动设备、静设备安全技术

动设备、静设备安全技术

在危险化学品的生产、经营、使用和运输中，由于加工过程的复杂多样化，各类机械有着广泛应用。危险化学品生产和运输中用的压缩机、泵、汽轮机等都是常见动机械。生产经营过程中的机械伤害主要是由这些动机械造成的。消除动机械的事故源，加强动设备的安全管理，对于安全生产具有重要意义。

而塔槽釜、加热炉、换热器等设备是静止设备，而有些设备内部储有大量的可燃性以及有毒的流体，又经常工作在较高的压力下，一旦发生泄漏、断裂等事故时，会引起火灾、爆炸中毒等危害性事故，因此，加强这类设备的检查管理是非常重要的。塔槽金内的流体温度、压力以及腐蚀性的组合是相当复杂的，要充分认识其设计条件和材质结构的允许极限，在运转条件下对其进行检查。

一、压缩机安全

压缩机是一种压缩气体以提高气体压力或输送气体的机器。它是输气加压站的主要设备，也为各种风动机械、控制仪表或为清扫管线提供压缩空气。由于压缩机输送介质有易燃、易爆或有毒的气体，如果维修、保养不及时，容易引起事故，所以加强压缩机的安全管理是非常重要的。

可燃气体压缩机应设置安全泄放系统。比空气轻的可燃气体压缩机半敞开式或封闭式厂房的顶部，应安装可燃气体检测报警器。与顶部通风措施联锁。比空气重的可燃气体压缩机厂房的地面，不应有地坑或地沟，若有地坑或地沟、应有防止气体积聚的措施。侧墙下部应有通风措施，并与可燃气体检测报警器联锁。压缩机厂房应有不少于两个的安全疏散门，应向外开启。可燃气体压缩机在停电、停气或操作不正常情况下，介质倒流可能造成事故，应在其出口管道上安装止回阀压缩机操作中的危险因素包括;

（1）机械伤害

压缩机的轴、联轴器、飞轮、活塞杆、皮带轮等裸露运动部件可造成对人体的伤害。零部件的磨蚀，腐蚀或冷却不良及操作失误，超温、超压、超负荷运转，均有可能引起断轴、烧瓦、烧缸、烧填料、零部件损害等重大机械事故。这不仅造成机械设备损坏，对操作者和附近的人也会构成威胁。

（2）爆炸和着火

输送易燃、易爆介质的压缩机，在运转或开停车的过程中极易发生爆炸和着火事故。这是因为气体在压缩过程中温度和压力升高，使其爆炸下限降低，爆炸危险性增大;同时，温度和压力的变化，易发生泄漏。处于高温、高压的可燃介质一旦泄漏，体积会迅速膨胀并与空气形成爆炸性气体，加上泄漏点漏出的气体流速很高，极易在喷射口产生静电火花而导致着火爆炸。

（3）中毒

输送有毒介质的压缩机，由于泄漏操作失误、防护不当等，易发生中毒事故。另外，在生产过程中对废气、废液的排放管理不善或违反操作规程进行不合理排放，操作现场通风、排气不好等，也易发生中毒。

（4）噪声危害

压缩机在运转时会产生很强的噪声。如空气鼓风机、煤气鼓风机、空气压缩机等的工业噪声经常可达到 92~110dB，大大超过国家规定的噪声级标准，对操作者有很大危害。

（5）高温与中暑

压缩机操作岗位环境温度一般比较高，特别是夏季，受太阳辐射热的影响，常产生高。高湿度、强热辐射的特殊气候条件，影响人体的正常散热功能，引起体温调节障碍而导致中暑。

压缩机操作应遵守下列原则∶

① 时刻注意压缩机的压力、温度等各项工艺指标是否符合要求。如有超标现象应及时查找原因，及时处理。

②经常检查润滑系统，使之通畅、良好。所用润滑油的牌号必须符合设计要求。润油必须严格实行三级过滤制度，充分保证润滑油的质量。属于循环使用的润滑油，必须定期分析化验。并定期补加新油或全部更换再生，使润滑油的闪点、黏度、水分、杂质、灰分等各项指标保持在设计要求范围之内。采用循环油泵供油的，应注意油箱的油压和油位;采用注油泵自动注油的，则应注意各注油点的注油量。

③ 气体在压缩过程中会产生热量，这些热量是靠冷却器和气缸夹套中的冷却水带走的。必须保证冷却器和水夹套的水畅通，不得有堵塞现象。冷却器和水夹套必须定期清洗，冷却水温度不应超过40℃。如果压缩机运转时，冷却水突然中断，应立即关闭冷却水入口阀，而后停机令其自然冷却。以防设备很热时，放进冷却水使设备骤冷发生炸裂。

④ 应随时注意压缩机各级出入口的温度。如果压缩机某段温度升高，则有可能是压缩比过大、活门坏、活塞环坏、活塞托瓦磨损、冷却或润滑不良等原因造成的。应立即查明原因，作相应的处理。如不能立即确定原因，则应停机全面检查。

⑤应定时（每30min）把分离器、冷却器、缓冲器分离下来的油水排掉。如果油水积蓄太多，就会带入下一级气缸。少量带入会污染气缸、破坏润滑，加速括塞托瓦、活塞环、气缸的磨损;大量带入则会造成液击，毁坏设备。

⑥应经常注意压缩机的各运动部件的工作状况。如有不正常的声音、局部过热、异常气味等，应立即查明原因，作相应的处理。如不能准确判断原因，应紧急停车处理。待查明原因，处理好后方可开车。

⑦ 压缩机运转时，如果气缸盖、活门盖、管道连接法兰、阀门法兰等部位漏气，需停机卸掉压力后再行处理。严禁带压松紧螺栓，以防受力不均、负荷较大导致螺栓断裂。

⑧在寒冷季节，压缩机停车后，必须把气缸水夹套和冷却器中的水排净或使水在系统中强制循环，以防气缸、设备和管线冻裂。

⑨ 压缩机开车前必须盘车。压缩可燃气体的压缩机开车前必须进行置换，分析合格后方可开车。

二、汽轮机安全

汽轮机连续长期在高温、高压、高转速条件下工作，又与众多辅助设备和复杂的汽、水、油、气系统有机地联合工作，不可避免地会发生一些故障和事故，不但对企业造成严重的经济损失，而且会对国民经济和人民生活带来重大的损失。为了避免设备发生重大损坏事故，以及减轻设备的损坏程度，就要加强对汽轮机的维护管理，保证汽轮机安全运行。

由于汽轮机在高速旋转的同时又处于高温高压下，因此预防汽轮机出现危险及紧急情况时，联锁保护系统能及时动作，迅速停机，防止事故扩大，具有重要的意义。汽轮机的保护主要有以下几项.

① 超速保护。超速保护对汽轮机组的安全是十分重要的。由于机组处于高速旋转状态，转子部分的材料强度裕量不多，而离心力的增加却正比干转速的平方，机组即使在极短的时间内超速，也可能引起严重的事故发生。一般机组超速至安全转速的9%～11%时，超速保护装置将立即动作，迅速关闭自动主汽门和调节阀门，使机组停止运转。以确保机组的安全。

②轴向位移保护。汽轮机运行时，如果产生过大的轴向推力，就会使推力瓦的钨金熔化，从而使转子产生不允许的轴向位移。轴向位移一般是利用电涡流原理的传感器来测量，分为正向轴位移和负向轴位移两个测量点

③ 润滑油压低保护。润滑油压过低既会影响调节系统和保安系统执行机构的正常工作，又将破坏轴承油膜，情况严重时不仅会烧坏轴瓦，而且能造成动静部分间的摩擦等恶性事故。一般用电接点压力表作为油压过低的发讯装置

④ 真空度低保护。汽轮机在运行中真空降低．会造成排汽温度过高，轴向推力增加，从而影响汽轮机的安全。

⑤轴承回油温度高保护。油温过高，润滑油会迅速汽化，使油膜破坏，造成与轴瓦产生干摩擦，使机组发生强烈振动，损坏设备。

⑥轴承振动高保护。由于汽轮机的故障大多能从其轴振动上体现出来，因此轴振动的联锁保护异常重要。

⑦其他保护。汽轮机保护系统主要有电源系统、PLC、继电器、现场输入/输出设备组成。现场输入设备部分包括各种现场检测元件和仪表，负责工艺参数的检测变送，有的能够直接使参与联锁保护的参数向控制逻辑运算单元PLC 发出超限信号。输出设备包括现场电磁阀、主汽门、抽汽逆止阀、油动机等，输入设备负责信号采集，输出设备负责执行控制命令，而PLC 负责逻辑运算。继电器主要是实现信号转换与隔离。要完成自动保护任务，就必须使用仪表和控制设备，构成一套完善灵敏可靠的自动控制系统。当有联锁保护发生时，能自动推动主汽门动作、迅速关闭主汽门，切断进汽，迫使汽轮机停机，同时关闭调节汽门和抽汽逆止阀。要求主汽门、抽汽逆止阀的关闭时间小于1s。

三、泵安全

泵是输送液体的动机械，泵的作用就是给臂路中的油品提供动力（机械能），使它们能够克服管路中各种摩擦阻力与位差，完成介质的输送。

1.往复泵安全操作

① 泵在启动前必须进行全面检查，检查的重点是∶ 盘根箱的密封性、润滑和冷却系统状况、各阀门的开关情况、泵和管线的各连接部位的密封情况等。

②盘车数周，检查是否有异常声响或阻滞现象。

③具有空气室的往复泵，应保证空气室内有一定体积的气体，应及时补充损失的气体。

④ 检查各安全防护装置是否完好、齐全，各种仪表是否灵敏。

⑤为了保证额定的工作状态。对蒸汽泵通过调节进汽管路阀门改变双冲程数;对动力泵则通过调节原动机转数或其他装置。

⑥泵启动后。应检查各传动部件是否有异声，泵负荷是否过大，一切正常后方可投入使用。

⑦泵运转时突然出现不正常，应停泵检查。

⑧结构复杂的往复泵必须按制造厂家的操作规程进行启动、停泵和维护。

2.离心泵安全管理

安全操作须注意以下几点∶

① 开泵前检查泵的进排出阀门的开关情况，泵的冷却和润滑情况，压力表、温度计、流量表等是否灵敏，安全防护装置是否齐全。

② 盘车数周， 检查是否有异常声响或阻滞现象。

③ 按要求进行排气和灌注，如果是输送易燃、易爆、易中毒介质的泵，在灌注、排气时，应特别注意勿使介质从排气阀内喷出。如果是易腐蚀介质，勿使介质喷到电机或其他设备上。

④ 应检查泵及管路的密封情况。

⑤启动泵后，检查泵的转动方向是否正确，当泵达到额定转数时，检查空负荷电流是否超高。当泵内压力达到工艺要求后，立即缓慢打开出口阀。泵升启后，关闭出口阀的时间不能超过3min。因为泵在关闭排出阀运转时，叶轮所产生的全部能量都变成热能使泵变热，时间一长有可能把泵的摩擦部位烧毁。

⑥停泵时，应先关闭出口阀，使泵进入空转，然后停下原动机，关闭泵入口阀。

⑦ 泵运转时，应经常检查泵的压力、流量、电流、温度等情况，应保持良好的润滑和冷却，应经常保持各连接部位、密封部位的密封性。

⑧如果泵突然发出异声、振动、压力下降、流量减小、电流增大等不正常情况时，应停泵检查，找出原因后再重新开泵。

⑨结构复杂的离心泵必须按制造厂家的要求进行启动、停泵和维护。

四、塔设备安全

塔设备是化工、炼油生产中最重要的设备之一。塔是化工生产过程中可使气液或液液两相之间进行紧密接触，达到相际传受传热目的的设备。塔设备的分类方法很多，按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔；按形成相际接触界面的方式分为具有固定相界面的和流动过程中形成相界面的塔；按塔的内件构成分为板式塔和填科塔；按单元操作可以分为：

（1）精馏塔

精馏主要是利用混合物中各组分的挥发度不同而进行分离。挥发度较高的物质在气相中的浓度比在液相中的浓度高，因此借助于多次的部分汽化及部分冷凝，而达到轻重组分离的目的。

（2）吸收塔

吸收主要是利用一种或多种气体溶解于液体的过程。

（3）解吸塔

解吸是吸收操作的逆过程，即将液体混合物中的某一可挥发性组分转移至气体中。

（4）萃取塔

萃取是分离和提纯物质的重要单元操作之一，是在液态（第一相液）中各组分在两液相之间不同的分配关系。

（5）反应塔

反应即混合物在一定的温度、压力等条件下生成新物质的过程。

（6）再生塔

再生的过程是混合物经蒸汽传质、汽提而使溶液解吸再生的过程。

（7）干燥塔

固体物料的干燥包括两个基本过程。首先是对固体加热以使湿分气化的传热过程，然后是汽化后的湿分蒸气分压较大而扩散进入气相的传质过程，而湿分从固体物料内部借扩散等的作用而源源不断地输送到达固体表面，则是一个物料内部的传质过程。因此干燥过程的反应。

五、反应釜安全

反应釜普遍应用于石油化工、橡胶、农药、燃料、医药等工业，用来完成化工工艺过程的反应。

反应釜内进行化学反应的种类很多，操作条件差异很大，物料的聚集状态也各不一样。反应釜具有如下的特点：操作灵活方便，可以按工艺要求进行间歇式、半间歇式及连续操作；温度易于控制，根据生产需要，可以控制生产的时间，易于控制反应速率。

反应釜（器）内应设置温度和压力与反应进料、紧急冷却系统的报警和联锁装置；应设置测量和控制保险装置，有搅拌的应设置稳定控制系统；应设置安全泄放系统，有收集泄反应物的附加装置；操作间内应设置可燃和有毒气体检车报警装置。

反应釜的维护要点：

反应釜在运行中，严格执行操作规程，禁止超温、超压。接工艺指标控制夹套（或蛇管）及反应器的温度。避免温差应力与内压应力叠加，使设备产生应变。要严格控制配料比，防止剧烈分反应。要主语反应釜有无异常振动和声响，如发现故障，应停止检查检修，及时消除。

六、加热炉安全

加热炉是化工生产过程中的高温加热设备。化工生产中很多反应需要在特定的条件下进行，对某些反应加热是加速化学反应的重要手段，加热操作是最广泛应用的操作之一。因此，加热炉被广泛应用于石油化工炼油化肥和有机化学工业中。加热炉常因维护、管理不当而发生事故，而加热炉爆炸是普遍发生、破坏性强及导致人员伤亡极为严重的事故。

加热炉（工业炉）宜集中布置在装置的边缘，且位于可燃气体、可燃液体设备的全年最小频率风向的下风侧。当在明火加热炉与露天布置的液化烃设备之间，设置非燃烧材料的实体墙时，其防火间距应大于15m。实体墙的高度不应小于3m，距加热炉不应大于5m，应能防止可燃气体窜入炉体。

加热炉（工业炉）应在每个燃料气调节阀与加热炉之间设置阻火器，设置火焰探测器，炉内设置温度、压力监测报警等安全装置。

七、换热器安全

换热器是一种实现物料之间热量传递的节能设备。换热器在工业中应用非常普遍，是石油、化工电力、冶金等行业不可缺少的工艺设备之一。因此，加强换热器的维护和保养是石油、化工、电力、冶金工业安全运行的保证。

应设计温度监测并远传至控制室，满足安全运行的要求。空冷器不宜布置在操或高于自燃点的可燃液体设备上方;若布置在其上方，应用非燃烧材料的隔板隔离保护空冷器管束两端管箱和传动机械处应设置平台。

八、大型机组安全

大型机组设计选型时，设计单位应根据使用单位的生产工艺技术要求，经设计计算后、向使用单位和制造厂商提供大型机组选型技术资料。制造厂商的设计方案和图纸，必须通过由计单位、使用单位和维护单位参加的设计审查后，方能投入制造。大型机组设计选型应符合相应的最新版本的技术标准和规范，结合炼油化工企业易燃、易爆等特点，选用性能可靠、结构合理、技术先进、节能环保、易于维护检修的产品。

大型机组必须配置完善的控制系统、联锁保护系统、实时监测仪表及状态监测系统等设施。为了保证机组安全，联锁保护系统必须投入自动状态。机械、仪表、电气维修人员应按各自专业管理要求对机械设备、控制仪表、联锁保护设施、电气设备进行日常维护保养工作，提高设备完好率、仪表控制率和联锁投用率。另外，还要做好备用机组的定期维护和保养工作，使之处于完好备用状态。

九、火炬系统安全

火炬设施是石油化工企业内可燃气体排放系统中一个主要的事故处理措施。企业中可以设一个排放系统和一个火炬，也可以两个排放系统合用一个火炬，或分设两个火炬。这主要取决于需要排放装置的数量，以及这些装置的排放量和排放压力的差异。

火炬系统的安全监督管理主要有以下几个方面∶

（1）必须保证火焰完全燃烧。为了减少对大气的污染，应力求使火炬的排放气能完全燃烧，必须采用强制的方法补充供氧，一般采用的是注入蒸汽的方法以保证完全燃烧;

（2）防止火炬头烧坏。在火炬操作中规定最小蒸汽量的目的是对火炬头起冷却保护作用和防止火焰返烧，因此即使无排放气体情况下也不允许停止蒸汽供给，并及时根据排放量大小调整蒸汽量;

（3）防止下火雨。火炬下火雨是排放气体中带液燃烧所造成的，这种情况极易造成安全事故。防止下火雨的最根本的办法是严格控制装置的排放，可燃液体必须经蒸发器蒸发后，才允许排入火炬系统;

（4）防止回火。火炬火焰发生回火会引起火炬系统的爆炸，通过保持火炬系统正压和设置分子封是防止回火的主要安全措施;

（5）长明灯应处于点燃状态。要经常检查长明灯点燃情况和长明灯气源的供应情况，以防止长明灯熄灭时火炬排放气排空而发生事故;

（6）排放低温系统物料时速度不能过快。排放速度过快容易造成火炬管线冷淬，特别当火炬罐和管线有水时，可造成冻堵;

（7）绝对禁止将工艺空气等排入火炬系统。