危险化学品安全实用技术手册
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第一节 物料输送

在化工生产过程中,经常需将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物,由前一个工序输往后一个工序,或由一个车间输往另一个车间或输往储运地点。这些输送过程在现代化工企业中,是借助于各种输送机械设备实现的。由于所输送物料的形态不同,危险特性不同,采用的输送设备各异,因而保证其安全运行的操作要点及注意事项也就不同。

一、固体块状物料和粉状物料输送

块状物料与粉状物料的输送,在实际生产中多采用皮带输送机、螺旋输送器、刮板输送机、链斗输送机、斗式提升机以及气力输送(风送)等形式。

1.输送设备的安全注意事项

皮带、刮板、链斗、螺旋、斗式提升机这类输送设备连续往返运转,可连续加料,连续卸载。存在的危险性主要有设备本身发生故障以及由此造成的人身伤害。

(1)防止人身伤害事故

①在输送设备的日常维护中,润滑、加油和清扫工作是操作者致伤的主要情况。在设备没有安装自动注油和清扫装置的情况下,一律停车进行维护操作。

②特别关注设备对操作者严重危险的部位。例如:皮带同皮带轮接触的部位,齿轮与齿轮、齿条、链带相啮合的部位。严禁随意拆卸这些部位的防护装置,避免重大人身伤亡事故。

③注意链斗输送机下料器的摇把反转伤人。

④不得随意拆卸设备突起部位的防护罩,避免设备高速运转时突起部分将人刮倒。

(2)防止设备事故

①防止皮带运行过程中,因高温物料烧坏皮带,或因斜偏刮挡撕裂皮带的事故发生。

②严密注意齿轮负荷的均匀,物料的粒度以及混入其中的杂物。防止因为齿轮卡料,拉断链条、链板,甚至拉毁整个输送设备的机架。

③防止链斗输送机下料器下料过多,料面过高,造成链带拉断。

2.气力输送系统的安全注意事项

气力输送即风力输送,它主要凭借真空泵或风机产生的气流动力以实现物料输送,常用于粉状物料的输送。气力输送系统除设备本身因故障损坏外,最大的安全问题是系统的堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。

(1)避免管道堵塞引起爆炸

①具有黏性或湿度过高的物料较易在供料处及转弯处黏附在管壁上,最终造成堵塞。悬浮速度高的物料比悬浮速度低的物料较易沉淀堵塞。

②管道连接不同心、连接偏错或焊渣突起等易造成堵塞。

③大管径长距离输送管比小管径短距离输送管更易发生堵塞。

④输料管的管径突然扩大,物料在输送状态中突然停车易造成堵塞。

⑤最易堵塞的是弯管和供料附近的加速段,水平向垂直过渡的弯管部位。

(2)防止静电引起燃烧 粉料在气力输送系统中,因管壁摩擦而使系统产生静电,这是导致粉尘爆炸的重要原因之一,因此,必须采取下列措施加以消除。

①粉料输送应选用导电性材料制造管道,并应良好接地。如采用绝缘材料管道且能防静电时,管外采取接地措施。

②应对粉料的粒度、形状与管道直径大小,物料与管道材料进行匹配,优选产生静电小的配置。

③输送管道直径要尽量大些,力求使管路的弯曲和管道的变径缓慢。管内应平滑,不要装设网格之类部件。

④输送速度不应超过规定风速,输送量不应有急剧的变化。

⑤粉料不要堆积管内,要定期使用空气或惰性气体进行管壁清扫。

二、液态物料输送

危险化学品生产中,经常遇到液态物料在管道内的输送。高处物料可借其位能自动输往低处。将液态物料由低处输往高处、由一处水平输往另一处、由低压处输往高压处以及为保证克服阻力所需要的能量时,都要依靠泵这种设备去完成。充分认识被输送的液态物料的易燃性,正确选用和操作泵,对化工安全生产十分重要。

危险化学品生产中被输送的液态物料种类繁多,性质各异,温度、压力又有高低之分,因此,所用泵的种类较多。通常可分为离心泵、往复泵、旋转泵(齿轮泵、螺杆泵)、流体作用泵四类。其中,离心泵在化工生产中应用最为普遍。

1.离心泵的安全要点

(1)避免物料泄漏引发事故

①保证泵的安装基础坚固,避免因运转时产生机械振动造成法兰连接处松动和管路焊接处破裂,使物料泄漏。

②操作前及时压紧填料函(松紧适度),以防物料泄漏。

(2)避免空气吸入导致爆炸

①开动离心泵前,必须向泵壳内充满被输送的液体,保证泵壳和吸入管内无空气积存,同时避免“气缚”现象。

②吸入口的位置应适当,避免吸入口产生负压,空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。一般情况下泵入口设在容器底部或液体深处。

(3)防止静电引起燃烧

①在输送可燃液体时,管内流速不应大于安全流速。

②管道应有可靠的接地措施。

(4)避免轴承过热引起燃烧

①填料函的松紧应适度,不能过紧,以免轴承过热。

②保证运行系统有良好的润滑。

③避免泵超负荷运行。

(5)防止绞伤

由于电机的高速运转,泵和电机的联轴节处容易发生对人员的绞伤。因此,联轴节处应安装防护罩。

2.往复泵、旋转泵的安全要点

往复泵和旋转泵(齿轮泵、螺杆泵)用于流量不大、扬程较高或对扬程要求变化较大的场合,齿轮泵一般用于输送油类等黏性大的液体。

往复泵和旋转泵,均属于正位移泵,开车时必须将出口阀门打开,严禁采用关闭出口管路阀门的方法进行流量调节。否则,将使泵内压力急剧升高,引发爆炸事故。一般采用安装回流支路进行流量调节。

3.流体作用泵的安全要点

流体作用泵是依靠压缩气体的压力或运动着的流体本身进行流体的输送,如常见的酸蛋、空气升液器、喷射泵。这类泵无活动部件且结构简单,在化工生产中有着特殊的用途,常用于输送腐蚀性流体。

空气升液器等是以空气为动力的设备,必须有足够的耐压强度,必须有良好的接地装置。输送易燃液体时,不能采用压缩空气压送,要用氮气、二氧化碳等惰性气体代替空气,以防止空气与易燃液体的蒸气形成爆炸性混合物,遇点火源造成爆炸事故。

三、气体物料输送

1.气体输送设备的分类

气体输送设备在化工生产中主要用于输送气体、产生高压气体或使设备产生真空,由于各种过程对气体压力变化的要求很不一致,因此,气体输送设备可按其终压(出口压力)或压缩比的大小分为四类:

通风机——终压不大于14.7kPa(表压),压缩比为1~1.15;

鼓风机——终压为14.7~300kPa(表压),压缩比不大于4;

压缩机——终压为300kPa(表压)以上,压缩比大于4;

真空泵——造成真空的气体输送设备,终压为大气压,压缩比根据所造成的真空度而定,一般较大。

2.气体物料输送的安全要点

气体与液体不同之处是具有可压缩性,因此在其输送过程中当气体压强发生变化,其体积和温度也随之变化。对气体物料的输送必须特别重视在操作条件下气体的燃烧爆炸危险。

(1)通风机和鼓风机

①保持通风机和鼓风机转动部件的防护罩完好,避免人身伤害事故。

②必要时安装消音装置,避免通风机和鼓风机对人体的噪声伤害。

(2)压缩机

①保证散热良好。压缩机在运行中不能中断润滑油和冷却水,否则,将导致高温,引发事故。

②严防泄漏。气体在高压条件下,极易发生泄漏,应经常检查阀门、设备和管道的法兰、焊接处和密封等部位,发现问题应及时修理更换。

③严禁空气与易燃性气体在压缩机内形成爆炸性混合物,必须彻底置换压缩机系统中空气后,方能启动压缩机。在压送易燃气体时,进气吸入口应该保持一定余压,以免造成负压吸入空气。

④防止静电。管内易燃气体流速不能过高,管道应良好接地,以防止产生静电引起事故。

⑤预防禁忌物的接触。严禁油类与氧压机的接触,一般采用含甘油10%左右的蒸馏水作润滑剂。严禁乙炔与压缩机铜制部件的接触。

⑥避免操作失误。经常检查压缩机调节系统的仪表,避免因仪表失灵发生错误判断,操作失误引起压力过高,发生燃烧爆炸事故。避免因操作失误使冷却水进入气缸,发生水锤现象,引发事故。

(3)真空泵

①严格密封。输送易燃气体时,确保设备密封,防止负压吸入空气引发爆炸事故。

②输送易燃气体时,尽可能采用液环式真空泵。