化工厂设计和操作安全课件.pptx
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- 化工厂 设计 操作 安全 课件
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1、第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计第三节第三节 化工单元区域规划化工单元区域规划第四节第四节 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验第五节第五节 化工装置维护化工装置维护第六节第六节 公用工程设施安全公用工程设施安全一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑二、工厂的定位问题二、工厂的定位问题三、工厂选址的安全问题三、工厂选址的安全问题四、工厂布局的安全问题四、工厂布局的安全问题第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑 1.1.典型的一级危险典型的一级危险( (一级危险,在正常条件下不会造成人身或财产的损
2、一级危险,在正常条件下不会造成人身或财产的损害,只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。害,只有触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。) ) 有下列条件存在有下列条件存在: : (1)(1)易燃物质;易燃物质;(2)(2) 热源;热源;(3)(3) 火源;火源;(4)(4) 富氧;富氧; (5)(5)压缩物质;压缩物质;(6)(6)毒性物质;毒性物质; 有以下可能性有以下可能性: : (1)(1)人员失误;人员失误;(2)(2)机械故障;机械故障; 环境条件环境条件: : (1)(1)人员、物料和车辆在厂区的流动;人员、物料和车辆在厂区的流动; (2)(2)由于蒸气云降低能见度等。由于蒸气云降低
3、能见度等。2.2.典型的二级危险典型的二级危险 (二级危险是在一级危险失去控制后发展成的,会造二级危险是在一级危险失去控制后发展成的,会造成人身或财产的直接损失。成人身或财产的直接损失。) ) 火灾;火灾; 爆炸;爆炸; 游离毒性物质的释放;游离毒性物质的释放; 跌伤;跌伤; 倒塌;倒塌; 碰撞。碰撞。一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑3.3.防护危险的措施防护危险的措施 对于所有上述两级危险,可设置三道防护线。对于所有上述两级危险,可设置三道防护线。(1)第一道防护线:为了解决一级危险,并防止二第一道防护线:为了解决一级危险,并防止二 级危险的发生。级危险的发生。 在工厂的布局
4、和规划中可考虑,如:在工厂的布局和规划中可考虑,如: 根据主导风的风向,把火源置于易燃物质可能释根据主导风的风向,把火源置于易燃物质可能释 放点的上风侧;放点的上风侧; 为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道等。为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道等。一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑(2)第二)第二道防护线:当二级危险发生时,将人身和道防护线:当二级危险发生时,将人身和 财产损失降至最小程度。财产损失降至最小程度。 在工厂的选址和规划方面可考虑:在工厂的选址和规划方面可考虑: 把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开;把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开; 在关键部位安放灭火
5、器材等。在关键部位安放灭火器材等。(3)第三)第三道防护线:道防护线:发生人身伤害事故时,提供有发生人身伤害事故时,提供有 效的急救和医疗设施,使受到伤害的人员得到效的急救和医疗设施,使受到伤害的人员得到 迅速救治。迅速救治。一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑3.3.防护危险的措施防护危险的措施 化工厂定位,一般遵循以下化工厂定位,一般遵循以下基本原则:基本原则: (1) 有原料、燃料供应和产品销售的有原料、燃料供应和产品销售的良好流通条件良好流通条件;(2) 有储运、公用工程和生活设施等方面有储运、公用工程和生活设施等方面良好的协作良好的协作环境;环境;(3) 靠近靠近水量充足
6、,水质优良的水量充足,水质优良的水源水源;(4) 有有便利便利的的交通交通条件;条件;(5) 有有良好的工程地址良好的工程地址和和水文气象条件水文气象条件。工厂应工厂应避免避免定位在下列地区定位在下列地区!(1)震断层地区和基本烈度震断层地区和基本烈度9度以上的度以上的地震区地震区;(2)厚度较大的厚度较大的III级自重级自重湿陷性黄土地区湿陷性黄土地区;(3)易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区;易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区;(4)有开采价值的矿藏地区;有开采价值的矿藏地区;(5)对机场、电台等使用有影响的地区;对机场、电台等使用有影响的地区;(6)国家规定的历史文物、生物保护和风景
7、游览地区;国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区;(7)城镇等人口密集的地区。城镇等人口密集的地区。 需注意的是,工厂定位除考虑以上因素外,考虑的需注意的是,工厂定位除考虑以上因素外,考虑的是是经济经济问题。问题。二、工厂的定位问题二、工厂的定位问题工厂选址考虑如下方面:工厂选址考虑如下方面:(1 1)隔开距离,把厂址选择在一个隔开距离,把厂址选择在一个孤立孤立地区。如果客观条地区。如果客观条 件不允许可以依据主导风,把工厂置于社区的件不允许可以依据主导风,把工厂置于社区的下风区。下风区。(2 2)工厂的高建、构筑物要留有一定的工厂的高建、构筑物要留有一定的间距间距,防止物体砸,防止物体砸
8、 伤行人、汽车司乘人员或临近的设施。伤行人、汽车司乘人员或临近的设施。(3 3)工厂产生的废液要经处理后工厂产生的废液要经处理后排放排放。(4 4)工厂的工厂的出入口出入口要格外小心,避免严重的交通事故,或要格外小心,避免严重的交通事故,或 车辆离开高速公路冲入工厂。车辆离开高速公路冲入工厂。(5 5)临近临近有释放毒性或易燃气体的有释放毒性或易燃气体的工厂工厂,则建在其上风侧,则建在其上风侧. .(6 6)保证有充足的保证有充足的水源水源。最好附近有河流、湖泊。最好附近有河流、湖泊。(7 7)地形地形方面,厂区内不应有低洼地,否则会形成毒性或方面,厂区内不应有低洼地,否则会形成毒性或 易燃蒸
9、气或液体的积聚。易燃蒸气或液体的积聚。 工厂布局工厂布局基本任务基本任务是结合厂区的内外条是结合厂区的内外条件件确定生产过程中各种机器设备的空间位置确定生产过程中各种机器设备的空间位置,获得最合获得最合 理的物料和人员的流动路线。理的物料和人员的流动路线。 化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的化的 方法。方法。工厂厂区一般可划分为以下六个区块:工厂厂区一般可划分为以下六个区块:(1).工艺装置区;工艺装置区; (2). 罐区;罐区; (3).公用设施区;公用设施区;(4).运输装卸区;运输装卸区; (5).辅助生产区;辅助生产区; (6).管理区。管理区
10、。1工艺装置区工艺装置区 加工单元可能是工厂中最危险的区域。加工单元可能是工厂中最危险的区域。 具体的规划方式:具体的规划方式:(1)加工单元应该离开工厂加工单元应该离开工厂边界边界一定的一定的距离距离,且应该,且应该是是集中的分布集中的分布。有助于加工单元作为危险区的识别,。有助于加工单元作为危险区的识别,杜绝或减少无关车辆的通过。杜绝或减少无关车辆的通过。(2)加工单元应该置于厂区内主要的火源和人口密集加工单元应该置于厂区内主要的火源和人口密集区的区的下风区下风区。以减少由于易燃或毒性物质释放造成的。以减少由于易燃或毒性物质释放造成的危害。危害。四、工厂布局的安全问题四、工厂布局的安全问题
11、(3)应注意区域应注意区域不宜太拥挤,不宜太拥挤,要隔开一定要隔开一定的距离。的距离。 因为不同过程单元间可能会有交因为不同过程单元间可能会有交互危险性。过程单元间特别是对于各单元互危险性。过程单元间特别是对于各单元不是一体化过程的情形,完全有可能一个不是一体化过程的情形,完全有可能一个单元满负荷运转,而邻近的另一个单元正单元满负荷运转,而邻近的另一个单元正在停车大修,从而使潜在危险增加。在停车大修,从而使潜在危险增加。1工艺装置区工艺装置区 (1)容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质,需容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质,需置于工厂的置于工厂的下风区域下风区域。(2)贮罐应该安置在工厂
12、中的贮罐应该安置在工厂中的专用区域专用区域,加强其作为,加强其作为危险区的标识危险区的标识,使通过该区域的无关车辆降至最低度使通过该区域的无关车辆降至最低度. (3)罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安安全距离。全距离。(4)罐区和工艺装罐区和工艺装 置区、公路之间要留出置区、公路之间要留出有效的间距有效的间距.(5)罐区应设在地势比工艺装置区罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域略低的区域,决不,决不能设在高坡上。能设在高坡上。(6)通路问题通路问题。每一罐体至少可以在一边由通路到每一罐体至少可以在一边由通路到 达,达,最好是可以在相反的两边由通路
13、到达。最好是可以在相反的两边由通路到达。 (1)公用设施区应该公用设施区应该远离远离工艺装置区、罐区和其他工艺装置区、罐区和其他危危险区险区。由厂外进入厂区的公用工程干管,。由厂外进入厂区的公用工程干管, 也不应该也不应该通过危险区,如果难以避免,则应该采取必要的保通过危险区,如果难以避免,则应该采取必要的保护措施。护措施。(2)工厂布局应该尽量工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路减少地面管线穿越道路。管线。管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线.回路系统的任何一点出现故障即可关闭阀门将其隔回路系统的任何一点出现故障即可关闭阀门将其隔离开,
14、并把装置与系统的其余部分接通。离开,并把装置与系统的其余部分接通。(3)锅炉设备和配电设备锅炉设备和配电设备应该设置在易燃液体设备的应该设置在易燃液体设备的上风区域上风区域。(5)冷却塔冷却塔不宜靠近铁路、公路或其他公用设施。大不宜靠近铁路、公路或其他公用设施。大型冷却塔应该与居民区有较大的距离。型冷却塔应该与居民区有较大的距离。 (1)各装卸设施之间应该规划各装卸设施之间应该规划合理的交通运输路线合理的交通运输路线,尽量避免原料、中间产品和成品的交叉和迂回运输。尽量避免原料、中间产品和成品的交叉和迂回运输。(2)在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒,在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒,
15、装装卸设施卸设施应该设置在工厂的应该设置在工厂的下风区下风区 域域,最好是在边缘,最好是在边缘地区。地区。 (3)原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设施,不得设在工艺装置区和罐区地带,与居民区、设施,不得设在工艺装置区和罐区地带,与居民区、公路和铁路要保持一定的公路和铁路要保持一定的安全距离安全距离。 (1 1)维修车间和研究室要维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区远离工艺装置区和罐区。(2 2)维修车间维修车间是重要的火源,是重要的火源, 同时人员密集,应该置于同时人员密集,应该置于工厂的工厂的上风区域上风区域。(3 3)研究室与其他管理机
16、构,直接连接是不恰当的。研究室与其他管理机构,直接连接是不恰当的。 (4 4)废水处理装置废水处理装置是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终点,应该置于工终点,应该置于工 厂的厂的下风远程区域下风远程区域。 (5 5)高温煅烧炉的安全考虑呈现出矛盾。作为火源,应将高温煅烧炉的安全考虑呈现出矛盾。作为火源,应将其置于工厂的上风其置于工厂的上风 区,但是严重的操作失误会使煅烧炉区,但是严重的操作失误会使煅烧炉喷射出相当量的易燃物,对此则应将其置于工厂的下风喷射出相当量的易燃物,对此则应将其置于工厂的下风区。作为折中方案,可以把区。作为折中方案,可以把锻烧炉置于工厂的
17、侧面风锻烧炉置于工厂的侧面风区区域或与其他设施隔开一定的距离。域或与其他设施隔开一定的距离。 主要办事机构应该设置在工厂的边缘主要办事机构应该设置在工厂的边缘区域,并尽可能与工厂的危险区隔离。区域,并尽可能与工厂的危险区隔离。 过程路线的安全评价,应该考虑过程路线的安全评价,应该考虑过程本身是过程本身是否具有潜在危险否具有潜在危险,以及为了特定目的,以及为了特定目的把物料加入把物料加入过程,是否会增加危险。过程,是否会增加危险。 第二节第二节 化工工艺设计化工工艺设计三、过程物料的安全评价三、过程物料的安全评价二、管线配置图二、管线配置图一、工艺流程图一、工艺流程图1 1有潜在危险的过程有潜在
18、危险的过程 这些过程一旦失去控制就有可能造成灾难性的后这些过程一旦失去控制就有可能造成灾难性的后果,如发生火灾、爆炸或毒性物质的释放等。果,如发生火灾、爆炸或毒性物质的释放等。 有潜在危险的过程有:有潜在危险的过程有: (1) (1) 爆炸、爆燃或强放热过程;爆炸、爆燃或强放热过程; (2) (2) 有粉尘或烟雾生成的过程;有粉尘或烟雾生成的过程; (3) (3) 在物料的爆炸范围或近区操作的过程;在物料的爆炸范围或近区操作的过程; (4) (4) 在高温、高压或冷冻条件下操作的过程;在高温、高压或冷冻条件下操作的过程; (5) (5) 含有易燃物料的过程;含有易燃物料的过程; (6) (6)
19、 含有不稳定化合物的过程;含有不稳定化合物的过程; (7) (7) 含有高毒性物料的过程;含有高毒性物料的过程; (8) (8) 有大量贮存压力负荷能的过程。有大量贮存压力负荷能的过程。 四、过程曲线的选择四、过程曲线的选择2 2反应过程的安全分析(考虑反应过程的安全分析(考虑8 8方面)方面) 化学反应过程有较多的危险性。充分评估反化学反应过程有较多的危险性。充分评估反应过程的危险性,有助于改善过程的安全。应过程的危险性,有助于改善过程的安全。 (1)(1)对潜在的对潜在的不稳定的反应和副反应不稳定的反应和副反应,如自燃或聚,如自燃或聚合等进行考察,考虑改变反应物的相对浓度或其合等进行考察,
20、考虑改变反应物的相对浓度或其他操作条件是否会使反应的危险程度减小。他操作条件是否会使反应的危险程度减小。 (2)(2)考虑考虑较差混合、操作故障、设计失误、较差混合、操作故障、设计失误、 发生不发生不需要的副反应、反应器失控、结垢需要的副反应、反应器失控、结垢等引起的危险。等引起的危险。 四、过程曲线的选择四、过程曲线的选择(3)(3)评价评价副反应是否生成毒性或爆炸性物质副反应是否生成毒性或爆炸性物质,是否,是否 会有危险垢层形成。会有危险垢层形成。 (4)(4)考察考察物料是否吸收空气中的水分变潮物料是否吸收空气中的水分变潮,表面粘,表面粘 附形成毒性或腐蚀性液体或气体。附形成毒性或腐蚀性
21、液体或气体。 (5)(5)确定所有确定所有杂质杂质对化学反应和过程混合物性质的对化学反应和过程混合物性质的 影响。影响。 (6)(6)确保结构确保结构材料材料彼此彼此相容相容并与过程物料相容。并与过程物料相容。 (7)(7)考虑过程中危险物质的考虑过程中危险物质的积累积累,如可燃物、毒性,如可燃物、毒性 中间体。中间体。 (8)(8)考虑考虑催化剂催化剂行为的各个方面,如老化、中毒、行为的各个方面,如老化、中毒、 粉碎、活化、再生等。粉碎、活化、再生等。 2 2反应过程的安全分析反应过程的安全分析 3 3有潜在危险的操作有潜在危险的操作 常见的有潜在危险的操作:常见的有潜在危险的操作:(1)(
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