的问题

由于起步较晚,工业基础薄弱,不发达国家相比差距明显,我国化工新材料领域产业化核心技术水平较发达国家落后10~15年。目前化工新材料仍然是我国石化行业中为数不多的因技术问题无法满足国内需求的行业之一。

 01 | 企业规模小,研发能力弱,导致产品品种少、生产规模小

由于我国化工新材料研究起步晚,加上自主创新能力不强,许多关键技术尚未突破。尤其在高端领域严重依赖进口产品,同时我国化工新材料还普遍存在着品种单一,通用牌号较多,专用、特种等高性能牌号品种缺乏的问题。总体看,我国化工新材料领域的技术和产品以跟踪仿制为多,自主创新的少。我国已完成产业化和中试的化工新材料上千种产品中,目前只有聚酰胺1212(PA1212)等极少数产品为世界首创。

02 | 工程转化能力薄弱、制约了科技成果产业化

我国开展研究的大多是高校和科研机构,普遍存在工程转化能力薄弱的问题。如PA11,对位芳纶,碳纤维,聚碳酸酯。我国早于上世纪80年代就开始产业化研究,但至今仍无法拿出能和国际先进水平竞争的,具有自主知识产权的工业化产品。

03 | 应用技术研究落后、产品开发缺乏主动性

国内化工新材料企业普遍缺乏对产品的应用研究,对产品应用领域的开拓不够重视,造成我国化工新材料产品的应用研究滞后,深加工技术落后,应用市场开发较弱,关联行业之间缺乏沟通、交流,更谈不上实质意义上的合作开发。研发的目标多是下游行业提出需求,化工新材料生产研发企业再根据需求来生产满足合乎用户要求的产品,缺乏主动性。

04 | 部分产品盲目投资突出、造成大量资金浪费,资源紧张

我国化工新材料整体技术落后,少数技术较成熟甚至不成熟的产品却面临着盲目投资的问题。由于产能过大,导致企业开工率不足,造成大量资金浪费,内部竞争加剧,产品利润率下降,资源供应出现紧张。

05 | 美中贸易摩擦加剧了我国化工新材料发展的困难

美中贸易发生争端后,化工新材料产品和技术进入中国的难度显然会增大。尤其涉及高精尖的技术,美国会加大控制力度,限制甚至禁止向中国出口。这又为我国化工新材料创新发展带来了巨大挑战,同时也为我国自主发展化工新材料技术带来了机遇。

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需要重点发展的方向

1、高端聚烯烃

未来五年发展方向和重点:

01 | 通过催化剂和关键配套原料技术的突破,降低生产成本,推动己烯-1/辛烯-1等α烯烃共聚聚乙烯、茂金属聚乙烯等已有一定产业化基础的产品进一步提升规模、提高自给率,推动茂金属聚丙烯实现工业化批量生产。

02 | 大力提升超高分子量聚乙烯、聚丁烯-1等国内产能规模较大,但国内开工率显著不足而产品仍大量进口,结构性矛盾较为突出的特种聚烯烃工艺水平和产品质量,争取产品质量稳定性和关键参数接近或达到进口同类产品水平。

03 | 加大研发投入,推动POE弹性体、EVOH、COC/COP等目前工业化生产尚处于空白的产品在现有研发基础上加快实现工业化突破,打破垄断。

04 | 重视利用创新产品引领消费市场升级;注重细分市场领域研究。

2、工程塑料

未来五年发展方向和重点:
 
  • 提升工程塑料生产水平


01 |采用自主开发或引进技术适度建设聚碳酸酯项目,提高国内自给率;

02 | 提高聚甲醛、PBT、PMMA等已有产品的质量水平;

03 | 提升聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮等已产业化特种工程塑料的生产规模;

04 | 促进一批国内目前尚属空白的特种工程塑料实现产业化,如PEEN(聚芳醚醚腈)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)、特种尼龙、生物基尼龙。
 
  • 消除关键配套原料供应瓶颈


01 | 优化CHDM生产技术,并扩大规模;

02 | 推进己二腈技术国产化,促进聚酰胺66发展;

03 | 扩大戊二胺、1,3-丙二醇等生物基材料的关键配套原料,并降低成本。
 
  • 加强塑料改性、塑料合金技术开发


提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比。特别是应对汽车轻量化、节能环保的要求,加强汽车改性塑料开发。

3、高性能合成橡胶

未来五年发展方向和重点:

01 | 提升传统大宗胶种的质量,发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶;

02 | 重点发展溴化丁基、氢化丁腈、羧基丁苯、羧基丁腈、氟橡胶等具有特殊性能的橡胶;

03 | 加快发展氢化苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类等热塑性弹性体及其共混复合弹性体等;

04 | 提高异戊橡胶产品质量,降低生产成本,实现替代天然橡胶;

05 | 在有条件的地区适度发展杜仲胶、蒲公英、银胶菊等非传统天然橡胶;

06 | 探索不同橡胶品种的共交联技术,通过发展复合橡胶提高橡胶材料的性价比

4、高性能纤维

未来五年发展方向和重点:

01 | 重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)等高端产品。

02 | 经济规模装置,降低生产成本。实现拉伸强度大于5500MPa的碳纤维产品量产。

03 | 加快系列化产品、差别化产品开发。加快配套助剂的国产化生产和性能提升。

04 | "以应用促发展",重视下游应用市场的开发及培育,高端应用领域主要集中在汽车、轨道交通、航空航天,同时加快民用市场开拓。

5、功能性膜材料

未来五年发展方向和重点:

01 | 水处理用高通量纳滤膜、高性能反渗透膜以及污水治理和海水淡化用特种膜;

02 | 渗透汽化膜、有机蒸汽分离膜、工业气体分离膜、血液透析膜等特种分离膜;

03 | PVA光学膜、TAC光学膜、扩散膜、增亮膜、反射膜、配向膜、聚酰亚胺柔性膜等光学膜;

04 | 太阳能电池用PVDF背板膜和EVA封装胶膜、薄膜型太阳能电池用柔性聚合物膜;

05 | 锂电池隔膜重在提高产品质量,优化提升功能,特别是提高膜材料的服役性能。重点发展特殊材料(如芳纶)涂覆的锂电池隔膜,着力开始限制传统锂电池隔膜新增产能,逐步调整锂电池隔膜的供给侧结构;

06 | 离子膜烧碱等电解工艺用强离子性、低电阻值全氟离子交换膜;

07 | 为功能性膜材料的配套专用树脂,特别是高性能氟树脂。

6、电子化学品

未来五年发展方向和重点:

为集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板四个领域配套的电子化学品;加快品种更替和质量升级,满足电子产品更新换代的需求。

重点发展:

01 | 为集成电路配套的PPB级和PPT级高纯试剂、5N级(主产品纯度达到99.999%)及以上级别的电子气体、DUV和EUV级光刻胶(光刻波长为248nm和193nm);

02 | 为平板显示器配套的TFT液晶材料、OLED发光材料、TFT-LCD用偏光片及原材料TAC膜和PVA膜等光学膜材料;

03 | 加快新一代动力锂电池配套的高性能电子化学品的规模化,如高比能量高电压正极材料,高容量硅基负极材料,掺杂涂覆及新型锂电隔膜,高电压、宽温型、阻燃、长循环型电解液等。

7、生物降解塑料

未来几年这些化工新材料技术要火!

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 408 次浏览 • 2019-07-26 12:23 • 来自相关话题

先进有机材料 | 高性能树脂 (一)工程塑料 1.聚碳酸酯:具有高透明性、耐冲击性和尺寸稳定性,2 mm薄板可见光透过率达90%,熔程220~240 ℃。光气法工艺的单套装置规模达到6万吨/年;非光气法工艺的单套装置规模达到10万吨/年。 2.聚苯硫醚:具有优良的热稳定性、化学稳定性及电性能等,重均分子量≥40000,结晶熔点≥280 ℃,玻璃化温度≥90 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。 3.特种聚酯及关键单体:包括PCT(聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)及共聚物PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)、PEN(聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯)、以及关键单体PDO(1,3-丙二醇)、CHDM(1,4-环己烷二甲醇)、NDA(2,6-萘二甲酸)。PCT长期使用温度达130 ℃,高强度,高韧性;PETG高度透明,抗冲击性能优异;PEN长期使用温度达160 ℃,拉伸强度>74MPa,气体阻隔性好。单套装置规模达到5千吨/年。 4.聚苯醚:具有较高的耐热性能和耐化学腐蚀性,吸水率低,热变形温度高(190 ℃),长期使用温度范围-127 ℃至121 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。 5.芳族酮聚合物:包括聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮。聚醚醚酮是主要品种,半结晶性高聚物,玻璃化转变温度>143 ℃,熔点>334 ℃。单套装置规模达到千吨级/年。 6.聚芳醚醚腈:耐高温并兼具高力学性能,负载热水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。 7.聚苯并咪唑:聚合反应温度40000,密度1~1.5g/cm3,玻璃化温度>400 ℃,热分解温度>600 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。 8.含杂萘联苯结构系列特种工程塑料:包括聚芳酰胺、聚芳醚等,耐热温度250~370 ℃,拉伸强度90~120 MPa,氧指数32~45,可溶解于非质子极性溶剂。单套装置规模达到百吨级/年。 9.热致液晶聚合物:介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物,拉伸强度>150 MPa,弯曲强度>205 MPa,缺口冲击强度>12 kJ/m2,热变形温度>280 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。 10.己二腈:单套装置规模达到5万吨/年。 11.甲基丙烯酸甲酯:异丁烯工艺路线。单套装置规模达到5万吨/年。 (二)高端聚烯烃 1.高碳α烯烃:采用齐聚生产工艺,可生产碳八及以上的高碳α烯烃,单套装置规模达到5万吨/年以上。 2.茂金属聚乙烯:依托现有或新建装置开发万吨级/年以上茂金属聚乙烯生产线。 3.乙烯和α烯烃共聚(POE)弹性体:由乙烯和α烯烃(主要是辛烯-1)通过茂金属催化剂与溶液法聚烯烃生产工艺相结合的工艺合成。单套装置规模达到万吨级/年。 4.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH树脂):单套装置规模达到万吨级/年。 (三)高性能氟硅树脂 1.高性能氟树脂及单体:特种聚四氟乙烯可熔融加工,聚偏氟乙烯达到拉膜级,乙烯-四氟乙烯共聚物高透明、高抗污、易清洁、高强度、耐腐蚀,三氟氯乙烯共聚物可常温固化。单套装置规模达到千吨级/年。 2.高性能硅树脂及单体:硅树脂耐高温和高绝缘性,介电强度>30 KV/mm,可在180 ℃以上温度条件下长期使用。重点发展苯基硅树脂、有机硅共聚改性环氧树脂、乙烯基硅油、苯基有机硅单体、乙烯基有机硅单体等。单套装置规模达到千吨级/年。 (四)其他 1.食品包装用聚氨酯胶粘剂:可耐120~135 ℃高温蒸煮或无溶剂型。单套装置规模达到5千吨/年。 2.增强阻燃绝热聚氨酯泡沫材料:水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。 3.特种(脂肪族/脂环族)异氰酸酯:主要包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)等脂肪族/脂环族异氰酸酯,具有优良的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐光耐候性。单套装置规模达到万吨级/年。 4.新型可降解塑料:包括二氧化碳基、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT(聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯)和PBSA(聚丁二酸/己二酸丁二醇酯)、聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚己内酯(PCL)等可生物降解塑料,同时具有较高的强度、耐久性、耐温性等。单套装置规模达到万吨级/年。 5.3D打印高分子材料:对高分子材料进行改性,使其具有良好的加工性,优良的尺寸精度,耐高温,流动性好,低成本,适宜工业化3D打印技术。单套装置规模达到千吨级/年。 6.高吸水性树脂:粒度分布: 查看全部
先进有机材料 | 高性能树脂

(一)工程塑料

1.聚碳酸酯:具有高透明性、耐冲击性和尺寸稳定性,2 mm薄板可见光透过率达90%,熔程220~240 ℃。光气法工艺的单套装置规模达到6万吨/年;非光气法工艺的单套装置规模达到10万吨/年。

2.聚苯硫醚:具有优良的热稳定性、化学稳定性及电性能等,重均分子量≥40000,结晶熔点≥280 ℃,玻璃化温度≥90 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。

3.特种聚酯及关键单体:包括PCT(聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)及共聚物PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)、PEN(聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯)、以及关键单体PDO(1,3-丙二醇)、CHDM(1,4-环己烷二甲醇)、NDA(2,6-萘二甲酸)。PCT长期使用温度达130 ℃,高强度,高韧性;PETG高度透明,抗冲击性能优异;PEN长期使用温度达160 ℃,拉伸强度>74MPa,气体阻隔性好。单套装置规模达到5千吨/年。

4.聚苯醚:具有较高的耐热性能和耐化学腐蚀性,吸水率低,热变形温度高(190 ℃),长期使用温度范围-127 ℃至121 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。

5.芳族酮聚合物:包括聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮。聚醚醚酮是主要品种,半结晶性高聚物,玻璃化转变温度>143 ℃,熔点>334 ℃。单套装置规模达到千吨级/年。

6.聚芳醚醚腈:耐高温并兼具高力学性能,负载热水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。

7.聚苯并咪唑:聚合反应温度<160 ℃,分子量>40000,密度1~1.5g/cm3,玻璃化温度>400 ℃,热分解温度>600 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。

8.含杂萘联苯结构系列特种工程塑料:包括聚芳酰胺、聚芳醚等,耐热温度250~370 ℃,拉伸强度90~120 MPa,氧指数32~45,可溶解于非质子极性溶剂。单套装置规模达到百吨级/年。

9.热致液晶聚合物:介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物,拉伸强度>150 MPa,弯曲强度>205 MPa,缺口冲击强度>12 kJ/m2,热变形温度>280 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。

10.己二腈:单套装置规模达到5万吨/年。

11.甲基丙烯酸甲酯:异丁烯工艺路线。单套装置规模达到5万吨/年。

(二)高端聚烯烃

1.高碳α烯烃:采用齐聚生产工艺,可生产碳八及以上的高碳α烯烃,单套装置规模达到5万吨/年以上。

2.茂金属聚乙烯:依托现有或新建装置开发万吨级/年以上茂金属聚乙烯生产线。

3.乙烯和α烯烃共聚(POE)弹性体:由乙烯和α烯烃(主要是辛烯-1)通过茂金属催化剂与溶液法聚烯烃生产工艺相结合的工艺合成。单套装置规模达到万吨级/年。

4.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH树脂):单套装置规模达到万吨级/年。

图3.jpg


(三)高性能氟硅树脂

1.高性能氟树脂及单体:特种聚四氟乙烯可熔融加工,聚偏氟乙烯达到拉膜级,乙烯-四氟乙烯共聚物高透明、高抗污、易清洁、高强度、耐腐蚀,三氟氯乙烯共聚物可常温固化。单套装置规模达到千吨级/年。

2.高性能硅树脂及单体:硅树脂耐高温和高绝缘性,介电强度>30 KV/mm,可在180 ℃以上温度条件下长期使用。重点发展苯基硅树脂、有机硅共聚改性环氧树脂、乙烯基硅油、苯基有机硅单体、乙烯基有机硅单体等。单套装置规模达到千吨级/年。

(四)其他

1.食品包装用聚氨酯胶粘剂:可耐120~135 ℃高温蒸煮或无溶剂型。单套装置规模达到5千吨/年。

2.增强阻燃绝热聚氨酯泡沫材料:水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。

3.特种(脂肪族/脂环族)异氰酸酯:主要包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)等脂肪族/脂环族异氰酸酯,具有优良的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐光耐候性。单套装置规模达到万吨级/年。

4.新型可降解塑料:包括二氧化碳基、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT(聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯)和PBSA(聚丁二酸/己二酸丁二醇酯)、聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚己内酯(PCL)等可生物降解塑料,同时具有较高的强度、耐久性、耐温性等。单套装置规模达到万吨级/年。

5.3D打印高分子材料:对高分子材料进行改性,使其具有良好的加工性,优良的尺寸精度,耐高温,流动性好,低成本,适宜工业化3D打印技术。单套装置规模达到千吨级/年。

6.高吸水性树脂:粒度分布:<150μm≤5%,<106 μm≤1%;吸收速度≤55 s,吸收量≥50 g/g,保液量≥30 g/g。新建单套装置规模达到3万吨/年或现有装置升级改造。

图1.jpg


先进有机材料 | 特种橡胶及弹性体

(一)高性能合成橡胶

1.溴化丁基橡胶:溴质量分数1.5~2.5%。单套装置规模达到3万吨/年。

2.氢化丁腈橡胶:耐低温可达-50 ℃,高温常规使用温度为150 ℃。单套装置规模达到千吨级/年。

3.氟橡胶:可在200 ℃之下长期使用,250 ℃之下短期使用,脆点在-20~-40℃之间,具有极好的耐油、耐化学介质性能,适用于汽车靠近发动机部位的耐高温、耐油橡胶件。单套装置规模达到5千吨/年。

4.特种硅橡胶:液体硅橡胶、苯基硅橡胶等特种硅橡胶,具有特别优异的耐高低温性能、耐压回弹性和人体惰性,在-150~250 ℃的极宽温度区间可长期使用。单套装置规模达到万吨级/年。

5.异戊橡胶及单体:顺式异戊橡胶顺位含量≥98%,可替代天然橡胶,单套装置规模达到3万吨/年;反式异戊橡胶产业化,单套装置规模达到3万吨/年。杜仲胶达到百吨级/年,要实现综合利用。

6.丙烯酸酯橡胶:汽车配件用丙烯酸酯橡胶,耐油性类似于丁腈橡胶,耐高温性能优于氢化丁腈橡胶,使用温度为-20~80 ℃。单套装置规模达到5千吨/年。

(二)新型热塑性弹性体

1.氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体(SEPS):使用温度可达-65~120 ℃,短时可达150 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。

2.丁基橡胶/尼龙热塑性弹性体:60~80%的丁基橡胶与20~40%的尼龙在高剪切力下熔融共混,气密性优于卤化丁基橡胶,气体渗透系数(60℃,N2)(10~17m2•S-1•Pa-1) ≤0.3。单套装置规模达到万吨级/年。

3.聚烯烃热塑性弹性体:可在-60~135 ℃温度范围内使用,硬度范围在25A~65D之间,具有较好的耐候性,优异的抗老化、耐臭氧和耐紫外线性能。单套装置规模达到万吨级/年。

4.聚酯型热塑性弹性体:具有良好的耐高低温性能,使用温度范围-51~163 ℃,气密性和油密性好,耐磨耗、耐冲击和抗蠕变性能好。单套装置规模达到万吨级/年。

5.有机硅改性聚氨酯热塑性弹性体:通过有机硅改性增强聚氨酯弹性体的回弹性,减少永久形变,拉伸强度比未改性的提高30%,伸长率提高50%。单套装置规模达到万吨级/年。

图2.jpg


(三)功能性膜材料

1.偏光片及配套膜材料:TFT-LCD用偏光片和配套醋酸纤维素膜、聚乙烯醇膜等。偏振度可根据用户需求在95~100%定制调整,综合性能达到高世代(6代以上)TFT液晶显示器配套需求;偏光片用光学聚酯基膜透光率大于88%,雾度小于1%,综合性能满足偏光片配套需求。单套装置规模达到1000万平方米/年。

2.锂离子电池用软包装膜:采用铝箔、尼龙膜、聚丙烯膜和聚氨酯胶粘剂复合生产,破裂强度≥1500 KPa。尼龙/Al剥离强度≥3.0N/15 mm(剥离速度200 mm/min),Al/PP剥离强度≥7.0 N/15 mm(剥离速度200 mm/min),封装强度≥40.0 N/15 mm(封装条件:180 ℃、0.3 MPa、6 Sec),耐电解液性测试(Al/PP)无边缘分层,强度≥40.0 N/15 mm(15 mm幅宽样品置于85 ℃电解液中4h后测试剥离强度)。单套装置规模达到2000万平方米/年。

3.海水淡化处理用膜:超滤膜为热致相分离(TIPS)法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,单支超滤膜组件面积≥80 m2,超滤膜纯水通量≥0.25 m3/(m2•h•bar);以海水为超滤膜的进水,超滤膜的产水SDI≤2.0,浊度≤0.1 NTU。单套装置规模达到300万平方米/年。

4.微棱镜型光学膜:采用UV固化工艺取代传统热压工艺,拉膜速度快(8~10 m/min),综合性能满足高世代(6代以上)液晶显示器等领域的配套需求。单套装置规模达到1000万平方米/年。

5.聚乙烯醇缩丁醛胶膜:用作夹层玻璃胶膜,要求兼具透明性、拉伸强度和粘接性,雾度小于0.4%,拉伸强度大于20 MPa,断裂伸长率大于200%。单套装置规模达到万吨级/年。

(四)高端专用化学品

1.光刻胶:KrF(248 nm)光刻胶和ArF光刻胶(193 nm),为大型和超大型集成电路提供配套。单套装置规模达到10吨/年。

2.超高纯化学试剂:盐酸、硝酸:单个金属杂质含量<100ppt,颗粒(≥0.2 μm)<100个/ml。高纯氨水、双氧水、硫酸、氟化氢铵、氢氟酸:电子级,金属离子≤10 ppb;颗粒≤100(≥0.5 μm);半导体级,金属杂质含量≤0.1 ppb;控制粒径≤0.2 μm。单套装置规模达到5千吨/年。

3.特种电子气体:高纯氯气、氯化氢、锗烷:纯度≥99.999%;氧硫化碳、乙硼烷:纯度≥99.99%;砷烷、磷烷、乙硅烷:纯度≥99.9999%。装置规模:高纯磷烷、高纯砷烷、高纯锗烷达到50吨/年;高纯氯气、高纯氯化氢、高纯溴化氢达到500吨/年;高纯乙硅烷达到5吨/年。

4.新一代锂离子电池用特种化学品:高比能量硅碳负极(1700~2000 mAh/g,能量密度:300~350 wh/kg),单套规模5千吨/年;新型电解质双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂。单套装置规模500吨/年,纯度和其它综合性能满足新一代锂电池的需要。

石油化工废水处理工艺汇总

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 317 次浏览 • 2019-07-25 10:07 • 来自相关话题

 石油化工是以石油作为主要的生产原料,主要是对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等化学处理工艺,在整个生产加工过程中会形成大量的石化废水,如果处理不当就会对自然环境造成严重的污染。因此,在实际的石化生产过程中,要对石化废水进行科学合理的分析,并采取有效的处理技术,进而提高对石化废水的处理效果,减轻其对周围环境所造成的影响,从而有效的避免其对周围环境所造成的污染。   01  石化废水的特点 石油化工废水种类繁多,组成复杂,毒性大,抑制生物降解和浓度高,主要特性如下: 1、水量大、水质复杂和变化大 石油化工生产规模趋向于大型化,生产过程中需加入各种溶剂、助剂和添加剂,再经过各种反应。因此,污水水量大,成份相当复杂。 2、有机污染较严重 石油化工污水所含的有机物主要是烃类及其衍生物。某些石化装置排出的高浓度的废液经过焚烧或其他适当方法处理后,COD仍然较高。 3、污水中含有重金属 由于石化生产许多反应是在催化剂作用下完成的,一个大型石油化工厂使用的催化剂可达数十种,因此,污水中往往含有重金属。   02  石化废水组成及来源 由于石化废水中所含有的污染物种类非常繁多,导致其中的污染组分也是非常丰富的,根据不完全的检测,可知其中含有油、硫、酚、氰化物、COD、多环芳烃化物、芳香胺类化合物以及杂环化合物等。 1、含油废水 主要来源:工艺过程与油品接触的冷凝水、介质水、生成水,油品洗涤水、油品运输船压舱水、循环冷却水、油品油气冷凝水、焦化除焦废水及受油品污染的地面水。 2、含酚废水 主要来源:常减压延迟焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、间甲酚、双酚A等生产装置。 3、含硫废水 主要来源 :炼油厂二次加工装置、分离罐的排水、油品和油气的冷凝分离水、芳烃联合装置。 4、含氰废水 主要来源:丙烯腈装置、腈纶厂聚合车间、纺丝车间及回收车间排水、丁腈橡胶装置。 5、含醛废水 主要来源:乙醛装置、维纶抽丝装置、醋酸乙烯装置、甲醛装置等。 6、含苯废水 主要来源:制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。 7、含酸碱废水 主要来源:炼油厂、石油化工厂的洗涤水,成品罐的切水、锅炉水处理排水及酸碱汞房的排放水。   03  石化废水的危害 石化废水中含有大量的有毒有害物质,尤其是其中的某些成分能够与土壤中的磷、氮元素进行紧密的结合,进而导致土壤中的磷、氮元素含量严重不足,从而对植物的正常生长造成严重的不利影响。石化废水中还含有大量的重金属元素,例如,砷、铬、镍、铍等,一旦随着水进入到人体内就会对大大提高癌症的发病率,对人们的身体健康造成非常严重的影响。未经处理的石化废水被排入到河中,还会导致水中的含氧量大大降低,会对水中动植物的正产生长发育造成不利影响,而且水中的微生物对石化废水中的有机物质进行降解时,会消耗水中溶解的大量氧气,进而破坏了水中溶解氧的平衡,不利于动植物的长远发展。   04  石化废水处理工艺 当前,石油化工、炼油废水处理工艺按照处理原理,可将所有处理方法归分为物理处理、化学处理与生化处理三类。 含油废水一般的处理工艺如下: 1、物理法 物理处理法通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠),常用的有隔油、汽浮法、过滤法等。 1.1 隔油池 隔油池是石化废水处理工艺中常见的一种处理装置。依据沸水中悬浮物与水的相对密度不同这一特点除去悬浮物。此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴,作为初级处理,成本低但效率一般。国内应用较多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。 1.2 气浮法 气浮法:利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除.其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。 药剂浮选法:在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮去除.两者统称气浮法。 常用气浮设备:加压溶气气浮﹑叶轮气浮﹑曝气气浮﹑射流气浮和电解气浮。 1.3 过滤 一般炼油厂将过滤作为去除生物二级处理出水中的残留胶体和悬浮物的手段,放在生化处理之后,可看成深度处理技术,可作为活性炭或臭氧等深度处理技术的预处理。油和悬浮物的去除率可达60%~70%。投加助滤剂后,去除率可提高到90%以上。 多孔材料过滤:除去较粗大悬浮物的格筛。典型设备如格栅、筛网和捞毛机等。 除粒径细微颗粒的微孔滤材:反渗透、超滤、纳滤和电渗析等以特别的半透膜为过滤介质的设备。 颗粒材料过滤:利用滤料颗粒之间存在的孔隙使水穿过而悬浮物被截留。常用来使处理后水的浑浊度满足用水要求。 1.4 吹脱汽提法 通过向废水中通入载气,使两相充分接触,废水中溶解气体和易挥发的溶质在气液间传质进入气相,从而脱除污染物质。 石化废水中需要进行吹脱和气提处理的两个主要污染物是H2S和氨,它们主要来源于脱硫、脱氮和加氢处理过程中被破坏的有机氮和有机硫组分。 苯酚也可以通过此方法脱除,但是效率低于硫和氮。 1.5 超滤法 超滤是利用超滤膜(孔径约0.01~0.1μm)截留微小油珠,从而达到油水分离目的的方法。 吸附在油珠表面的活性剂或活性剂分子相互聚结成的胶束能被超滤膜截留。因此,超滤膜处理含油污水,不但能去除油,同时也能去除COD。 超滤法处理含油废水的最大优点是:处理过程中不投加任何药剂,操作简单,处理出水一般可达到工艺回用水要求。 但因膜透水率较低,故处理成本较高。浓缩后的残液(一般为处理水的5%左右)需进一步处置。   2、化学法 化学法向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、电解法等。 2.1 化学混凝法 化学混凝是用来去除水中无机物或有机胶体悬浮物的一种方法。它可除去固体悬浮物、胶体、可溶性重金属盐类、有机物、油类及颜色等。混凝处理受到废水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。 为了更好地提高气浮处理效果,在回流加压溶气气浮工艺中向废水中投入某种絮凝剂,使水中难沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳化污染物失稳,在互相碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成较大的颗粒或絮状物,从而使得污染物能够更容易下沉或上浮而被去除。 2.2 电解法 其基本原理是在电流作用下,阳极表面产生具有强氧化性的羟基自由基,将难降解有机物氧化成CO2和H2O。该方法具有氧化能力强、操作简便易于控制、无二次污染等有点,在现代工业废水处理中越来越受到广泛应用。 利用这种反应使污染成分生成不溶于水的沉淀物,或生成气体从水中溢出,使废水得到净化。 2.3 中和法 用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。 中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。 中和的方法有酸碱废水中和、酸性废水的药剂中和法、酸性废水的过滤中和法等。 2.4 氧化法 通过将废水中的污染物与氧气进行反应,进而实现处理石化废水的目的。其中,光催化氧化法,是当前最新的处理技术,通过利用半导体材料作为催化剂,在光照的条件下将污染物与氧气发生氧化还原反应,进而对其进行有效的去除。   3、生物法及组合工艺 生物法通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法以及各种组合工艺。 3.1 活性污泥法 活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。这种技术将废水与活性污泥(微生物)混合搅拌并曝气,使废水中的有机污染物分解,生物固体随后从已处理废水中分离,并可根据需要将部分回流到曝气池中。 活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少。活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。 3.2 SBR工艺 序批式活性污泥法(SBR法)是一种不同于传统活性污泥法的废水处理工艺,是在一个反应器内,按照给定的程序进行充水、反应、沉淀、排水及闲置等。该工艺通过曝气、停气,使系统内的好氧和缺氧状态交替进行。在降解COD的同时,相继进行了氨氮的硝化和反硝化,达到同时脱碳、脱氮的目的。SBR工艺结构形式简单,运行方式灵活多变,有较强的抗冲击负荷能力,具有一系列连续流系统无法比拟的优点。 3.3 厌氧生物处理 厌氧生物处理是高浓度有机废水处理常用的方法,具有能耗低、负荷高,再生沼气能源等优点。但在处理高浓度、难降解石油化工废水时,由于废水中往往含有对产甲烷菌有毒害和抑制作用的高浓度氨氮和硫化物,系统的处理效率会大大下降。 3.4 好氧生物处理 好氧生物处理是目前普遍采用的生物处理方法,因其处理成本低,运行操作简单,在大多数的工业废水处理中被广泛采用。 3.5 接触氧化法 接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料,填料被水浸没,用鼓风机在填料底部曝气充氧;空气能自下而上,夹带待处理的废水,自由通过滤料部分到达地面,空气逸走后,废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面,不随水流动,因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动,不断更新,从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。 3.6 生物膜法 生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥———生物膜。 污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到增殖。 3.7 两段活性污泥法(AB法) AB工艺是吸附-生物降解工艺的简称,是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水处理技术。 3.8 厌氧—生物膜法 厌氧—生物膜法是厌氧降解和生物接触氧化法处理的组合工艺。 3.9三相生物流化床 三相流化床又称气流动力流化床。污水与空气同步进入床体在气流的作用下, 气、液、固(生物膜载体)三相进行搅动接触,并产生升流在床体内循环的处理床。在这一过程中,产生有机污染物的降解反应,由于载体间产生强烈的摩擦,生物膜及时脱落,无需另设脱膜设备。当进水的BOD浓度较大时,可采用处理水回流措施。防止气泡在床内并合是此法的技术关键,为此,可采用减压释放或射流曝气充氧。 3.10 水解酸化-好氧生物处理工艺 水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。 酸化是一类典型的发酵过程,微生物的代谢产物主要是各种有机酸。 水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段,但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。 水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。   国内外学者在处理石化废水方面做了大量的研究工作,在处理工艺、运行条件上得出了一些有重要价值的结论,这对于处理高浓度、难降解废水具有重要的指导意义。通过以上分析也可以发现,采用常规的工艺处理高浓度、难降解的石油化工废水存在着以下问题: (1)污泥培养困难,活性不高甚至大量死亡,系统耐冲击负荷能力差; (2)高浓度进水时有机物的去除效率不高,不能满足出水水质的要求; (3)有些工艺虽然能够实现有机物高的去除率,但是硝化脱氮效果较差,出水氨氮的浓度较高; (4)对废水中有毒物质的适应能力低,有毒物质去除率效果不理想。同时废水中有毒物质的存在往往导致大量微生物死亡,影响有机物、氨氮的去除效率; (5)难以实现自动化控制,操作繁琐,运行成本高。 通过有关学者地积极探索,新的、更有效的处理高浓度、难降解的工业废水的工艺是采用两段法的基本思想,即将有机物的降解和硝化脱氮分别置于两个不同的反应器中进行,这不仅避免了常规的一段法产生的葡萄糖效应,而且在第二段发生了硝化反应,提高了系统的脱氮效率。 查看全部

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 石油化工是以石油作为主要的生产原料,主要是对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等化学处理工艺,在整个生产加工过程中会形成大量的石化废水,如果处理不当就会对自然环境造成严重的污染。因此,在实际的石化生产过程中,要对石化废水进行科学合理的分析,并采取有效的处理技术,进而提高对石化废水的处理效果,减轻其对周围环境所造成的影响,从而有效的避免其对周围环境所造成的污染。
 
01  石化废水的特点
石油化工废水种类繁多,组成复杂,毒性大,抑制生物降解和浓度高,主要特性如下:
1、水量大、水质复杂和变化大
石油化工生产规模趋向于大型化,生产过程中需加入各种溶剂、助剂和添加剂,再经过各种反应。因此,污水水量大,成份相当复杂。
2、有机污染较严重
石油化工污水所含的有机物主要是烃类及其衍生物。某些石化装置排出的高浓度的废液经过焚烧或其他适当方法处理后,COD仍然较高。
3、污水中含有重金属
由于石化生产许多反应是在催化剂作用下完成的,一个大型石油化工厂使用的催化剂可达数十种,因此,污水中往往含有重金属。
 
02  石化废水组成及来源
由于石化废水中所含有的污染物种类非常繁多,导致其中的污染组分也是非常丰富的,根据不完全的检测,可知其中含有油、硫、酚、氰化物、COD、多环芳烃化物、芳香胺类化合物以及杂环化合物等。
1、含油废水
主要来源:工艺过程与油品接触的冷凝水、介质水、生成水,油品洗涤水、油品运输船压舱水、循环冷却水、油品油气冷凝水、焦化除焦废水及受油品污染的地面水。
2、含酚废水
主要来源:常减压延迟焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、间甲酚、双酚A等生产装置。
3、含硫废水
主要来源 :炼油厂二次加工装置、分离罐的排水、油品和油气的冷凝分离水、芳烃联合装置。
4、含氰废水
主要来源:丙烯腈装置、腈纶厂聚合车间、纺丝车间及回收车间排水、丁腈橡胶装置。
5、含醛废水
主要来源:乙醛装置、维纶抽丝装置、醋酸乙烯装置、甲醛装置等。
6、含苯废水
主要来源:制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。
7、含酸碱废水
主要来源:炼油厂、石油化工厂的洗涤水,成品罐的切水、锅炉水处理排水及酸碱汞房的排放水。
 
03  石化废水的危害
石化废水中含有大量的有毒有害物质,尤其是其中的某些成分能够与土壤中的磷、氮元素进行紧密的结合,进而导致土壤中的磷、氮元素含量严重不足,从而对植物的正常生长造成严重的不利影响。石化废水中还含有大量的重金属元素,例如,砷、铬、镍、铍等,一旦随着水进入到人体内就会对大大提高癌症的发病率,对人们的身体健康造成非常严重的影响。未经处理的石化废水被排入到河中,还会导致水中的含氧量大大降低,会对水中动植物的正产生长发育造成不利影响,而且水中的微生物对石化废水中的有机物质进行降解时,会消耗水中溶解的大量氧气,进而破坏了水中溶解氧的平衡,不利于动植物的长远发展。
 
04  石化废水处理工艺
当前,石油化工、炼油废水处理工艺按照处理原理,可将所有处理方法归分为物理处理、化学处理与生化处理三类。
含油废水一般的处理工艺如下:
1、物理法
物理处理法通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠),常用的有隔油、汽浮法、过滤法等。
1.1 隔油池
隔油池是石化废水处理工艺中常见的一种处理装置。依据沸水中悬浮物与水的相对密度不同这一特点除去悬浮物。此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴,作为初级处理,成本低但效率一般。国内应用较多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。
1.2 气浮法
气浮法:利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除.其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。
药剂浮选法:在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮去除.两者统称气浮法。
常用气浮设备:加压溶气气浮﹑叶轮气浮﹑曝气气浮﹑射流气浮和电解气浮。
1.3 过滤
一般炼油厂将过滤作为去除生物二级处理出水中的残留胶体和悬浮物的手段,放在生化处理之后,可看成深度处理技术,可作为活性炭或臭氧等深度处理技术的预处理。油和悬浮物的去除率可达60%~70%。投加助滤剂后,去除率可提高到90%以上。
多孔材料过滤:除去较粗大悬浮物的格筛。典型设备如格栅、筛网和捞毛机等。
除粒径细微颗粒的微孔滤材:反渗透、超滤、纳滤和电渗析等以特别的半透膜为过滤介质的设备。
颗粒材料过滤:利用滤料颗粒之间存在的孔隙使水穿过而悬浮物被截留。常用来使处理后水的浑浊度满足用水要求。
1.4 吹脱汽提法
通过向废水中通入载气,使两相充分接触,废水中溶解气体和易挥发的溶质在气液间传质进入气相,从而脱除污染物质。
石化废水中需要进行吹脱和气提处理的两个主要污染物是H2S和氨,它们主要来源于脱硫、脱氮和加氢处理过程中被破坏的有机氮和有机硫组分。
苯酚也可以通过此方法脱除,但是效率低于硫和氮。
1.5 超滤法
超滤是利用超滤膜(孔径约0.01~0.1μm)截留微小油珠,从而达到油水分离目的的方法。
吸附在油珠表面的活性剂或活性剂分子相互聚结成的胶束能被超滤膜截留。因此,超滤膜处理含油污水,不但能去除油,同时也能去除COD。
超滤法处理含油废水的最大优点是:处理过程中不投加任何药剂,操作简单,处理出水一般可达到工艺回用水要求。
但因膜透水率较低,故处理成本较高。浓缩后的残液(一般为处理水的5%左右)需进一步处置。
 
2、化学法
化学法向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、电解法等。
2.1 化学混凝法
化学混凝是用来去除水中无机物或有机胶体悬浮物的一种方法。它可除去固体悬浮物、胶体、可溶性重金属盐类、有机物、油类及颜色等。混凝处理受到废水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。
为了更好地提高气浮处理效果,在回流加压溶气气浮工艺中向废水中投入某种絮凝剂,使水中难沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳化污染物失稳,在互相碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成较大的颗粒或絮状物,从而使得污染物能够更容易下沉或上浮而被去除。
2.2 电解法
其基本原理是在电流作用下,阳极表面产生具有强氧化性的羟基自由基,将难降解有机物氧化成CO2和H2O。该方法具有氧化能力强、操作简便易于控制、无二次污染等有点,在现代工业废水处理中越来越受到广泛应用。
利用这种反应使污染成分生成不溶于水的沉淀物,或生成气体从水中溢出,使废水得到净化。
2.3 中和法
用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。
中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。
中和的方法有酸碱废水中和、酸性废水的药剂中和法、酸性废水的过滤中和法等。
2.4 氧化法
通过将废水中的污染物与氧气进行反应,进而实现处理石化废水的目的。其中,光催化氧化法,是当前最新的处理技术,通过利用半导体材料作为催化剂,在光照的条件下将污染物与氧气发生氧化还原反应,进而对其进行有效的去除。
 
3、生物法及组合工艺
生物法通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法以及各种组合工艺。
3.1 活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。这种技术将废水与活性污泥(微生物)混合搅拌并曝气,使废水中的有机污染物分解,生物固体随后从已处理废水中分离,并可根据需要将部分回流到曝气池中。
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少。活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。
3.2 SBR工艺
序批式活性污泥法(SBR法)是一种不同于传统活性污泥法的废水处理工艺,是在一个反应器内,按照给定的程序进行充水、反应、沉淀、排水及闲置等。该工艺通过曝气、停气,使系统内的好氧和缺氧状态交替进行。在降解COD的同时,相继进行了氨氮的硝化和反硝化,达到同时脱碳、脱氮的目的。SBR工艺结构形式简单,运行方式灵活多变,有较强的抗冲击负荷能力,具有一系列连续流系统无法比拟的优点。
3.3 厌氧生物处理
厌氧生物处理是高浓度有机废水处理常用的方法,具有能耗低、负荷高,再生沼气能源等优点。但在处理高浓度、难降解石油化工废水时,由于废水中往往含有对产甲烷菌有毒害和抑制作用的高浓度氨氮和硫化物,系统的处理效率会大大下降。
3.4 好氧生物处理
好氧生物处理是目前普遍采用的生物处理方法,因其处理成本低,运行操作简单,在大多数的工业废水处理中被广泛采用。
3.5 接触氧化法
接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料,填料被水浸没,用鼓风机在填料底部曝气充氧;空气能自下而上,夹带待处理的废水,自由通过滤料部分到达地面,空气逸走后,废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面,不随水流动,因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动,不断更新,从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。
3.6 生物膜法
生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥———生物膜。
污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到增殖。
3.7 两段活性污泥法(AB法)
AB工艺是吸附-生物降解工艺的简称,是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水处理技术。
3.8 厌氧—生物膜法
厌氧—生物膜法是厌氧降解和生物接触氧化法处理的组合工艺。
3.9三相生物流化床
三相流化床又称气流动力流化床。污水与空气同步进入床体在气流的作用下, 气、液、固(生物膜载体)三相进行搅动接触,并产生升流在床体内循环的处理床。在这一过程中,产生有机污染物的降解反应,由于载体间产生强烈的摩擦,生物膜及时脱落,无需另设脱膜设备。当进水的BOD浓度较大时,可采用处理水回流措施。防止气泡在床内并合是此法的技术关键,为此,可采用减压释放或射流曝气充氧。
3.10 水解酸化-好氧生物处理工艺
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程,微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段,但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。
水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。
 
国内外学者在处理石化废水方面做了大量的研究工作,在处理工艺、运行条件上得出了一些有重要价值的结论,这对于处理高浓度、难降解废水具有重要的指导意义。通过以上分析也可以发现,采用常规的工艺处理高浓度、难降解的石油化工废水存在着以下问题:
(1)污泥培养困难,活性不高甚至大量死亡,系统耐冲击负荷能力差;
(2)高浓度进水时有机物的去除效率不高,不能满足出水水质的要求;
(3)有些工艺虽然能够实现有机物高的去除率,但是硝化脱氮效果较差,出水氨氮的浓度较高;
(4)对废水中有毒物质的适应能力低,有毒物质去除率效果不理想。同时废水中有毒物质的存在往往导致大量微生物死亡,影响有机物、氨氮的去除效率;
(5)难以实现自动化控制,操作繁琐,运行成本高。
通过有关学者地积极探索,新的、更有效的处理高浓度、难降解的工业废水的工艺是采用两段法的基本思想,即将有机物的降解和硝化脱氮分别置于两个不同的反应器中进行,这不仅避免了常规的一段法产生的葡萄糖效应,而且在第二段发生了硝化反应,提高了系统的脱氮效率。

化工装置中,小试和中试的区别

化工机械yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 1128 次浏览 • 2019-07-18 14:55 • 来自相关话题

小试与中试的区别   不仅仅体现在投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要研究化学反应的本质,中试主要考察化学反应和传质共同的影响。   小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。 中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。 如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题…为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础 。   中试放大经验总结 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。    实验进行到什么阶段才进行中试 1.小试收率稳定,产品质量可靠; 2.造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定;   3.某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备;  4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法; 5.已提出原材料的规格和单耗数量;   6.已提出安全生产的要求。   中试放大的方法 经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。  相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。  数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。  中试放大阶段的任务  主要有以下几点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织的进行 1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。  2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。  3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。  4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。  5.工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序,简化操作,提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。  6.进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就一些收率低,副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能,提高效率,回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。对无分析方法的化学成分要进行分析方法的研究。  7.原材料,中间体的物理性质和化工常数的测定。为了解决生产工艺和安全措施中的问题,必须测定某些物料的性质和化工常数,如比热,黏度,爆炸极限等。  8.原材料中间体质量标准的制订。小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修订和完善。     9.消耗定额,原材料成本,操作工时与生产周期等的确定。在中试研究总结报告的基础上,可以进行基建设计,制订型号设备的选购计划。进行非定型设备的设计制造,按照施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。在全部生产设备和辅助设备安装完毕。如试产合格和短期试产 稳定即可制订工艺规程,交付生产。 查看全部
小试与中试的区别
 
不仅仅体现在投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要研究化学反应的本质,中试主要考察化学反应和传质共同的影响。
 
小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。

中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。

如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题…为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础 。

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中试放大经验总结

中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。 
 
实验进行到什么阶段才进行中试

1.小试收率稳定,产品质量可靠;
2.造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定;  
3.某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备; 
4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法;
5.已提出原材料的规格和单耗数量;  
6.已提出安全生产的要求。

图5.jpg

 
中试放大的方法

经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 

相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 

数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。 

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中试放大阶段的任务 

主要有以下几点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织的进行

1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。 
2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 
3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 
4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。 
5.工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序,简化操作,提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。 
6.进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就一些收率低,副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能,提高效率,回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。对无分析方法的化学成分要进行分析方法的研究。 
7.原材料,中间体的物理性质和化工常数的测定。为了解决生产工艺和安全措施中的问题,必须测定某些物料的性质和化工常数,如比热,黏度,爆炸极限等。 
8.原材料中间体质量标准的制订。小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修订和完善。    
9.消耗定额,原材料成本,操作工时与生产周期等的确定。在中试研究总结报告的基础上,可以进行基建设计,制订型号设备的选购计划。进行非定型设备的设计制造,按照施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。在全部生产设备和辅助设备安装完毕。如试产合格和短期试产 稳定即可制订工艺规程,交付生产。

化工设计中,这些阀门各有用武之处!

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 5079 次浏览 • 2019-08-22 09:08 • 来自相关话题

阀门的选型在化工管路设计中占有重要的地位,科学、合理地选择阀门既能保证生产安全运行,又能降低装置的建设费用。在化工设计中常用阀门的品种多、功能不同,为管路系统选择合适的阀门须了解常用阀门的特点、用途。 阀门是压力管道系统的重要组成部分,其主要功能是: 接通和截断介质; 防止介质倒流; 调节压力、流量;分离、混合或分配介质; 防止介质压力超过规定数值,以保证管道或设备安全运行等。只有了解常用阀门的特点及用途,才能在设计中给管道系统选定最适合的阀门。   常用阀门的特点、用途  工程上阀门种类很多,由于流体的压力、温度和物理化学性能的不同,所以对流体系统的控制要求也不相同,其中闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀在化工装置中应用最广泛。   闸阀 闸阀是化工生产装置中用得最多的一种类型,流体流经闸阀时不改变流向,当闸阀全开时阻力系数小,适用的口径围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比,其安装尺寸较小。在一般情况下,设计中首选闸阀。 闸阀的缺点: 高度大; 启闭时间长; 在启闭过程中,密封面容易被冲蚀; 修理比截止阀困难; 不适用于含悬浮物和析出结晶的介质; 也难于用非金属耐腐蚀材料来制造。  当闸阀部分开启时,介质会在闸板背面产生涡流,易引起闸板的冲蚀和振动,阀座的密封面也容易损坏,因此闸阀不适用于需要调节流量的场合,只适用于全开或全闭的情况,即一般用于控制流体的启闭。 闸阀按阀杆上螺纹位置分明杆式和暗杆式,明杆式闸阀适用于腐蚀介质,在化工工程上基本使用明杆式闸阀。暗杆闸阀主要用于水道上,多用于低压、无腐蚀性介质的场合,如一些铸铁和铜阀门。按闸板的结构形式分楔式闸板、平行式闸板。楔式闸板有单闸板,双闸板之分。 平行式闸板多用于油气输送系统,在化工装置中不常用。 闸阀的应用: 适用于蒸汽、高温油品及油气等介质及开关频繁的部位,不宜用于易结焦的介质。楔式单闸板闸阀适用于易结焦的高温介质。楔式双闸板闸阀适用于蒸汽、油品和对密封面磨损较大的介质,或开关频繁部位,不宜用于易结焦的介质。   截止阀 截止阀是化工装置广泛应用的阀型。一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。 截止阀的缺点: 只允许介质单向流动,安装时有方向性; 容易在阀座上沉积固形物,不适用于悬浮液; 与同口径的闸阀相比,体积较大,关闭时需要克服介质的阻力,其最大直径仅用到DN200; 流体阻力较大,长期运行时,其密封可靠性不强。 截止阀的动作特性是关闭件( 阀瓣) 沿阀座中心线移动。其主要作用是切断,也可粗略调节流量,但不能作为节流阀使用。截止阀与闸阀相比主要有如下优点: 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小,耐磨; 开启高度比闸阀小; 截止阀通常只有一个密封面,制造工艺好,便于维修。 截止阀和闸阀一样也有明杆和暗杆之分,在此不再赘述。根据阀体结构不同截止阀有直通式、角式和Y 型。直通式应用最广泛,Y 型截止阀和角式截止阀压力降较小,角式用于流体流向90°变化的场合。 截止阀的应用: 适用于蒸汽等介质,不宜用于黏度大、含有颗粒、易结焦、易沉淀的介质,也不易作放空阀及真空系统的阀门。   止回阀 止回阀又称单向阀,其特点: 只允许介质向一个方向流动,当介质顺流时阀瓣会自动打开,当介质反向流动时能自动关闭。 止回阀用于防止流体逆向流动,防止由于流体倒流造成的污染、温升或机械损坏。但只能用以防止突然倒流但密封性能欠佳,因此对严格禁止混合的物料,还应采取其他措施。安装止回阀时,应注意介质的流动方向应与止回阀上的箭头方向一致。 常用的止回阀有旋启式、升降式和球式三类。旋启式直径比后两种较大,可安装在水平管或垂直管上,安装在垂直管上时流体应自下而上流动,升降式和球式口径较小,且只能安装在水平管路上。 离心泵进口为吸上状态时,为保持泵内液体在进口管端装设的底阀也是一种止回阀。当容器为敞口时,底阀可带滤网。  止回阀的应用: 适用于清净介质,不宜用于含固体颗粒和黏度较大的介质。   蝶阀 蝶阀也称蝴蝶阀,其特点: 流体阻力较小、重量轻、结构简单、结构尺寸小,启闭迅速,制造较其他阀门节省材料。 蝶阀可适用于切断和节流,特别适用于大流量调节,使用温度受密封材料的限制。可用于带有悬浮固体的液体介质,适用于大口径管道。由于以往的加工工艺落后,蝶阀一直用在水系统上,而很少用在工艺系统上,随着材料、设计及加工的改进,蝶阀已经越来越多地用在工艺系统上了。 因蝶阀比闸阀经济、调节流量性能好,故能够使用蝶阀的地方最好不要使用闸阀。对于设计压力较低、管道直径较大,要求快速启闭的场合一般选用蝶阀。蝶阀有软密封和硬密封两种类型。选择软密封和硬密封主要取决于流体介质的温度。相对而言软密封要比硬密封的密封性能好。 蝶阀的应用: 适合制成大孔径阀门,用于温度小于300℃、压力小于1. 0MPa 的原油、油品、水等介质。随着蝶阀的性能不断改进,目前使用范围在不断扩大。   旋塞阀 旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。其特点: 密封性可靠、启闭省力、使用寿命长,可双向密封,往往用在高度或极度危害的物料上,但是启闭力矩比较大,价格也比较高; 旋塞阀腔体内不积液,特别是对间歇装置的物料不会造成污染,所以在有些场合必须使用旋塞阀。  旋塞阀在管道中主要用于切断、分配和改变介质流向。它使用于多通道结构,以致一个阀门可以获得两个、三个甚至四个不同的流道,这样可以简化管道系统的设计,减少阀门用量以及设备中需要的一些连接配件。 旋塞阀可分为无润滑及润滑型两种。带有强制润滑的油封式旋塞阀,由于强制润滑使旋塞和旋塞的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好,启闭省力,防止密封面受到损伤,但是必须考虑润滑是否对物料有污染,而且需定期维护。在工程上应优先选择无润滑型。  旋塞阀的应用: 适用于温度较低、黏度较大的介质和要求开关快速的部位,一般不适用于蒸汽和温度较高的介质。   球阀 球阀的功能与旋塞阀类似( 球阀是旋塞阀的派生产品) ,由于价格便宜,球阀比旋塞阀使用广泛。球阀特点: 在众多阀门中其流体阻力最小,流动性最好,密封效果较好、启闭迅速、维修方便。  球阀一般可以从球体结构形式、阀体结构形式、流道形式和阀座材料来进行分类。按球体结构形式分有浮动球阀和固定球阀。前者多用于小口径,后者用于大口径; 按阀体结构形式分有一片式、两片式和三片式三种。一片式又有顶装式和侧装式两种; 按流道形式分有全通径和缩径。缩径球阀比全通径球阀用料少,价格便宜,如果工艺条件允许,可以考虑优先使用; 球阀流道可分为直通、三通、四通,适用于气、液相流体多向分配; 按阀座材料分有软密封和硬密封。当用于可燃介质或者外部环境有可能燃烧时,软密封球阀应具有防静电、防火设计,制造商的产品应通过防静电、防火试验。 球阀的应用: 一般适用于低温、高压、浆液、黏性流体以及对密封要求较高的介质管道上。对于要求快速启闭的场合一般选用球阀,不能用作调节流量。   隔膜阀 隔膜阀的结构形式与一般阀门不同,它是依靠柔软的橡胶模或塑料膜来控制流体运动。 隔膜阀流体阻力小、可以双向密封,适用于低压、有腐蚀性的浆液或悬浮黏性流体介质。并且由于操作机构和介质通道隔开,依靠弹性隔膜切断流体,特别适用于食品和医药卫生工业中的介质。隔膜阀使用温度取决于隔膜材料的耐温性能。从结构上可分为直通式和堰式。 隔膜阀的应用: 适用于温度小于200℃、压力小于1. 0MPa 的油品、水、酸性介质和悬浮物的介质,不适用于有机溶剂和强氧化剂的介质。 阀门在化工系统中占有重要的地位。只有熟练掌握阀门的特点和用途,才能在设计中给管道系统选择合适的阀门,提高化工设计过程的工作效率,减少错误率的发生。 查看全部
阀门的选型在化工管路设计中占有重要的地位,科学、合理地选择阀门既能保证生产安全运行,又能降低装置的建设费用。在化工设计中常用阀门的品种多、功能不同,为管路系统选择合适的阀门须了解常用阀门的特点、用途。
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阀门是压力管道系统的重要组成部分,其主要功能是: 接通和截断介质; 防止介质倒流; 调节压力、流量;分离、混合或分配介质; 防止介质压力超过规定数值,以保证管道或设备安全运行等。只有了解常用阀门的特点及用途,才能在设计中给管道系统选定最适合的阀门。
 
常用阀门的特点、用途
 工程上阀门种类很多,由于流体的压力、温度和物理化学性能的不同,所以对流体系统的控制要求也不相同,其中闸阀、截止阀、止回阀、旋塞阀、球阀、蝶阀和隔膜阀在化工装置中应用最广泛。
 
闸阀
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闸阀是化工生产装置中用得最多的一种类型,流体流经闸阀时不改变流向,当闸阀全开时阻力系数小,适用的口径围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比,其安装尺寸较小。在一般情况下,设计中首选闸阀。

闸阀的缺点: 高度大; 启闭时间长; 在启闭过程中,密封面容易被冲蚀; 修理比截止阀困难; 不适用于含悬浮物和析出结晶的介质; 也难于用非金属耐腐蚀材料来制造。 

当闸阀部分开启时,介质会在闸板背面产生涡流,易引起闸板的冲蚀和振动,阀座的密封面也容易损坏,因此闸阀不适用于需要调节流量的场合,只适用于全开或全闭的情况,即一般用于控制流体的启闭。

闸阀按阀杆上螺纹位置分明杆式和暗杆式,明杆式闸阀适用于腐蚀介质,在化工工程上基本使用明杆式闸阀。暗杆闸阀主要用于水道上,多用于低压、无腐蚀性介质的场合,如一些铸铁和铜阀门。按闸板的结构形式分楔式闸板、平行式闸板。楔式闸板有单闸板,双闸板之分。

平行式闸板多用于油气输送系统,在化工装置中不常用。

闸阀的应用: 适用于蒸汽、高温油品及油气等介质及开关频繁的部位,不宜用于易结焦的介质。楔式单闸板闸阀适用于易结焦的高温介质。楔式双闸板闸阀适用于蒸汽、油品和对密封面磨损较大的介质,或开关频繁部位,不宜用于易结焦的介质。
 
截止阀
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截止阀是化工装置广泛应用的阀型。一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。

截止阀的缺点: 只允许介质单向流动,安装时有方向性; 容易在阀座上沉积固形物,不适用于悬浮液; 与同口径的闸阀相比,体积较大,关闭时需要克服介质的阻力,其最大直径仅用到DN200; 流体阻力较大,长期运行时,其密封可靠性不强。

截止阀的动作特性是关闭件( 阀瓣) 沿阀座中心线移动。其主要作用是切断,也可粗略调节流量,但不能作为节流阀使用。截止阀与闸阀相比主要有如下优点: 在开闭过程中密封面的摩擦力比闸阀小,耐磨; 开启高度比闸阀小; 截止阀通常只有一个密封面,制造工艺好,便于维修。

截止阀和闸阀一样也有明杆和暗杆之分,在此不再赘述。根据阀体结构不同截止阀有直通式、角式和Y 型。直通式应用最广泛,Y 型截止阀和角式截止阀压力降较小,角式用于流体流向90°变化的场合。

截止阀的应用: 适用于蒸汽等介质,不宜用于黏度大、含有颗粒、易结焦、易沉淀的介质,也不易作放空阀及真空系统的阀门。
 
止回阀
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止回阀又称单向阀,其特点: 只允许介质向一个方向流动,当介质顺流时阀瓣会自动打开,当介质反向流动时能自动关闭。

止回阀用于防止流体逆向流动,防止由于流体倒流造成的污染、温升或机械损坏。但只能用以防止突然倒流但密封性能欠佳,因此对严格禁止混合的物料,还应采取其他措施。安装止回阀时,应注意介质的流动方向应与止回阀上的箭头方向一致。

常用的止回阀有旋启式、升降式和球式三类。旋启式直径比后两种较大,可安装在水平管或垂直管上,安装在垂直管上时流体应自下而上流动,升降式和球式口径较小,且只能安装在水平管路上。

离心泵进口为吸上状态时,为保持泵内液体在进口管端装设的底阀也是一种止回阀。当容器为敞口时,底阀可带滤网。 

止回阀的应用: 适用于清净介质,不宜用于含固体颗粒和黏度较大的介质。
 
蝶阀
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蝶阀也称蝴蝶阀,其特点: 流体阻力较小、重量轻、结构简单、结构尺寸小,启闭迅速,制造较其他阀门节省材料。

蝶阀可适用于切断和节流,特别适用于大流量调节,使用温度受密封材料的限制。可用于带有悬浮固体的液体介质,适用于大口径管道。由于以往的加工工艺落后,蝶阀一直用在水系统上,而很少用在工艺系统上,随着材料、设计及加工的改进,蝶阀已经越来越多地用在工艺系统上了。

因蝶阀比闸阀经济、调节流量性能好,故能够使用蝶阀的地方最好不要使用闸阀。对于设计压力较低、管道直径较大,要求快速启闭的场合一般选用蝶阀。蝶阀有软密封和硬密封两种类型。选择软密封和硬密封主要取决于流体介质的温度。相对而言软密封要比硬密封的密封性能好。

蝶阀的应用: 适合制成大孔径阀门,用于温度小于300℃、压力小于1. 0MPa 的原油、油品、水等介质。随着蝶阀的性能不断改进,目前使用范围在不断扩大。
 
旋塞阀
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旋塞阀是历史上最早被人们采用的阀件。其特点: 密封性可靠、启闭省力、使用寿命长,可双向密封,往往用在高度或极度危害的物料上,但是启闭力矩比较大,价格也比较高; 旋塞阀腔体内不积液,特别是对间歇装置的物料不会造成污染,所以在有些场合必须使用旋塞阀。 

旋塞阀在管道中主要用于切断、分配和改变介质流向。它使用于多通道结构,以致一个阀门可以获得两个、三个甚至四个不同的流道,这样可以简化管道系统的设计,减少阀门用量以及设备中需要的一些连接配件。

旋塞阀可分为无润滑及润滑型两种。带有强制润滑的油封式旋塞阀,由于强制润滑使旋塞和旋塞的密封面间形成一层油膜。这样密封性能更好,启闭省力,防止密封面受到损伤,但是必须考虑润滑是否对物料有污染,而且需定期维护。在工程上应优先选择无润滑型。 

旋塞阀的应用: 适用于温度较低、黏度较大的介质和要求开关快速的部位,一般不适用于蒸汽和温度较高的介质。
 
球阀
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球阀的功能与旋塞阀类似( 球阀是旋塞阀的派生产品) ,由于价格便宜,球阀比旋塞阀使用广泛。球阀特点: 在众多阀门中其流体阻力最小,流动性最好,密封效果较好、启闭迅速、维修方便。 

球阀一般可以从球体结构形式、阀体结构形式、流道形式和阀座材料来进行分类。按球体结构形式分有浮动球阀和固定球阀。前者多用于小口径,后者用于大口径; 按阀体结构形式分有一片式、两片式和三片式三种。一片式又有顶装式和侧装式两种; 按流道形式分有全通径和缩径。缩径球阀比全通径球阀用料少,价格便宜,如果工艺条件允许,可以考虑优先使用; 球阀流道可分为直通、三通、四通,适用于气、液相流体多向分配; 按阀座材料分有软密封和硬密封。当用于可燃介质或者外部环境有可能燃烧时,软密封球阀应具有防静电、防火设计,制造商的产品应通过防静电、防火试验。

球阀的应用: 一般适用于低温、高压、浆液、黏性流体以及对密封要求较高的介质管道上。对于要求快速启闭的场合一般选用球阀,不能用作调节流量。
 
隔膜阀
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隔膜阀的结构形式与一般阀门不同,它是依靠柔软的橡胶模或塑料膜来控制流体运动。

隔膜阀流体阻力小、可以双向密封,适用于低压、有腐蚀性的浆液或悬浮黏性流体介质。并且由于操作机构和介质通道隔开,依靠弹性隔膜切断流体,特别适用于食品和医药卫生工业中的介质。隔膜阀使用温度取决于隔膜材料的耐温性能。从结构上可分为直通式和堰式。

隔膜阀的应用: 适用于温度小于200℃、压力小于1. 0MPa 的油品、水、酸性介质和悬浮物的介质,不适用于有机溶剂和强氧化剂的介质。

阀门在化工系统中占有重要的地位。只有熟练掌握阀门的特点和用途,才能在设计中给管道系统选择合适的阀门,提高化工设计过程的工作效率,减少错误率的发生。

设计干货—化工设计中自动化仪表的应用

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 595 次浏览 • 2019-08-21 09:19 • 来自相关话题

1、引言   随着科学技术的发展,自动化技术也取得了长足的进步,自动化仪表不再像传统的仪表那样只是简单的显示数值,即“眼”的功能,还能够将数值作为数据储存下来进行运算分析,发出指令,即“脑”的功能,同时还具备控制、警报的能力,即“手”的功能,最终实现整个过程的自动化执行,并且相对于人工的方式,观察更精确,反应更灵敏,控制更精准。 2、化工设计过程中自动化仪表应用原则   2.1 精准可靠  化工生产中某些工序对参数的控制极为敏感,出现误差就有可能导致质量和安全事故,一方面会导致不良品率的增加,生产成本的升高;另一方面在有危险的工序中极有可能造成人身伤亡,可以说自动化仪表精准可靠的性能关系着化工企业的利益和生产职工的安危。因此,在化工设计过程中特别是涉及到影响产品质量的关键控制点和高危工序中尽可能的选用精度高、品质可靠的自动化仪表。   2.2 运行稳定 在化工生产过程中,同一化工设备所接触的环境并不是一成不变的,比如说在同一个化工设备中,化工原料需要经过酸洗,而下一步有可能进行碱煮,而自动化仪表所处的环境也随之改变。同时,不同的化工过程自动化仪表所处的工作环境也不尽相同,相同的自动化仪表型号不一定满足设计需求。因此在设计过程中选用自动化仪表时应当充分考虑环境的改变对仪表的影响,确实了解所选用的自动化仪表是否能在工作环境发生改变时还能够稳定的运行。   2.3 维护保养成本低、操作便捷  一般来说自动化仪表专业性较强,仪表的维护保养工作需要相应的专业人员来进行,而如果自动化仪表的维护保养成本较高、次数频繁、步骤繁琐复杂,会在一定程度上影响化工生产的正常运行,增加生产成本。因此,在化工设计过程中自动化仪表的应用应当考虑其维护保养成本,选择维修保养方便快捷损坏频率低的仪表,最大限度地降低自动化仪表的维护保养对化工生产的影响。   3、化工设计过程中自动化仪表选型 3.1 选型统一、性能一致 在化工设计过程中,特别是在设计大型化工生产线项目时,常常会将项目分段,每段由不同的单位负责设计,如果各段设计单位没有建立沟通机制的话,就会出现同一型号的自动化仪表由于生产者不同,性能也不尽相同的情况。在这种情况下,仪表的性能、质量、配置不能够确保相同,不仅会导致化工过程控制出现误差,也会使得自动化仪器的维护保养工作变得困难,增加维护保养成本。   3.2 满足工艺标准的要求 自动化仪表的作用就是满足化工生产标准的要求,但在实际的化工设计过程中,会由于化工设计的其他方面影响自动化仪表的选型,比如说工作环境、管道布置、生产要求、工艺参数等因素,此时应当以满足工艺标准要求为基准,综合考虑生产成本、技术先进等因素,选用性价比最高的自动化仪表。   4、化工设计过程中自动化仪表应用技术   4.1 采用提高自动化仪表本身可靠性的技术  在进行化工设计时,首先应当注重自动化仪表的可靠程度。通常能够提高自动化仪表本身可靠性的技术措施有:元件的选择及控制技术和耐环境设计技术,这有利于提高自动化仪表自身固件的可靠性,还包括维修设计技术保证自动化仪表方便检修和维护保养,而储备设计技术和故障设计技术能够保证自动化仪表在发生故障时能够自动切换到备用元件,并及时自检排除故障,必要时发出警报,从而提高自动化仪表的可靠性。基于此,在化工设计过程中应用这类技术措施的自动化仪表,相对来说更为可靠。   4.2 热设计技术  冷或热均会对自动化仪表内部的电路、电器元件产生影响,如高温状态下芯片可能烧毁,电路会老化速度加快,此时对于整个自动化仪表的散热技术尤为重要,有些化工生产过程本身就属于高温环境,更加剧了仪表的热负担。同样较低的温度也会使自动化仪表内的元件发生特性的改变,如某些元件内的弹簧弹性、芯片内的半导体导电能力等。因此在化工设计时更应着重考虑应用热设计技术的自动化仪表,保证自动化仪表的可靠稳定的运行。   4.3 温度补偿技术 温度的变化会影响自动化仪表的灵敏度,此时就会出现仪表工作可靠性下降,不能够稳定运行。而如果采取保持环境温度恒定的方法,需要较高的成本,并不可行,因此可以考虑应用采用温度补偿技术的自动化仪表,将温度变化带来的特性改变抵消掉,从而使得自动化仪表在温度时仍然不受影响,能够正常的工作。 4.4 电磁兼容性设计技术 通常来说,化工生产环境中可能存在电磁干扰源,或者自动化仪表内部存在干扰源,也可能由于热设计不合理造成元件过热出现干扰源,漏电等原因也是产生干扰源的因素,如果忽略其影响,对电磁干扰较为敏感的元件则会出现电磁干扰的现象,使其不能正常工作,影响自动化仪表的工作稳定性和可靠性。   5、石油化工油品储罐自动化仪表 下面以石油化工油品储罐为例,介绍一下自动化仪表的设计、选型和应用。   5.1 液位测量仪表  液位测量仪表主要负责对储罐液位进行测量,液位测量仪表需根据实际状态进行安装,油品储罐体积有所不用,仪表所需测量的范围也不一致。针对容积相对较小,如容积不大于1×105m3的油品储罐,液位测量仪表应安置于油罐顶部,并建议应用连续液位测量仪表进行测量。针对容积相对较大,如1×105m3的油品储罐而言,工作人员需设置两套连续液位测量仪表,并为其配置指示仪表,用以显示当前测量仪表对液位的测算结果。实际使用过程中,企业还需为自动化仪表系统增加用于检测报警的装置,当液位处于异常状态时,系统可及时向工作人员报告,以免出现液位超标或是过低的问题。与不频繁开启或闭合的开关类仪表相比,连续液位测量仪表因为可以及时对储油罐当中的液位实施检测,同时可以对仪表的工作状态实施连续观察,故而,可靠性相对较高。而石油化工企业对油品储罐的要求相对较高,因此,该类型仪表在石油化工行业中的应用较为频繁。   5.2 温度测量仪表 油品储罐区域当中,温度是用以测量储罐自身温度补偿的主要参数。因此,如何测量储罐温度对石油化工而言也极为重要,需要企业应用温度测量仪表对油罐进行合理测量。如今,石油化工油品储罐温度往往通过Pt100铂热电阻元件完成测量工作,所用测量温度的元件需满足有关标准的要求。   5.3 仪表防护防爆设置与安全设置  因为自动化仪表均安装于容易出现燃、爆问题的储罐范围之内,企业必须对测量仪表实施防爆处理,保证仪表安全。按照我国相关防护等级规定,凡是用以进行石油化工储罐现场测量工作的储罐,其外壳防护等级均需符合PI65要求。至于安装于地下的自动化测量仪表,其外壳防护级别不应少于IP68。此外,国家还明确要求,凡是安装于容易产生爆炸的危险场所内的自动化仪表,其防爆等级均需满足对应的防爆要求,同时需要接受国家级别防爆检测,并保证合格。上述内容是石油化工设计必须满足的要求。通常情况下,石油化工油品储罐区域正常运行状态相对较为稳定,出现风险以及事故的机率相对较低。故而,针对无特定要求的储罐区域,企业通常仅仅设立报警装置以及连锁装置。若企业需要按照实际情况对自动化仪表系统经设计,则必须依照国家有关标准对自动化仪表工程实施设计,以保证其满足我国有关规定的设计要求。   5.4 开关阀设计型号选择原则  企业应根据储存的介质、危险程度以及管道规格等情况选用适合的开关阀。开关阀有很多种类,如电动、电液以及气动等。设计过程中,企业必须按照储运技术的设计要求与现场动力源进行设计。按照油罐规定,液化石油气罐区开关阀应采用气动式开关阀,若储罐区域有仪表空气气源时,应使用气动执行机构。若储罐区域没有仪表空气气源,应使用电动或是电液驱动的执行机构。若开关阀具有固定的故障状态位置时,建议企业选用单作用气动执行结构或是带有气罐的双作用气动执行机构。不仅如此,企业还需注意,针对管线规格不低于DN600的储罐区域,其气动执行机构的整体体积以及质量均相对较大,因此应选用电动执行机构。   6、结论 自动化仪表发展迅速,为化工生产带来了极大的便捷,使得一些难以完成的工作变得易于操作,提高了化工生产的效率。而自动化仪表也不是万能的,需要我们在化工设计过程中从安全的角度出发,针对设计要求选择性的应用自动化仪表,坚持精准可靠、运行稳定、维护方便的原则,使得自动化仪表在化工生产中更好地发挥作用。 查看全部
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1、引言
 
随着科学技术的发展,自动化技术也取得了长足的进步,自动化仪表不再像传统的仪表那样只是简单的显示数值,即“眼”的功能,还能够将数值作为数据储存下来进行运算分析,发出指令,即“脑”的功能,同时还具备控制、警报的能力,即“手”的功能,最终实现整个过程的自动化执行,并且相对于人工的方式,观察更精确,反应更灵敏,控制更精准。

2、化工设计过程中自动化仪表应用原则
 
2.1 精准可靠
 化工生产中某些工序对参数的控制极为敏感,出现误差就有可能导致质量和安全事故,一方面会导致不良品率的增加,生产成本的升高;另一方面在有危险的工序中极有可能造成人身伤亡,可以说自动化仪表精准可靠的性能关系着化工企业的利益和生产职工的安危。因此,在化工设计过程中特别是涉及到影响产品质量的关键控制点和高危工序中尽可能的选用精度高、品质可靠的自动化仪表。
 
2.2 运行稳定
在化工生产过程中,同一化工设备所接触的环境并不是一成不变的,比如说在同一个化工设备中,化工原料需要经过酸洗,而下一步有可能进行碱煮,而自动化仪表所处的环境也随之改变。同时,不同的化工过程自动化仪表所处的工作环境也不尽相同,相同的自动化仪表型号不一定满足设计需求。因此在设计过程中选用自动化仪表时应当充分考虑环境的改变对仪表的影响,确实了解所选用的自动化仪表是否能在工作环境发生改变时还能够稳定的运行。
 
2.3 维护保养成本低、操作便捷
 一般来说自动化仪表专业性较强,仪表的维护保养工作需要相应的专业人员来进行,而如果自动化仪表的维护保养成本较高、次数频繁、步骤繁琐复杂,会在一定程度上影响化工生产的正常运行,增加生产成本。因此,在化工设计过程中自动化仪表的应用应当考虑其维护保养成本,选择维修保养方便快捷损坏频率低的仪表,最大限度地降低自动化仪表的维护保养对化工生产的影响。
 
3、化工设计过程中自动化仪表选型

3.1 选型统一、性能一致
在化工设计过程中,特别是在设计大型化工生产线项目时,常常会将项目分段,每段由不同的单位负责设计,如果各段设计单位没有建立沟通机制的话,就会出现同一型号的自动化仪表由于生产者不同,性能也不尽相同的情况。在这种情况下,仪表的性能、质量、配置不能够确保相同,不仅会导致化工过程控制出现误差,也会使得自动化仪器的维护保养工作变得困难,增加维护保养成本。
 
3.2 满足工艺标准的要求
自动化仪表的作用就是满足化工生产标准的要求,但在实际的化工设计过程中,会由于化工设计的其他方面影响自动化仪表的选型,比如说工作环境、管道布置、生产要求、工艺参数等因素,此时应当以满足工艺标准要求为基准,综合考虑生产成本、技术先进等因素,选用性价比最高的自动化仪表。
 
4、化工设计过程中自动化仪表应用技术
 
4.1 采用提高自动化仪表本身可靠性的技术
 在进行化工设计时,首先应当注重自动化仪表的可靠程度。通常能够提高自动化仪表本身可靠性的技术措施有:元件的选择及控制技术和耐环境设计技术,这有利于提高自动化仪表自身固件的可靠性,还包括维修设计技术保证自动化仪表方便检修和维护保养,而储备设计技术和故障设计技术能够保证自动化仪表在发生故障时能够自动切换到备用元件,并及时自检排除故障,必要时发出警报,从而提高自动化仪表的可靠性。基于此,在化工设计过程中应用这类技术措施的自动化仪表,相对来说更为可靠。
 
4.2 热设计技术
 冷或热均会对自动化仪表内部的电路、电器元件产生影响,如高温状态下芯片可能烧毁,电路会老化速度加快,此时对于整个自动化仪表的散热技术尤为重要,有些化工生产过程本身就属于高温环境,更加剧了仪表的热负担。同样较低的温度也会使自动化仪表内的元件发生特性的改变,如某些元件内的弹簧弹性、芯片内的半导体导电能力等。因此在化工设计时更应着重考虑应用热设计技术的自动化仪表,保证自动化仪表的可靠稳定的运行。
 
4.3 温度补偿技术
温度的变化会影响自动化仪表的灵敏度,此时就会出现仪表工作可靠性下降,不能够稳定运行。而如果采取保持环境温度恒定的方法,需要较高的成本,并不可行,因此可以考虑应用采用温度补偿技术的自动化仪表,将温度变化带来的特性改变抵消掉,从而使得自动化仪表在温度时仍然不受影响,能够正常的工作。

4.4 电磁兼容性设计技术
通常来说,化工生产环境中可能存在电磁干扰源,或者自动化仪表内部存在干扰源,也可能由于热设计不合理造成元件过热出现干扰源,漏电等原因也是产生干扰源的因素,如果忽略其影响,对电磁干扰较为敏感的元件则会出现电磁干扰的现象,使其不能正常工作,影响自动化仪表的工作稳定性和可靠性。
 
5、石油化工油品储罐自动化仪表
下面以石油化工油品储罐为例,介绍一下自动化仪表的设计、选型和应用。
 
5.1 液位测量仪表
 液位测量仪表主要负责对储罐液位进行测量,液位测量仪表需根据实际状态进行安装,油品储罐体积有所不用,仪表所需测量的范围也不一致。针对容积相对较小,如容积不大于1×105m3的油品储罐,液位测量仪表应安置于油罐顶部,并建议应用连续液位测量仪表进行测量。针对容积相对较大,如1×105m3的油品储罐而言,工作人员需设置两套连续液位测量仪表,并为其配置指示仪表,用以显示当前测量仪表对液位的测算结果。实际使用过程中,企业还需为自动化仪表系统增加用于检测报警的装置,当液位处于异常状态时,系统可及时向工作人员报告,以免出现液位超标或是过低的问题。与不频繁开启或闭合的开关类仪表相比,连续液位测量仪表因为可以及时对储油罐当中的液位实施检测,同时可以对仪表的工作状态实施连续观察,故而,可靠性相对较高。而石油化工企业对油品储罐的要求相对较高,因此,该类型仪表在石油化工行业中的应用较为频繁。
 
5.2 温度测量仪表
油品储罐区域当中,温度是用以测量储罐自身温度补偿的主要参数。因此,如何测量储罐温度对石油化工而言也极为重要,需要企业应用温度测量仪表对油罐进行合理测量。如今,石油化工油品储罐温度往往通过Pt100铂热电阻元件完成测量工作,所用测量温度的元件需满足有关标准的要求。
 
5.3 仪表防护防爆设置与安全设置
 因为自动化仪表均安装于容易出现燃、爆问题的储罐范围之内,企业必须对测量仪表实施防爆处理,保证仪表安全。按照我国相关防护等级规定,凡是用以进行石油化工储罐现场测量工作的储罐,其外壳防护等级均需符合PI65要求。至于安装于地下的自动化测量仪表,其外壳防护级别不应少于IP68。此外,国家还明确要求,凡是安装于容易产生爆炸的危险场所内的自动化仪表,其防爆等级均需满足对应的防爆要求,同时需要接受国家级别防爆检测,并保证合格。上述内容是石油化工设计必须满足的要求。通常情况下,石油化工油品储罐区域正常运行状态相对较为稳定,出现风险以及事故的机率相对较低。故而,针对无特定要求的储罐区域,企业通常仅仅设立报警装置以及连锁装置。若企业需要按照实际情况对自动化仪表系统经设计,则必须依照国家有关标准对自动化仪表工程实施设计,以保证其满足我国有关规定的设计要求。
 
5.4 开关阀设计型号选择原则
 企业应根据储存的介质、危险程度以及管道规格等情况选用适合的开关阀。开关阀有很多种类,如电动、电液以及气动等。设计过程中,企业必须按照储运技术的设计要求与现场动力源进行设计。按照油罐规定,液化石油气罐区开关阀应采用气动式开关阀,若储罐区域有仪表空气气源时,应使用气动执行机构。若储罐区域没有仪表空气气源,应使用电动或是电液驱动的执行机构。若开关阀具有固定的故障状态位置时,建议企业选用单作用气动执行结构或是带有气罐的双作用气动执行机构。不仅如此,企业还需注意,针对管线规格不低于DN600的储罐区域,其气动执行机构的整体体积以及质量均相对较大,因此应选用电动执行机构。
 
6、结论

自动化仪表发展迅速,为化工生产带来了极大的便捷,使得一些难以完成的工作变得易于操作,提高了化工生产的效率。而自动化仪表也不是万能的,需要我们在化工设计过程中从安全的角度出发,针对设计要求选择性的应用自动化仪表,坚持精准可靠、运行稳定、维护方便的原则,使得自动化仪表在化工生产中更好地发挥作用。

化工生产过程与化工单元操作简介

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 1333 次浏览 • 2019-08-19 11:39 • 来自相关话题

化工生产过程   化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。显然,其核心是化学反应过程及其设备——反应器,但是,为使化学反应过程得以经济有效地进行,反应器内必须保持某些优惠条件,如适宜的压力、温度和物料的组成等。 因此,原料必须经过一系列的预处理以除去杂质,达到必要的纯度、温度和压力,这些过程统称为前处理。反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制,以获得最终产品(或中间产品)。   例如,乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产是以乙烯和氯为原料进行加成反应,经分离获得二氯乙烷,再经550℃、3MPa的高温裂解生成氯乙烯,裂解所得氯化氢与空气、乙烯在220℃、0.5MPa下进行氧氯化反应,生成二氯乙烷和水,经分离后二氯乙烷再进入裂解。 精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8MPa左右进行聚合反应获得氯乙烯。在进行加成反应前,必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去,以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离,除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。 分离精制后的氯乙烯单体经压缩、换热,达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液須经脱水、干燥而后成为产品。生产过程可简要地图示如下。 上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属反应过程外,原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程,但却是化工生产所不可缺少的。 实际上,在一个现代化的、设备林立的大型工厂中,反应器为数并不多,绝大多数的设备都是进行着各种前、后处理操作。也就是说,现代化学工业中的前、后处理工序占有着企业的大部分设备投资和操作费用,因此,目前已不是单纯由反应过程的优惠条件来决定必要的前、后处理过程,而必须总体地确定全系统的优惠条件。由此足以见得,前、后处理过程在化工生产中的重要地位。   化工单元操作   为数众多的前、后处理过程可从不同的角度加以分类,按操作的目的将其分为: ①物料的增压、减压和输送 ②物料的混合成分 ③物料的加热或冷却 ④非均相混合物的分离 ⑤均相配合物的分离   由于被加工物料相态的不同,上述各项也可作进一步细分。例如,气体的输送和液体输送;液-固混合物的分离与气-固混合物分离;气体均相混合物的分离与液体均相混合物的分离等。 为了达到同样的目的,可以依据不同的原理、采用不同的方法。例如,液-固非均相混合物可依据其密度的不同采用沉降的方法实现分离的目的,也可利用其尺度的不同而采用过滤的方法加以分离。又如液态均相混合物可依据组分间挥发度的不同用精馏的方法分离,也可利用各组分在溶剂中的溶解度不同,采用溶剂萃取法进行分离。 在化学工业的历史发展中,起初是按物理过程的目的,同时也兼顾过程的原理、相态,将各种前、后处理归纳成一系列的单元操作,如表1所示。 表中只列出常用的单元操作,此外尚有一些不常见的单元操作。而且,随着生产发展对前、后处理过程所提出的一些特殊要求,又不断地发展出若干新的单元操作。 就其内容面言,各单元操作包括两个方面:过程和设备。各单元操作中所发生的过程都有其内在的规律,例如,液固非均相混合物的沉降分离中所进行的过程实质是细颗粒在液体中的自由沉降;过滤的过程实质是液体通过滤饼(颗粒层)的流动。 又如气体的吸收分离中所发生的过程是某个组分由气相主体传递至气液界面,继而溶解,然后由界面传递到液相主体中去,其过程实质是传质-溶解。研究各单元操作就是为了掌握过程的规律并设计设备的结构和大小,以使过程在有利的条件下进行。 查看全部
化工生产过程
 
化学工业是对原料进行化学加工以获得有用产品的工业。显然,其核心是化学反应过程及其设备——反应器,但是,为使化学反应过程得以经济有效地进行,反应器内必须保持某些优惠条件,如适宜的压力、温度和物料的组成等。

因此,原料必须经过一系列的预处理以除去杂质,达到必要的纯度、温度和压力,这些过程统称为前处理。反应产物同样需要经过各种后处理过程加以精制,以获得最终产品(或中间产品)。
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例如,乙烯氧氯化法制取聚氯乙烯塑料的生产是以乙烯和氯为原料进行加成反应,经分离获得二氯乙烷,再经550℃、3MPa的高温裂解生成氯乙烯,裂解所得氯化氢与空气、乙烯在220℃、0.5MPa下进行氧氯化反应,生成二氯乙烷和水,经分离后二氯乙烷再进入裂解。

精制后的氯乙烯单体在55℃、0.8MPa左右进行聚合反应获得氯乙烯。在进行加成反应前,必须将乙烯和氯中所含各种杂质除去,以免反应器中的催化剂中毒失效。反应产物又需进行分离,除去副产物四氯化碳、苯、三氯乙烷以及未反应的原料等。

分离精制后的氯乙烯单体经压缩、换热,达到聚合反应所需的纯度和聚集状态。聚合所得的塑料颗粒和水的悬浮液須经脱水、干燥而后成为产品。生产过程可简要地图示如下。
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上述生产过程除加成、裂解、氧氯化和聚合属反应过程外,原料和反应物的提纯、精制、分离等工序均属前、后处理过程。前、后处理工序中所进行的过程多数是纯物理过程,但却是化工生产所不可缺少的。

实际上,在一个现代化的、设备林立的大型工厂中,反应器为数并不多,绝大多数的设备都是进行着各种前、后处理操作。也就是说,现代化学工业中的前、后处理工序占有着企业的大部分设备投资和操作费用,因此,目前已不是单纯由反应过程的优惠条件来决定必要的前、后处理过程,而必须总体地确定全系统的优惠条件。由此足以见得,前、后处理过程在化工生产中的重要地位。
 
化工单元操作
 
为数众多的前、后处理过程可从不同的角度加以分类,按操作的目的将其分为:
①物料的增压、减压和输送
②物料的混合成分
③物料的加热或冷却
④非均相混合物的分离
⑤均相配合物的分离
 
由于被加工物料相态的不同,上述各项也可作进一步细分。例如,气体的输送和液体输送;液-固混合物的分离与气-固混合物分离;气体均相混合物的分离与液体均相混合物的分离等。
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为了达到同样的目的,可以依据不同的原理、采用不同的方法。例如,液-固非均相混合物可依据其密度的不同采用沉降的方法实现分离的目的,也可利用其尺度的不同而采用过滤的方法加以分离。又如液态均相混合物可依据组分间挥发度的不同用精馏的方法分离,也可利用各组分在溶剂中的溶解度不同,采用溶剂萃取法进行分离。

在化学工业的历史发展中,起初是按物理过程的目的,同时也兼顾过程的原理、相态,将各种前、后处理归纳成一系列的单元操作,如表1所示。
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表中只列出常用的单元操作,此外尚有一些不常见的单元操作。而且,随着生产发展对前、后处理过程所提出的一些特殊要求,又不断地发展出若干新的单元操作。

就其内容面言,各单元操作包括两个方面:过程和设备。各单元操作中所发生的过程都有其内在的规律,例如,液固非均相混合物的沉降分离中所进行的过程实质是细颗粒在液体中的自由沉降;过滤的过程实质是液体通过滤饼(颗粒层)的流动。

又如气体的吸收分离中所发生的过程是某个组分由气相主体传递至气液界面,继而溶解,然后由界面传递到液相主体中去,其过程实质是传质-溶解。研究各单元操作就是为了掌握过程的规律并设计设备的结构和大小,以使过程在有利的条件下进行。

如何保障化工检维修过程安全有序地开展?

默认分类远眺2019 发表了文章 • 0 个评论 • 929 次浏览 • 2019-08-09 09:21 • 来自相关话题

化工生产本身存在着许多潜在的不安全因素,化工设备维修虽然是和机器、设备接触,但了解化工生产的特点及日常维护检修的要点,可以保障维修过程安全、有序地开展。  化工生产具有:易燃、易爆和有毒、有腐蚀性的物质多 ;高温、高压、低温、负压的设备多;工艺复杂、操作要求严格;污染严重等特点。化工生产的特点,决定了化工设备复杂多样,介质危险性大,在检修过程中存在着许多危险因素。例如,容易发生火灾、爆炸、中毒、窒息、噪声危害、酸碱灼伤等职业性和非职业性伤害。 一、化工检修的分类化工检修可分为计划检修与计划外检修。 计划检修:企业根据设备管理、使用的经验和生产规律,对设备进行有组织、有准备、有安排的检修叫做计划检修。根据检修内容、周期和要求的不同,计划检修可分为小修、中修和大修。  计划外检修:在生产过程中设备突然发生故障或事故,必须进行的不停车或临时停车检修称为计划外检修。计划外检修事先难以预料,无法安排计划,而且要求检修时间短、检修质量高,检修的环境及工况复杂,故难度较大。也是化工企业不可避免的检修作业。 二、化工检修的工作要点化工设备日常保养与计划维护检修工作要点分析。  首先,从化工设备日常维护保养的角度上来说,设备日常维护与保养是做好设备维修工作的前提所在。同时,可以通过此种方式,避免设备出现因持续运转而导致的磨损问题,消除异常运行状况(包括干性摩擦、异常响动、以及零件松动、脱落等方面的问题在内)、防止相关设备出现过早的磨损问题,消除相关运行安全隐患,进而提高作业的持续性与可靠性。  其次,在化工生产作业过程当中,一个操作单元或多个操作单元系统的连接,以及多个子系统相互之间的连接大多是通过管道载体的方式实现的。结合实践工作经验来看,在化工生产过程当中,生产原料自一端设备投入产品,并自另一端设备当中产出。在中间过程当中,并不涉及到机械性运输、以及相关的停留、间断问题,因此,从化工设备检修作业的角度上来说,要求体现同步性、协同性的检修属性。其中,同步性所指的是:在检修时间、检修周期、以及检修类别上体现同步特点。与此同时,协同性所指的则是:在某一化工设备出现运行异常的情况下,借助于对该设备停车检的机会的应用,将同一单元、同一系统当中相关的设备问题予以协同处理。  再次,从化工生产作业中,压力容器、压力管道维护检修工作的实施角度上来说,管道可以说是化工生产作业过程当中,最关键性的传输介质之一。中间产品、最终产品需要建立在不同的储罐基础之上,实现平衡性的介质传递与储存。同时,压力容器及管道也是在化工生产中发挥着关键性的价值的设备之一。应当其在设计环节、制造环节、安装环节、使用环节、检验环节、检修环节、以及改造环节的相关内容一并纳入设备维护检修的工作范畴当中。除前文中所提到的巡回性检查以外,以上设备还需要对其进行定期性的检验工作。此种检验是建立在国家安全管理法规基础之上的强制性检验措施之一。现阶段的实践工作当中,多将检验与修理相互结合,与压力容器和压力管道相关的安全附件的定期检验检修工作也要求能够与压力容器管道自身的定期检验工作协同开展。  最后,对于化工企业而言,为了能够进一步推动维护检修工作质量的发展与提升,要求在设备维护检修决策方式的选择上,体现状态检测的优势。这种检修模式的最大特点在于:能够以化工设备的运行能效、以及实时运行状态为依据,对相关化工设备的维护检修周期、以及相关的检修工作内容加以确定。此种维修决策方式能够构建在设备故障产生规律的基础之上,体现维护检修的针对性与有效性,值得关注与重视。 三、化工检修前准备工作   主要工作包括:设置检修指挥部;制定检修方案;检修前进行安全教育;检修前检查。   1、检修前停车的安全技术处理 停车方案一经确定,应严格按照停车方案确定的停车时间、步骤、工艺变化幅度,以及确认的停车操作顺序表,有组织、有秩序地进行。装置停车阶段进行得顺利与否,一方面影响安全生产,另一方面将影响装置检修作业能否如期安全进行以及安全检修的质量。 装置停车的主要安全技术处理如下: (1)严格按照预定的停车方案停车 按照检修计划、并与上下工序及有关工段(如锅炉房、配电间等)保持密切联系,严格按照停车方案规定的程序停止设备的运转。 (2)泄压要缓慢适中 泄压操作应缓慢进行,在压力未泄尽之前,不得拆动设备。 (3)装置内物料务必排空、处理 在排放残留物料前,必须察看排放口情况,不能使易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物料任意排人下水道或排到地面上,而应向指定的安全地点或贮罐中排放设备或管道中的残留物料,以免发生事故或造成污染。同时,设备、管道内的物料应尽可能倒空、抽净,排出的可燃、有毒气体如无法收集利用应排至火炬烧掉或进行其它处理。 (4)控制适宜的降温、降量速度 降温、降量速度应按工艺的要求进行,以防高温设备发生变形、损坏等事故。如高温设备的降温,不能立即用冷水等直接降温,而应在切断热源之后,以适量通风或自然降温为宜。降温,降量的速度不宜过快,尤其在高温条件下,温度、物料量急剧变化会造成设备和管道变形、破裂,引起易燃易爆、有毒介质泄漏或导致发生火灾爆炸或中毒事故。 (5)开启阀门的速度不宜过快 开启阀门时,打开阀门头两扣后要停片刻,使物料少量通过,观察物料畅通情况,然后再逐渐开大阀门,直至达到要求为止。开启蒸气阀门时要注意管线的预热、排凝和防水击等。 (6)高温真空设备停车步骤 高温真空设备的停车,必须先消除真空状态,待设备内介质的温度降到自燃点以下时,才可与大气相通,以防空气进入引发燃烧、燃爆事故。 (7)停炉作业严格依照工艺规程规定 停炉操作应严格依照工艺规程规定的降温曲线进行,注意各部位火嘴熄火对炉膛降温均匀性的影响。火嘴未全部熄灭或炉膛温度较高时,不得进行排空和低点排凝,以免可燃气体进入炉膛引发事故。 同时,装置停车时,操作人员要在较短的时间内开关很多阀门和仪表,为了避免出现差错,必须密切注意各部位温度、压力、流量、液位等参数的变化。 2、完全切断该设备内的介质来源 进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏。将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想,所以工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。 3、置换设备内有毒、有害气体 对有毒、有害、易燃、易爆气体的设备进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换。因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。 4、正确拆卸人孔 在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的人孔、手孔。  5、正确劳保着装 劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。在易燃、易爆的设备内,应穿防静电工作服,要穿着整齐,扣子要扣紧,防止起静电火花或有腐蚀性物质接触皮肤,工作服的兜内不能携带尖角或金属工具,一些小的工具,如角度尺等应装入专用的工具袋。 安全帽必须保证帽带扣索紧,帽子与头配戴合适,由于在设备内部作业施工空间不足,很可能出现碰头现象,还要保证帽芯与帽壳间留有一定缝隙,防止坠物打击帽子后帽芯不能将帽奏与头隔开,帽壳直接压在头上造成伤害。因此,帽芯内部要留有够的缓冲距离。正确穿戴劳保手套,在一些酸、碱等腐蚀性较强的设备内作业要穿戴防酸、碱等防腐手套,手套坏了要及时更换,尤其是夏季作业手出汗多,会降低手套的绝缘性能和出现打滑现象,所以应最好多备几副手套。 劳保鞋要采用抗静电和防砸专用鞋。所穿的大头皮鞋,鞋底应采用缝制,不要用钉制,同时要考虑防滑性能,鞋带要系紧,保证行走方便。 在有条件的塔内工作时,尽量在作业范围的塔底铺设一些石棉板或胶皮,这样即防滑又隔断了人与设备的直接接触。 四、化工检修注意事项   1、装置检修须有专人负责,并建立大检修指挥部。制定详细的检修方案,方案中应有具体的职业安全卫生防范保障措施内容。 2、对检修的装置要进行危害识别、风险评价和实施必要的控制措施。对一些重大项目,须制订相应的安全技术措施(安全措施、吹扫方案、盲板位置、工作进度等),并应做到“五定”,即定施工方案、定作业人员、定安全措施、定工程质量、定工作进度。 3、参加装置检修的外来工程施工单位,必须具备相关资质,遵守化工企业的各项规章制度。 4、参加装置检修的有关人员,须进行同作业内容相关的安全教育。凡二人以上作业,须指定一人负责安全。特种作业人员(电工、焊工)应按国家规定,持证上岗。 5、施工前,项目负责人应向全体工作人员进行安全技术交底。具体项目交底时,须交待清楚安全措施和注意事项。作业前,应对安全措施落实情况进行检查确认。 6、检修项目作业,须严格执行有关规定,办理有关手续(包括停开设备、加拆盲板和施工、检修、动火、高处作业、进入受限空间等票证)制度和相应的安全技术规范。 7、装置检修工作前,须进行吹扫、清洗、置换合格。 (1)设备容器和管道的吹扫、清洗、置换要指定专人负责。 (2)凡含有可燃、有毒、腐蚀性介质的设备、容器、管道应进行彻底的吹扫、置换,使内部不含有残渣和余气,取样分析结果应符合安全技术要求。 (3)要做到不流、不爆、不燃、不中毒,确保吹扫、置换质量。 8、盲板的加、拆管理。 (1)必须指定专人负责,统一管理。 (2)加、拆盲板要编号登记,防止漏堵漏拆。 (3)对塔、罐、管线等设备容器内存留易燃、易爆、有毒有害介质的,其出入口或与设备连接处应加装盲板,并挂上警示牌。 9、凡需检修的设备、容器、管道,必须达到动火条件,以保证施工安全。 (1)动火管理实行动火作业许可证制度,动火作业必须持有效的动火作业许可证。 (2)凡在含有可燃介质的的设备容器、管道上动火,应首先切断物料来源加堵盲板,经吹扫、清洗、置换后打开人孔通风换气,并气体检验仪检测合格后,方可动火。 (3)动火前应由专人进行检测分析,并做好记录。(可燃气探测仪) (4)高处动火作业应采取防止火花飞溅的遮挡措施,应对地沟、阀门井、下水井进行水封处理,对低层的设备、管道、阀门、仪表等应采取遮挡或封闭措施。 (5)明火作业周围必须清除一切可燃物,作业周围不允许排放可燃液体或可燃气体。 10、检修期间各级安全负责人、专(兼)职安全人员必须到装置现场进行安全检查监督。对各个作业环节进行现场检查确认,使之处于安全受控状态。 11、动火、用电、高处作业、进入受限空间等各类作业监护人,必须履行安全职责,认真监护,对作业和完工现场进行全面检查(如:消灭火种、切断电源、清理障碍等)。 12、进入装置现场人员,必须严格执行有关劳动保护规定,穿戴好劳动保护用品,严禁携带烟火。 13、须对施工作业所用工机具、防护用品(脚手架、跳板、绳索、葫芦、行车、安全行灯、行灯变压器、电焊机、绝缘鞋、绝缘手套、验电笔、防毒面具、防尘用品、安全帽、安全带、消防器材等)安全可靠性进行检查、确认。 14、检修期间,对装置现场固定式报警仪探头,要进行妥善保护。 15、对存有易燃、易爆物料容器、设备、管线等施工作业时,须使用防爆(如:木、铜质等无火花)工具,严禁用铁器敲击、碰撞。 16、打开设备人孔时,应使其内部温度、压力降到安全条件以下,并从上而下依次打开。在打开底部人孔时,应先打开最底部放料排渣阀门,待确认内部没有残存物料时方可进行作业,警惕有堵塞现象。人孔盖在松动之前,严禁把螺丝全部拆开。 17、对损坏、拆除的栏杆、平台处,须加临时防护措施,施工完后应恢复原样。 18、要保证漏电开关、电缆、用电器具完好。 (1)临时用电的配电器必须加装漏电保护器,其漏电保护的动作电流和动作时间必须满足上下级配合要求。 (2)移动工具、手持式电动工具应一机一闸一保护。 (3)电焊机接线要规范,电焊把线就近搭接在焊件上,把线及二次线绝缘必须完好,不得将裸露地线搭接在装置、设备的框架上,不得穿过下水或在运行设备(管线)上搭接焊把线。 19、行灯电压不得超过36V,在特别潮湿的场所或塔、罐等金属设备内作业的临时照明灯电压不得超过12V。 20、高处作业人员应系用与作业内容相适应的安全带,安全带应系挂在施工作业上方的牢固构件上,安全带应高挂(系)低用。 21、禁止高空抛物件、工具和杂物,工机具、材料和工业垃圾等物品要按指定地点摆放。 五、突发计划外检修处理装置停车及停车后的安全处理。 停车后的安全处理主要步骤有:隔绝、置换、吹扫与清洗、拆卸入孔、正确劳保着装,以及检修前生产部门与检修部门应严格办理检修交接手续等。   1、隔绝:完全切断该设备内的介质来源 进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏,将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想。 由于隔绝不可靠致使有毒、易燃易爆、有腐蚀、令人窒息和高温介质进入检修设备而造成重大事故时有发生。因此,检修设备必须进行可靠隔绝,最安全可靠的隔绝方法是拆除管线或抽堵盲板。工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。抽堵盲板属于危险作业,应办理“抽堵盲板作业许可证”,并落实各项安全措施。 (1)应绘制抽插盲板作业图,按图进行抽插作业。 (2)盲板必须符合安全要求并进行编号。 (3)抽插盲板现场安全措施: (4)确认系统物料排尽,压力、温度降至规定要求; (5)凡在禁火区抽插易燃易爆介质设备或管道盲板时,应使用防爆工具,应有专人检查和监护; (6)在室内抽插盲板时,必须打开窗户或用通风设备强制通风; (7)抽插有毒介质管道盲板时,作业人员应按规定佩戴合适的个体防护用品,防止中毒; (8)在高处抽插盲板时,应同时满足高处作业安全要求,并佩戴安全帽、安全带; (9)危险性特别大的作业,应有抢救后备措施及气防站、医务人员、救护车在场; (10)操作人员在抽插盲板连续作业中,时间不宜过长,应轮换休息。 2、置换、吹扫与清洗 (1)置换。为保证检修动火和进入设备内作业安全,在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有害气体应进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换.因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对易燃、有毒气体的置换,大多采用蒸汽、氮气等惰性气体作为置换介质,也可采用注水排气法,将易燃、有毒气体排出。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。设备经置换后,若需要进入其内部工作还必须再用新鲜空气置换惰性气体,以防发生缺氧窒息。 (2)吹扫。对设备和管道内没有排净的易燃、有毒液体,一般采用以蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法清除。 (3)清洗和铲除。对置换和吹扫都无法清除的粘结在设备内壁的易燃、有毒物质的沉积物及结垢等,还必须采用清洗和铲除的办法进行处理。清洗一般有蒸煮和化学清洗两种。①蒸煮。②化学清洗。常用碱洗法、酸洗法、碱洗与酸洗交替使用等方法。   3、正确拆卸人孔 在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的入孔、手孔。   4、正确劳保着装 劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。包括工作服、工具、安全帽、正确穿戴劳保手套、劳保鞋等。   5、其他 (1)清理检修现场和通道。 (2)切断待检设备的电源,挂上“禁止启动”警告牌并加锁。 (3)及时与公用工程系统(水、电、气、汽)联系并妥善处置。 (4)安全交接。检修前生产部门与检修部门严格办理安全检修交接手续,双方检查和确认后在“安全交接书”上签字认可。 六、检修阶段安全工作   检修阶段常常涉及电工作业、拆除作业、动火作业、动土作业、高处作业、焊接作业、吊装作业、进入设备内作业等,应严格执行各有关规定,以保证检修工作顺利进行。 1、动火作业 (1)固定动火区与禁火区。应根据工作需要,经使用单位提出申请,厂安全、防火部门登记审批,划定“固定动火区”,固定动火区以外一律为禁火区。 (2)动火作业及分类。在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等可能产生火焰、火花或赤热表面的临时性作业均属动火作业。动火作业分特殊动火、一级动火和二级动火3类。 (3)动火安全作业证制度① 在禁火区进行动火作业应办理“动火安全作业证”,严格履行申请、审核和批准手续。 “动火安全作业证”应清楚标明动火等级、动火有效日期、动火详细位置、工作内容、安全防火、动火监护人措施以及动火分析结果,审批签发动火证负责人必须确认无误方可签字。 ② 动火作业人员要详细核对各项内容,如发现不符合安全规定,有权拒绝动火,并向单位防火部门报告。 ③ 动火前,动火作业人员应将动火证交现场负责人检查,确认安全措施已落实无误后,方可按规定时间、地点、内容进行动火作业。 ④ 动火地点或内容变更时,应重新办理审证手续;否则不得动火。 ⑤ 高处进行动火作业和设备内动火作业时,同时还必须办理“高处安全作业证”和“设备内安全作业证”。(4)动火分析及标准① 取样要有代表性。 ② 取样时间与动火作业的时间不得超过30min。 ③ 动火分析标准:若使用测爆仪时被测气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限体积比的20%,若使用其他化学分析法,当被测气体或蒸气的爆炸下限大于或等于10%时,其浓度应小于1%;当爆炸下限小于10%而大于或等于4%时,其浓度应小于0.5%;当爆炸下限小于4%时,其浓度应小于0.2% ④ 进入设备内动火,同时还须分析测定空气中有毒有害气体和氧含量,有毒有害气体含量不得超过最高容许浓度,氧含量应为18~22%。   2、设备内作业 (1)设备内作业及其危险性。凡进入石油及化工生产区域的罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器等以及地下室、阴井、地坑、下水道或其他封闭场所内进行的作业称为设备内作业。 (2)设备内作业安全要点:① 设备内作业必须办理“设备内安全作业证”,并要严格履行审批手续。 ② 进设备内作业前,必须将该设备与其他设备进行安全隔离(加盲板或拆除一段管线),并清洗、置换干净。 ③ 在进入设备前30min必须取样分析,严格控制可燃气体、有毒气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入设备内作业。如在设备内作业时间长,至少每隔2h各分析一次。 ④ 采取适当的通风措施,确保设备内空气良好流通。 ⑤ 应有足够的照明,设备内照明电压应不大于36V,在潮湿、狭小容器内作业应小于等于12V,灯具及电动工具应符合防潮、防爆等安全要求。⑥ 进入有腐蚀、窒息、易燃易爆、有毒物料的设备内作业时,必须按规定佩戴合适的个体防护用品、器具。⑦ 在设备内动火,必须按规定办理动火证和履行规定的手续。 ⑧ 设备内作业必须有专人监护,并与设备内作业人员保持有效的联系。 ⑨ 在检修作业条件发生变化,并有可能危及作业人员安全时,必须立即撤出人员;若需要继续作业,必须重新办理进入设备内作业审批手续。 ⑩ 作业完工后,经检修人、监护人与使用部门负责人共同检查设备内部,确认设备内无人员和工具、杂物后,方可封闭设备孔。以上工作处理好,即可为化工设备检修作业的顺利进行提供良好的作业环境,为确保检修作业的安全以及检修后设备的正常运转提供可靠保证。 查看全部
化工生产本身存在着许多潜在的不安全因素,化工设备维修虽然是和机器、设备接触,但了解化工生产的特点及日常维护检修的要点,可以保障维修过程安全、有序地开展。
 化工生产具有:易燃、易爆和有毒、有腐蚀性的物质多 ;高温、高压、低温、负压的设备多;工艺复杂、操作要求严格;污染严重等特点。化工生产的特点,决定了化工设备复杂多样,介质危险性大,在检修过程中存在着许多危险因素。例如,容易发生火灾、爆炸、中毒、窒息、噪声危害、酸碱灼伤等职业性和非职业性伤害。
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一、化工检修的分类化工检修可分为计划检修与计划外检修。

计划检修:企业根据设备管理、使用的经验和生产规律,对设备进行有组织、有准备、有安排的检修叫做计划检修。根据检修内容、周期和要求的不同,计划检修可分为小修、中修和大修。 

计划外检修:在生产过程中设备突然发生故障或事故,必须进行的不停车或临时停车检修称为计划外检修。计划外检修事先难以预料,无法安排计划,而且要求检修时间短、检修质量高,检修的环境及工况复杂,故难度较大。也是化工企业不可避免的检修作业。

二、化工检修的工作要点化工设备日常保养与计划维护检修工作要点分析。 

首先,从化工设备日常维护保养的角度上来说,设备日常维护与保养是做好设备维修工作的前提所在。同时,可以通过此种方式,避免设备出现因持续运转而导致的磨损问题,消除异常运行状况(包括干性摩擦、异常响动、以及零件松动、脱落等方面的问题在内)、防止相关设备出现过早的磨损问题,消除相关运行安全隐患,进而提高作业的持续性与可靠性。 

其次,在化工生产作业过程当中,一个操作单元或多个操作单元系统的连接,以及多个子系统相互之间的连接大多是通过管道载体的方式实现的。结合实践工作经验来看,在化工生产过程当中,生产原料自一端设备投入产品,并自另一端设备当中产出。在中间过程当中,并不涉及到机械性运输、以及相关的停留、间断问题,因此,从化工设备检修作业的角度上来说,要求体现同步性、协同性的检修属性。其中,同步性所指的是:在检修时间、检修周期、以及检修类别上体现同步特点。与此同时,协同性所指的则是:在某一化工设备出现运行异常的情况下,借助于对该设备停车检的机会的应用,将同一单元、同一系统当中相关的设备问题予以协同处理。 

再次,从化工生产作业中,压力容器、压力管道维护检修工作的实施角度上来说,管道可以说是化工生产作业过程当中,最关键性的传输介质之一。中间产品、最终产品需要建立在不同的储罐基础之上,实现平衡性的介质传递与储存。同时,压力容器及管道也是在化工生产中发挥着关键性的价值的设备之一。应当其在设计环节、制造环节、安装环节、使用环节、检验环节、检修环节、以及改造环节的相关内容一并纳入设备维护检修的工作范畴当中。除前文中所提到的巡回性检查以外,以上设备还需要对其进行定期性的检验工作。此种检验是建立在国家安全管理法规基础之上的强制性检验措施之一。现阶段的实践工作当中,多将检验与修理相互结合,与压力容器和压力管道相关的安全附件的定期检验检修工作也要求能够与压力容器管道自身的定期检验工作协同开展。 

最后,对于化工企业而言,为了能够进一步推动维护检修工作质量的发展与提升,要求在设备维护检修决策方式的选择上,体现状态检测的优势。这种检修模式的最大特点在于:能够以化工设备的运行能效、以及实时运行状态为依据,对相关化工设备的维护检修周期、以及相关的检修工作内容加以确定。此种维修决策方式能够构建在设备故障产生规律的基础之上,体现维护检修的针对性与有效性,值得关注与重视。

三、化工检修前准备工作
 
主要工作包括:设置检修指挥部;制定检修方案;检修前进行安全教育;检修前检查。
 
1、检修前停车的安全技术处理
停车方案一经确定,应严格按照停车方案确定的停车时间、步骤、工艺变化幅度,以及确认的停车操作顺序表,有组织、有秩序地进行。装置停车阶段进行得顺利与否,一方面影响安全生产,另一方面将影响装置检修作业能否如期安全进行以及安全检修的质量。

装置停车的主要安全技术处理如下:
(1)严格按照预定的停车方案停车
按照检修计划、并与上下工序及有关工段(如锅炉房、配电间等)保持密切联系,严格按照停车方案规定的程序停止设备的运转。
(2)泄压要缓慢适中
泄压操作应缓慢进行,在压力未泄尽之前,不得拆动设备。
(3)装置内物料务必排空、处理
在排放残留物料前,必须察看排放口情况,不能使易燃、易爆、有毒、有腐蚀性的物料任意排人下水道或排到地面上,而应向指定的安全地点或贮罐中排放设备或管道中的残留物料,以免发生事故或造成污染。同时,设备、管道内的物料应尽可能倒空、抽净,排出的可燃、有毒气体如无法收集利用应排至火炬烧掉或进行其它处理。
(4)控制适宜的降温、降量速度
降温、降量速度应按工艺的要求进行,以防高温设备发生变形、损坏等事故。如高温设备的降温,不能立即用冷水等直接降温,而应在切断热源之后,以适量通风或自然降温为宜。降温,降量的速度不宜过快,尤其在高温条件下,温度、物料量急剧变化会造成设备和管道变形、破裂,引起易燃易爆、有毒介质泄漏或导致发生火灾爆炸或中毒事故。
(5)开启阀门的速度不宜过快
开启阀门时,打开阀门头两扣后要停片刻,使物料少量通过,观察物料畅通情况,然后再逐渐开大阀门,直至达到要求为止。开启蒸气阀门时要注意管线的预热、排凝和防水击等。
(6)高温真空设备停车步骤
高温真空设备的停车,必须先消除真空状态,待设备内介质的温度降到自燃点以下时,才可与大气相通,以防空气进入引发燃烧、燃爆事故。
(7)停炉作业严格依照工艺规程规定
停炉操作应严格依照工艺规程规定的降温曲线进行,注意各部位火嘴熄火对炉膛降温均匀性的影响。火嘴未全部熄灭或炉膛温度较高时,不得进行排空和低点排凝,以免可燃气体进入炉膛引发事故。
同时,装置停车时,操作人员要在较短的时间内开关很多阀门和仪表,为了避免出现差错,必须密切注意各部位温度、压力、流量、液位等参数的变化。

2、完全切断该设备内的介质来源
进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏。将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想,所以工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。

3、置换设备内有毒、有害气体
对有毒、有害、易燃、易爆气体的设备进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换。因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。

4、正确拆卸人孔
在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的人孔、手孔。
 5、正确劳保着装
劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。在易燃、易爆的设备内,应穿防静电工作服,要穿着整齐,扣子要扣紧,防止起静电火花或有腐蚀性物质接触皮肤,工作服的兜内不能携带尖角或金属工具,一些小的工具,如角度尺等应装入专用的工具袋。

安全帽必须保证帽带扣索紧,帽子与头配戴合适,由于在设备内部作业施工空间不足,很可能出现碰头现象,还要保证帽芯与帽壳间留有一定缝隙,防止坠物打击帽子后帽芯不能将帽奏与头隔开,帽壳直接压在头上造成伤害。因此,帽芯内部要留有够的缓冲距离。正确穿戴劳保手套,在一些酸、碱等腐蚀性较强的设备内作业要穿戴防酸、碱等防腐手套,手套坏了要及时更换,尤其是夏季作业手出汗多,会降低手套的绝缘性能和出现打滑现象,所以应最好多备几副手套。

劳保鞋要采用抗静电和防砸专用鞋。所穿的大头皮鞋,鞋底应采用缝制,不要用钉制,同时要考虑防滑性能,鞋带要系紧,保证行走方便。

在有条件的塔内工作时,尽量在作业范围的塔底铺设一些石棉板或胶皮,这样即防滑又隔断了人与设备的直接接触。
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四、化工检修注意事项
 
1、装置检修须有专人负责,并建立大检修指挥部。制定详细的检修方案,方案中应有具体的职业安全卫生防范保障措施内容。
2、对检修的装置要进行危害识别、风险评价和实施必要的控制措施。对一些重大项目,须制订相应的安全技术措施(安全措施、吹扫方案、盲板位置、工作进度等),并应做到“五定”,即定施工方案、定作业人员、定安全措施、定工程质量、定工作进度。
3、参加装置检修的外来工程施工单位,必须具备相关资质,遵守化工企业的各项规章制度。
4、参加装置检修的有关人员,须进行同作业内容相关的安全教育。凡二人以上作业,须指定一人负责安全。特种作业人员(电工、焊工)应按国家规定,持证上岗。
5、施工前,项目负责人应向全体工作人员进行安全技术交底。具体项目交底时,须交待清楚安全措施和注意事项。作业前,应对安全措施落实情况进行检查确认。
6、检修项目作业,须严格执行有关规定,办理有关手续(包括停开设备、加拆盲板和施工、检修、动火、高处作业、进入受限空间等票证)制度和相应的安全技术规范。
7、装置检修工作前,须进行吹扫、清洗、置换合格。
(1)设备容器和管道的吹扫、清洗、置换要指定专人负责。
(2)凡含有可燃、有毒、腐蚀性介质的设备、容器、管道应进行彻底的吹扫、置换,使内部不含有残渣和余气,取样分析结果应符合安全技术要求。
(3)要做到不流、不爆、不燃、不中毒,确保吹扫、置换质量。
8、盲板的加、拆管理。
(1)必须指定专人负责,统一管理。
(2)加、拆盲板要编号登记,防止漏堵漏拆。
(3)对塔、罐、管线等设备容器内存留易燃、易爆、有毒有害介质的,其出入口或与设备连接处应加装盲板,并挂上警示牌。
9、凡需检修的设备、容器、管道,必须达到动火条件,以保证施工安全。
(1)动火管理实行动火作业许可证制度,动火作业必须持有效的动火作业许可证。
(2)凡在含有可燃介质的的设备容器、管道上动火,应首先切断物料来源加堵盲板,经吹扫、清洗、置换后打开人孔通风换气,并气体检验仪检测合格后,方可动火。
(3)动火前应由专人进行检测分析,并做好记录。(可燃气探测仪)
(4)高处动火作业应采取防止火花飞溅的遮挡措施,应对地沟、阀门井、下水井进行水封处理,对低层的设备、管道、阀门、仪表等应采取遮挡或封闭措施。
(5)明火作业周围必须清除一切可燃物,作业周围不允许排放可燃液体或可燃气体。
10、检修期间各级安全负责人、专(兼)职安全人员必须到装置现场进行安全检查监督。对各个作业环节进行现场检查确认,使之处于安全受控状态。
11、动火、用电、高处作业、进入受限空间等各类作业监护人,必须履行安全职责,认真监护,对作业和完工现场进行全面检查(如:消灭火种、切断电源、清理障碍等)。
12、进入装置现场人员,必须严格执行有关劳动保护规定,穿戴好劳动保护用品,严禁携带烟火。
13、须对施工作业所用工机具、防护用品(脚手架、跳板、绳索、葫芦、行车、安全行灯、行灯变压器、电焊机、绝缘鞋、绝缘手套、验电笔、防毒面具、防尘用品、安全帽、安全带、消防器材等)安全可靠性进行检查、确认。
14、检修期间,对装置现场固定式报警仪探头,要进行妥善保护。
15、对存有易燃、易爆物料容器、设备、管线等施工作业时,须使用防爆(如:木、铜质等无火花)工具,严禁用铁器敲击、碰撞。
16、打开设备人孔时,应使其内部温度、压力降到安全条件以下,并从上而下依次打开。在打开底部人孔时,应先打开最底部放料排渣阀门,待确认内部没有残存物料时方可进行作业,警惕有堵塞现象。人孔盖在松动之前,严禁把螺丝全部拆开。
17、对损坏、拆除的栏杆、平台处,须加临时防护措施,施工完后应恢复原样。
18、要保证漏电开关、电缆、用电器具完好。
(1)临时用电的配电器必须加装漏电保护器,其漏电保护的动作电流和动作时间必须满足上下级配合要求。
(2)移动工具、手持式电动工具应一机一闸一保护。
(3)电焊机接线要规范,电焊把线就近搭接在焊件上,把线及二次线绝缘必须完好,不得将裸露地线搭接在装置、设备的框架上,不得穿过下水或在运行设备(管线)上搭接焊把线。
19、行灯电压不得超过36V,在特别潮湿的场所或塔、罐等金属设备内作业的临时照明灯电压不得超过12V。
20、高处作业人员应系用与作业内容相适应的安全带,安全带应系挂在施工作业上方的牢固构件上,安全带应高挂(系)低用。
21、禁止高空抛物件、工具和杂物,工机具、材料和工业垃圾等物品要按指定地点摆放。

五、突发计划外检修处理装置停车及停车后的安全处理。

停车后的安全处理主要步骤有:隔绝、置换、吹扫与清洗、拆卸入孔、正确劳保着装,以及检修前生产部门与检修部门应严格办理检修交接手续等。
 
1、隔绝:完全切断该设备内的介质来源
进入化工设备内部作业,必须对该设备停产,在对单体设备停产时要保障所有介质不能发生内漏。由于设备长时间使用,许多与该设备连接的管道阀门开关不到位,会出现内漏现象,尤其是气体阀门。检修人员进入设备作业后,如对管道检查不仔细,一旦发生漏气、漏液现象,特别是煤气、氨气、酸气、高压气、粗苯等易燃、易爆、高温、高压物质发生内漏,将造成着火、爆炸、烧伤、中毒等严重事故,后果不堪设想。

由于隔绝不可靠致使有毒、易燃易爆、有腐蚀、令人窒息和高温介质进入检修设备而造成重大事故时有发生。因此,检修设备必须进行可靠隔绝,最安全可靠的隔绝方法是拆除管线或抽堵盲板。工艺人员一定要认真确认与设备连接的所有管道,对一些易燃、易爆、易中毒、高温、高压介质的管道要在阀后(近塔端)加盲板。抽堵盲板属于危险作业,应办理“抽堵盲板作业许可证”,并落实各项安全措施。
(1)应绘制抽插盲板作业图,按图进行抽插作业。
(2)盲板必须符合安全要求并进行编号。
(3)抽插盲板现场安全措施:
(4)确认系统物料排尽,压力、温度降至规定要求;
(5)凡在禁火区抽插易燃易爆介质设备或管道盲板时,应使用防爆工具,应有专人检查和监护;
(6)在室内抽插盲板时,必须打开窗户或用通风设备强制通风;
(7)抽插有毒介质管道盲板时,作业人员应按规定佩戴合适的个体防护用品,防止中毒;
(8)在高处抽插盲板时,应同时满足高处作业安全要求,并佩戴安全帽、安全带;
(9)危险性特别大的作业,应有抢救后备措施及气防站、医务人员、救护车在场;
(10)操作人员在抽插盲板连续作业中,时间不宜过长,应轮换休息。

2、置换、吹扫与清洗
(1)置换。为保证检修动火和进入设备内作业安全,在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有害气体应进行置换。一般用于置换的气体有氮气、蒸汽,要优先考虑用氮气置换.因为蒸汽温度较高,置换完毕后,还要凉塔,使设备内温度降至常温。对易燃、有毒气体的置换,大多采用蒸汽、氮气等惰性气体作为置换介质,也可采用注水排气法,将易燃、有毒气体排出。对于一些高温液体的设备,首先应考虑放空,再采用打冷料或加冷水的方式将设备降至常温。对有压力的设备要采用泄压的方法,使设备内气体压力降至常压。设备经置换后,若需要进入其内部工作还必须再用新鲜空气置换惰性气体,以防发生缺氧窒息。
(2)吹扫。对设备和管道内没有排净的易燃、有毒液体,一般采用以蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法清除。
(3)清洗和铲除。对置换和吹扫都无法清除的粘结在设备内壁的易燃、有毒物质的沉积物及结垢等,还必须采用清洗和铲除的办法进行处理。清洗一般有蒸煮和化学清洗两种。①蒸煮。②化学清洗。常用碱洗法、酸洗法、碱洗与酸洗交替使用等方法。
 
3、正确拆卸人孔
在对检修设备进行介质隔断、置换、降温、降压等工序后,要进行严格的确认、检测,在确保安全的情况再拆卸入孔,对于有液体的设备,拆入孔时,要拆对角螺栓,拆到最后四条对角螺栓时,要缓慢拆卸,并尽量避开人孔侧面,防止液体喷出伤人。对于易燃、易爆物质的设备,绝对禁止用气焊割螺栓。对于锈蚀严重的螺栓要用手锯切割。对于粗苯油罐等装置上设新人孔或开新手孔的情况下,绝对禁止用气焊或砂轮片切割,要采用一定配比浓度的硫酸,周围用蜡封的手段开设新的入孔、手孔。
 
4、正确劳保着装
劳动保护并不是简单的穿上工作服即可,在进入化工设备内部作业时;劳保必须起防护作用,有一定的防护要求。包括工作服、工具、安全帽、正确穿戴劳保手套、劳保鞋等。
 
5、其他
(1)清理检修现场和通道。
(2)切断待检设备的电源,挂上“禁止启动”警告牌并加锁。
(3)及时与公用工程系统(水、电、气、汽)联系并妥善处置。
(4)安全交接。检修前生产部门与检修部门严格办理安全检修交接手续,双方检查和确认后在“安全交接书”上签字认可。

六、检修阶段安全工作
 
检修阶段常常涉及电工作业、拆除作业、动火作业、动土作业、高处作业、焊接作业、吊装作业、进入设备内作业等,应严格执行各有关规定,以保证检修工作顺利进行。

1、动火作业
(1)固定动火区与禁火区。应根据工作需要,经使用单位提出申请,厂安全、防火部门登记审批,划定“固定动火区”,固定动火区以外一律为禁火区。
(2)动火作业及分类。在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等可能产生火焰、火花或赤热表面的临时性作业均属动火作业。动火作业分特殊动火、一级动火和二级动火3类。
(3)动火安全作业证制度① 在禁火区进行动火作业应办理“动火安全作业证”,严格履行申请、审核和批准手续。 “动火安全作业证”应清楚标明动火等级、动火有效日期、动火详细位置、工作内容、安全防火、动火监护人措施以及动火分析结果,审批签发动火证负责人必须确认无误方可签字。
② 动火作业人员要详细核对各项内容,如发现不符合安全规定,有权拒绝动火,并向单位防火部门报告。
③ 动火前,动火作业人员应将动火证交现场负责人检查,确认安全措施已落实无误后,方可按规定时间、地点、内容进行动火作业。
④ 动火地点或内容变更时,应重新办理审证手续;否则不得动火。
⑤ 高处进行动火作业和设备内动火作业时,同时还必须办理“高处安全作业证”和“设备内安全作业证”。(4)动火分析及标准① 取样要有代表性。
② 取样时间与动火作业的时间不得超过30min。
③ 动火分析标准:若使用测爆仪时被测气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限体积比的20%,若使用其他化学分析法,当被测气体或蒸气的爆炸下限大于或等于10%时,其浓度应小于1%;当爆炸下限小于10%而大于或等于4%时,其浓度应小于0.5%;当爆炸下限小于4%时,其浓度应小于0.2%
④ 进入设备内动火,同时还须分析测定空气中有毒有害气体和氧含量,有毒有害气体含量不得超过最高容许浓度,氧含量应为18~22%。
 
2、设备内作业
(1)设备内作业及其危险性。凡进入石油及化工生产区域的罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器等以及地下室、阴井、地坑、下水道或其他封闭场所内进行的作业称为设备内作业。
(2)设备内作业安全要点:① 设备内作业必须办理“设备内安全作业证”,并要严格履行审批手续。
② 进设备内作业前,必须将该设备与其他设备进行安全隔离(加盲板或拆除一段管线),并清洗、置换干净。
③ 在进入设备前30min必须取样分析,严格控制可燃气体、有毒气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入设备内作业。如在设备内作业时间长,至少每隔2h各分析一次。
④ 采取适当的通风措施,确保设备内空气良好流通。
⑤ 应有足够的照明,设备内照明电压应不大于36V,在潮湿、狭小容器内作业应小于等于12V,灯具及电动工具应符合防潮、防爆等安全要求。⑥ 进入有腐蚀、窒息、易燃易爆、有毒物料的设备内作业时,必须按规定佩戴合适的个体防护用品、器具。⑦ 在设备内动火,必须按规定办理动火证和履行规定的手续。
⑧ 设备内作业必须有专人监护,并与设备内作业人员保持有效的联系。
⑨ 在检修作业条件发生变化,并有可能危及作业人员安全时,必须立即撤出人员;若需要继续作业,必须重新办理进入设备内作业审批手续。
⑩ 作业完工后,经检修人、监护人与使用部门负责人共同检查设备内部,确认设备内无人员和工具、杂物后,方可封闭设备孔。以上工作处理好,即可为化工设备检修作业的顺利进行提供良好的作业环境,为确保检修作业的安全以及检修后设备的正常运转提供可靠保证。

化工装置开车丨遵循这些步骤就不难!

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 735 次浏览 • 2019-08-06 11:30 • 来自相关话题

一、设备、管道系统压力试验  (一)管道系统压力试验条件 1、安全阀已加盲板、爆破板已拆除并加盲板。 2、膨胀节已加约束装置。 3、弹簧支、吊架已锁定。 4、当以水为介质进行试验时,已确认或核算了有关结构的承受能力。 5、压力表已校验合格。 (二)应遵守下列规定 1、以空气和工艺介质进行压力试验,必须经生产、安全部门认可。 2、试验前确认试验系统已与无关系统进行了有效隔绝。 3、进行水压实验时,以洁净淡水作为试验介质,当系统中联接有奥氏不锈钢设备或管道时,水中氯离子含量不得超过0.0025%。 4、试验温度必须高于材料的脆性转化温度。 5、当在寒冷季节进行试验时,要有防冻措施。 6、钢质管道液压试验压力为设计压力的1.5倍;当设计温度高于试验温度时,试验压力应按两种温度下许用应力的比例折算,但不得超过材料的屈服强度。当以气体进行试验时,试验压力为设计压力的1.15倍。 7、当试验系统中设备的试验压力低于管道的试验压力且设备的试验压力不低于管道设计压力的115%时,管道系统可以按设备的试验压力进行试验。 8、当试验系统连有仅能承受压差的设备时,在升、降压过程中必须确保压差不超过规定值。 9、试验时,应缓慢升压。当以液体进行试验时,应在试验压力下稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。当以气体进行试验时,应首先以低于0.17Mpa(表压)的压力进行预试验,然后升压至设计压力的50%,其后逐步升至试验压力并稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。 10、试验结束后,应排尽水、气并做好复位工作。   二、设备、管道系统泄漏性试验   (一)输送有毒介质、可燃介质以及按设计规定必须进行泄漏性试验的其它介质时,必须进行泄漏性试验。 (二)泄漏性试验宜在管道清洗或吹扫合格后进行。 (三)当以空气进行压力试验时,可以结合泄漏性试验一并进行,但在管道清洗或吹扫合格后,需进行最终泄漏性试验,其检查重点为管道复位处。 (四)应遵守下列规定 1、试验压力不高于设计压力。 2、试验介质一般为空气。 3、真空系统泄漏性试验压力为0.01MPa(绝压)。 4、以设计文件指定的方法进行检查。   三、水冲洗   (一)压力试验合格,系统中的机械、仪表、阀门等已采取了保护措施,临时管道安装完毕,冲洗泵可正常运行,冲洗泵的入口安装了滤网后,才能进行水冲洗。 (二)冲洗工作如在严寒季节进行,必须进行有防冻、防滑措施。 (三)充水及排水时,管道系统应和大气相通。 (四)在上道工序的管道和机械冲洗合格前,冲洗水不得进入下道工序的机械。 (五)冲洗水应排入指定地点。 (六)在冲洗后应确保全部排水、排气管道畅通。   四、蒸汽吹扫 (一)蒸汽吹扫条件 1、管道系统压力试验合格。 2、按设计要求,预留管道接口和短节的位置,安装临时管道;管道安全标准应符合有关规范的要求 3、阀门、仪表、机械已采取有效的保护措施。 4、确认管道系统上及其附近无可燃物,对邻近输送可燃物的管道已做了有效的隔离,确保当可燃物泄漏时不致引起火灾。 5、供汽系统已能正常运行,汽量可以保证吹扫使用的需要。 6、禁区周围已安设了围栏,并具有醒目的标志。 7、试车人员已按规定防护着装,并已佩戴了防震耳罩。 (二)应遵守下列规定 1、未考虑膨胀的管道系统严禁用蒸汽吹扫。 2、蒸汽吹扫前先进行暖管,打开全部导淋管,排净冷凝水,防止水锤。 3、吹扫时逐根吹遍导淋管。 4、对复位工作严格检查,确认管道系统已全部复原,管道和机械连接处必须按规定的标准自由对中。 5、吹扫要有降噪音防护措施。   五、化学清洗   (一)管道系统内部无杂物和油渍。 (二)化学清洗药液经质检部门分析符合标准要求,确认可用于待洗系统。 (三)具有化学清洗流程图和盲板位置图。 (四)化学清洗所需设施、热源、药品、分析仪器、工具等已备齐。 (五)化学清洗人员已按防护规定着装,配戴防护用品。 (六)化学清洗后的管道系统如暂时不能投用,应以惰性气进行保护。 (七)污水必须经过处理,达到环保要求才能排放。 六、空气吹扫   (一)直径大于600mm的管道宜以人工进行清扫。 (二)系统压力试验合格,对系统中的机械、仪表、阀门等已采取了有效的保护措施。 (三)盲板位置已确认,气源有保证;吹扫忌油管道时,空气中不得含油。 (四)吹扫后的复位工作应进行严格的检查。 (五)吹扫要有遮挡、警示、防止停留、防噪等措施。   七、循环水系统预膜   (一)循环水系统预膜条件 1、系统经水冲洗合格。 2、循环水系统联动试车合格。 3、药液经试验证实适用于现场水质,成膜效果良好,腐蚀性低于设计规定。 4、在系统中已按规定设置了观察预膜状况的试片。 5、已采取了处理废液的有效措施。 (二)应遵守下列规定 1、预膜工作应避开寒冷季节,如不能必须有防冻措施。 2、系统的预膜工作应一次完成,不得在系统中留有未预膜的管道和设备。 3、预膜后应按时按量投药,使系统处于保膜状态。   八、系统置换   (一)惰性气体置换 在试车系统通入可燃性气体前,必须以惰性气体置换空气,再以可燃性气体置换惰性气体。在停车检修前必须以惰性气体置换系统中的可燃性气体,再以空气置换惰性气体,注意有毒有害固、液体置换处理。 (二)系统置换条件 1、已标明放空点、分析点和盲板位置的置换流程图。 2、取样分析人员已就位,分析仪器、药品已备齐。 3、惰性气体可以满足置换工作的需要。 (三)应遵守下列规定 1、惰性气体中氧含量不得高于安全标准。 2、确认盲板的数量、质量、安装部位合格。 3、置换时应注意系统中死角,需要时可采取反复升压、卸压的方法以稀释置换气体。 4、当管道系统连有气柜时,应将气柜反复起落三次以置换尽环形水封中的气体。 5、置换工作应按先主管,后支管的顺序依次连续进行。 6、分析人员取样时应注意风向及放空管道的高度和方向,严防中毒。 7、分析数据以连续三次合格为准,并经生产、技术、安全负责人员签字确认。 8、置换完毕,惰性气体管线与系统采取有效措施隔离。 (四)合格标准 1、以惰性气置换可燃性气体时,置换后气体中可燃性气体成份不得高于0.5%。 2、以可燃性气体置换惰性气体时,置换后的气体中氧含量不得超过0.5%。 3、以惰性气体置换空气时,置换后的气体中氧含量不得高于1%,如置换后直接输入可燃、易爆的介质,则要求置换后的气体中氧含量不得高于0.5%。 4、以空气置换情性气时,置换后的气体中氧含量不得低于20%。   九、一般电动机器试车   (一)一般电动机器试车条件 1、与机器试车有关的管道及设备已吹扫或清洗合格。 2、机器入口处按规定设置了滤网(器)。 3、压力润滑密封油管道及设备经油洗合格,并经过试运转。 4、电机及机器的保护性连锁、预警、指示、自控装置已调试合格。 5、安全阀调试合格 6、电机转动方向已核查、电机接地合格。 7、设备保护罩已安装。 (二)应遵守下列规定 1、试车介质应执行设计文件的规定,若无特殊规定,泵、搅拌器宜以水为介质,压缩机、风机宜以空气或氮气为介质。 2、低温泵不宜以水,作为试车介质,否则必须在试车后将水排净,彻底吹干、干燥并经检查确认合格。 3、当试车介质的比重大于设计介质的比重时,试车时应注意电机的电流,勿使其超过规定。 4、试车前必须盘车。 5、电机试车合格后,机器方可试车。 6、机器一般应先进行无负荷试车,然后带负荷试车。 7、试车时应注意检查轴承(瓦)和填料的温度、机器振动情况、电流大小、出口压力及滤网。 8、仪表指示、报警、自控、连锁应准确、可靠。   十、塔、器内件的充填   (一)塔、器内件充填条件 1、塔、器系统压力试验合格。 2、塔、器等内部洁净,无杂物,防腐处理后的设备内部有毒可燃物质浓度符合相关标准。 3、具有衬里的塔、器,其衬里检查合格。 4、人孔、放空管均已打开,塔、器内通风良好。 5、填料已清洗干净。 6、充填用具已齐备。 7、已办理进入受限空间作业证。 (二)应遵守下列规定 1、进入塔器的人员不得携带与填充工作无关的物件。 2、进入塔器的人员应按规定着装并佩带防护用具,指派专人监护。 3、不合格的内件和混有杂物的填料不得安装。 4、安装塔板时,安装人员应站在梁上。 5、分布器、塔板及其附件等安装和填料的排列皆应按设计文件的规定严格执行,由专业技术人员复核并记录存档。 6、塔、器封闭前,应将随身携带的工具、多余物件全部清理干净,封闭后应进行泄漏性试验。 十一、催化剂、分子筛等的充填   (一)催化剂、分子筛等充填条件 1、催化剂的品种、规格、数量符合设计要求,且保管状态良好。 2、反应器及有关系统压力试验合格。 3、具有耐热衬里的反应器经烘炉合格。 4、反应器内部清洁、干燥。 5、充填用具及各项设施皆已齐备。 6、已办理进入受限空间作业证。 (二)应遵守下列规定 1、进入反应器的人员不得携带与充填工作无关的物件。 2、充填催化剂时,必须指定专人监护。 3、充填人员必须按规定着装、佩带防护面具。 4、不合格的催化剂(粉碎、破碎等)不得装入器内。 5、充填时,催化剂的自由落度不得超过0.5米。 6、充填人员不得直接站在催化剂上。 7、充填工作应严格按照充填方案的规定进行。 8、应对并联的反应器检查压力降,确保气流分布均匀。 9、对于预还原催化剂在充填后以惰性气体进行保护,并指派专人监测催化剂的温度变化。 10、反应器复位后应进行泄漏性试验。   十二、热交换器的再检查   (一)热交换器运抵现场后必须重新进行泄漏性试验,当有规定时还应进行抽芯检查。 (二)试验用水或化学药品应满足试验需要。 (三)试验时应在管间注水、充压、重点检查涨口或焊口处,控制在正常范围内。 (四)如管内发现泄漏,应进行抽芯检查。 (五)如按规定需以氨或其他介质进行检查时,应按特殊规定执。 (六)检查后,应排净积水并以空气吹干。   十三、仪表系统调试 (一)仪表系统调试前条件 1、仪表空气站,具备正常运行条件,仪表空气管道系统已吹扫合格。 2、控制室的空调、不间断电源能正常使用。 3、变送器、指示记录仪表、连锁及报警的发讯开关、调节阀以及盘装、架装仪表等的单体调校已完成。 4、自动控制系统调节器的有关参数已预置,前馈控制参数、比率值及各种校正的比率偏置系统已按有关数据进行计算和预置。 5、各类模拟信号发生装置、测试仪器、标准样气、通讯工具等已齐备。 6、全部现场仪表及调节阀均处于投用状态。 7、对涉及(一重大、两重点)关键装置、重点岗位,要先对自动连锁、报警系统进行分别调试,确保完好。 (二)应遵守下列规定 1、检测和自动控制系统在与机械联试前,应先进行模拟调试,即在变送器处输入模拟信号,在操作台或二次仪表上检查调整其输入处理控制手动及自动切换和输出处理的全部功能。 2、连锁和报警系统在与机械联试前应先进行模拟调试,即在发讯开关处输入模拟信号,检查其逻辑正确和动作情况,并调整至合格为止。 3、在与机械联试调校仪表时,仪表、电气、工艺操作人员必须密切配合互相协作。 4、对首次试车或在负荷下暂时不能投用的联锁装置,经建设(生产)单位同意,可暂时切除,但应保留报警装置。 5、化工投料试车前,应对前馈控制、比率控制以及含有校正器的控制系统,根据负荷量及实际物料成分,重新整定各项参数。   十四、电气系统调试   (一)电气系统调试前条件 1、隔离开关、负荷开关、高压断路器、绝缘材料、变压器、互感器、硅整流器等已调试合格。 2、继电保护系统及二次回路的绝缘电阻已经耐压试验和调整。 3、具备高压电气绝缘油的试验报告。 4、具备蓄电池充、放电记录曲线及电解液化验报告。 5、具备防雷、保护接地电阻的测试记录。 6、具备电机、电缆的试验合格记录。 7、具备连锁保护试验合格记录。 (二)应遵守下列规定 1、供配电人员必须按制度上岗,严格执行操作制度。 2、变、配电所在受电前必须按系统对继电保护装置、自动重合闸装置、报警及预相系统进行模拟试验。 3、对可编程逻辑控制器的保护装置应逐项模拟连锁及报警参数,应验证其逻辑的正报警值的正确性。 4、应进行事故电源系统的试车和确认。 5、应按照规定的停送电程序操作。 6、送电前应进行电气系统验收。   十五、关键设备试车应具备以下条件   (一)系统管道耐压试验和热交换设备气密试验合格。 (二)工艺和蒸汽管道吹扫或清洗合格。 (三)动设备润滑油、密封油、控制油系统清洗合格。 (四)安全阀调试合格并已铅封。 (五)同试车相关的电气、仪表、自动连锁控制、报警系统、计算机等调试联校合格。 (六)试车所需动力、仪表空气、循环水、脱盐水及其它介质已到位。 (七)试车方案已批准,指挥、操作、保运人员到位。测试仪表、工具、防护用品、记录表格准备齐全。 (八)试车设备和与其相连系统已完全隔离。 (九)试车区域已划定,有关人员凭证进入。 (十)试车技术指标确定。 查看全部
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一、设备、管道系统压力试验
 (一)管道系统压力试验条件
1、安全阀已加盲板、爆破板已拆除并加盲板。
2、膨胀节已加约束装置。
3、弹簧支、吊架已锁定。
4、当以水为介质进行试验时,已确认或核算了有关结构的承受能力。
5、压力表已校验合格。
(二)应遵守下列规定
1、以空气和工艺介质进行压力试验,必须经生产、安全部门认可。
2、试验前确认试验系统已与无关系统进行了有效隔绝。
3、进行水压实验时,以洁净淡水作为试验介质,当系统中联接有奥氏不锈钢设备或管道时,水中氯离子含量不得超过0.0025%。
4、试验温度必须高于材料的脆性转化温度。
5、当在寒冷季节进行试验时,要有防冻措施。
6、钢质管道液压试验压力为设计压力的1.5倍;当设计温度高于试验温度时,试验压力应按两种温度下许用应力的比例折算,但不得超过材料的屈服强度。当以气体进行试验时,试验压力为设计压力的1.15倍。
7、当试验系统中设备的试验压力低于管道的试验压力且设备的试验压力不低于管道设计压力的115%时,管道系统可以按设备的试验压力进行试验。
8、当试验系统连有仅能承受压差的设备时,在升、降压过程中必须确保压差不超过规定值。
9、试验时,应缓慢升压。当以液体进行试验时,应在试验压力下稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。当以气体进行试验时,应首先以低于0.17Mpa(表压)的压力进行预试验,然后升压至设计压力的50%,其后逐步升至试验压力并稳压10分钟,然后降至设计压力查漏。
10、试验结束后,应排尽水、气并做好复位工作。
 
二、设备、管道系统泄漏性试验
 
(一)输送有毒介质、可燃介质以及按设计规定必须进行泄漏性试验的其它介质时,必须进行泄漏性试验。
(二)泄漏性试验宜在管道清洗或吹扫合格后进行。
(三)当以空气进行压力试验时,可以结合泄漏性试验一并进行,但在管道清洗或吹扫合格后,需进行最终泄漏性试验,其检查重点为管道复位处。
(四)应遵守下列规定
1、试验压力不高于设计压力。
2、试验介质一般为空气。
3、真空系统泄漏性试验压力为0.01MPa(绝压)。
4、以设计文件指定的方法进行检查。
 
三、水冲洗
 
(一)压力试验合格,系统中的机械、仪表、阀门等已采取了保护措施,临时管道安装完毕,冲洗泵可正常运行,冲洗泵的入口安装了滤网后,才能进行水冲洗。
(二)冲洗工作如在严寒季节进行,必须进行有防冻、防滑措施。
(三)充水及排水时,管道系统应和大气相通。
(四)在上道工序的管道和机械冲洗合格前,冲洗水不得进入下道工序的机械。
(五)冲洗水应排入指定地点。
(六)在冲洗后应确保全部排水、排气管道畅通。
 
四、蒸汽吹扫

(一)蒸汽吹扫条件
1、管道系统压力试验合格。
2、按设计要求,预留管道接口和短节的位置,安装临时管道;管道安全标准应符合有关规范的要求
3、阀门、仪表、机械已采取有效的保护措施。
4、确认管道系统上及其附近无可燃物,对邻近输送可燃物的管道已做了有效的隔离,确保当可燃物泄漏时不致引起火灾。
5、供汽系统已能正常运行,汽量可以保证吹扫使用的需要。
6、禁区周围已安设了围栏,并具有醒目的标志。
7、试车人员已按规定防护着装,并已佩戴了防震耳罩。
(二)应遵守下列规定
1、未考虑膨胀的管道系统严禁用蒸汽吹扫。
2、蒸汽吹扫前先进行暖管,打开全部导淋管,排净冷凝水,防止水锤。
3、吹扫时逐根吹遍导淋管。
4、对复位工作严格检查,确认管道系统已全部复原,管道和机械连接处必须按规定的标准自由对中。
5、吹扫要有降噪音防护措施。
 
五、化学清洗
 
(一)管道系统内部无杂物和油渍。
(二)化学清洗药液经质检部门分析符合标准要求,确认可用于待洗系统。
(三)具有化学清洗流程图和盲板位置图。
(四)化学清洗所需设施、热源、药品、分析仪器、工具等已备齐。
(五)化学清洗人员已按防护规定着装,配戴防护用品。
(六)化学清洗后的管道系统如暂时不能投用,应以惰性气进行保护。
(七)污水必须经过处理,达到环保要求才能排放。
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六、空气吹扫
 
(一)直径大于600mm的管道宜以人工进行清扫。
(二)系统压力试验合格,对系统中的机械、仪表、阀门等已采取了有效的保护措施。
(三)盲板位置已确认,气源有保证;吹扫忌油管道时,空气中不得含油。
(四)吹扫后的复位工作应进行严格的检查。
(五)吹扫要有遮挡、警示、防止停留、防噪等措施。
 
七、循环水系统预膜
 
(一)循环水系统预膜条件
1、系统经水冲洗合格。
2、循环水系统联动试车合格。
3、药液经试验证实适用于现场水质,成膜效果良好,腐蚀性低于设计规定。
4、在系统中已按规定设置了观察预膜状况的试片。
5、已采取了处理废液的有效措施。
(二)应遵守下列规定
1、预膜工作应避开寒冷季节,如不能必须有防冻措施。
2、系统的预膜工作应一次完成,不得在系统中留有未预膜的管道和设备。
3、预膜后应按时按量投药,使系统处于保膜状态。
 
八、系统置换
 
(一)惰性气体置换
在试车系统通入可燃性气体前,必须以惰性气体置换空气,再以可燃性气体置换惰性气体。在停车检修前必须以惰性气体置换系统中的可燃性气体,再以空气置换惰性气体,注意有毒有害固、液体置换处理。
(二)系统置换条件
1、已标明放空点、分析点和盲板位置的置换流程图。
2、取样分析人员已就位,分析仪器、药品已备齐。
3、惰性气体可以满足置换工作的需要。
(三)应遵守下列规定
1、惰性气体中氧含量不得高于安全标准。
2、确认盲板的数量、质量、安装部位合格。
3、置换时应注意系统中死角,需要时可采取反复升压、卸压的方法以稀释置换气体。
4、当管道系统连有气柜时,应将气柜反复起落三次以置换尽环形水封中的气体。
5、置换工作应按先主管,后支管的顺序依次连续进行。
6、分析人员取样时应注意风向及放空管道的高度和方向,严防中毒。
7、分析数据以连续三次合格为准,并经生产、技术、安全负责人员签字确认。
8、置换完毕,惰性气体管线与系统采取有效措施隔离。
(四)合格标准
1、以惰性气置换可燃性气体时,置换后气体中可燃性气体成份不得高于0.5%。
2、以可燃性气体置换惰性气体时,置换后的气体中氧含量不得超过0.5%。
3、以惰性气体置换空气时,置换后的气体中氧含量不得高于1%,如置换后直接输入可燃、易爆的介质,则要求置换后的气体中氧含量不得高于0.5%。
4、以空气置换情性气时,置换后的气体中氧含量不得低于20%。
 
九、一般电动机器试车
 
(一)一般电动机器试车条件
1、与机器试车有关的管道及设备已吹扫或清洗合格。
2、机器入口处按规定设置了滤网(器)。
3、压力润滑密封油管道及设备经油洗合格,并经过试运转。
4、电机及机器的保护性连锁、预警、指示、自控装置已调试合格。
5、安全阀调试合格
6、电机转动方向已核查、电机接地合格。
7、设备保护罩已安装。
(二)应遵守下列规定
1、试车介质应执行设计文件的规定,若无特殊规定,泵、搅拌器宜以水为介质,压缩机、风机宜以空气或氮气为介质。
2、低温泵不宜以水,作为试车介质,否则必须在试车后将水排净,彻底吹干、干燥并经检查确认合格。
3、当试车介质的比重大于设计介质的比重时,试车时应注意电机的电流,勿使其超过规定。
4、试车前必须盘车。
5、电机试车合格后,机器方可试车。
6、机器一般应先进行无负荷试车,然后带负荷试车。
7、试车时应注意检查轴承(瓦)和填料的温度、机器振动情况、电流大小、出口压力及滤网。
8、仪表指示、报警、自控、连锁应准确、可靠。
 
十、塔、器内件的充填
 
(一)塔、器内件充填条件
1、塔、器系统压力试验合格。
2、塔、器等内部洁净,无杂物,防腐处理后的设备内部有毒可燃物质浓度符合相关标准。
3、具有衬里的塔、器,其衬里检查合格。
4、人孔、放空管均已打开,塔、器内通风良好。
5、填料已清洗干净。
6、充填用具已齐备。
7、已办理进入受限空间作业证。
(二)应遵守下列规定
1、进入塔器的人员不得携带与填充工作无关的物件。
2、进入塔器的人员应按规定着装并佩带防护用具,指派专人监护。
3、不合格的内件和混有杂物的填料不得安装。
4、安装塔板时,安装人员应站在梁上。
5、分布器、塔板及其附件等安装和填料的排列皆应按设计文件的规定严格执行,由专业技术人员复核并记录存档。
6、塔、器封闭前,应将随身携带的工具、多余物件全部清理干净,封闭后应进行泄漏性试验。
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十一、催化剂、分子筛等的充填
 
(一)催化剂、分子筛等充填条件
1、催化剂的品种、规格、数量符合设计要求,且保管状态良好。
2、反应器及有关系统压力试验合格。
3、具有耐热衬里的反应器经烘炉合格。
4、反应器内部清洁、干燥。
5、充填用具及各项设施皆已齐备。
6、已办理进入受限空间作业证。
(二)应遵守下列规定
1、进入反应器的人员不得携带与充填工作无关的物件。
2、充填催化剂时,必须指定专人监护。
3、充填人员必须按规定着装、佩带防护面具。
4、不合格的催化剂(粉碎、破碎等)不得装入器内。
5、充填时,催化剂的自由落度不得超过0.5米。
6、充填人员不得直接站在催化剂上。
7、充填工作应严格按照充填方案的规定进行。
8、应对并联的反应器检查压力降,确保气流分布均匀。
9、对于预还原催化剂在充填后以惰性气体进行保护,并指派专人监测催化剂的温度变化。
10、反应器复位后应进行泄漏性试验。
 
十二、热交换器的再检查
 
(一)热交换器运抵现场后必须重新进行泄漏性试验,当有规定时还应进行抽芯检查。
(二)试验用水或化学药品应满足试验需要。
(三)试验时应在管间注水、充压、重点检查涨口或焊口处,控制在正常范围内。
(四)如管内发现泄漏,应进行抽芯检查。
(五)如按规定需以氨或其他介质进行检查时,应按特殊规定执。
(六)检查后,应排净积水并以空气吹干。
 
十三、仪表系统调试

(一)仪表系统调试前条件
1、仪表空气站,具备正常运行条件,仪表空气管道系统已吹扫合格。
2、控制室的空调、不间断电源能正常使用。
3、变送器、指示记录仪表、连锁及报警的发讯开关、调节阀以及盘装、架装仪表等的单体调校已完成。
4、自动控制系统调节器的有关参数已预置,前馈控制参数、比率值及各种校正的比率偏置系统已按有关数据进行计算和预置。
5、各类模拟信号发生装置、测试仪器、标准样气、通讯工具等已齐备。
6、全部现场仪表及调节阀均处于投用状态。
7、对涉及(一重大、两重点)关键装置、重点岗位,要先对自动连锁、报警系统进行分别调试,确保完好。
(二)应遵守下列规定
1、检测和自动控制系统在与机械联试前,应先进行模拟调试,即在变送器处输入模拟信号,在操作台或二次仪表上检查调整其输入处理控制手动及自动切换和输出处理的全部功能。
2、连锁和报警系统在与机械联试前应先进行模拟调试,即在发讯开关处输入模拟信号,检查其逻辑正确和动作情况,并调整至合格为止。
3、在与机械联试调校仪表时,仪表、电气、工艺操作人员必须密切配合互相协作。
4、对首次试车或在负荷下暂时不能投用的联锁装置,经建设(生产)单位同意,可暂时切除,但应保留报警装置。
5、化工投料试车前,应对前馈控制、比率控制以及含有校正器的控制系统,根据负荷量及实际物料成分,重新整定各项参数。
 
十四、电气系统调试
 
(一)电气系统调试前条件
1、隔离开关、负荷开关、高压断路器、绝缘材料、变压器、互感器、硅整流器等已调试合格。
2、继电保护系统及二次回路的绝缘电阻已经耐压试验和调整。
3、具备高压电气绝缘油的试验报告。
4、具备蓄电池充、放电记录曲线及电解液化验报告。
5、具备防雷、保护接地电阻的测试记录。
6、具备电机、电缆的试验合格记录。
7、具备连锁保护试验合格记录。
(二)应遵守下列规定
1、供配电人员必须按制度上岗,严格执行操作制度。
2、变、配电所在受电前必须按系统对继电保护装置、自动重合闸装置、报警及预相系统进行模拟试验。
3、对可编程逻辑控制器的保护装置应逐项模拟连锁及报警参数,应验证其逻辑的正报警值的正确性。
4、应进行事故电源系统的试车和确认。
5、应按照规定的停送电程序操作。
6、送电前应进行电气系统验收。
 
十五、关键设备试车应具备以下条件
 
(一)系统管道耐压试验和热交换设备气密试验合格。
(二)工艺和蒸汽管道吹扫或清洗合格。
(三)动设备润滑油、密封油、控制油系统清洗合格。
(四)安全阀调试合格并已铅封。
(五)同试车相关的电气、仪表、自动连锁控制、报警系统、计算机等调试联校合格。
(六)试车所需动力、仪表空气、循环水、脱盐水及其它介质已到位。
(七)试车方案已批准,指挥、操作、保运人员到位。测试仪表、工具、防护用品、记录表格准备齐全。
(八)试车设备和与其相连系统已完全隔离。
(九)试车区域已划定,有关人员凭证进入。
(十)试车技术指标确定。

从火灾爆炸事故分析石油化工管道的安全问题

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从7种化工管道火灾爆炸事故类型来谈谈安全问题 管道泄漏引起火灾爆炸 石油化工管道大多输送易燃易爆介质,管道破裂泄漏时极易导致火灾和爆炸事故。 1、管道发生破裂泄漏的部位有哪些? 与设备连接的焊缝处;阀门密封垫片处;管段的变径和弯头处;管道阀门、法兰、长期接触腐蚀性介质的管段;输送机械等。 2、管道泄露的因素有哪些? 管道质量因素 设计不合理;管道的结构、管件与阀门的连接不合理;材料本身有缺陷;材料加工不良等。 管道工艺因素 管道中流动的介质冲击与磨损;腐蚀性介质的腐蚀;管道老化变质;高压物料进入低压管道发生破裂等。 外来因素 外来飞行物、狂风等歪理的冲击;设备与机器的震动;施工造成呢个破坏;地震、地基下沉等。 操作失误因素 错误操作阀门;超温、超压、超速、超负荷运转;比吉斯维修;设备带病运转等。   管道内形成爆炸性混合物 以下几种情况容易造成管道爆炸: 1、在停车检修和开车时,未对管道进行置换,或采用非惰性气体置换,或置换不彻底,空气混入管道内,形成爆炸性混合物; 2、检修时在管道(特别是高压管道)上未堵盲板,致使空气与可燃气体混合;负压管道吸入空气; 3、操作阀门有误使管道中漏入空气,或使可燃气体与助燃气体混合,遇引火源即发生爆炸。   管道内超压爆炸 反应容器的操作失误或反应发生异常,管道内就容易发生超压爆炸。 造成管道内超压爆炸的原因有: 由于管道内的聚合或分解反应,产生异常压力,导致管道胀裂或者爆炸。 例如乙烯在含有过氧化物催化剂的管道内聚合或者分解。 连续排放流体的管道,尤其是排放气态物料的工艺管线,因输送速度降低等因素会导致设备内的物料不能及时排出,从而使设备发生超压爆炸事故。高压系统的物料倒流入低压管道,造成压力增加。 管道内堵塞爆炸 管道内堵塞爆炸的原因有哪些? 输送低温液体或含水介质的管道,在低温环境条件下极易发生结冰“冻堵”,尤其是间歇使用的管道。输送粘性或者湿度较高的粉状、颗粒状物料;管道设计或安装不合理;物料夹杂过大的碎块等都容易造成管道堵塞。 操作不当使管道前方的阀门未开启或阀门损坏卡死,或接受物料的容器已经满负荷,或流速过慢,突然停车等都会使物料沉积,发生堵塞。   发生自燃火灾 1、管道内结焦、积炭,在高温高压下易自燃,引起燃烧或爆炸。 在加工含硫原料油炼油厂的高压管线时,设备停用后打开,以及维修之前,硫化亚铁与空气接触,就会迅速发生自燃。 2、管道内介质温度为超过自燃点的物质,泄漏出来与空气接触便会自燃。   具有多种引火源 1、启闭管道阀门时,阀瓣与阀座的冲击、挤压,可成为冲击引火源。 2、阀门在高低压段之间突然打开时,低压段气体急剧压缩局部温度上升,形成绝热压缩引火源。 3、物料在高速流动的过程中,物料与管壁、物料之间发生碰撞和摩擦,极易带上静电,产生火花。 4、危险物料输送管道周围具有摩擦撞击、明火、高温热体、电火花、雷击等多种外部点火源。 5、可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会产生静电,成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。   易成火灾蔓延的通道 1、由于管道连接着各种设备,管道发生火灾,不但影响管道系统的正常运行,而且还会使整个生产系统发生连锁反应,事故迅速蔓延和扩大,特别是管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。 2、在管道中传播的爆炸,一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变,对生产设备、厂房等建筑物造成严重的破坏。 查看全部
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从7种化工管道火灾爆炸事故类型来谈谈安全问题

管道泄漏引起火灾爆炸
石油化工管道大多输送易燃易爆介质,管道破裂泄漏时极易导致火灾和爆炸事故。
1、管道发生破裂泄漏的部位有哪些?
与设备连接的焊缝处;阀门密封垫片处;管段的变径和弯头处;管道阀门、法兰、长期接触腐蚀性介质的管段;输送机械等。
2、管道泄露的因素有哪些?
  • 管道质量因素

设计不合理;管道的结构、管件与阀门的连接不合理;材料本身有缺陷;材料加工不良等。
  • 管道工艺因素

管道中流动的介质冲击与磨损;腐蚀性介质的腐蚀;管道老化变质;高压物料进入低压管道发生破裂等。
  • 外来因素

外来飞行物、狂风等歪理的冲击;设备与机器的震动;施工造成呢个破坏;地震、地基下沉等。
  • 操作失误因素

错误操作阀门;超温、超压、超速、超负荷运转;比吉斯维修;设备带病运转等。
 
管道内形成爆炸性混合物
以下几种情况容易造成管道爆炸:
1、在停车检修和开车时,未对管道进行置换,或采用非惰性气体置换,或置换不彻底,空气混入管道内,形成爆炸性混合物;
2、检修时在管道(特别是高压管道)上未堵盲板,致使空气与可燃气体混合;负压管道吸入空气;
3、操作阀门有误使管道中漏入空气,或使可燃气体与助燃气体混合,遇引火源即发生爆炸。
 
管道内超压爆炸
反应容器的操作失误或反应发生异常,管道内就容易发生超压爆炸。
造成管道内超压爆炸的原因有:
  • 由于管道内的聚合或分解反应,产生异常压力,导致管道胀裂或者爆炸。

例如乙烯在含有过氧化物催化剂的管道内聚合或者分解。
  • 连续排放流体的管道,尤其是排放气态物料的工艺管线,因输送速度降低等因素会导致设备内的物料不能及时排出,从而使设备发生超压爆炸事故。
  • 高压系统的物料倒流入低压管道,造成压力增加。

图2.jpg

管道内堵塞爆炸
管道内堵塞爆炸的原因有哪些?
  • 输送低温液体或含水介质的管道,在低温环境条件下极易发生结冰“冻堵”,尤其是间歇使用的管道。
  • 输送粘性或者湿度较高的粉状、颗粒状物料;管道设计或安装不合理;物料夹杂过大的碎块等都容易造成管道堵塞。

  • 操作不当使管道前方的阀门未开启或阀门损坏卡死,或接受物料的容器已经满负荷,或流速过慢,突然停车等都会使物料沉积,发生堵塞。

 
发生自燃火灾
1、管道内结焦、积炭,在高温高压下易自燃,引起燃烧或爆炸。
在加工含硫原料油炼油厂的高压管线时,设备停用后打开,以及维修之前,硫化亚铁与空气接触,就会迅速发生自燃。
2、管道内介质温度为超过自燃点的物质,泄漏出来与空气接触便会自燃。
 
具有多种引火源
1、启闭管道阀门时,阀瓣与阀座的冲击、挤压,可成为冲击引火源。
2、阀门在高低压段之间突然打开时,低压段气体急剧压缩局部温度上升,形成绝热压缩引火源。
3、物料在高速流动的过程中,物料与管壁、物料之间发生碰撞和摩擦,极易带上静电,产生火花。
4、危险物料输送管道周围具有摩擦撞击、明火、高温热体、电火花、雷击等多种外部点火源。
5、可燃物料从管道破裂处或密封不严处高速喷出时会产生静电,成为泄漏的可燃物料或周围可燃物的引火源。
 
易成火灾蔓延的通道
1、由于管道连接着各种设备,管道发生火灾,不但影响管道系统的正常运行,而且还会使整个生产系统发生连锁反应,事故迅速蔓延和扩大,特别是管内介质有毒时,对人的生命威胁更大。
2、在管道中传播的爆炸,一定条件下会发生由爆燃向爆轰的转变,对生产设备、厂房等建筑物造成严重的破坏。

我国未来应发展哪些化工新材料?

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 699 次浏览 • 2019-07-29 10:18 • 来自相关话题

化工新材料是指通过化学合成的手段生产的新材料,以及部分以化学合成的化工新材料为基础通过二次加工生产的复合材料。作为我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中重点关注的基础原材料,化工新材料目前正受到越来越多的重视。在近日召开的"2019年中国化工新材料产业发展战略研讨会"上,与会专家指出了我国化工新材料产业存在的问题,并提出了未来应重点关注的几个发展方向。 存在的问题 由于起步较晚,工业基础薄弱,不发达国家相比差距明显,我国化工新材料领域产业化核心技术水平较发达国家落后10~15年。目前化工新材料仍然是我国石化行业中为数不多的因技术问题无法满足国内需求的行业之一。  01 | 企业规模小,研发能力弱,导致产品品种少、生产规模小 由于我国化工新材料研究起步晚,加上自主创新能力不强,许多关键技术尚未突破。尤其在高端领域严重依赖进口产品,同时我国化工新材料还普遍存在着品种单一,通用牌号较多,专用、特种等高性能牌号品种缺乏的问题。总体看,我国化工新材料领域的技术和产品以跟踪仿制为多,自主创新的少。我国已完成产业化和中试的化工新材料上千种产品中,目前只有聚酰胺1212(PA1212)等极少数产品为世界首创。 02 | 工程转化能力薄弱、制约了科技成果产业化 我国开展研究的大多是高校和科研机构,普遍存在工程转化能力薄弱的问题。如PA11,对位芳纶,碳纤维,聚碳酸酯。我国早于上世纪80年代就开始产业化研究,但至今仍无法拿出能和国际先进水平竞争的,具有自主知识产权的工业化产品。 03 | 应用技术研究落后、产品开发缺乏主动性 国内化工新材料企业普遍缺乏对产品的应用研究,对产品应用领域的开拓不够重视,造成我国化工新材料产品的应用研究滞后,深加工技术落后,应用市场开发较弱,关联行业之间缺乏沟通、交流,更谈不上实质意义上的合作开发。研发的目标多是下游行业提出需求,化工新材料生产研发企业再根据需求来生产满足合乎用户要求的产品,缺乏主动性。 04 | 部分产品盲目投资突出、造成大量资金浪费,资源紧张 我国化工新材料整体技术落后,少数技术较成熟甚至不成熟的产品却面临着盲目投资的问题。由于产能过大,导致企业开工率不足,造成大量资金浪费,内部竞争加剧,产品利润率下降,资源供应出现紧张。 05 | 美中贸易摩擦加剧了我国化工新材料发展的困难 美中贸易发生争端后,化工新材料产品和技术进入中国的难度显然会增大。尤其涉及高精尖的技术,美国会加大控制力度,限制甚至禁止向中国出口。这又为我国化工新材料创新发展带来了巨大挑战,同时也为我国自主发展化工新材料技术带来了机遇。 需要重点发展的方向 1、高端聚烯烃 未来五年发展方向和重点: 01 | 通过催化剂和关键配套原料技术的突破,降低生产成本,推动己烯-1/辛烯-1等α烯烃共聚聚乙烯、茂金属聚乙烯等已有一定产业化基础的产品进一步提升规模、提高自给率,推动茂金属聚丙烯实现工业化批量生产。 02 | 大力提升超高分子量聚乙烯、聚丁烯-1等国内产能规模较大,但国内开工率显著不足而产品仍大量进口,结构性矛盾较为突出的特种聚烯烃工艺水平和产品质量,争取产品质量稳定性和关键参数接近或达到进口同类产品水平。 03 | 加大研发投入,推动POE弹性体、EVOH、COC/COP等目前工业化生产尚处于空白的产品在现有研发基础上加快实现工业化突破,打破垄断。 04 | 重视利用创新产品引领消费市场升级;注重细分市场领域研究。 2、工程塑料 未来五年发展方向和重点:   提升工程塑料生产水平 01 |采用自主开发或引进技术适度建设聚碳酸酯项目,提高国内自给率; 02 | 提高聚甲醛、PBT、PMMA等已有产品的质量水平; 03 | 提升聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮等已产业化特种工程塑料的生产规模; 04 | 促进一批国内目前尚属空白的特种工程塑料实现产业化,如PEEN(聚芳醚醚腈)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)、特种尼龙、生物基尼龙。   消除关键配套原料供应瓶颈 01 | 优化CHDM生产技术,并扩大规模; 02 | 推进己二腈技术国产化,促进聚酰胺66发展; 03 | 扩大戊二胺、1,3-丙二醇等生物基材料的关键配套原料,并降低成本。   加强塑料改性、塑料合金技术开发 提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比。特别是应对汽车轻量化、节能环保的要求,加强汽车改性塑料开发。 3、高性能合成橡胶 未来五年发展方向和重点: 01 | 提升传统大宗胶种的质量,发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶; 02 | 重点发展溴化丁基、氢化丁腈、羧基丁苯、羧基丁腈、氟橡胶等具有特殊性能的橡胶; 03 | 加快发展氢化苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类等热塑性弹性体及其共混复合弹性体等; 04 | 提高异戊橡胶产品质量,降低生产成本,实现替代天然橡胶; 05 | 在有条件的地区适度发展杜仲胶、蒲公英、银胶菊等非传统天然橡胶; 06 | 探索不同橡胶品种的共交联技术,通过发展复合橡胶提高橡胶材料的性价比 4、高性能纤维 未来五年发展方向和重点: 01 | 重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)等高端产品。 02 | 经济规模装置,降低生产成本。实现拉伸强度大于5500MPa的碳纤维产品量产。 03 | 加快系列化产品、差别化产品开发。加快配套助剂的国产化生产和性能提升。 04 | "以应用促发展",重视下游应用市场的开发及培育,高端应用领域主要集中在汽车、轨道交通、航空航天,同时加快民用市场开拓。 5、功能性膜材料 未来五年发展方向和重点: 01 | 水处理用高通量纳滤膜、高性能反渗透膜以及污水治理和海水淡化用特种膜; 02 | 渗透汽化膜、有机蒸汽分离膜、工业气体分离膜、血液透析膜等特种分离膜; 03 | PVA光学膜、TAC光学膜、扩散膜、增亮膜、反射膜、配向膜、聚酰亚胺柔性膜等光学膜; 04 | 太阳能电池用PVDF背板膜和EVA封装胶膜、薄膜型太阳能电池用柔性聚合物膜; 05 | 锂电池隔膜重在提高产品质量,优化提升功能,特别是提高膜材料的服役性能。重点发展特殊材料(如芳纶)涂覆的锂电池隔膜,着力开始限制传统锂电池隔膜新增产能,逐步调整锂电池隔膜的供给侧结构; 06 | 离子膜烧碱等电解工艺用强离子性、低电阻值全氟离子交换膜; 07 | 为功能性膜材料的配套专用树脂,特别是高性能氟树脂。 6、电子化学品 未来五年发展方向和重点: 为集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板四个领域配套的电子化学品;加快品种更替和质量升级,满足电子产品更新换代的需求。 重点发展: 01 | 为集成电路配套的PPB级和PPT级高纯试剂、5N级(主产品纯度达到99.999%)及以上级别的电子气体、DUV和EUV级光刻胶(光刻波长为248nm和193nm); 02 | 为平板显示器配套的TFT液晶材料、OLED发光材料、TFT-LCD用偏光片及原材料TAC膜和PVA膜等光学膜材料; 03 | 加快新一代动力锂电池配套的高性能电子化学品的规模化,如高比能量高电压正极材料,高容量硅基负极材料,掺杂涂覆及新型锂电隔膜,高电压、宽温型、阻燃、长循环型电解液等。 7、生物降解塑料 查看全部
化工新材料是指通过化学合成的手段生产的新材料,以及部分以化学合成的化工新材料为基础通过二次加工生产的复合材料。作为我国《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》中重点关注的基础原材料,化工新材料目前正受到越来越多的重视。在近日召开的"2019年中国化工新材料产业发展战略研讨会"上,与会专家指出了我国化工新材料产业存在的问题,并提出了未来应重点关注的几个发展方向。

图2.jpg

存在的问题

由于起步较晚,工业基础薄弱,不发达国家相比差距明显,我国化工新材料领域产业化核心技术水平较发达国家落后10~15年。目前化工新材料仍然是我国石化行业中为数不多的因技术问题无法满足国内需求的行业之一。

 01 | 企业规模小,研发能力弱,导致产品品种少、生产规模小

由于我国化工新材料研究起步晚,加上自主创新能力不强,许多关键技术尚未突破。尤其在高端领域严重依赖进口产品,同时我国化工新材料还普遍存在着品种单一,通用牌号较多,专用、特种等高性能牌号品种缺乏的问题。总体看,我国化工新材料领域的技术和产品以跟踪仿制为多,自主创新的少。我国已完成产业化和中试的化工新材料上千种产品中,目前只有聚酰胺1212(PA1212)等极少数产品为世界首创。

02 | 工程转化能力薄弱、制约了科技成果产业化

我国开展研究的大多是高校和科研机构,普遍存在工程转化能力薄弱的问题。如PA11,对位芳纶,碳纤维,聚碳酸酯。我国早于上世纪80年代就开始产业化研究,但至今仍无法拿出能和国际先进水平竞争的,具有自主知识产权的工业化产品。

03 | 应用技术研究落后、产品开发缺乏主动性

国内化工新材料企业普遍缺乏对产品的应用研究,对产品应用领域的开拓不够重视,造成我国化工新材料产品的应用研究滞后,深加工技术落后,应用市场开发较弱,关联行业之间缺乏沟通、交流,更谈不上实质意义上的合作开发。研发的目标多是下游行业提出需求,化工新材料生产研发企业再根据需求来生产满足合乎用户要求的产品,缺乏主动性。

04 | 部分产品盲目投资突出、造成大量资金浪费,资源紧张

我国化工新材料整体技术落后,少数技术较成熟甚至不成熟的产品却面临着盲目投资的问题。由于产能过大,导致企业开工率不足,造成大量资金浪费,内部竞争加剧,产品利润率下降,资源供应出现紧张。

05 | 美中贸易摩擦加剧了我国化工新材料发展的困难

美中贸易发生争端后,化工新材料产品和技术进入中国的难度显然会增大。尤其涉及高精尖的技术,美国会加大控制力度,限制甚至禁止向中国出口。这又为我国化工新材料创新发展带来了巨大挑战,同时也为我国自主发展化工新材料技术带来了机遇。

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需要重点发展的方向

1、高端聚烯烃

未来五年发展方向和重点:

01 | 通过催化剂和关键配套原料技术的突破,降低生产成本,推动己烯-1/辛烯-1等α烯烃共聚聚乙烯、茂金属聚乙烯等已有一定产业化基础的产品进一步提升规模、提高自给率,推动茂金属聚丙烯实现工业化批量生产。

02 | 大力提升超高分子量聚乙烯、聚丁烯-1等国内产能规模较大,但国内开工率显著不足而产品仍大量进口,结构性矛盾较为突出的特种聚烯烃工艺水平和产品质量,争取产品质量稳定性和关键参数接近或达到进口同类产品水平。

03 | 加大研发投入,推动POE弹性体、EVOH、COC/COP等目前工业化生产尚处于空白的产品在现有研发基础上加快实现工业化突破,打破垄断。

04 | 重视利用创新产品引领消费市场升级;注重细分市场领域研究。

2、工程塑料

未来五年发展方向和重点:
 
  • 提升工程塑料生产水平


01 |采用自主开发或引进技术适度建设聚碳酸酯项目,提高国内自给率;

02 | 提高聚甲醛、PBT、PMMA等已有产品的质量水平;

03 | 提升聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮等已产业化特种工程塑料的生产规模;

04 | 促进一批国内目前尚属空白的特种工程塑料实现产业化,如PEEN(聚芳醚醚腈)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PCT(聚对苯二甲酸1,4-环己烷二甲酯)、特种尼龙、生物基尼龙。
 
  • 消除关键配套原料供应瓶颈


01 | 优化CHDM生产技术,并扩大规模;

02 | 推进己二腈技术国产化,促进聚酰胺66发展;

03 | 扩大戊二胺、1,3-丙二醇等生物基材料的关键配套原料,并降低成本。
 
  • 加强塑料改性、塑料合金技术开发


提高工程塑料对细分市场的适用性和产品性价比。特别是应对汽车轻量化、节能环保的要求,加强汽车改性塑料开发。

3、高性能合成橡胶

未来五年发展方向和重点:

01 | 提升传统大宗胶种的质量,发展溶聚丁苯橡胶和稀土顺丁橡胶;

02 | 重点发展溴化丁基、氢化丁腈、羧基丁苯、羧基丁腈、氟橡胶等具有特殊性能的橡胶;

03 | 加快发展氢化苯乙烯类、聚氨酯类、聚烯烃类、聚酯类、聚酰胺类等热塑性弹性体及其共混复合弹性体等;

04 | 提高异戊橡胶产品质量,降低生产成本,实现替代天然橡胶;

05 | 在有条件的地区适度发展杜仲胶、蒲公英、银胶菊等非传统天然橡胶;

06 | 探索不同橡胶品种的共交联技术,通过发展复合橡胶提高橡胶材料的性价比

4、高性能纤维

未来五年发展方向和重点:

01 | 重点发展高强和高模碳纤维、对位芳纶、聚苯硫醚纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并二噁唑纤维(PBO)等高端产品。

02 | 经济规模装置,降低生产成本。实现拉伸强度大于5500MPa的碳纤维产品量产。

03 | 加快系列化产品、差别化产品开发。加快配套助剂的国产化生产和性能提升。

04 | "以应用促发展",重视下游应用市场的开发及培育,高端应用领域主要集中在汽车、轨道交通、航空航天,同时加快民用市场开拓。

5、功能性膜材料

未来五年发展方向和重点:

01 | 水处理用高通量纳滤膜、高性能反渗透膜以及污水治理和海水淡化用特种膜;

02 | 渗透汽化膜、有机蒸汽分离膜、工业气体分离膜、血液透析膜等特种分离膜;

03 | PVA光学膜、TAC光学膜、扩散膜、增亮膜、反射膜、配向膜、聚酰亚胺柔性膜等光学膜;

04 | 太阳能电池用PVDF背板膜和EVA封装胶膜、薄膜型太阳能电池用柔性聚合物膜;

05 | 锂电池隔膜重在提高产品质量,优化提升功能,特别是提高膜材料的服役性能。重点发展特殊材料(如芳纶)涂覆的锂电池隔膜,着力开始限制传统锂电池隔膜新增产能,逐步调整锂电池隔膜的供给侧结构;

06 | 离子膜烧碱等电解工艺用强离子性、低电阻值全氟离子交换膜;

07 | 为功能性膜材料的配套专用树脂,特别是高性能氟树脂。

6、电子化学品

未来五年发展方向和重点:

为集成电路、平板显示器、新能源电池、印制电路板四个领域配套的电子化学品;加快品种更替和质量升级,满足电子产品更新换代的需求。

重点发展:

01 | 为集成电路配套的PPB级和PPT级高纯试剂、5N级(主产品纯度达到99.999%)及以上级别的电子气体、DUV和EUV级光刻胶(光刻波长为248nm和193nm);

02 | 为平板显示器配套的TFT液晶材料、OLED发光材料、TFT-LCD用偏光片及原材料TAC膜和PVA膜等光学膜材料;

03 | 加快新一代动力锂电池配套的高性能电子化学品的规模化,如高比能量高电压正极材料,高容量硅基负极材料,掺杂涂覆及新型锂电隔膜,高电压、宽温型、阻燃、长循环型电解液等。

7、生物降解塑料

未来几年这些化工新材料技术要火!

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 408 次浏览 • 2019-07-26 12:23 • 来自相关话题

先进有机材料 | 高性能树脂 (一)工程塑料 1.聚碳酸酯:具有高透明性、耐冲击性和尺寸稳定性,2 mm薄板可见光透过率达90%,熔程220~240 ℃。光气法工艺的单套装置规模达到6万吨/年;非光气法工艺的单套装置规模达到10万吨/年。 2.聚苯硫醚:具有优良的热稳定性、化学稳定性及电性能等,重均分子量≥40000,结晶熔点≥280 ℃,玻璃化温度≥90 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。 3.特种聚酯及关键单体:包括PCT(聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)及共聚物PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)、PEN(聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯)、以及关键单体PDO(1,3-丙二醇)、CHDM(1,4-环己烷二甲醇)、NDA(2,6-萘二甲酸)。PCT长期使用温度达130 ℃,高强度,高韧性;PETG高度透明,抗冲击性能优异;PEN长期使用温度达160 ℃,拉伸强度>74MPa,气体阻隔性好。单套装置规模达到5千吨/年。 4.聚苯醚:具有较高的耐热性能和耐化学腐蚀性,吸水率低,热变形温度高(190 ℃),长期使用温度范围-127 ℃至121 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。 5.芳族酮聚合物:包括聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮。聚醚醚酮是主要品种,半结晶性高聚物,玻璃化转变温度>143 ℃,熔点>334 ℃。单套装置规模达到千吨级/年。 6.聚芳醚醚腈:耐高温并兼具高力学性能,负载热水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。 7.聚苯并咪唑:聚合反应温度40000,密度1~1.5g/cm3,玻璃化温度>400 ℃,热分解温度>600 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。 8.含杂萘联苯结构系列特种工程塑料:包括聚芳酰胺、聚芳醚等,耐热温度250~370 ℃,拉伸强度90~120 MPa,氧指数32~45,可溶解于非质子极性溶剂。单套装置规模达到百吨级/年。 9.热致液晶聚合物:介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物,拉伸强度>150 MPa,弯曲强度>205 MPa,缺口冲击强度>12 kJ/m2,热变形温度>280 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。 10.己二腈:单套装置规模达到5万吨/年。 11.甲基丙烯酸甲酯:异丁烯工艺路线。单套装置规模达到5万吨/年。 (二)高端聚烯烃 1.高碳α烯烃:采用齐聚生产工艺,可生产碳八及以上的高碳α烯烃,单套装置规模达到5万吨/年以上。 2.茂金属聚乙烯:依托现有或新建装置开发万吨级/年以上茂金属聚乙烯生产线。 3.乙烯和α烯烃共聚(POE)弹性体:由乙烯和α烯烃(主要是辛烯-1)通过茂金属催化剂与溶液法聚烯烃生产工艺相结合的工艺合成。单套装置规模达到万吨级/年。 4.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH树脂):单套装置规模达到万吨级/年。 (三)高性能氟硅树脂 1.高性能氟树脂及单体:特种聚四氟乙烯可熔融加工,聚偏氟乙烯达到拉膜级,乙烯-四氟乙烯共聚物高透明、高抗污、易清洁、高强度、耐腐蚀,三氟氯乙烯共聚物可常温固化。单套装置规模达到千吨级/年。 2.高性能硅树脂及单体:硅树脂耐高温和高绝缘性,介电强度>30 KV/mm,可在180 ℃以上温度条件下长期使用。重点发展苯基硅树脂、有机硅共聚改性环氧树脂、乙烯基硅油、苯基有机硅单体、乙烯基有机硅单体等。单套装置规模达到千吨级/年。 (四)其他 1.食品包装用聚氨酯胶粘剂:可耐120~135 ℃高温蒸煮或无溶剂型。单套装置规模达到5千吨/年。 2.增强阻燃绝热聚氨酯泡沫材料:水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。 3.特种(脂肪族/脂环族)异氰酸酯:主要包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)等脂肪族/脂环族异氰酸酯,具有优良的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐光耐候性。单套装置规模达到万吨级/年。 4.新型可降解塑料:包括二氧化碳基、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT(聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯)和PBSA(聚丁二酸/己二酸丁二醇酯)、聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚己内酯(PCL)等可生物降解塑料,同时具有较高的强度、耐久性、耐温性等。单套装置规模达到万吨级/年。 5.3D打印高分子材料:对高分子材料进行改性,使其具有良好的加工性,优良的尺寸精度,耐高温,流动性好,低成本,适宜工业化3D打印技术。单套装置规模达到千吨级/年。 6.高吸水性树脂:粒度分布: 查看全部
先进有机材料 | 高性能树脂

(一)工程塑料

1.聚碳酸酯:具有高透明性、耐冲击性和尺寸稳定性,2 mm薄板可见光透过率达90%,熔程220~240 ℃。光气法工艺的单套装置规模达到6万吨/年;非光气法工艺的单套装置规模达到10万吨/年。

2.聚苯硫醚:具有优良的热稳定性、化学稳定性及电性能等,重均分子量≥40000,结晶熔点≥280 ℃,玻璃化温度≥90 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。

3.特种聚酯及关键单体:包括PCT(聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)及共聚物PETG(聚对苯二甲酸乙二醇酯-1,4-环己烷二甲醇酯)、PEN(聚2,6-萘二甲酸乙二醇酯)、以及关键单体PDO(1,3-丙二醇)、CHDM(1,4-环己烷二甲醇)、NDA(2,6-萘二甲酸)。PCT长期使用温度达130 ℃,高强度,高韧性;PETG高度透明,抗冲击性能优异;PEN长期使用温度达160 ℃,拉伸强度>74MPa,气体阻隔性好。单套装置规模达到5千吨/年。

4.聚苯醚:具有较高的耐热性能和耐化学腐蚀性,吸水率低,热变形温度高(190 ℃),长期使用温度范围-127 ℃至121 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。

5.芳族酮聚合物:包括聚醚醚酮、聚醚酮、聚醚酮酮。聚醚醚酮是主要品种,半结晶性高聚物,玻璃化转变温度>143 ℃,熔点>334 ℃。单套装置规模达到千吨级/年。

6.聚芳醚醚腈:耐高温并兼具高力学性能,负载热水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。

7.聚苯并咪唑:聚合反应温度<160 ℃,分子量>40000,密度1~1.5g/cm3,玻璃化温度>400 ℃,热分解温度>600 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。

8.含杂萘联苯结构系列特种工程塑料:包括聚芳酰胺、聚芳醚等,耐热温度250~370 ℃,拉伸强度90~120 MPa,氧指数32~45,可溶解于非质子极性溶剂。单套装置规模达到百吨级/年。

9.热致液晶聚合物:介于固体结晶和液体之间的中间状态聚合物,拉伸强度>150 MPa,弯曲强度>205 MPa,缺口冲击强度>12 kJ/m2,热变形温度>280 ℃。单套装置规模达到百吨级/年。

10.己二腈:单套装置规模达到5万吨/年。

11.甲基丙烯酸甲酯:异丁烯工艺路线。单套装置规模达到5万吨/年。

(二)高端聚烯烃

1.高碳α烯烃:采用齐聚生产工艺,可生产碳八及以上的高碳α烯烃,单套装置规模达到5万吨/年以上。

2.茂金属聚乙烯:依托现有或新建装置开发万吨级/年以上茂金属聚乙烯生产线。

3.乙烯和α烯烃共聚(POE)弹性体:由乙烯和α烯烃(主要是辛烯-1)通过茂金属催化剂与溶液法聚烯烃生产工艺相结合的工艺合成。单套装置规模达到万吨级/年。

4.乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH树脂):单套装置规模达到万吨级/年。

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(三)高性能氟硅树脂

1.高性能氟树脂及单体:特种聚四氟乙烯可熔融加工,聚偏氟乙烯达到拉膜级,乙烯-四氟乙烯共聚物高透明、高抗污、易清洁、高强度、耐腐蚀,三氟氯乙烯共聚物可常温固化。单套装置规模达到千吨级/年。

2.高性能硅树脂及单体:硅树脂耐高温和高绝缘性,介电强度>30 KV/mm,可在180 ℃以上温度条件下长期使用。重点发展苯基硅树脂、有机硅共聚改性环氧树脂、乙烯基硅油、苯基有机硅单体、乙烯基有机硅单体等。单套装置规模达到千吨级/年。

(四)其他

1.食品包装用聚氨酯胶粘剂:可耐120~135 ℃高温蒸煮或无溶剂型。单套装置规模达到5千吨/年。

2.增强阻燃绝热聚氨酯泡沫材料:水蒸汽透过率2.8g/m2/h;导热系数(-163 ℃)≤0.019 W/(m•k);氧指数(%)≥24;垂直燃烧(20s内焰尖高度mm≤110~120(点燃自熄)。单套装置规模达到千吨级/年。

3.特种(脂肪族/脂环族)异氰酸酯:主要包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二环己基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(HMDI)等脂肪族/脂环族异氰酸酯,具有优良的机械性能、突出的化学稳定性和优秀的耐光耐候性。单套装置规模达到万吨级/年。

4.新型可降解塑料:包括二氧化碳基、PBS(聚丁二酸丁二醇酯)、PBAT(聚对苯二甲酸/己二酸丁二醇酯)和PBSA(聚丁二酸/己二酸丁二醇酯)、聚羟基烷酸酯类(PHA)、聚己内酯(PCL)等可生物降解塑料,同时具有较高的强度、耐久性、耐温性等。单套装置规模达到万吨级/年。

5.3D打印高分子材料:对高分子材料进行改性,使其具有良好的加工性,优良的尺寸精度,耐高温,流动性好,低成本,适宜工业化3D打印技术。单套装置规模达到千吨级/年。

6.高吸水性树脂:粒度分布:<150μm≤5%,<106 μm≤1%;吸收速度≤55 s,吸收量≥50 g/g,保液量≥30 g/g。新建单套装置规模达到3万吨/年或现有装置升级改造。

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先进有机材料 | 特种橡胶及弹性体

(一)高性能合成橡胶

1.溴化丁基橡胶:溴质量分数1.5~2.5%。单套装置规模达到3万吨/年。

2.氢化丁腈橡胶:耐低温可达-50 ℃,高温常规使用温度为150 ℃。单套装置规模达到千吨级/年。

3.氟橡胶:可在200 ℃之下长期使用,250 ℃之下短期使用,脆点在-20~-40℃之间,具有极好的耐油、耐化学介质性能,适用于汽车靠近发动机部位的耐高温、耐油橡胶件。单套装置规模达到5千吨/年。

4.特种硅橡胶:液体硅橡胶、苯基硅橡胶等特种硅橡胶,具有特别优异的耐高低温性能、耐压回弹性和人体惰性,在-150~250 ℃的极宽温度区间可长期使用。单套装置规模达到万吨级/年。

5.异戊橡胶及单体:顺式异戊橡胶顺位含量≥98%,可替代天然橡胶,单套装置规模达到3万吨/年;反式异戊橡胶产业化,单套装置规模达到3万吨/年。杜仲胶达到百吨级/年,要实现综合利用。

6.丙烯酸酯橡胶:汽车配件用丙烯酸酯橡胶,耐油性类似于丁腈橡胶,耐高温性能优于氢化丁腈橡胶,使用温度为-20~80 ℃。单套装置规模达到5千吨/年。

(二)新型热塑性弹性体

1.氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯热塑性弹性体(SEPS):使用温度可达-65~120 ℃,短时可达150 ℃。单套装置规模达到万吨级/年。

2.丁基橡胶/尼龙热塑性弹性体:60~80%的丁基橡胶与20~40%的尼龙在高剪切力下熔融共混,气密性优于卤化丁基橡胶,气体渗透系数(60℃,N2)(10~17m2•S-1•Pa-1) ≤0.3。单套装置规模达到万吨级/年。

3.聚烯烃热塑性弹性体:可在-60~135 ℃温度范围内使用,硬度范围在25A~65D之间,具有较好的耐候性,优异的抗老化、耐臭氧和耐紫外线性能。单套装置规模达到万吨级/年。

4.聚酯型热塑性弹性体:具有良好的耐高低温性能,使用温度范围-51~163 ℃,气密性和油密性好,耐磨耗、耐冲击和抗蠕变性能好。单套装置规模达到万吨级/年。

5.有机硅改性聚氨酯热塑性弹性体:通过有机硅改性增强聚氨酯弹性体的回弹性,减少永久形变,拉伸强度比未改性的提高30%,伸长率提高50%。单套装置规模达到万吨级/年。

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(三)功能性膜材料

1.偏光片及配套膜材料:TFT-LCD用偏光片和配套醋酸纤维素膜、聚乙烯醇膜等。偏振度可根据用户需求在95~100%定制调整,综合性能达到高世代(6代以上)TFT液晶显示器配套需求;偏光片用光学聚酯基膜透光率大于88%,雾度小于1%,综合性能满足偏光片配套需求。单套装置规模达到1000万平方米/年。

2.锂离子电池用软包装膜:采用铝箔、尼龙膜、聚丙烯膜和聚氨酯胶粘剂复合生产,破裂强度≥1500 KPa。尼龙/Al剥离强度≥3.0N/15 mm(剥离速度200 mm/min),Al/PP剥离强度≥7.0 N/15 mm(剥离速度200 mm/min),封装强度≥40.0 N/15 mm(封装条件:180 ℃、0.3 MPa、6 Sec),耐电解液性测试(Al/PP)无边缘分层,强度≥40.0 N/15 mm(15 mm幅宽样品置于85 ℃电解液中4h后测试剥离强度)。单套装置规模达到2000万平方米/年。

3.海水淡化处理用膜:超滤膜为热致相分离(TIPS)法制备的聚偏氟乙烯(PVDF)膜,单支超滤膜组件面积≥80 m2,超滤膜纯水通量≥0.25 m3/(m2•h•bar);以海水为超滤膜的进水,超滤膜的产水SDI≤2.0,浊度≤0.1 NTU。单套装置规模达到300万平方米/年。

4.微棱镜型光学膜:采用UV固化工艺取代传统热压工艺,拉膜速度快(8~10 m/min),综合性能满足高世代(6代以上)液晶显示器等领域的配套需求。单套装置规模达到1000万平方米/年。

5.聚乙烯醇缩丁醛胶膜:用作夹层玻璃胶膜,要求兼具透明性、拉伸强度和粘接性,雾度小于0.4%,拉伸强度大于20 MPa,断裂伸长率大于200%。单套装置规模达到万吨级/年。

(四)高端专用化学品

1.光刻胶:KrF(248 nm)光刻胶和ArF光刻胶(193 nm),为大型和超大型集成电路提供配套。单套装置规模达到10吨/年。

2.超高纯化学试剂:盐酸、硝酸:单个金属杂质含量<100ppt,颗粒(≥0.2 μm)<100个/ml。高纯氨水、双氧水、硫酸、氟化氢铵、氢氟酸:电子级,金属离子≤10 ppb;颗粒≤100(≥0.5 μm);半导体级,金属杂质含量≤0.1 ppb;控制粒径≤0.2 μm。单套装置规模达到5千吨/年。

3.特种电子气体:高纯氯气、氯化氢、锗烷:纯度≥99.999%;氧硫化碳、乙硼烷:纯度≥99.99%;砷烷、磷烷、乙硅烷:纯度≥99.9999%。装置规模:高纯磷烷、高纯砷烷、高纯锗烷达到50吨/年;高纯氯气、高纯氯化氢、高纯溴化氢达到500吨/年;高纯乙硅烷达到5吨/年。

4.新一代锂离子电池用特种化学品:高比能量硅碳负极(1700~2000 mAh/g,能量密度:300~350 wh/kg),单套规模5千吨/年;新型电解质双(三氟甲基磺酰)亚胺锂和双(氟磺酰)亚胺锂。单套装置规模500吨/年,纯度和其它综合性能满足新一代锂电池的需要。

石油化工废水处理工艺汇总

默认分类yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 317 次浏览 • 2019-07-25 10:07 • 来自相关话题

 石油化工是以石油作为主要的生产原料,主要是对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等化学处理工艺,在整个生产加工过程中会形成大量的石化废水,如果处理不当就会对自然环境造成严重的污染。因此,在实际的石化生产过程中,要对石化废水进行科学合理的分析,并采取有效的处理技术,进而提高对石化废水的处理效果,减轻其对周围环境所造成的影响,从而有效的避免其对周围环境所造成的污染。   01  石化废水的特点 石油化工废水种类繁多,组成复杂,毒性大,抑制生物降解和浓度高,主要特性如下: 1、水量大、水质复杂和变化大 石油化工生产规模趋向于大型化,生产过程中需加入各种溶剂、助剂和添加剂,再经过各种反应。因此,污水水量大,成份相当复杂。 2、有机污染较严重 石油化工污水所含的有机物主要是烃类及其衍生物。某些石化装置排出的高浓度的废液经过焚烧或其他适当方法处理后,COD仍然较高。 3、污水中含有重金属 由于石化生产许多反应是在催化剂作用下完成的,一个大型石油化工厂使用的催化剂可达数十种,因此,污水中往往含有重金属。   02  石化废水组成及来源 由于石化废水中所含有的污染物种类非常繁多,导致其中的污染组分也是非常丰富的,根据不完全的检测,可知其中含有油、硫、酚、氰化物、COD、多环芳烃化物、芳香胺类化合物以及杂环化合物等。 1、含油废水 主要来源:工艺过程与油品接触的冷凝水、介质水、生成水,油品洗涤水、油品运输船压舱水、循环冷却水、油品油气冷凝水、焦化除焦废水及受油品污染的地面水。 2、含酚废水 主要来源:常减压延迟焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、间甲酚、双酚A等生产装置。 3、含硫废水 主要来源 :炼油厂二次加工装置、分离罐的排水、油品和油气的冷凝分离水、芳烃联合装置。 4、含氰废水 主要来源:丙烯腈装置、腈纶厂聚合车间、纺丝车间及回收车间排水、丁腈橡胶装置。 5、含醛废水 主要来源:乙醛装置、维纶抽丝装置、醋酸乙烯装置、甲醛装置等。 6、含苯废水 主要来源:制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。 7、含酸碱废水 主要来源:炼油厂、石油化工厂的洗涤水,成品罐的切水、锅炉水处理排水及酸碱汞房的排放水。   03  石化废水的危害 石化废水中含有大量的有毒有害物质,尤其是其中的某些成分能够与土壤中的磷、氮元素进行紧密的结合,进而导致土壤中的磷、氮元素含量严重不足,从而对植物的正常生长造成严重的不利影响。石化废水中还含有大量的重金属元素,例如,砷、铬、镍、铍等,一旦随着水进入到人体内就会对大大提高癌症的发病率,对人们的身体健康造成非常严重的影响。未经处理的石化废水被排入到河中,还会导致水中的含氧量大大降低,会对水中动植物的正产生长发育造成不利影响,而且水中的微生物对石化废水中的有机物质进行降解时,会消耗水中溶解的大量氧气,进而破坏了水中溶解氧的平衡,不利于动植物的长远发展。   04  石化废水处理工艺 当前,石油化工、炼油废水处理工艺按照处理原理,可将所有处理方法归分为物理处理、化学处理与生化处理三类。 含油废水一般的处理工艺如下: 1、物理法 物理处理法通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠),常用的有隔油、汽浮法、过滤法等。 1.1 隔油池 隔油池是石化废水处理工艺中常见的一种处理装置。依据沸水中悬浮物与水的相对密度不同这一特点除去悬浮物。此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴,作为初级处理,成本低但效率一般。国内应用较多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。 1.2 气浮法 气浮法:利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除.其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。 药剂浮选法:在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮去除.两者统称气浮法。 常用气浮设备:加压溶气气浮﹑叶轮气浮﹑曝气气浮﹑射流气浮和电解气浮。 1.3 过滤 一般炼油厂将过滤作为去除生物二级处理出水中的残留胶体和悬浮物的手段,放在生化处理之后,可看成深度处理技术,可作为活性炭或臭氧等深度处理技术的预处理。油和悬浮物的去除率可达60%~70%。投加助滤剂后,去除率可提高到90%以上。 多孔材料过滤:除去较粗大悬浮物的格筛。典型设备如格栅、筛网和捞毛机等。 除粒径细微颗粒的微孔滤材:反渗透、超滤、纳滤和电渗析等以特别的半透膜为过滤介质的设备。 颗粒材料过滤:利用滤料颗粒之间存在的孔隙使水穿过而悬浮物被截留。常用来使处理后水的浑浊度满足用水要求。 1.4 吹脱汽提法 通过向废水中通入载气,使两相充分接触,废水中溶解气体和易挥发的溶质在气液间传质进入气相,从而脱除污染物质。 石化废水中需要进行吹脱和气提处理的两个主要污染物是H2S和氨,它们主要来源于脱硫、脱氮和加氢处理过程中被破坏的有机氮和有机硫组分。 苯酚也可以通过此方法脱除,但是效率低于硫和氮。 1.5 超滤法 超滤是利用超滤膜(孔径约0.01~0.1μm)截留微小油珠,从而达到油水分离目的的方法。 吸附在油珠表面的活性剂或活性剂分子相互聚结成的胶束能被超滤膜截留。因此,超滤膜处理含油污水,不但能去除油,同时也能去除COD。 超滤法处理含油废水的最大优点是:处理过程中不投加任何药剂,操作简单,处理出水一般可达到工艺回用水要求。 但因膜透水率较低,故处理成本较高。浓缩后的残液(一般为处理水的5%左右)需进一步处置。   2、化学法 化学法向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、电解法等。 2.1 化学混凝法 化学混凝是用来去除水中无机物或有机胶体悬浮物的一种方法。它可除去固体悬浮物、胶体、可溶性重金属盐类、有机物、油类及颜色等。混凝处理受到废水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。 为了更好地提高气浮处理效果,在回流加压溶气气浮工艺中向废水中投入某种絮凝剂,使水中难沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳化污染物失稳,在互相碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成较大的颗粒或絮状物,从而使得污染物能够更容易下沉或上浮而被去除。 2.2 电解法 其基本原理是在电流作用下,阳极表面产生具有强氧化性的羟基自由基,将难降解有机物氧化成CO2和H2O。该方法具有氧化能力强、操作简便易于控制、无二次污染等有点,在现代工业废水处理中越来越受到广泛应用。 利用这种反应使污染成分生成不溶于水的沉淀物,或生成气体从水中溢出,使废水得到净化。 2.3 中和法 用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。 中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。 中和的方法有酸碱废水中和、酸性废水的药剂中和法、酸性废水的过滤中和法等。 2.4 氧化法 通过将废水中的污染物与氧气进行反应,进而实现处理石化废水的目的。其中,光催化氧化法,是当前最新的处理技术,通过利用半导体材料作为催化剂,在光照的条件下将污染物与氧气发生氧化还原反应,进而对其进行有效的去除。   3、生物法及组合工艺 生物法通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法以及各种组合工艺。 3.1 活性污泥法 活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。这种技术将废水与活性污泥(微生物)混合搅拌并曝气,使废水中的有机污染物分解,生物固体随后从已处理废水中分离,并可根据需要将部分回流到曝气池中。 活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少。活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。 3.2 SBR工艺 序批式活性污泥法(SBR法)是一种不同于传统活性污泥法的废水处理工艺,是在一个反应器内,按照给定的程序进行充水、反应、沉淀、排水及闲置等。该工艺通过曝气、停气,使系统内的好氧和缺氧状态交替进行。在降解COD的同时,相继进行了氨氮的硝化和反硝化,达到同时脱碳、脱氮的目的。SBR工艺结构形式简单,运行方式灵活多变,有较强的抗冲击负荷能力,具有一系列连续流系统无法比拟的优点。 3.3 厌氧生物处理 厌氧生物处理是高浓度有机废水处理常用的方法,具有能耗低、负荷高,再生沼气能源等优点。但在处理高浓度、难降解石油化工废水时,由于废水中往往含有对产甲烷菌有毒害和抑制作用的高浓度氨氮和硫化物,系统的处理效率会大大下降。 3.4 好氧生物处理 好氧生物处理是目前普遍采用的生物处理方法,因其处理成本低,运行操作简单,在大多数的工业废水处理中被广泛采用。 3.5 接触氧化法 接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料,填料被水浸没,用鼓风机在填料底部曝气充氧;空气能自下而上,夹带待处理的废水,自由通过滤料部分到达地面,空气逸走后,废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面,不随水流动,因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动,不断更新,从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。 3.6 生物膜法 生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥———生物膜。 污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到增殖。 3.7 两段活性污泥法(AB法) AB工艺是吸附-生物降解工艺的简称,是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水处理技术。 3.8 厌氧—生物膜法 厌氧—生物膜法是厌氧降解和生物接触氧化法处理的组合工艺。 3.9三相生物流化床 三相流化床又称气流动力流化床。污水与空气同步进入床体在气流的作用下, 气、液、固(生物膜载体)三相进行搅动接触,并产生升流在床体内循环的处理床。在这一过程中,产生有机污染物的降解反应,由于载体间产生强烈的摩擦,生物膜及时脱落,无需另设脱膜设备。当进水的BOD浓度较大时,可采用处理水回流措施。防止气泡在床内并合是此法的技术关键,为此,可采用减压释放或射流曝气充氧。 3.10 水解酸化-好氧生物处理工艺 水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。 酸化是一类典型的发酵过程,微生物的代谢产物主要是各种有机酸。 水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段,但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。 水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。   国内外学者在处理石化废水方面做了大量的研究工作,在处理工艺、运行条件上得出了一些有重要价值的结论,这对于处理高浓度、难降解废水具有重要的指导意义。通过以上分析也可以发现,采用常规的工艺处理高浓度、难降解的石油化工废水存在着以下问题: (1)污泥培养困难,活性不高甚至大量死亡,系统耐冲击负荷能力差; (2)高浓度进水时有机物的去除效率不高,不能满足出水水质的要求; (3)有些工艺虽然能够实现有机物高的去除率,但是硝化脱氮效果较差,出水氨氮的浓度较高; (4)对废水中有毒物质的适应能力低,有毒物质去除率效果不理想。同时废水中有毒物质的存在往往导致大量微生物死亡,影响有机物、氨氮的去除效率; (5)难以实现自动化控制,操作繁琐,运行成本高。 通过有关学者地积极探索,新的、更有效的处理高浓度、难降解的工业废水的工艺是采用两段法的基本思想,即将有机物的降解和硝化脱氮分别置于两个不同的反应器中进行,这不仅避免了常规的一段法产生的葡萄糖效应,而且在第二段发生了硝化反应,提高了系统的脱氮效率。 查看全部

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 石油化工是以石油作为主要的生产原料,主要是对石油进行裂解、分馏、重整以及合成等化学处理工艺,在整个生产加工过程中会形成大量的石化废水,如果处理不当就会对自然环境造成严重的污染。因此,在实际的石化生产过程中,要对石化废水进行科学合理的分析,并采取有效的处理技术,进而提高对石化废水的处理效果,减轻其对周围环境所造成的影响,从而有效的避免其对周围环境所造成的污染。
 
01  石化废水的特点
石油化工废水种类繁多,组成复杂,毒性大,抑制生物降解和浓度高,主要特性如下:
1、水量大、水质复杂和变化大
石油化工生产规模趋向于大型化,生产过程中需加入各种溶剂、助剂和添加剂,再经过各种反应。因此,污水水量大,成份相当复杂。
2、有机污染较严重
石油化工污水所含的有机物主要是烃类及其衍生物。某些石化装置排出的高浓度的废液经过焚烧或其他适当方法处理后,COD仍然较高。
3、污水中含有重金属
由于石化生产许多反应是在催化剂作用下完成的,一个大型石油化工厂使用的催化剂可达数十种,因此,污水中往往含有重金属。
 
02  石化废水组成及来源
由于石化废水中所含有的污染物种类非常繁多,导致其中的污染组分也是非常丰富的,根据不完全的检测,可知其中含有油、硫、酚、氰化物、COD、多环芳烃化物、芳香胺类化合物以及杂环化合物等。
1、含油废水
主要来源:工艺过程与油品接触的冷凝水、介质水、生成水,油品洗涤水、油品运输船压舱水、循环冷却水、油品油气冷凝水、焦化除焦废水及受油品污染的地面水。
2、含酚废水
主要来源:常减压延迟焦化、催化裂化及苯酚-丙酮、间甲酚、双酚A等生产装置。
3、含硫废水
主要来源 :炼油厂二次加工装置、分离罐的排水、油品和油气的冷凝分离水、芳烃联合装置。
4、含氰废水
主要来源:丙烯腈装置、腈纶厂聚合车间、纺丝车间及回收车间排水、丁腈橡胶装置。
5、含醛废水
主要来源:乙醛装置、维纶抽丝装置、醋酸乙烯装置、甲醛装置等。
6、含苯废水
主要来源:制苯车间、苯乙烯装置、聚苯乙烯装置、乙基苯装置、烷基苯装置以及乙烯装置的裂解急冷水洗废水。
7、含酸碱废水
主要来源:炼油厂、石油化工厂的洗涤水,成品罐的切水、锅炉水处理排水及酸碱汞房的排放水。
 
03  石化废水的危害
石化废水中含有大量的有毒有害物质,尤其是其中的某些成分能够与土壤中的磷、氮元素进行紧密的结合,进而导致土壤中的磷、氮元素含量严重不足,从而对植物的正常生长造成严重的不利影响。石化废水中还含有大量的重金属元素,例如,砷、铬、镍、铍等,一旦随着水进入到人体内就会对大大提高癌症的发病率,对人们的身体健康造成非常严重的影响。未经处理的石化废水被排入到河中,还会导致水中的含氧量大大降低,会对水中动植物的正产生长发育造成不利影响,而且水中的微生物对石化废水中的有机物质进行降解时,会消耗水中溶解的大量氧气,进而破坏了水中溶解氧的平衡,不利于动植物的长远发展。
 
04  石化废水处理工艺
当前,石油化工、炼油废水处理工艺按照处理原理,可将所有处理方法归分为物理处理、化学处理与生化处理三类。
含油废水一般的处理工艺如下:
1、物理法
物理处理法通过物理作用,以分离、回收废水中不溶解的呈悬浮状态污染物质(包括油膜和油珠),常用的有隔油、汽浮法、过滤法等。
1.1 隔油池
隔油池是石化废水处理工艺中常见的一种处理装置。依据沸水中悬浮物与水的相对密度不同这一特点除去悬浮物。此法只能除去颗粒较大的水滴或油滴,作为初级处理,成本低但效率一般。国内应用较多的隔油池是平流隔油池和斜板隔油池。
1.2 气浮法
气浮法:利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附废水中的悬浮物,使其随气泡升到水面而去除.其处理对象是乳化油以及疏水性细微固体悬浮物。
药剂浮选法:在废水中投加化学药剂,选择性将亲水性污染物变为疏水性,然后气浮去除.两者统称气浮法。
常用气浮设备:加压溶气气浮﹑叶轮气浮﹑曝气气浮﹑射流气浮和电解气浮。
1.3 过滤
一般炼油厂将过滤作为去除生物二级处理出水中的残留胶体和悬浮物的手段,放在生化处理之后,可看成深度处理技术,可作为活性炭或臭氧等深度处理技术的预处理。油和悬浮物的去除率可达60%~70%。投加助滤剂后,去除率可提高到90%以上。
多孔材料过滤:除去较粗大悬浮物的格筛。典型设备如格栅、筛网和捞毛机等。
除粒径细微颗粒的微孔滤材:反渗透、超滤、纳滤和电渗析等以特别的半透膜为过滤介质的设备。
颗粒材料过滤:利用滤料颗粒之间存在的孔隙使水穿过而悬浮物被截留。常用来使处理后水的浑浊度满足用水要求。
1.4 吹脱汽提法
通过向废水中通入载气,使两相充分接触,废水中溶解气体和易挥发的溶质在气液间传质进入气相,从而脱除污染物质。
石化废水中需要进行吹脱和气提处理的两个主要污染物是H2S和氨,它们主要来源于脱硫、脱氮和加氢处理过程中被破坏的有机氮和有机硫组分。
苯酚也可以通过此方法脱除,但是效率低于硫和氮。
1.5 超滤法
超滤是利用超滤膜(孔径约0.01~0.1μm)截留微小油珠,从而达到油水分离目的的方法。
吸附在油珠表面的活性剂或活性剂分子相互聚结成的胶束能被超滤膜截留。因此,超滤膜处理含油污水,不但能去除油,同时也能去除COD。
超滤法处理含油废水的最大优点是:处理过程中不投加任何药剂,操作简单,处理出水一般可达到工艺回用水要求。
但因膜透水率较低,故处理成本较高。浓缩后的残液(一般为处理水的5%左右)需进一步处置。
 
2、化学法
化学法向污水中投加某种化学物质,利用化学反应来分离、回收污水中的污染物质,常用的有化学沉淀法、混凝法、中和法、电解法等。
2.1 化学混凝法
化学混凝是用来去除水中无机物或有机胶体悬浮物的一种方法。它可除去固体悬浮物、胶体、可溶性重金属盐类、有机物、油类及颜色等。混凝处理受到废水的pH、碱度、污染物的数量、粒子大小、温度和搅拌等条件的影响。
为了更好地提高气浮处理效果,在回流加压溶气气浮工艺中向废水中投入某种絮凝剂,使水中难沉淀的胶体状悬浮颗粒或乳化污染物失稳,在互相碰撞的作用下,聚集、聚合或搭接形成较大的颗粒或絮状物,从而使得污染物能够更容易下沉或上浮而被去除。
2.2 电解法
其基本原理是在电流作用下,阳极表面产生具有强氧化性的羟基自由基,将难降解有机物氧化成CO2和H2O。该方法具有氧化能力强、操作简便易于控制、无二次污染等有点,在现代工业废水处理中越来越受到广泛应用。
利用这种反应使污染成分生成不溶于水的沉淀物,或生成气体从水中溢出,使废水得到净化。
2.3 中和法
用化学方法消除废水中过量的酸或碱,使其pH值达到中性左右的过程称为中和。处理含酸废水以无机碱为中和剂,处理碱性废水以无机酸作中和剂。
中和处理应考虑以"以废治废"原则,亦可采用药剂中和处理、中和处理可以连续进行,也可以间歇进行。
中和的方法有酸碱废水中和、酸性废水的药剂中和法、酸性废水的过滤中和法等。
2.4 氧化法
通过将废水中的污染物与氧气进行反应,进而实现处理石化废水的目的。其中,光催化氧化法,是当前最新的处理技术,通过利用半导体材料作为催化剂,在光照的条件下将污染物与氧气发生氧化还原反应,进而对其进行有效的去除。
 
3、生物法及组合工艺
生物法通过微生物的代谢作用,使废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机性污染物质转化为稳定、无害的物质,可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法以及各种组合工艺。
3.1 活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。这种技术将废水与活性污泥(微生物)混合搅拌并曝气,使废水中的有机污染物分解,生物固体随后从已处理废水中分离,并可根据需要将部分回流到曝气池中。
活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流和剩余污泥排除系统所组成。活性污泥中的细菌是一个混合群体,常以菌胶团的形式存在,游离状态的较少。活性污泥在曝气过程中,对有机物的降解(去除)过程可分为两个阶段,吸附阶段和稳定阶段。
3.2 SBR工艺
序批式活性污泥法(SBR法)是一种不同于传统活性污泥法的废水处理工艺,是在一个反应器内,按照给定的程序进行充水、反应、沉淀、排水及闲置等。该工艺通过曝气、停气,使系统内的好氧和缺氧状态交替进行。在降解COD的同时,相继进行了氨氮的硝化和反硝化,达到同时脱碳、脱氮的目的。SBR工艺结构形式简单,运行方式灵活多变,有较强的抗冲击负荷能力,具有一系列连续流系统无法比拟的优点。
3.3 厌氧生物处理
厌氧生物处理是高浓度有机废水处理常用的方法,具有能耗低、负荷高,再生沼气能源等优点。但在处理高浓度、难降解石油化工废水时,由于废水中往往含有对产甲烷菌有毒害和抑制作用的高浓度氨氮和硫化物,系统的处理效率会大大下降。
3.4 好氧生物处理
好氧生物处理是目前普遍采用的生物处理方法,因其处理成本低,运行操作简单,在大多数的工业废水处理中被广泛采用。
3.5 接触氧化法
接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤地。在不透气的曝气地中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料,填料被水浸没,用鼓风机在填料底部曝气充氧;空气能自下而上,夹带待处理的废水,自由通过滤料部分到达地面,空气逸走后,废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面,不随水流动,因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动,不断更新,从而提高了净化效果。生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。
3.6 生物膜法
生物膜处理法是与活性污泥法并列的一种污水好氧生物处理技术。这种处理法的实质是使细菌和真菌类的微生物、原生动物和后生动物一类的微型动物附着在填料或某些载体上生长繁育,并在其上形成膜状生物污泥———生物膜。
污水中的有机污染物作为营养物质,被生物膜上的微生物所摄取,污水得到净化,微生物自身也得到增殖。
3.7 两段活性污泥法(AB法)
AB工艺是吸附-生物降解工艺的简称,是在常规活性污泥法和两段活性污泥法基础上发展起来的一种新型的污水处理技术。
3.8 厌氧—生物膜法
厌氧—生物膜法是厌氧降解和生物接触氧化法处理的组合工艺。
3.9三相生物流化床
三相流化床又称气流动力流化床。污水与空气同步进入床体在气流的作用下, 气、液、固(生物膜载体)三相进行搅动接触,并产生升流在床体内循环的处理床。在这一过程中,产生有机污染物的降解反应,由于载体间产生强烈的摩擦,生物膜及时脱落,无需另设脱膜设备。当进水的BOD浓度较大时,可采用处理水回流措施。防止气泡在床内并合是此法的技术关键,为此,可采用减压释放或射流曝气充氧。
3.10 水解酸化-好氧生物处理工艺
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程,微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段,但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。
水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的好氧处理。
 
国内外学者在处理石化废水方面做了大量的研究工作,在处理工艺、运行条件上得出了一些有重要价值的结论,这对于处理高浓度、难降解废水具有重要的指导意义。通过以上分析也可以发现,采用常规的工艺处理高浓度、难降解的石油化工废水存在着以下问题:
(1)污泥培养困难,活性不高甚至大量死亡,系统耐冲击负荷能力差;
(2)高浓度进水时有机物的去除效率不高,不能满足出水水质的要求;
(3)有些工艺虽然能够实现有机物高的去除率,但是硝化脱氮效果较差,出水氨氮的浓度较高;
(4)对废水中有毒物质的适应能力低,有毒物质去除率效果不理想。同时废水中有毒物质的存在往往导致大量微生物死亡,影响有机物、氨氮的去除效率;
(5)难以实现自动化控制,操作繁琐,运行成本高。
通过有关学者地积极探索,新的、更有效的处理高浓度、难降解的工业废水的工艺是采用两段法的基本思想,即将有机物的降解和硝化脱氮分别置于两个不同的反应器中进行,这不仅避免了常规的一段法产生的葡萄糖效应,而且在第二段发生了硝化反应,提高了系统的脱氮效率。

化工装置中,小试和中试的区别

化工机械yuan 发表了文章 • 0 个评论 • 1128 次浏览 • 2019-07-18 14:55 • 来自相关话题

小试与中试的区别   不仅仅体现在投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要研究化学反应的本质,中试主要考察化学反应和传质共同的影响。   小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。 中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。 如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题…为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础 。   中试放大经验总结 中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。    实验进行到什么阶段才进行中试 1.小试收率稳定,产品质量可靠; 2.造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定;   3.某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备;  4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法; 5.已提出原材料的规格和单耗数量;   6.已提出安全生产的要求。   中试放大的方法 经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。  相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。  数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。  中试放大阶段的任务  主要有以下几点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织的进行 1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。  2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。  3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。  4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。  5.工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序,简化操作,提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。  6.进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就一些收率低,副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能,提高效率,回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。对无分析方法的化学成分要进行分析方法的研究。  7.原材料,中间体的物理性质和化工常数的测定。为了解决生产工艺和安全措施中的问题,必须测定某些物料的性质和化工常数,如比热,黏度,爆炸极限等。  8.原材料中间体质量标准的制订。小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修订和完善。     9.消耗定额,原材料成本,操作工时与生产周期等的确定。在中试研究总结报告的基础上,可以进行基建设计,制订型号设备的选购计划。进行非定型设备的设计制造,按照施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。在全部生产设备和辅助设备安装完毕。如试产合格和短期试产 稳定即可制订工艺规程,交付生产。 查看全部
小试与中试的区别
 
不仅仅体现在投料量的多少、以及所用设备的大小之上,两者是要完成不同时段的不同任务。小试主要研究化学反应的本质,中试主要考察化学反应和传质共同的影响。
 
小试主要从事探索、开发性的工作,化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定,拿出合格试样,且收率等经济技术指标达到预期要求,就可告一段落,转入中试阶段。

中试过程要解决的问题是:如何釆用工业手段、装备,完成小试的全流程,并基本达到小试的各项经济技术指标,当然规模也扩大了。该过程也不乏创新、发明的內容。

如:小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿,往往是举手之劳,但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵,采用何种计量方式,以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题,这就不是简单的放大了,有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋,甚至很难达到满意的结果,中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题;不仅保含小试中非常注意的物料衡算,也包括小试中不大在意的热量、动量的衡算问题…为进一步扩大规模,实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础 。

图4.jpg

 
中试放大经验总结

中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件的变化规律,并解决实验室中所不能解决或发现的问题。虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同而改变,但各步化学反应的最佳反应工艺条件,则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。因此,中试放大很重要。 
 
实验进行到什么阶段才进行中试

1.小试收率稳定,产品质量可靠;
2.造作条件已经确定,产品,中间体和原理的分析检验方法已确定;  
3.某些设备,管道材质的耐腐蚀实验已经进行,并有所需的一般设备; 
4.进行了物料衡算。三废问题已有初步的处理方法;
5.已提出原材料的规格和单耗数量;  
6.已提出安全生产的要求。

图5.jpg

 
中试放大的方法

经验放大法:主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置-中间装置-中型装置-大型装置)来摸索反应器的特征。它也是目前药物合成中采用的主要方法。 

相似放大法:主要是应用相似原理进行放大。此法有一定局限性,只适用于物理过程放大。而不适用于化学过程的放大。 

数学模拟放大法:是应用计算机技术的放大法,它是今后发展的方向。此外,微型中间装置的发展也很迅速,即采用微型中间装置替代大型中间装置,为工业化装置提供精确的设计数据。其优点是费用低廉,建设快。 

图6.jpg


中试放大阶段的任务 

主要有以下几点,实践中可以根据不同情况,分清主次,有计划有组织的进行

1.工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时,应重新选择其他路线,再按新路线进行中试放大。 
2.设备材质和型号的选择。对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。 
3.搅拌器型式和搅拌速度的考察。反应很多是非均相的,且反应热效应较大。在小试时由于物料体积小,搅拌效果好,传热传质问题不明显,但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点,注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律,以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。 
4.反应条件的进一步研究。试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求,为此,应就其中主要的影响因素,如加料速度,搅拌效果,反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素,进行深入研究,以便掌握其在中间装置中的变化规律。得到更适用的反应条件。 
5.工艺流程和操作方法的确定。要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。特别注意缩短工序,简化操作,提高劳动生产率。从而最终确定生产工艺流程和操作方法。 
6.进行物料衡算。当各步反应条件和操作方法确定后,就应该就一些收率低,副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必须达到的精确程度。以便为解决薄弱环节。挖潜节能,提高效率,回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。对无分析方法的化学成分要进行分析方法的研究。 
7.原材料,中间体的物理性质和化工常数的测定。为了解决生产工艺和安全措施中的问题,必须测定某些物料的性质和化工常数,如比热,黏度,爆炸极限等。 
8.原材料中间体质量标准的制订。小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修订和完善。    
9.消耗定额,原材料成本,操作工时与生产周期等的确定。在中试研究总结报告的基础上,可以进行基建设计,制订型号设备的选购计划。进行非定型设备的设计制造,按照施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。在全部生产设备和辅助设备安装完毕。如试产合格和短期试产 稳定即可制订工艺规程,交付生产。
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