❶ 生产技术辅导:化工安全技术
第二节化工安全技术
石油、化工生产是危险性较大的行业,所处理的物料(原料、中间产物及成品等)大多具有易燃、易爆、毒性和腐蚀性的特性;工艺过程复杂,工艺条件苛刻;作业方式多样化;生产装置规模大型化、连续化、自动化。这些特点决定了化工生产具有较高的危险性。
石油、化工生产的潜在的主要危险是火灾、爆炸、致人中毒、化学灼伤等。石油、化工生产一旦发生事故,往往会带来严重的后果,造成众多人员伤亡、巨额的财产损失,还会严重污染环境。
一、典型设备安全技术与车间布置
(一)典型设备工艺安全分析
设备运行设计的基本内容主要是在满足安全运行的条件下,对定型(或标准)设备的选择和非定型(非标准)设备的工艺计算等。定型设备的选择除了要符合基本要求外,还要注意根据设计项目规定的生产能力和生产周期确定设备的台数。运转设备要按其负荷和规定的工艺条件进行选型;静止设备则要计算其主要参数,如传热面积、蒸发面积等,再结合工艺条件进行选型。
l. 泵
泵是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。选用泵要依据流体的物理化学特性,一般溶液可选用任何类型泵输送;悬浮液可选用隔膜式往复泵或离心泵输送;黏度大的液体、胶体溶液、膏状物和糊状物时可选用齿轮泵、螺杆泵或高黏度泵;毒性或腐蚀性较强的可选用屏蔽泵;输送易燃易爆的有机液体可选用防爆型电机驱动的离心式油泵等。
2.换热器
换热器的运行涉及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,造成超温就会发生事故。化工生产中换热器是应用最广泛的设备之一。选择换热器形式时,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征与使用场所的客观条件来合理选择。
目前,国内使用的管壳交换热器系列标准有:固定管板式换热器、立式热虹吸式再沸器、钢制固定式薄管板列管换热器、浮头式换热器、冷凝器、U形管式换热器。
3.精蒸馏塔
精馏过程涉及热源加热、液体沸腾、气液分离、冷却冷凝等过程,热平衡安全问题和相态变化安全问题是精馏过程安全的关键。
精馏设备是应用最广泛的非定型设备。由于用途不同,操作原理不同,所以塔的结构形式、操作条件差异很大。精馏设备的安全运行主要决定于精馏过程的加热载体、热量平衡、气液平衡、压力平衡以及被分离物料的热稳定性以及填料选择的安全性。精馏设备的形式很多,按塔内部主要部件不同可以分为板式塔与填料塔两大类型。板式塔又有筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、浮动喷射塔等多种形式,而填料塔也有多种填料方式。在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,满脊侍枯足工艺要求,结构樱洞简单,塔板压力较小的要求。
4.反应器
反应器安全问题最为复杂,涉及反应器物系配置、投料速度谈虚、投料量、升温冷却系统、检测、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,合理选择设计好的反应器能够有效利用原料,提高效率,减少分离装置的负荷,节省分离所需的能量。
反应器应该满足反应动力学要求、热量传递的要求、质量传递过程与流体动力学过程的要求、工程控制的要求、机械工程的要求、安全运行要求。
反应器的种类很多,按基本结构可分为:管式反应器、釜式反应器、固定床反应器和流化床反应器。
5.搅拌器
搅拌器的安全可靠是许多放热反应、聚合过程等安全运行的必需条件。搅拌器的中断或突然失效可以造成物料反应停滞、分层、局部过热等。搅拌器的形式有桨式、涡轮式、推进式、框式(或锚式)、螺杆式及螺带式等。选择时,首先根据搅拌器形式与釜内物料容积及黏度的关系进行大致的选择,搅拌器的材质可根据物料的腐蚀性、黏度及转数等确定。
6.轴密封装置
防止反应釜的跑、冒、滴、漏,特别是防止有毒害、易燃介质的泄漏,选择合理的密封装置非常重要。密封填料可能选择错误,与反应物反应导致反应器爆炸;机械密封由于安装缺陷,大量溶剂泄漏发生爆炸。密封装置主要有如下两种。
(1)填料密封。优点是结构简单,填料拆装方便,造价低。但使用寿命短,密封可靠性差。
(2)机械密封。优点是密封可靠,使用寿命长,适用范围广、功率消耗少。但其造价高.安装精度要求高。
7.蒸发设备
蒸发设备的选型主要考虑被蒸发溶液的性质,如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶或析出结晶等因素。
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,为保证物料流速应选用强制循环回转薄膜式或降膜式蒸发器;蒸发易结垢或析出结晶的物料,可采用标准式或悬筐式蒸发器或管外沸腾式和强制循环型蒸发器;蒸发发泡性溶液时,应选用强制循环型和长管薄膜式蒸发器;蒸发腐蚀性物料时应考虑设备用材;如蒸发废酸等物料应选用浸没燃烧蒸发器;处理量小的或采用间歇操作时,可选用夹套或锅炉蒸发器,以便制造、操作和节约投资。
8.存储设备
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。常见的存储设备有罐、桶、池等。有敞口的也有密封的;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。
一般固体物料,不受天气影响的,可以露天存放。大量液体的存储一般使用圆形或球形储槽;易挥发的液体,为防物料挥发损失,而选用浮顶储罐;蒸气压高于大气压的液体,要视其蒸气压大小专门设计储槽;可燃液体的存储,要在存储设备的开口处设置防火装置。容易液化的气体,一般经过加压液化后存储于压力储罐或承压钢瓶中,近些年,用低温法将液化后的物料储存于常压低温储罐中也得到了应用;难于液化的气体,大多数经过加压后存储于气柜高压球形储槽或柱形容器中。易受空气和湿度影响的物料应存储于密闭的容器内。
(二)车间设备布置的安全分析
l.设备布置
车间设备布置是确定各个设备在车间中的位置;确定场地与建筑物的尺寸;确定管理、生产仪表管线、采暖通风管线的走向和位置。
的设备布置应做到:经济合理,节约投资,操作维修方便、安全,设备排列紧凑,整齐美观。
设备布置时一般采用流程式布置,以满足工艺流程路径,保证工艺流程在水平和垂直方向的连续性。在不影响工艺流程路径的原则下,将同类型的设备或操作性质相似的有关设备集中布置,可以有效地利用建筑面积,便于管理、操作与维修。还可以减少备用设备或互为备用。如塔体集中布置在塔架上,换热器、泵组成布置在一处等。充分利用位能,尽可能使物料自动流送,一般可将计量设备、高位槽布置在层,主要设备(如反应器等)布置在中层,储槽、传动设备等布置在底层。考虑合适的设备间距。设备间距过大会增加建筑面积,拉长管道,从而增加建筑和管道投资;设备间距过小导致操作、安装与维修的困难,甚至发生事故。设备间距的确定主要取决于设备管道的安装、检修、安全生产以及节约投资等几个因素。
2.设备布置的安全技术要求设备布置应尽量做到工人背光操作,高大设备避免靠近窗户布置,以免影响门窗的开启、通风与采光。
有爆炸危险的设备应露天或半露天布置,室内布置时要加强通风,防止爆炸性气体的聚集;危险等级相同的设备或厂房应集中在一个区域,这样可以减少防爆电器的数量和减少防火、防爆建筑的面积;将有爆炸危险的设备布置在单层厂房或多层厂房的顶层或厂房的边沿都有利于防爆泄压和消防。
加热炉、明火设备与产生易燃易爆气体的设备应保持一定的距离(一般不小于18m),易燃易爆车间要采取防止引起静电现象和着火的措施。
处理酸碱等腐蚀性介质的设备,如泵、池、罐等分别集中布置在底层有耐蚀铺砌的围堤中,不宜放在地下室或楼上。
产生有毒气体的设备应布置在下风向,储有毒物料的设备不能放在厂房的死角处;有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备要集中布置并做通风、排毒或防腐处理,通风措施应根据生产过程中有害物质、易燃易爆气体的浓度和爆炸极限及厂房的温度而定。
笨重设备或运转时产生很大振动的设备,如压缩机、离心机、真空泵等,应尽可能布置在厂房底层,以减少厂房的荷载与振动。有剧烈振动的设备,其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起,以免影响建筑物的安全。厂房内操作平台必须统一考虑,以免平台支柱零乱重复。
3典型设备的布置
(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,供工作人员进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。塔或塔群布置在设备区外侧,其操作侧面对道路,配管侧面对管廊,以便施工安装、维修与配管。塔顶部常设有吊杆,用以吊装塔盘等零件。填料塔常在装料人孔的上方设吊车粱,供吊装填料。
装几个塔的中心排列一条直线,高度相近的塔相邻布置,通过适当调整安装高度和操作点就可以采用联合平台,既方便操作,又节省投资。采用联合平台时应考虑各塔有不同的伸长量,以防止拉坏平台。相邻小塔间的距离一般为塔径的3~4倍。
数量不多、结构与大小相似的塔可成组布置,将四个塔合为一个整体,利用操作台集中布置:如果塔的高度不同,只要求将第一层操作平台取齐,其他各层可另行考虑。这样,几个塔组成一个空间体系,增加了塔群的刚度。塔的壁厚就可适当降低。
塔通常安装在高位换热器和容器的建筑物或框架旁,利用容器或换热器的平台作为塔的人孔、仪表和阀门的操作与维修的通道。将细而高的或负压塔的侧面固定在建筑物或框架的适当高度,这样可以增加刚度,减少壁厚。
直径较小(1m以下)的塔常安装在室内或框架中,平台和管道都支承在建筑物上,冷凝器可装在屋顶上或吊在屋顶梁下,利用位差重力回流。
(2)换热器。换热器的热量平衡由于涉及到传热效果,换热面积、流动温差、流动强度等一系列问题,因此,换热器在运行过程中由于热量积累、局部过热、流体结焦或气化而引起的事故比较多。
化工厂中使用最多的是列管换热器和再沸器,其布置原理也适用于其他形式的换热器。
设备布置的主要任务是将换热器布量在适当的位置,确定支座、安装结构和管口方位等。必要时在不影响工艺要求的前提下调整原换热器的尺寸及安装方式(立式或卧式)。
换热器的布置原则是顺应流程和缩小管道长度,其位置取决于它密切联系的设备布置。塔的再沸器及冷凝器因与塔以大口径的管道连接,故应采取近塔布置,通常将它们布置在塔的两侧。热虹吸式再沸器直接固定在塔上,还要靠近回流罐和回流泵。自容器(或塔底)经换热器抽出液体时,换热器要靠近容器(或塔底),使泵的吸入管道最短,以改善吸入条件。
(3)容器(罐,槽)。容器按用途可以分为原料储罐、中间储罐和成品储罐;按安装形式可以分为立式和卧式。容器布置时一般要注意以下事项。
立式储罐布置时,按罐外壁取齐,卧式储罐按封头切线取齐。在室外布置易挥发液体储罐时,应设置喷淋冷却设施;易燃、可燃液体储罐周围应按规定设置防火堤坝;储存腐蚀性物料罐区除设围堰外,其地坪应作防腐处理。液位计、进出料接管、仪表尽可能集中在储罐的一侧,另一侧供通道与检修用。罐与罐之间的距离应符合国家标准的有关规定,以便操作、安装与检修。储罐的安装高度应根据安管需要和输送泵的净正吸人压头的要求决定。同时,多台大小不同的卧式储罐,其底部宣布置在同一标高上。原料储罐和成品储罐一般集中布置在储罐区,而中间储罐要按流程顺序布置在有关设备附近或厂房附近。
(4)反应器。反应器形式很多,可以根据结构形式按类似的设备布置。塔式反应器可按塔的方式布置;固定床催化反应器与容器相类似;火焰加热的反应器则近似于工业炉:搅拌釜式反应器实质上是设有搅拌器和传热夹套的立式容器。
釜式反应器一般用挂耳支承在建(构)筑物上或操作台的梁上;对于体积大、质量大或振动大的设备,要用文脚直接支承在地面或楼板上。两台以上相同的反应器应尽可能排成一直线。反应器之间的距离,根据设备的大小、附属设备和管道具体情况而定。管道阀门应尽可能集中布置在反应器一侧,以便操作。
间歇操作的釜式反应器布置时要考虑便于加料和出料。液体物料通常是经高位槽计量后靠压差加入釜中;固体物料大多是用吊车从人孔或加料口加入釜内,因此,人孔或加料口离地面、楼面或操作平台面的高度以800mm为宜。
因多数釜式反应器带有搅拌器,所以上部要设置安装及检修用的起吊设备,并考虑足够的高度,以便抽出搅拌器轴等。
连接操作釜式反应器有单台和多台串联式,布置时除考虑前述要求外,由于进料、出料都是连接的,因此在多台串联时必须特别注意物料进、出口问的压差和流体流动的阻力损失。
(5)泵与压缩机。泵应尽量靠近供料设备以保证良好的吸人条件。它们常集中布置在室外、建筑物底层或泵房。室外布置的泵一般在路旁或管廊下排成一行或两行,电机端对齐排在中心通道两侧,吸入与排出端对着工艺罐。泵的排列次序由相关的设备与管道的布置所决定。当面积受限制或泵较小时,可成对布置,使两泵共用一个基础,在一根支柱上装两个开关。
离心压缩机的布置原理与离心泵相似,但较为庞大、复杂,特别是一些附属设备(润滑油与密封油槽、控制台、冷却器等)要占据很大的空间。为电动机或背压透平带动的离心压缩机的常用布置方案。
管道从顶部连接的压缩机可以安装在接近地面的基础上.在拆卸上盖时要同时拆去上部接管。管道从底部连接的压缩机拆卸上盖时比较方便,这种压缩机要装在抬高的框架上,支柱靠近机器,环绕机器设悬壁平台,压缩机的基础要与建筑物的基础分离。离心压缩机常布置在敞开式的框架结构(有顶)或压缩机室内,顶部要设吊车粱或行车以供检修时起吊零部件。
往复压缩机的工作原理与往复泵相似,但机器复杂很多,振动及噪声都很大。往复式压缩机结构复杂、拆装时间长,所以都布置在压缩机室内,并配有起重装置,其周围要留出足够大的空地。
(三)化工生产管路与管系安全技术
化工管路主要由管子、管件和阀件构成,也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等辅件。化工生产中输送的流体是多种多样的,化工管路也各不相同,以适应不同输送任务的要求。管路及管件的标志是管系安全生产的基本条件。化工管路的标准化是指制定化工管路主要构件,包括管子、管件、阀件(门)、法兰、垫片等的结构、尺寸、连接、压力等的标准并实施的过程。其中,压力标准与直径标准是制定其他标准的依据,也是选择管子、管件、阎件(门)、法兰、垫片等附件的依据,已由国家标准详细规定。管子标准的参数包括压力标准(又分公称压力、试验压力和工作压力)、直径(口径)标准(也称公称直径或通称直径)。
1化工管路布置的原则
(1)应合理安排管路,使管路与墙壁、柱子、场地、其他管路等之间应有适当的距离,并尽量采用标准件,以便于安装、操作、巡查与检修。
管道尽量架空敷设,平行成列走直线,少拐弯、少交叉以减少管架的数量;并列管线上的阀门应尽量错开排列;从主管上引出支管时,气体管从上方引出,液体管从下方引出。
(2)输送有毒或有腐蚀性介质的管道,不得在人行道上空设置阀体、伸缩器、法兰等,若与其他管道并列时应在外侧或下方安装;输送易燃、易爆介质的管道不应敷设在生活间、楼梯和走廊等处;配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全装置,并应采取可靠的接地措施;易燃易爆及有毒介质的放空管应引至室外指定地点或高出层面2 m以上。
(3)管道敷设应有坡度,以免管内或设备内积液,坡度方向要根据介质流动方向和生产工艺特点确定。
(4)对于温度变化较大的管路要采取热补偿措施,有凝液的管路要安排凝液排出装置,有气体积聚的管路要设置气体排放装置。长距离输送蒸气的管道要在一定距离处安装疏水阎,以排除冷凝水。
2化工管路的连接
管子与管子、管子与管件、管子与阀件、管子与设备之间连接的方式主要有4种,即螺纹连接、法兰连接、承插式连接及焊接。
3管路的热补偿
化工管路的两端是固定的,当温度发生较大的变化时,管路就会因管材的热胀冷缩而承受压力或拉力,严重时将造成管子弯曲、断裂或接头松脱。因此必须采取措施消除这种应力,这就是管路的热补偿。热补偿的主要方法有两种:其一是依靠弯管的自然补偿,通常,当管路转角不大于150•时,均能起到一定的补偿作用;其二是利用补偿器进行补偿.主要有方形、波形及填料3种补偿器。
4化工管路的试压与吹扫
化工管路在投入运行之前,必须保证其强度与严密性符合设计要求,因此,当管路安装完毕后,必须进行压力试验,称为试压,试压主要采用液压试验。少数特殊的也可以采用气压试验。另外,为了保证管路系统内部的清洁,必须对管路系统进行吹扫与清洗,以除去铁锈、焊渣、土及其他污物,称为吹洗,管路吹洗根据被输送介质不同,有水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹洗、酸洗、油清洗和脱脂等。
5化工管路的防静电措施
当粉尘、液体和气体电解质在管路中流动,或从容器中抽出或注入容器时,都会产生静电。这些静电如不及时消除,很容易产生电火花而引起火灾或爆炸。管路的抗静电措施主要是静电接地和控制流体的流速。
6管道标志
化工厂中的管路是很多的,为了方便操作者区别各种类型的管路,常常在管外(保护层外或保温层外)涂上不同的颜色,称为管路的涂色。有两种方法,其一是整个管路均涂上一种颜色(涂单色),其二是在底色上每间隔2 m涂上一个50~100 mm的色圈。常见化工管路的颜色可参阅相关手册。如给水管为绿色,饱和蒸汽为红色。
【例题】非腐蚀性毒性危险化学品经口引起急性中毒,应迅速用()的高锰酸钾溶液或1%~2%的碳酸氢钠溶液洗胃,然后用硫酸镁溶液导泄。
A. 1/5000
B. 1/1000
C. 1/500
D. 1/100
【答案】A
❷ 高分求机械设计达人 设计一加热炉推料机传动装置中的蜗杆减速器
看了你的图片,是不是要计算减速机的输出转速啊,如果是你那个4(齿轮传动),这样就好计算出减速比的,
❸ 丙烷脱沥青装置涉及哪些安全问题
装置常用溶剂为甲A类丙烷,操作压力在4.0~5.0兆帕之间。在加工黏度大、凝固点高的减压渣油及产品沥青时,属于甲类火灾危险炼油装置。
开工时的危险因素分析及其安全管理防范措施
丙烷脱沥青装置的通常开工步骤为:装水试压→氮气置换空气→收丙烷置换氮气→丙烷大循环和柴油循环→进料调整。
由于开工时,装置从常温、常压逐渐升温、升压到正常各项操作指标,因而开工时装置的操作参数变化较大,物料的引入、引出比较频繁,是较易产生事故的时刻。因此必须严格按开工程序办事。下面分别分析各步骤的危险因素及应采取的安全管理措施。
(1)装置装水试压。这是检验装置检修质量的最重要步骤,必须遵循如下操作顺序:
①先试高压部分(抽提泵和临界塔等),再试中压部分(溶剂回收),最后试加热炉部分(汽提回收部分采用蒸气试压);
②严格按试压曲线进行升压、稳压和降压;
③检查判断合格的标准力,达到各级压力时各密封点无漏点;
④先打低压系统排空阀,防止中、高压系统阀门关闭不严而造成低压系统超压。
(2)氮气置换。水压检验完成后,由于系统在放水时将吸入空气,因此需要按标准用氮气置换空气到微正压。
(3)收丙烷置换氮气。不允许直接向大气排放,先将氮气和丙烷气排放至火炬系统。
(4)丙烷大循环和柴油循环。随着系统产生液相丙烷,在升温、升压的同时,需要建立起对轻脱油系统的丙烷大循环和沥青系统的柴油循环。此时应注意泵的运行正常,防止泄漏,一旦发现泄漏要及时换泵。与此同时,应防止加热炉点火时发生炉膛爆燃,应使炉内各部分温度和压力基本保持正常操作指标。
(5)进料调整。引减压渣油的同时,各汽提塔底建立液面,此时必须注意液面的真实性,防止假液面,以避免满塔和塔底机泵抽空等不正常故障。此外还应注意防止沥青线凝固(沥青罐按高温储罐管理)的情况发生。
停工时的危险因素分析及其安全管理防范措施
装置的停工步骤为:停进料,建立丙烷大循环和沥青系统柴油置换→停止丙烷大循环→柴油置换→装置退丙烷→蒸气吹扫。
下面分别分析各阶段的危险因素及安全管理措施。
(1)停进料,建立丙烷大循环和沥青系统柴油置换。此时用丙烷置换装置的设备,用柴油置换沥青系统,随着装置压力和温度的下降,应注意泵运转正常,不发生抽空和泄漏,加热炉不要发生超温。
(2)停止丙烷大循环,柴油置换,装置退丙烷。停止丙烷大循环时,由于丙烷介质充斥于装置的各部分中,因此首先应将加热炉熄火,然后等待装置降温、降压到一定程度。同时用丙烷泵将丙烷罐中的丙烷泵送出装置,直至抽空。此时应密切注意丙烷泵的运转,尽量将液态丙烷外送,不允许随意排凝。
(3)蒸气吹扫。系统压力卸完后即进行蒸气吹扫,此时应将装置内的残余丙烷排放至火炬线,不允许直接向大气排放。吹扫时必须严格按吹扫程序进行,不留死角,先从高处排空,低处要切水,防止产生水击或吹扫不畅,导致系统残留丙烷气体。
正常生产中的危险因素分析及其安全管理防范措施
在长周期运转的过程中,较稳定的工艺参数受工艺设备、仪表等诸因素及人的操作水平的影响,生产中存在各种影响安全生产的因素。下面针对常见的主要问题进行分析。
(1)提降量操作。此时除必须注意避免各部位温度、压力过量超指标和持续时间过长外,室内操作人员需要加强仪表的监测,室外操作人员则应根据要求及时调节各部操作,发现问题随时汇报、及时处理。
(2)原料油切换。切换前必须征得调度的同意,联系并告知相关车间;切换时要注意两套原料量,量不足及时与相关单位联系解决;切换后待停送渣油管线稍冷却后再进行顶柴油。在切换过程中应注意防止憋压和原料泵抽空。
(3)设备管理。车间设备管理主要分静设备和动设备的管理。
常用静设备主要包括蒸气加热器、丙烷水冷器、冷却槽和加热炉,其主要安全管理措施包括:
对蒸气加热器,必须按停工方案停工,对轻脱油蒸发器须先停止进料,保持高压系统大循环,待轻脱油系统返空后再停用该加热器;丙烷水冷器的抽空过程中,应开冷却水循环;对冷却槽和加热炉的操作必须按规定程序步骤进行,防止操作不当导致事故的发生。
常用动设备管理主要是对机泵的管理,涉及电机、丙烷泵和压缩机,其主要安全管理措施包括:
发现电机起火时,首先切断电源,灭火,必要时报警,然后及时向上级主管部门汇报;丙烷泵端面大量外漏丙烷时,首先停泵,关闭泄漏泵的出入口阀,然后泵体泄压,联系断电处理;开启压缩机时,必须注意开启前,要严格执行切水制度。
(4)设备防腐。丙烷装置的设备防腐及安全防范管理措施如下表所示:
腐蚀部位腐蚀原因后果防腐措施罐内壁低温硫化物应力腐蚀内壁小孔腐蚀内壁喷铝防腐水冷器与冷却槽电化学腐蚀和全面腐蚀局部或全面壁厚减薄,直至破坏水冷器壳程采用牺牲阳极保护,管程内外壁喷涂高温防腐涂料
(5)装置安全自保连锁系统。保护压缩机免于吸入液态物质。
(6)装置安全管理防护的基本原则。
①一旦发生事故,做好自我保护,并按事故预案处理步骤进行。
②开关控制手阀时应首先保证不超压,然后再力求操作压力变化平稳。
③事故处理过程中要尽量做到不超温、不超压、不损坏设备、不跑油、不凝线。
④停泵时应尽量迅速关闭泵出口阀,以防泵倒转。
⑤处理事故过程中,应密切关注系统压力的变化,尽量维持高中压系统的压力。
⑥注意保持换热器的温度不要过低,以避免换热器因温度过低导致的浮头漏油。
⑦停气时应及时关闭低压系统汽提阀门,防止停气后油窜蒸气或恢复供汽后气提带水。
⑧发现密封点严重泄漏时,应首先制止泄漏。
⑨处理事故时既应该避免产生火花,也要防止人员被溶剂冻伤,同时还应严格控制火源。
⑩正确报火警,报气防站;正确使用消防器材,减少次生灾害的发生概率。
炼厂设备中还有一些其他装置,如加氢精制、制氢、石蜡加氢精制等。影响这些装置的危险因素因设备的不同而有所差别,但是其主要的危险因素大多都包含在上述各装置系统中,其安全管理措施也因装置系统的不同而涉及各方面的问题,需要具体情况具体分析。本章通过介绍炼厂设备中的一些主要装置,可以让读者从中理解到其基本的分析思路,并据此大致推论出应该采取的基本安全管理措施。由于本书的篇幅有限,在此不再一一分析研究。
❹ 热处理加热炉装料机传动装置怎么动
电动机驱动。装料机由电动机驱动,通过传动装置是装料机推杆做往复移动,将物料送入加热炉内。
❺ 加热炉内的辐射换热论文。。。。。
工业炉窑不管是燃料加热炉、电阻加热炉、感应加热炉、微波加热炉等,节能高效是技术关键。
烟气带走加热炉大量的高温热量,能量白白浪费,热利用率较低。余热回收可以使用使用蜂窝陶瓷蓄热体,但投入大,维修成本高,切换过程中也带走未燃烧的燃气,造成能源严重流失。 加热炉使用换热器则可且投资少、无切换机构、免维修。但如果使用金属换热器,由于材质的限制,抗氧化能力差,不能在高温下长期使用,余热回收率低。如烟道温度达到800度以上,金属换热器非常容易被高温损坏,无法达到余热回收的目的。因此不论如何,加热炉高效换热是技术攻关难点。
下面介绍蓄热式加热炉和管式加热炉处理能力的改造技术
蓄热式余热回收
目前国内外开始流行的一种革命性的全新燃烧技术--蓄热式高温空气燃烧技术,它通过高效蓄热材料将助燃空气从室温预热至前所未有的800℃高温,同时大幅度降低Nox排放量,使排烟温度控制在露点以上、150℃以下范围内,最大限度地回收烟气余热,使炉内燃烧温度更趋均匀。HTAC技术针对燃料种类或热值的不同,有单蓄热与双蓄热之分。一般认为油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单蓄热方式;清洁的低热值燃料(高炉煤气、转炉煤气)可采用双蓄热方式。
蓄热式加热炉实质上是高效蓄热式换热器与常规加热炉的结合体,主要由加热炉炉体、蓄热室、换向系统以及燃料、供风和排烟系统构成。
蓄热室是蓄热式加热炉烟气余热回收的主体,它是填满蓄热体的室状空间,是烟气和空气流动通道的一部分。在加热炉中,蓄热室总是成对使用,一台炉子可以用一对,也可以用几对,甚至几十对。在国内的一些大型加热炉上,最多用到四十几对。
在蓄热式加热炉中,换向阀起到了至关重要的作用。为配合换向阀安全准确地工作,必须配备一套可简可繁的控制系统。
蓄热体通常采用直径12~15mm的Al2O3质陶瓷球或壁厚1mm以下的陶瓷蜂窝体。
传统的燃烧方式是空气和煤气预混和扩散燃烧,在燃烧器周围存在一个局部高温区,造成炉温不均匀,影响加热质量。同时,在高温区内,氮气参与燃烧反应,导致烟气中NOx含量高,造成大气污染。蓄热式燃烧则完全不同,在蓄热式炉中,整个炉膛为一个反应体,空气和煤气充满炉膛,在这个炉膛内弥散燃烧,不存在局部高温区,氮气几乎不参与燃烧反应。与传统燃烧方式相比,其优势表现在下面几个方面:
1 炉温更加均匀
2 燃料选择范围更大
采用蓄热式燃烧技术,空气预热温度由过去的400~600℃可提高到800~1100℃。由于燃料的理论燃烧温度大幅度提高,使燃料的选择范围更大,特别是可燃用800kcal/m3以下的低热值燃料,如高炉煤气或其他低热值劣质燃料。
适合轻油、重油、天然气、液化石油气等各种燃料,尤其是对低热值的高炉煤气、发生炉煤气具有很好的预热助燃作用,扩展了燃料的应用范围。铝熔化燃油单耗指标在60kg/t.A以内。
3 大幅度节能
由于烟气经蓄热体后温度降低到150℃以下(特殊情况下可降至70~80℃),将烟气的绝大部分显热传给了助燃空气,做到了烟气余热的“极限回收”,因此,炉子燃料消耗量大幅度降低。对于一般大型加热炉,可节能25%~30%;对于热处理炉,可节能30%~65%。
4 NOX生成量更低
采用传统的节能技术,助燃空气预热温度越高,烟气中NOX含量越大;而采用蓄热式高温空气燃烧技术,在助燃空气预热温度高达800℃的情况下,炉内NOX生成量反而大大减少。由于蓄热式燃烧是在相对的低氧状态下弥散燃烧,没有火焰中心,因此,不存在大量生成NOx的条件。烟气中NOx含量低,有利于保护环境。
5 金属氧化烧损低
低氧燃烧的另一个好处是可降低被加热金属的氧化烧损。此外,蓄热式燃烧还可以提高火焰辐射强度,强化辐射传热,提高炉子产量。
6 既适合新建熔铝炉或加热炉,更适合旧型熔铝炉或加热炉的蓄热式技术改造,可保留原炉基础及钢结构不动,在炉两侧或同侧增加蓄热式烧嘴,施工简单,技术先进成熟。
7 项目投资不大,节能效益显着,投资回收期短。
管式加热炉处理能力的技术改造
针对早期建造的炼油厂和化工厂在役管式加热炉热负荷和热效率低的状况,提出了若干技术改造措施包括,增大对流管表面积以增大对流段的热负荷;增加辐射管的换热面积;修正烟囱高度;换用新型燃烧器,变自然通风为强制供风,以增大燃烧器的发热量,减小过剩空气系数,节省燃料2%~3%;在对流段和烟囱之间增设空气预热器以提高空气入炉温度;采用高温辐射涂料增强辐射换热效果,从而增加热源对炉壁的辐射传热量和炉管的传热量等。
装置减少,而早期建造的加热炉,由于受当时技术条件的限制,大多在低负荷条件下运行,热效率低。因此,对原有管式炉实施改造已成为日益迫切的任务。针对这种状况,笔者对现役管式加热炉做了深入调查及理论分析,总结出一套提高管式炉处理能力和热效率的措施,期望对我国炼油厂和化工厂旧设备的挖潜改造有所裨益。
改造加热炉的目的就是增加热负荷,提高热效率。在实际操作过程中,为了提高管式炉的处理量,通过增强燃烧的办法,可提高热负荷10%左右。但因受辐射管壁温度过高、火焰舔炉管和炉膛产生正压等条件限制,其处理能力难以管式加热炉是炼油厂和化工厂重要的供热设备。目前,由于国家宏观经济政策的调整,新建加热再提高,仍不能满足热负荷要求〔1〕。
因此,在改造之前,应收集分析和现场标定加热炉的性能指标,包括设计数据和操作时炉内各部位烟气温度和压力;燃烧空气温度、压力降及过剩空气系数;介质的进、出口温度和压力等。
经综合分析,可从以下6个方面对管式加热炉进行改造。
1.增加对流管表面积
增加对流管表面积能增大对流段的热负荷。对流段位于辐射室上部,增加对流室高度比增加辐射室高度容易。在常减压装置、焦化装置中通常可采用这种改造方法。对流段排烟温度与介质进口温度之差,国外要求低于30℃,国内多为100~150℃。可从以下三个方面进行改造。
其一,增加对流管数量。管式加热炉对流段上部一般留有高度不小于800mm的检修空间,小型加热炉高度不小于600mm,可在此空间加装对流管。若空间不够,可加高对流段,以增加对流管的换热面积。
山东省某炼油厂250×105t/a常减压装置加热炉,设计热负荷23.255MW,对流段炉管为
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Pusher furnace design
Abstract
The design is expected to push the overall body design, including power transmission device and implementing agencies. Implementing agencies and the use of crank-rocker mechanism slider combination of six design agencies and institutions to carry out the design of specific size, the use of vector graphics equation analytical method for institutional analysis of speed and acceleration. Institutions in accordance with the requirements made on the overall analysis of the speed fluctuations in the design of the flywheel. The design of the pusher furnace reasonable institutional structures, the basic design to meet the requirements for pusher furnace to optimize the design of institutions to provide a certain amount of design-based
The basis and foundation.
关键词: push the material body; body design; motion analysis;