典型设备安全技术与车间布置

1.泵、换热器、反应器、精馏、蒸发、存储等设备的安全特性

（1）泵 泵式化学工业等流程工业运行中的主要流体机械。泵的安全运行涉及流体的平衡、压力的平衡和物系的正常流动。

实际选泵时程序如下：①列出基础数据，包括介质物性；介质中含有的固体颗粒种类、直径和含量；操作条件；泵所在的位置等情况。②确定流量和扬程。③根据现有系列产品、介质物性和工艺要求初选泵的类型，再根据样板选出泵的型号。

（2）换热器 换热器的运行中设计工艺过程中的热量交换，热量传递和热量变化，过程中如果热量积累过盛就会发生事故。护工生产中换热器是应用最广泛的设备之一。选择换热器的形式时，要根据热负荷、流量的大小，流体的流动特性和污浊程度，操作压力和温度，允许的压力损失等因素，结合各种换热器的特性与使用场所的客观条件来合理的选择。

（3）反应器 反应器的安全问题最为复杂，涉及反应器配置、投料速度、投料量、升温冷却系统、监测、显示、控制系统以及反应器结构、搅拌、安全装置、泄压系统等。反应器是化工生产中的关键设备，合理选择设计好反应器是有效利用原料，提高效率，减少分离装置的负荷，节省分离所需要的能量，满足生产要求的一项必不可少的工作。

（4）精馏 精馏设备的安全运行主要决定于精馏过程中的加热载体、热量平衡、气液平衡、压力平衡以及填料选择的安全性。径流设备的形式很多，按塔内部主要部件不同可分为板式塔与填料塔两大类型。精馏设备选型时应满足生产能力大，分离效率高，体积小，可靠性高，满足工艺要求，结构简单，塔板压力的要求。

（5）蒸发设备 蒸发设备的安全特性与被蒸发溶液的性质，如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶等因素相关。所以在选择时应注意：蒸发热敏性物料时，应选用膜式蒸发器，以防止物料分解；蒸发黏度大的溶液，应选用强制循环降膜式蒸发器；蒸发易结垢或析出结晶的物料，可采用标准式或悬框式蒸发器或管外沸腾式蒸发器；蒸发发泡性溶液时，应选用强制循环和长管玻膜式蒸发器；蒸发易腐蚀性物料时应考虑设备用材；对处理量小的或采用间歇操作时，可选用夹套或锅炉蒸发器。

（6）存储设备 化工生产等流程作业的储存设备涉及多种复杂的危险化学品，储量大、特性各异，一旦发生事故，后果往往很严重。化工生产中需要存储的有原料、中间产品、成品、副产品以及废液和废气等。常见的存储设备由罐、桶、池等。有偿口的也有密封的；有常压的也有高压的；可根据存储物的性质、数量和工艺要求选用。

2.化工车间内的塔、换热器、容器（罐，槽）、反应器、泵与压缩机等的安全布置

（1）塔 塔的布置形式很多，常在室外集中布置，在满足工艺流程的前提下，可以把高度相近的塔相邻布置。单塔或特别高大的塔可采用独立布置，利用塔身设操作平台，共进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。塔或塔群常布置在设备区外侧，其操作侧面队道路、配管侧面队管廊，以便于施工安装、维修与配管。将几个塔的中心排成一条直线，并将高度接近的塔相邻布置，通过适当地调整安装高度和操作点就可以采用联合平台，既方便操作，投资又省。数量不多，结构与大小相似的塔可以成组的布置，利用操作台集中布置。

（2）换热器 化工厂使用的最多的是列管式换热器和再沸器。列管式换热器和再沸器已有定型的系列图可供选用，设备的布置的主要任务时将他们布置在适当地位置，决定支座等安装结构、管口方位等。必要时在不影响工艺要求的条件下，可以调整原换热器的尺寸和安装方式。塔的换热器近塔布置，再沸器及冷凝器则与塔以大口径的管道连接，故应取近塔布置，通常他们分别布置在塔的两侧。换热器的间距，换热器与其他设备的间距至少要留出1m的水平距离，位置受限制时，最少也不得小于0.6m。

（3）容器（罐，槽） 容器分中间贮存容器与原料及成品罐两类。前者都按照流程的顺序布置在有关设备附近活在厂房邻近，后者则集中在储罐区。容器一般都按系列图选用，其支脚、接管条件有布置设计决定，其外形尺寸按布置需要加以调整或在初选时就按布置要求加以考虑。

（4）反应器 反应器的形式很多，可以按类似设备布置，如塔式反应器应可按塔来布置；固定床催化反应和容器差不多；火焰加热的反应器则近似于工业炉。化工厂常见的搅拌釜式反应器实质上就是加上搅拌与传热套的立式容器。

（5）泵与压缩机

①泵 泵应尽量靠近供料设备以保证良好的吸入条件。他们常集中布置在室外、建筑底层或泵房，小功率的泵可布置在楼面或框架上。室内的泵沿墙布置能节省面积。

②离心压缩机 离心压缩机体积小、排量大、结构简单、能利用多种动力有利于装置的能量利用。离心压缩机的布置原理与离心泵相似，但它较为庞大与复杂，特别是一些附属设备要占据很大的空间。

③往复式压缩机 往复式压缩机的作用原理与往复泵相似，但机器要复杂的多，振动及噪声都很大。往复式压缩机结构复杂，拆修时间长，所以都布置在压缩机室内并配有起重装置，其周围要留有足够大的空地。

3.生产管路与管系安全技术

（1）遵守安全布置原则 输送火灾危险性为甲乙类介质或有毒、腐蚀性介质的管道，不应穿过与其无关的建筑物、构筑物。集中敷设于同一管架上的各种介质管道必须留有规定的间距。多层管架中的热料管道应布置在最上层，腐蚀性介质管道应布置在最下层；易燃液体及液化石油气管道严禁与蒸汽、热料管道相邻布置；助燃与可燃介质管道之间，宜用不燃物料管道隔开或保持低于250mm的间距。

（2）选材、设计、加工、安装合理①根据输送介质的性质、温度、压力和流量等因素正确选择管材，不可随意选用代材或误用，不得使用存有缺陷的管材。②严格按照工艺要求设计，管道直径的设计值应尽量大些，弯曲和直径处应缓慢，而且弯管和变径管要尽可能少，尤其是由水平向垂直过渡的弯道要少。管内壁应平滑，不准有折皱或凸起，不得装设网格状的构件。③管道的焊接质量符合要求，焊缝须做无损探伤检查，管道的连接方式合理，可用加偏垫或多层垫等方法消除断面偏差、孔隙、错口或不同心等安装错误。管道穿墙、楼板和屋面时，应加套管、防火帽、防火肩等装置。

（3）采取防腐措施 根据输送物料的腐蚀性选择耐腐蚀材料。采取合理的防腐、衬里防腐、电化学防腐、使用缓蚀剂防腐等。其中涂层防腐用得最广泛，而在涂层防腐中有以涂料防腐用的最多。定期检查管道的受腐蚀情况，及时修复或更换腐蚀的严重的部位。[page]

（4）消除管道的残余应力 为了避免管道振动，可采取设置或减震等措施。增加柔性设计为了减弱热应力的破坏作用，缓解热应力的热补偿方法。针对不同外部载荷采取措施，如防止基础下沉，可采用改变管道设置位置或支撑方向或强化基础设计的方法。

（5）严格安全操作 生产操作过程中严格按照工艺要求控制物料的输送温度、压力、流速等工艺参数，尤其是用于输送可燃气体、可燃液体、可燃粉粒状物料的管道，输送速度不应高于工艺值。生产的要害部位要特别重要。冷却介质的输送管道要确保冷却介质的供应量，避免中断，必要时可安装双路水源和电源控制，以防止生产系统出现超温、超压的恶性循环。即使清楚管道内的污垢、沉淀等沉积物，并严禁采用铁质工具或能产生火星的器具疏通易燃易爆、易自燃的不安定沉积物。在冰冻季节前后，要注意管道的防冻和化冻。

（6）加强防火安全管理 在用管道要遵照《压力管道安全管理与监查规定》定期进行检查，检测管道的泄漏和受损情况，防止管道系统出现跑冒滴漏现象。严禁危险物料管道和高温管道周围堆放易燃易爆物质，需要散热的输送管道上严禁堆放各种杂物，以防止热量积累引起火灾。危险物料输送管道的周围杜绝各种火源。