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文檔簡介
1、第九章危險化學品安全生產技術12上海應用技術學院(SIT) 劉 英 學 安全與環境工程系系主任 安全培訓研究中心主任 城市防災與安全技術研究所所長地址:上海市漕寶路120號 郵編: 200235 網站: 電話:64941445 傳真機:-mail:教授、博士注冊安全工程師3第一節危險化學品安全基礎知識4第一節 危險化學品安全一、危險化學品分類、主要危害、防護及處理方法(一)了解危險化學品的特點;(二)了解我國關于危險化學品的類別劃分及危險化學品范圍;(三)了解常用危險化學品的化學活性及其危險,危險化學品的燃燒及爆
2、炸特性,危險化學品的毒性特性;(四)熟悉危險化學品的禁配與儲運安全(危險化學品儲存及分類儲存的安全技術要求、包裝安全要求);(五)掌握泄漏控制(泄漏處置和火災控制措施、幾種特種化學品滅火注意事項)與銷毀處理技術;(六)熟悉危險化學品對人體的侵入途徑,職業危害及勞動防護用品的選用。5一、危險化學品概念及類別劃分 P3131、危險化學品的概念危險化學品是指物質本身具有某種危險性,當受到摩擦、撞擊、震動、接觸熱源或點火源、日光、曝曬、遇水、受潮、遇性能相抵觸物品等外界條件的作用,會導致燃燒、爆炸、中毒、灼傷及污染環境事故發生的化學品。62、化學品危險性類別的劃分常用危險化學品分類及標志(GB1369
3、01992)將危險化學品分為8類,分別是:第1類,爆炸品;第2類,壓縮氣體和液化氣體;第3類,易燃液體;第4類,易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品;第5類,氧化劑和有機過氧化物;第6類,毒害品和感染性物品;第7類,放射性物品;第8類,腐蝕品。7二、危險化學品安全技術(一)熟悉有毒化學品發生燃燒、爆炸、污染事故時對人員和環境的危害;(二)掌握預防危險化學品火災、爆炸、中毒、污染事故應采取的主要措施,以及危險化學品運輸過程中的安全技術等。8二、危險化學品的主要危害1、化學品活性與危險性2、危險化學品的燃燒性3、危險化學品的爆炸性4、危險化學品的毒性5、腐蝕性 6、放射性9四、危險化學品的燃燒爆炸事故
4、類型的劃分和發展歷程 314-1燃燒爆炸分類 危險化學品的燃燒按其要素構成的條件和瞬間發生的特點,可分為閃燃、著火和自燃三種類型。 危險化學品的爆炸可按爆炸反應物質分為簡單分解爆炸、復雜分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。10 (1)閃燃。在一定溫度下,可燃性液體(包括少量可直接氣化的固體,如萘、樟腦等) 蒸氣與空氣混合后,達到一定濃度時,遇點火源產生的一閃即滅的燃燒現象,叫做閃燃。 閃燃現象的產生,是因為可燃性液體在閃燃溫度下,蒸發速度不快,蒸發出來的氣體僅能 維持一剎那的燃燒,而來不及補充新的蒸氣以維持穩定的燃燒,故燃一下就滅。 可燃性液體產生閃燃現象的最低溫度就稱為閃點。11 (2)著火。可燃物
5、質在與空氣共存的條件下,遇到比其自燃點高的點火源便開始燃燒,并在點火源移開后仍能繼續燃燒,這種持續燃燒的現象叫做著火。這是日常生活、生產中常見的燃燒現象,如用火柴點煤氣,就會著火。 可燃物質開始著火所需要的最低溫度,叫做燃點。 (3)自燃。可燃物在沒有外部火花、火焰等點火源的作用下,因受熱或自身發熱并蓄熱而發生的自然燃燒現象,叫做自燃。自燃現象按熱的來源不同,又分為受熱自燃和自熱自燃。12可燃物雖未與明火接觸,但在外界熱源的作用下,使溫度達到自燃點而發生的自燃現象,叫做受熱自燃。如在生產中,可燃物質如果接觸高溫設備、管道,受到加熱就可能導致自燃。 某些可燃物在沒有外界熱源的作用下,由于物質本身
6、發生物理、化學或生物化學變化而產生熱量,這些熱量在一定的條件下會積蓄,使物質的溫度達到并超過自燃點所發生的自燃現象,叫做自熱自燃。如白磷遇空氣所發生的自燃就屬于此類。 使可燃物發生自燃的最低溫度叫做自燃點。 13(3)粉塵爆炸。粉塵爆炸是懸浮在空氣中的可燃性固體微粒接觸到火焰(明火)或電火花等點火源時發生的爆炸現象。金屬粉塵、煤粉、塑料粉塵、有機物粉塵、纖維粉塵及農副產品谷物面粉等都可能造成粉塵爆炸事故。 1)粉塵空氣混合物產生爆炸的過程 熱能加在粒子表面,使溫度逐漸上升; 粒子表面的分子發生熱分解或干餾作用,在粒子周圍產生氣體; 產生的可燃氣體與空氣混合形成爆炸性混合氣體,同時發生燃燒; 由
7、燃燒產生的熱進一步促進粉塵分解,燃燒連續傳播,在適合條件下發生爆炸。 上述過程是在瞬間完成的。14 2)粉塵爆炸的特點 粉塵爆炸的燃燒速度、爆炸壓力均比混合氣體爆炸小。 粉塵爆炸多數為不完全燃燒,所以產生的一氧化碳等有毒物質也相當多。 可產生爆炸的粉塵顆粒非常小,可作為氣溶膠狀態分散懸浮在空氣中,不產生下沉。堆積的可燃性粉塵通常不會爆炸。但由于局部的爆炸、爆炸波的傳播使堆積的粉塵受到擾動而飛揚,形成粉塵霧,從而產生二次、三次爆炸。15(4)蒸氣云爆炸 可燃氣體遇點火源被點燃后,若發生層流或近似層流燃燒,這種速度太低,不足以產生顯著的爆炸超壓,在這種條件下蒸氣云僅僅是燃燒,在燃燒傳播過程中,由于
8、遇到障礙物或受到局部約束,引起局部紊流,火焰與火焰相互作用產生更高的體積燃燒速率,使膨脹流加劇,而這又使紊流更強烈,從而又能導致更高的體積燃燒速率,結果火焰傳播速度不斷提高,可達層流燃燒的十幾倍乃至幾十倍,發生爆炸。16一般要發生帶破壞性超壓的蒸氣云爆炸應具備以下幾個條件: 1)泄漏物必須可燃且具備適當的溫度和壓力條件。 2)必須在點燃之前即擴散階段形成一個足夠大的云團,如果在一個工藝區域內發生泄漏,經過一段延遲時間形成云團后再點燃,則往往會產生劇烈的爆炸。 3)產生的足夠數量的云團處于該物質的爆炸極限范圍內才能產生顯著的爆炸超壓。17五、化學品燃燒爆炸事故對人員和環境的危害 火災與爆炸都會造
9、成生產設施的重大破壞和人員傷亡,但兩者的發展過程顯著不同。火災是在起火后火場逐漸蔓延擴大,隨著時間的延續,損失程度迅速增長,損失大約與時間的平方成比例,如火災時間延長一倍,損失可能增加4倍。爆炸則是猝不及防,往往僅在瞬間爆炸過程已經結束,并造成設備損壞、廠房倒塌、人員傷亡等損失。 危險化學品的燃燒爆炸事故通常伴隨發熱、發光、壓力上升真空和電離等現象,具有很強的破壞作用。它與危險化學品的數量和性質、燃燒爆炸時的條件以及位置等因素有關。18主要破壞形式有以下幾種: (一)高溫的破壞作用 (二)爆炸直接的破壞作用 機械設備、裝置、容器等爆炸后產生許多碎片,飛出后會在相當大的范圍內造成危害。一般碎片在
10、100500 m內飛散。 (三)爆炸沖擊波的破壞作用 (四)造成中毒和環境污染 19六、危險化學品事故的控制和防護措施 (一)危險化學品中毒、污染事故預防控制措施 目前采取的主要措施是替代、變更工藝、隔離、通風、個體防護和保持衛生。 1替代 2變更工藝 3隔離4通風 5個體防護 318 6保持衛生 20(二)危險化學品火災、爆炸事故的預防 從理論上講,防止火災、爆炸事故發生的基本原則主要有以下三點: 1防止燃燒、爆炸系統的形成 (1)替代。 (2)密閉。 (3)惰性氣體保護。 (4)通風置換。 (5)安全監測及連鎖。212,消除點火源 能引發事故的點火源有明火、高溫表面、沖擊、摩擦、自燃、發熱
11、、電氣火花、靜電火花、化學反應熱、光線照射等。具體的做法有: (1)控制明火和高溫表面。 (2)防止摩擦和撞擊產生火花。 (3)火災爆炸危險場所采用防爆電氣設備避免電氣火花。3限制火災、爆炸蔓延擴散的措施 限制火災、爆炸蔓延擴散的措施包括阻火裝置、防爆泄壓裝置及防火防爆分隔等。 22七、危險化學品的儲存與運輸安全319 (一)危險化學品運輸安全技術與要求 化學品在運輸中發生事故的情況比較常見,全面了解并掌握有關化學品的安全運輸規定,對降低運輸事故具有重要意義。 1國家對危險化學品的運輸實行資質認定制度,未經資質認定,不得運輸危險化學品。 2托運危險物品必須出示有關證明,在指定的鐵路、公路交通、
12、航運等部門辦理手續。托運物品必須與托運單上所列的品名相符。托運未列入國家品名表內的危險物品時,應附交上級主管部門審查同意的技術鑒定書。 3危險物品的裝卸人員,應按裝運危險物品的性質,佩戴相應的防護用品,裝卸時必須輕裝輕卸,嚴禁摔拖、重壓和摩擦,不得損毀包裝容器,并注意標志,堆放穩妥。 4危險物品裝卸前,應對車(船)搬運工具進行必要的通風和清掃,不得留有殘渣,對裝有劇毒物品的車(船),卸車(船)后必須洗刷干凈。 23 5裝運爆炸、劇毒、放射性、易燃液體、可燃氣體等物品,必須使用符合安全要求的運輸工具;禁忌物料不得混運;禁止用電瓶車、翻斗車、鏟車、自行車等運輸爆炸物品。裝卸機械應按規定負荷降低25
13、的裝卸量;遇水燃燒物品及有毒物品,禁止用小型機帆船、小木船和水泥船承運。 6運輸爆炸、劇毒和放射性物品,應指派專人押運,押運人員不得少于2人。 7運輸危險物品的車輛,必須保持安全車速,保持車距,嚴禁超車、超速和強行會車。運輸危險物品的行車路線,必須事先經當地公安交通部門批準,按指定的路線和時間運輸,不可在繁華街道行駛和停留。 8運輸易燃、易爆物品的機動車,其排氣管應裝阻火器,并懸掛“危險品”標志。 9運輸散裝固體危險物品,應根據性質,采取防火、防爆、防水、防粉塵飛揚和遮陽等措施。 10禁止利用內河以及其他封閉水域運輸劇毒化學品 24 11運輸危險化學品需要添加抑制劑或者穩定劑的,托運人交付托運
14、時應當添加抑制劑或者穩定劑,并告知承運人。 12危險化學品運輸企業,應當對其駕駛員、船員、裝卸管理人員、押運人員進行有關安全知識培訓。駕駛員、裝卸管理人員、押運人員必須掌握危險化學品運輸的安全知識,并經所在地設區的市級人民政府交通部門考核合格,船員經海事管理機構考核合格,取得上崗資格證,方可上崗作業。25(二)危險化學品儲存的基本要求 根據GB 156031995常用化學危險品貯存通則的規定,儲存危險化學品基本安全要求是: 1儲存危險化學品必須遵照國家法律、法規和其他有關的規定。 2危險化學品必須儲存在經公安部門批準設置的專門的危險化學品倉庫中,經銷部門自管倉庫儲存危險化學品及儲存數量必須經公
15、安部門批準。未經批準不得隨意設置危險化學品儲存倉庫。 3危險化學品露天堆放,應符合防火、防爆的安全要求,爆炸物品、一級易燃物品、遇濕燃燒物品、劇毒物品不得露天堆放。 4儲存危險化學品的倉庫必須配備有專業知識的技術人員,其庫房及場所應設專人管理,管理人員必須配備可靠的個人安全防護用品。 5儲存的危險化學品應有明顯的標志,標志應符合GB 190的規定。同一區域儲存兩種或兩種以上不同級別的危險化學品時,應按最高等級危險化學品的性能標志。 26(三)、危險化學品分類儲存的安全技術GB156031995規定了危險化學品儲存場所的要求、儲量的限制以及不同類別危險化學品的儲存要求(四)、危險化學品包裝安全要
16、求危險貨物的運輸包裝通用技術條件(GB124631990)把危險貨物包裝分為3類:(1)類包裝:(2)類包裝:(3)類包裝:27(五)、接觸和混合儲運的危險性某些化學品接觸或混合時其危險性增加。有些化學品接觸或混合易燃燒,還有些接觸或混合易發生爆炸。因此,必須掌握危險化學品之間的抵觸和不相容性,以便保證其儲運安全。八、危險化學品經營的安全要求321危險化學品安全管理條例第二十九條明確了辦理經營許可證的程序:一是申請:分別向省、自治區、直轄市二是審查:三是發證:四是登記注冊28(一)、危險化學品經營企業的條件和要求危險化學品安全管理條例第二十八條規定,危險化學品經營企業,必須具備下列條件:(1)
17、經營場所和儲存設施符合國家標準;(2)主管人員和業務人員經過專業培訓,并取得上崗資格;(3)有健全的安全管理制度;(4)符合法律、法規規定和國家標準要求的其他條件。291)經營場所和儲存設施符合國家標準危險化學品經營企業開業條件和技術要求(GB182652000)規定:(1)危險化學品經營企業的經營場所應坐落在交通便利、便于疏散處。(2)危險化學品經營企業的經營場所的建筑物應符合GBJ 162001的要求。(3)從事危險化學品批發業務的企業,應具備經縣級以上(含縣級)公安、消防部門批準的專門危險化學品倉庫(自有或租用)。(4)零售業務的店面應與繁華商業區或居住人口稠密區保持500m以上距離。(
18、5)零售業務的店面經營面積(不含倉庫)應不小于60m,其店面內不得設有生活設施。30(6)零售業務的店面內只許存放民用小包裝的危險化學品,其存放總質量不得超過1t。(7)零售業務的店面內危險化學品的擺放應布局合理,禁忌物料不能混放。綜合性商場(含建材市場)所經營的危險化學品應有專柜存放。(8)零售業務的店面與存放危險化學品的庫房(或罩棚)應有實墻相隔。單一品存放量不能超過500kg,總質量不能超過2t。(9)零售店面備貨庫房應根據危險化學品的性質與禁忌分別采用隔離儲存或隔開儲存或分離儲存等不同方式進行儲存。 2)主管人員和業務人員經過專業培訓,并取得上崗資格 3)有健全的安全管理制度 314)
19、符合法律、法規規定和國家標準要求的其他條件危險化學品經營企業開業條件和技術要求(GB182652000)規定了零售業務的范圍。(1)零售業務的店面內顯著位置應設有“禁止明火”等警示標志。(2)零售業務的店面內應放置有效的消防、急救安全設施。(3)零售業務的店面備貨庫房應報公安、消防部門批準。(4)運輸危險化學品的車輛應專車專用。按照危險化學品安全管理條例只能委托有危險化學品運輸資質的運輸企業承運并有明顯標志。32(二)、劇毒品的經營經營劇毒化學品的企業要申領經營許可證,經營劇毒品要設專人。 1)劇毒化學品的銷售規定 2)購買劇毒化學品,應遵守的規定33九、泄漏控制與銷毀處置技術324 (一)、
20、泄露處理及火災控制 1、泄漏處理(1)泄漏源控制。停止泄漏,減少泄漏量或使其安全釋放。(2)泄漏物處理。現場泄漏物要及時地進行覆蓋、收容、稀釋、處理。 2、火災控制(1)滅火注意事項。撲救化學品火災時,不要單獨滅火,應協同作戰,疏散口應始終保持暢通,保證人員的安全。(2)滅火對策。撲救初期火災;對周圍設施采取保護措施;火災撲救。(3)幾種特殊化學品火災撲救注意事項 2、廢棄物銷毀 1)固體廢棄物的處置; 2)爆炸性物品的銷毀 3)有機過氧化物廢棄物處理34十、危險化學品的侵入途徑、危害、搶救及防護用品選用原則 (一)、毒性危險化學品 1、毒性危險化學品侵入人體的途徑(1)呼吸道;(2)皮膚;(
21、3)消化道 2、工業毒性危險化學品對人體的危害(1)刺激;(2)過敏;(3)窒息;(4)麻醉和昏迷(5)中毒;(6)致癌;(7)致畸;(8)致突變(9)塵肺353、急性中毒的現場搶救(1)救護者現場準備。(2)切斷毒性危險化學品來源。(3)迅速脫去被毒性危險化學品污染的衣服、鞋襪、手套等,并用大量清水或解毒液徹底清洗被毒性危險化學品污染的皮膚。(4)若毒性危險化學品經口引起急性中毒,對于非腐蝕性毒性危險化學品,應迅速用1/5000的高錳酸鉀溶液或1%2%的碳酸氫鈉溶液洗胃,然后用硫酸鎂溶液導瀉。(5)令中毒患者呼吸氧氣。 364、一些毒性物質污染的處理主要是用有一定壓力的水進行噴射沖洗,或用熱
22、水沖洗,也可用蒸氣熏蒸,或用藥物進行中和、氧化或還原,以破壞或減弱其危害性。(1)對氰化鈉、氰化鉀及其他氫化物的污染,可用硫代硫酸鈉的水溶液澆在污染處,因為硫代硫酸鈉與氫化物反應,可以生成毒性低的硫氰酸鹽。然后用熱水沖洗,再用冷水沖洗干凈。也可用硫酸亞鐵、高錳酸鉀、次氯酸鈉代替硫代硫酸鈉。(2)對硫、磷及其他有機磷劇毒農藥,如苯硫磷、敵死通等首先用生石灰將泄漏的藥液吸干,然后用堿水濕透污染處,用熱水沖洗后再用冷水沖洗干凈。37(二)、腐蝕性危險化學品 腐蝕性化學品的主要危險性除腐蝕性外,還具有其他危險性(1)毒害性。(2)火災危險性。 氧化性; 易燃性; 遇濕分解易燃性 (三)、放射性危險化學
23、品的危險特性 1)放射性; 2)易燃性; 3)氧化性 (四)、勞動防護用品選用原則38第二節 化工生產安全技術一、典型設備安全技術與車間布置(一)了解泵、換熱器、反應器、精餾、蒸發、存儲等設備的安全特性;(二)了解化工車間內的塔、換熱器、容器(罐,槽)、反應器、泵與壓縮機等典型設備的安全布置;(三)了解生產管路與管系安全技術。39 第二節化工安全技術330 石油、化工生產是危險性較大的行業,所處理的物料(原料、中間產物及成品等)大多具有易燃、易爆、毒性和腐蝕性的特性;工藝過程復雜,工藝條件苛刻;作業方式多樣化;生產裝置規模大型化、連續化、自動化。這些特點決定了化工生產具有較高的危險性。 石油、
24、化工生產的潛在的主要危險是火災、爆炸、致人中毒、化學灼傷等。石油、化工生產一旦發生事故,往往會帶來嚴重的后果,造成眾多人員傷亡、巨額的財產損失,還會嚴重污染環境。 40一、典型設備安全技術與車間布置 (一)典型設備工藝安全分析 設備運行設計的基本內容主要是在滿足安全運行的條件下,對定型(或標準)設備的選擇和非定型(非標準)設備的工藝計算等。定型設備的選擇除了要符合基本要求外,還要注意根據設計項目規定的生產能力和生產周期確定設備的臺數。運轉設備要按其負荷和規定的工藝條件進行選型;靜止設備則要計算其主要參數,如傳熱面積、蒸發面積等,再結合工藝條件進行選型。 41 1泵 330 泵是化學工業等流程工
25、業運行中的主要流體機械。泵的安全運行涉及流體的平衡、壓力的平衡和物系的正常流動。選用泵要依據流體的物理化學特性,一般溶液可選用任何類型泵輸送;懸浮液可選用隔膜式往復泵或離心泵輸送;黏度大的液體、膠體溶液、膏狀物和糊狀物時可選用齒輪泵、螺桿泵或高黏度泵;毒性或腐蝕性較強的可選用屏蔽泵;輸送易燃易爆的有機液體可選用防爆型電機驅動的離心式油泵等。 422換熱器 換熱器的運行涉及工藝過程中的熱量交換、熱量傳遞和熱量變化,過程中如果熱量積累,造成超溫就會發生事故。化工生產中換熱器是應用最廣泛的設備之一。選擇換熱器形式時,要根據熱負荷、流量的大小,流體的流動特性和污濁程度,操作壓力和溫度,允許的壓力損失等
26、因素,結合各種換熱器的特征與使用場所的客觀條件來合理選擇。 目前,國內使用的管殼式換熱器系列標準有:固定管板式換熱器、立式熱虹吸式再沸器、鋼制固定式薄管板列管換熱器、浮頭式換熱器、冷凝器、u形管式換熱器。 433精蒸餾塔 精餾過程涉及熱源加熱、液體沸騰、氣液分離、冷卻冷凝等過程,熱平衡安全問題和相態變化安全問題是精餾過程安全的關鍵。 精餾設備是應用最廣泛的非定型設備。由于用途不同,操作原理不同,所以塔的結構形式、操作條件差異很大。精餾設備的安全運行主要決定于精餾過程的加熱載體、熱量平衡、氣液平衡、壓力平衡以及被分離物料的熱穩定性以及填料選擇的安全性。精餾設備的形式很多,按塔內部主要部件不同可以
27、分為板式塔與填料塔兩大類型。板式塔又有篩板塔、浮閥塔、泡罩塔、浮動噴射塔等多種形式,而填料塔也有多種填料方式。在精餾設備選型時應滿足生產能力大,分離效率高,體積小,可靠性高,滿足工藝要求,結構簡單,塔板壓力較小的要求。444反應器 反應器安全問題最為復雜,涉及反應器物系配置、投料速度、投料量、升溫冷卻系統、檢測、顯示、控制系統以及反應器結構、攪拌、安全裝置、泄壓系統等。反應器是化工生產中的關鍵設備,合理選擇設計好的反應器能夠有效利用原料,提高效率,減少分離裝置的負荷,節省分離所需的能量。 反應器應該滿足反應動力學要求、熱量傳遞的要求、質量傳遞過程與流體動力學過程的要求、工程控制的要求、機械工程
28、的要求、安全運行要求。 反應器的種類很多,按基本結構可分為:管式反應器、釜式反應器、固定床反應器和流化床反應器。455攪拌器 -331 攪拌器的安全可靠是許多放熱反應 、聚合過程等安全運行的必需條件。攪拌器的中斷或突然失效可以造成物料反應停滯、分層、局部過熱等。攪拌器的形式有槳式、渦輪式、推進式、框式(或錨式)、螺桿式及螺帶式等。選擇時,首先根據攪拌器形式與釜內物料容積及黏度的關系進行大致的選擇,攪拌器的材質可根據物料的腐蝕性、黏度及轉數等確定。 6軸密封裝置 防止反應釜的跑、冒、滴、漏,特別是防止有毒害、易燃介質的泄漏,選擇合理的密封裝置非常重要。密封填料可能選擇錯誤,與反應物反應導致反應器
29、爆炸;機械密封由于安裝缺陷,大量溶劑泄漏發生爆炸。密封裝置主要有如下兩種。 (1)填料密封。 (2)機械密封。 46 7蒸發設備 蒸發設備的選型主要考慮被蒸發溶液的性質,如黏度、發泡性、腐蝕性、熱敏性和是否容易結晶或析出結晶等因素。 蒸發熱敏性物料時,應選用膜式蒸發器,以防止物料分解;蒸發黏度大的溶液,為保證物料流速應選用強制循環回轉薄膜式或降膜式蒸發器;蒸發易結垢或析出結晶的物料,可采用標準式或懸筐式蒸發器或管外沸騰式和強制循環型蒸發器;蒸發發泡性溶液時,應選用強制循環型和長管薄膜式蒸發器;蒸發腐蝕性物料時應考慮設備用;如蒸發廢酸等物料應選用浸沒燃燒蒸發器;處理量小的或采用間歇操作時,可選用
30、夾套或鍋爐蒸發器,以便制造、操作和節約投資。 8存儲設備 化工生產中需要存儲的有原料、中間產品、成品、副產品以及廢液和廢氣等。常見的存儲設備有罐、桶、池等。有敞口的也有密封的;有常壓的也有高壓的;可根據存儲物的性質,數量和工藝要求選用。47(二)車間設備布置的安全分析 1設備布置 車間設備布置是確定各個設備在車間中的位置;確定場地與建筑物的尺寸;確定管理、生產儀表管線、采暖通風管線的走向和位置。 最佳的設備布置應做到:經濟合理,節約投資,操作維修方便、安全,設備排列緊湊,整齊美觀。48 2設備布置的安全技術要求 設備布置應盡量做到工人背光操作,高大設備避免靠近窗戶布置,以免影響門窗的開啟、通風
31、與采光。 有爆炸危險的設備應露天或半露天布置,室內布置時要加強通風,防止爆炸性氣體的聚集;危險等級相同的設備或廠房應集中在一個區域,這樣可以減少防爆電器的數量和減少防火、防爆建筑的面積;將有爆炸危險的設備布置在單層廠房或多層廠房的頂層或廠房的邊沿都有利于防爆泄壓和消防。 493典型設備的布置 (1)塔。塔的布置形式很多,常在室外集中布置,在滿足工藝流程的前提下,可把高度相近的塔相鄰布置。 單塔或特別高大的塔可采用獨立布置,利用塔身設操作平臺,供工作人員進出人孔、操作、維修儀表及閥門之用。塔或塔群布置在設備區外側,其操作側面對道路,配管側面對管廊,以便施工安裝、維修與配管。 50 (2)換熱器。
32、換熱器的熱量平衡由于涉及到傳熱效果,換熱面積、流動溫差、流動強度等一系列問題,因此,換熱器在運行過程中由于熱量積累、局部過熱、流體結焦或氣化而引起的事故比較多。 化工廠中使用最多的是列管換熱器和再沸器,其布置原理也適用于其他形式的換熱器。 設備布置的主要任務是將換熱器布置在適當的位置,確定支座、安裝結構和管口方位等。必要時在不影響工藝要求的前提下調整原換熱器的尺寸及安裝方式(立式或臥式)。 換熱器的布置原則是順應流程和縮小管道長度,其位置取決于它密切聯系的設備布置。塔的再沸器及冷凝器因與塔以大口徑的管道連接,故應采取近塔布置,通常將它們布置在塔的兩側。 51(3)容器(罐,槽)c容器按用途可以
33、分為原料儲罐、中間儲罐和成品儲罐;按安裝形式可以分為立式和臥式。容器布置時一般要注意以下事項。 立式儲罐布置時,按罐外壁取齊,臥式儲罐按封頭切線取齊。在室外布置易揮發液體儲罐時,應設置噴淋冷卻設施;易燃、可燃液體儲罐周圍應按規定設置防火堤壩;儲存腐蝕性物料罐區除設圍堰外,其地坪應作防腐處理。 52(4)反應器。反應器形式很多,可以根據結構形式按類似的設備布置。塔式反應器可按塔的方式布置;固定床催化反應器與容器相類似;火焰加熱的反應器則近似于工業爐;攪拌釜式反應器實質上是設有攪拌器和傳熱夾套的立式容器。 釜式反應器一般用掛耳支承在建(構)筑物上或操作臺的梁上;對于體積大、質量大或振動大的設備,要
34、用文腳直接支承在地面或樓板上。兩臺以上相同的反應器應盡可能排成一直線。 53(5)泵與壓縮機。泵應盡量靠近供料設備以保證良好的吸入條件。它們常集中布置在室外、建筑物底層或泵房。室外布置的泵一般在路旁或管廊下排成一行或兩行,電機端對齊排在中心通道兩側,吸人與排出端對著工藝罐。泵的排列次序由相關的設備與管道的布置所決定。當面積受限制或泵較小時,可成對布置,使兩泵共用一個基礎,在一根支柱上裝兩個開關。 離心壓縮機的布置原理與離心泵相似,但較為龐大、復雜,特別是一些附屬設備(潤滑油與密封油槽、控制臺、冷卻器等)要占據很大的空間。 54(三)化工生產管路與管系安全技術 化工管路主要由管子、管件和閥件構成
35、,也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等輔件。化工生產中輸送的流體是多種多樣的,化工管路也各不相同,以適應不同輸送任務的要求。管路及管件的標志是管系安全生產的基本條件。化工管路的標準化是指制定化工管路主要構件,包括管子、管件、閥件(門)、法蘭、墊片等的結構、尺寸、連接、壓力等的標準并實施的過程。其中,壓力標準與直徑標準是制定其他標準的依據,也是選擇管子、管件、閥件(門)、法蘭、墊片等附件的依據,已由國家標準詳細規定。管子標準的參數包括壓力標準(又分公稱壓力、試驗壓力和工作壓力)、直徑(口徑)標準(也稱公稱直徑或通稱直徑)。55 1化工管路布置的原則 (1)應合理安排管路,使管路與墻壁、柱子、
36、場地、其他管路等之間應有適當的距離,并盡量采用標準件,以便于安裝、操作、巡查與檢修。 管道盡量架空敷設,平行成列走直線,少拐彎、少交叉以減少管架的數量;并列管線上的閥門應盡量錯開排列;從主管上引出支管時,氣體管從上方引出,液體管從下方引出。 (2)輸送有毒或有腐蝕性介質的管道,不得在人行道上空沒置閥體、伸縮器、法蘭等,若與其他管道并列時應在外側或下方安裝;輸送易燃、易爆介質的管道不應敷設在生活間、樓梯和走廊等處;配置安全閥、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全裝置,并應采取可靠的接地措施;易燃易爆及有毒介質的放空管應引至室外指定地點或高出層面2 m以上。 (3)管道敷設應有坡度,以免管內或設備內
37、積液,坡度方向要根據介質流動方向和生產工藝特點確定。56(4)對于溫度變化較大的管路要采取熱補償措施,有凝液的管路要安排凝液排出裝置,有氣體積聚的管路要設置氣體排放裝置。長距離輸送蒸氣的管道要在一定距離處安裝疏水閥,以排除冷凝水。 2化工管路的連接 管子與管子、管子與管件、管子與閥件、管子與設備之間連接的方式主要有4種,即螺紋連接、法蘭連接、承插式連接及焊接。 3管路的熱補償 化工管路的兩端是固定的,當溫度發生較大的變化時,管路就會因管材的熱脹冷縮而承受壓力或拉力,嚴重時將造成管子彎曲、斷裂或接頭松脫。因此必須采取措施消除這種應力,這就是管路的熱補償。熱補償的主要方法有兩種:其一是依靠彎管的自
38、然補償,通常,當管路轉角不大于150。時,均能起到一定的補償作用;其二是利用補償器進行補償,主要有方形、波形及填料3種補償器。 57 4化工管路的試壓與吹掃 化工管路在投入運行之前,必須保證其強度與嚴密性符合設計要求,因此,當管路安裝完畢后,必須進行壓力試驗,稱為試壓,試壓主要采用液壓試驗。少數特殊的也可以采用氣壓試驗。 5化工管路的防靜電措施 當粉塵、液體和氣體電解質在管路中流動,或從容器中抽出或注入容器時,都會產生靜電。 6管道標志 化工廠中的管路是很多的,為了方便操作者區別各種類型的管路,常常在管外(保護層外或保溫層外)涂上不同的顏色,稱為管路的涂色。 58二、典型化工單元操作過程安全技
39、術(一)了解非均相分離、加熱及傳熱、蒸餾及精餾、氣體吸收、干燥、蒸發、結晶、萃取、制冷、篩分與過濾、物料輸送等化工單元操作過程;(二)熟悉這些化工單元操作過程存在的風險和控制技術。59 二、典型化工單元操作過程安全技術 (一)非均相分離 化工生產中的原料、半成品、排放的廢物等大多為混合物,為了進行加工。得到純度較高的產品以及環保的需要等,常常要對混合物進行分離。混合物可分為均相(混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中,有一相處于分散狀態,稱為分散相, 60過濾過程安全措施: 1若加壓過濾時能散發易燃、易爆、有害氣體,則應采用密閉過濾機,并應用壓縮空氣或惰性氣體保持壓力。取濾渣時,應先釋放
40、壓力。 2在存在火災、爆炸危險的工藝中,不宜采用離心過濾機,宜采用轉鼓式或帶式等真空過濾機。如必須采用離心過濾機時,應嚴格控制電機安裝質量,安裝限速裝置。注意不要選擇臨界速度操作。 3離心過濾機應注意選材和焊接質量,轉鼓、外殼、蓋子及底座等應用韌性金屬制造。 61(二)加熱及傳熱 336 傳熱在化工生產過程中的應用主要有創造并維持化學反應需要的溫度條件、創造并維持單元操作過程需要的溫度條件、熱能綜合和回收、隔熱與限熱。 熱量傳遞有熱傳導、熱對流和熱輻射三種基本方式。實際上,傳熱過程往往不是以某種傳熱方式單獨出現,而是以兩種或三種傳熱方式的組合。化工生產中的換熱通常在兩流體之間進行,換熱的目的是
41、將工藝流體加熱(汽化),或是將工藝流體冷卻(冷凝)。62 加熱過程安全分析: 加熱過程危險性較大。裝置加熱方法一般為蒸汽或熱水加熱、載熱體加熱以及電加熱等。 I_采用水蒸氣或熱水加熱時,應定期檢查蒸汽夾套和管道的耐壓強度,并應裝設壓力計和安全閥。與水會發生反應的物料,不宜采用水蒸氣或熱水加熱。 2采用充油夾套加熱時,需將加熱爐門與反應設備用磚墻隔絕,或將加熱爐設于車間外面。油循環系統應嚴格密閉,不準熱油泄漏。 3為了提高電感加熱設備的安全可靠程度,可采用較大截面的導線,以防過負荷;采用防潮、防腐蝕、耐高溫的絕緣,增加絕緣層厚度,掭加絕緣保護層等措施。電感應線圈應密封起來,防止與可燃物接觸。 4
42、電加熱器的電爐絲與被加熱設備的器壁之間應有良好的絕緣,以防短路引起電火花,將器壁擊穿,使設備內的易燃物質或漏出的氣體和蒸氣發生燃燒或爆炸。 635在采用直接用火加熱工藝過程時,加熱爐門與加熱設備間應用磚墻完全隔離,不使廠房內存在明火。加熱鍋內殘渣應經常清除以免局部過熱引起鍋底破裂。以煤粉為燃料時,料斗應保持一定存量,不許倒空,避免空氣進入,防止煤粉爆炸;制粉系統應安裝爆破片。以氣體,液體為燃料時,點火前應吹掃爐膛,排除積存的爆炸性混合氣體,防止點火時發生爆炸。當加熱溫度接近或超過物料的自燃點時,應采用惰性氣體保護。64(三)蒸餾及精餾 化工生產中常常要將混合物進行分離,以實現產品的提純和回收或
43、原料的精制。對于均相液體混合物,最常用的分離方法是蒸餾。要實現混合液的高純度分離,需采用精餾操作。 蒸餾過程危險性分析: 在常壓蒸餾中應注意易燃液體的蒸餾熱源不能采用明火,而采用水蒸氣或過熱水蒸氣加熱較安全。蒸餾腐蝕性液體,應防止塔壁、塔盤腐蝕,造成易燃液體或蒸氣逸出,遇明火或灼熱的爐壁而產生燃燒。蒸餾自燃點很低的液體,應注意蒸餾系統的密閉,防止因高溫泄漏遇空氣自燃。對于高溫的蒸餾系統,應防止冷卻水突然漏入塔內,這將會使水迅速汽化,塔內壓力突然增高而將物料沖出或發生爆炸。 65 (四)氣體吸收與解吸 氣體吸收按溶質與溶劑是否發生顯著的化學反應可分為物理吸收和化學吸收;按被吸 收組分的不同,可分
44、為單組分吸收和多組分吸收;按吸收體系(主要是液相)的溫度是否顯著變化,可分為等溫吸收和非等溫吸收。在選擇吸收劑時,應注意溶解度、選擇性、揮發度、黏度。工業生產中使用的吸收塔的主要類型有板式塔、填料塔、湍球塔、噴灑塔和噴射式吸收器等。 解吸叉稱脫吸,是脫除吸收劑中已被吸收的溶質,而使溶質從液相逸出到氣相的過程。 在生產中解吸過程用來獲得所需較純的氣體溶質,使溶劑得以再生,返回吸收塔循環使用。 工業上常采用的解吸方法有加熱解吸、減壓解吸、在惰性氣體中解吸、精餾方法。66(五)干燥 干燥按其熱量供給濕物料的方式,可分為傳導干燥、對流干燥、輻射干燥和介電加熱 干燥。干燥按操作壓強可分為常壓干燥和減壓干
45、燥;按操作方式可分為間歇式干燥與連續式干燥。為防止火災、爆炸、中毒事故的發生,干燥過程要采取以下安全措施: 1當干燥物料中含有自燃點很低或含有其他有害雜質時必須在烘干前徹底清除掉,干燥室內也不得放置容易自燃的物質。 2干燥室與生產車間應用防火墻隔絕,并安裝良好的通風設備,電氣設備應防爆或將開關安裝在室外。在干燥室或干燥箱內操作時,應防止可燃的干燥物直接接觸熱源,以免引起燃燒。67(六)蒸發 蒸發按其采用的壓力可以為常壓蒸發、加壓蒸發和減壓蒸發(真空蒸發)。按其蒸發所需熱量的利用次數可分為單效蒸發和多效蒸發。蒸發過程要注意如下問題: 1蒸發器的選擇應考慮蒸發溶液的性質,如溶液的黏度、發泡性、腐蝕
46、性、熱敏性,以及是否容易結垢、結晶等情況。 2在蒸發操作中,管內壁出現結垢現象是不可避免的,尤其當處理易結晶和腐蝕性物料時,使傳熱量下降。 68(七)結晶 結晶是固體物質以晶體狀態從蒸氣、溶液或熔融物中析出的過程。結晶是一個重要的化工單元操作,主要用于制備產品與中間產品、獲得高純度的純凈固體物料。 結晶過程常采用攪拌裝置。攪動液體使之發生某種方式的循環流動,從而使物料混合均勻或促使物理、化學過程加速操作。 結晶過程的攪拌器要注意如下安全問題: 1當結晶設備內存在易燃液體蒸氣和空氣的爆炸性混合物時,要防止產生靜電,避免火災和爆炸事故的發生。 2避免攪拌軸的填料函漏油,因為填料函中的油漏入反應器會
47、發生危險。 3對于危險易燃物料不得中途停止攪拌,因為攪拌停止時,物料不能充分混勻,反應不良,且大量積聚;而當攪拌恢復時,則大量未反應的物料迅速混合,反應劇烈,往往造成沖料,有燃燒、爆炸危險。 69 (八)萃取 339 萃取時溶劑的選擇是萃取操作的關鍵,萃取劑的性質決定了萃取過程的危險性大小和特點。萃取劑的選擇性、物理性質(密度、界面張力、黏度)、化學性質(穩定性、熱穩定性和抗氧化穩定性)、萃取劑回收的難易和萃取的安全問題(毒性、易燃性、易爆性)是選擇萃取劑時需要特別考慮的問題。工業生產中所采用的萃取流程有多種,主要有單級和多級之分。 萃取設備的主要性能是能為兩液相提供充分混合與充分分離的條件,
48、使兩液相之間具有很大的接觸面積,這種界面通常是將一種液相分散在另一種液相中所形成,兩相流體在萃取設備內以逆流流動方式進行操作。萃取的設備有填料萃取塔、篩板萃取塔、轉盤萃取塔、往復振動篩板塔和脈沖萃取塔。70(九)制冷 冷卻與冷凝的主要區別在于被冷卻的物料是否發生相的改變,若發生相變則成為冷凝,如無相變只是溫度降低則為冷卻。冷卻、冷凝操作在化工生產中十分重要,它不僅涉及到生產,而且也嚴重影響防火安全,反應設備和物料由于未能及時得到應有的冷卻或冷凝,常是導致火災、爆炸的原因。在工業生產過程中,蒸氣、氣體的液化,某些組分的低溫分離,以及某些物品的輸送、儲藏等,常需將物料降到比水或周圍空氣更低的溫度,
49、這種操作稱為冷凍或制冷。711冷卻過程的危險控制要點2冷凍過程的安全措施72 (十一)物料輸送, 在工業生產過程中,經常需要將各種原材料、中間體、產品以及副產品和廢棄物從一個地方輸送到另一個地方,這些輸送過程就是物料輸送。在現代化工業企業中,物料輸送是借助于各種輸送機械設備實現的。由于所輸送的物料形態不同(塊狀、粉態、液態、氣態等),所采取的輸送設備也各異。 1液態物料輸送 (1)輸送易燃液體宜采用蒸氣往復泵。如采用離心泵,則泵的葉輪應用有色金屬制造,以防撞擊產生火花。 (2)對于易燃液體,不可采用壓縮空氣壓送,因為空氣與易燃液體蒸氣混合,可形成爆炸性混合物,且有產生靜電的可能。 (3)臨時輸
50、送可燃液體的泵和管道(膠管)連接處必須緊密、牢固,以免輸送過程中管道受壓脫落漏料而引起火災。 (4)用各種泵類輸送可燃液體時,其管道內流速不應超過安全速度,且管道應有可靠的接地措施,以防靜電聚集。 73 2氣態物料輸送 341 氣體物料的輸送采用壓縮機。按氣體的運動方式,壓縮機可分為往復壓縮機和旋轉壓縮機兩類。 氣態物料輸送危險控制要點如下: (1)輸送液化可燃氣體宜采用液環泵,因液環泵比較安全。 (2)為避免壓縮機氣缸、儲氣罐以及輸送管路因壓力增高而引起爆炸,要求這些部分要有足夠的強度。 (3)壓縮機在運行中不能中斷潤滑油和冷卻水,并注意冷卻水不能進入氣缸,以防發生水錘。 (4)氣體抽送、壓
51、縮設備上的墊圈易損壞漏氣,應注意經常檢查及時換修。 74 (5)壓送特殊氣體的壓縮機,應根據所壓送氣體物料的化學性質,采取相應的防火措施。如乙炔壓縮機同乙炔接觸的部件不允許用銅來制造,以防產生具有爆炸危險的乙炔銅。 (6)可燃氣體的管道應經常保持正壓,并根據實際需要安裝逆止閥、水封和阻火器等安全裝置,管內流速不應過高。管道應有良好的接地裝置,以防靜電聚集放電引起火災。 75(7)可燃氣體和易燃蒸氣的抽送、壓縮設備的電機部分,應為符合防爆等級要求的電氣設備,否則,應穿墻隔離設置。 (8)當輸送可燃氣體的管道著火時,應及時采取滅火措施。管徑在150 mm以下的管道,一般可直接關閉閘閥熄火;管徑在1
52、50 mm以上的管道著火時,不可直接關閉閘閥熄火,應采取逐漸降低氣壓,通人大量水蒸氣或氮氣滅火的措施。但氣體壓力不得低于50100 Pa。嚴禁突然關閉閘閥或水封,以防回火爆炸。當著火管道被燒紅時,不得用水驟然冷卻。76三、典型反應過程的主要危險及控制(一)了解氧化反應、還原反應、硝化反應、聚合反應、裂化反應及其不同的特點;(二)掌握上述反應過程中反應物和反應過程等方面存在的危險性及主要控制措施。77三、典型反應過程的安全技術 (一)氧化反應 1氧化反應的主要危險性 (1)氧化反應需要加熱,同時絕大多數反應又是放熱反應,因此,反應熱如不及時移去,將會造成反應失控,甚至發生爆炸。 (2)氧化反應中
53、被氧化的物質大部分是易燃、易爆物質,如乙烯氧化制取環氧乙烷、甲醇氧化制取甲醛、甲苯氧化制取苯甲酸中,乙烯是可燃氣體,甲苯和甲醇是易燃液體。78 (3)氧化反應中的有些氧化劑本身是強氧化劑,如高錳酸鉀、氯酸鉀、過氧化氫、過氧化苯甲酰等,具有很大的危險性,如受高溫、撞擊、摩擦或與有機物、酸類接觸,易引起燃燒或爆炸。 (4)許多氧化反應是易燃、易爆物質與空氣或氧氣反應,反應投料比接近爆炸極限,如果物料配比或反應溫度控制不當,極易發生燃燒爆炸。(5)氧化反應的產品也具有火災、爆炸危險性。如環氧乙烷、367的甲醛水溶液等。(6)某些氧化反應能生成過氧化物副產物,它們的穩定性差,遇高溫或受撞擊、摩擦易分解
54、,造成燃燒或爆炸。如乙醛氧化制取醋酸過程中生成過醋酸 792氧化過程的安全措施 (1)在氧化反應中,一定要嚴格控制氧化劑的投料比,當以空氣或氧氣為氧化劑時,反應投料比應嚴格控制在爆炸范圍以外。 (2)氧化劑的加料速度不宜過快,防止多加、錯加。反應過程應有良好的攪拌和冷卻裝置,嚴格控制反應溫度、流量,防止超溫、超壓。80 (3)防止因設備、物料含有雜質為氧化劑提供催化劑,例如有些氧化劑遇金屬雜質會引起分解。空氣進入反應器前一定要凈化,除掉灰塵、水分、油污以及可使催化劑活性降低或中毒的雜質,減少著火和爆炸的危險。(4)反應器和管道上應安裝阻火器,以阻止火焰蔓延,防止回火。接觸器應有泄壓裝置,并盡可
55、能采用自動控制、報警聯鎖裝置(5)在設備系統中宜設置氮氣、水蒸氣滅火裝置,以便及時撲滅火災。81(二)還原反應 1還原反應的主要危險性 (1)許多還原反應都是在氫氣存在條件下,并在高溫、高壓下進行,如果因操作失誤或設備缺陷發生氫氣泄漏,極易發生爆炸。 (2)還原反應中使用的催化劑,如雷內鎳、鈀碳等,在空氣中吸濕后有自燃危險,在沒有點火源存在的條件下,也能把氫氣和空氣的混合物引燃。 (3)還原反應中使用的固體還原劑,如保險粉、氯化鋁鋰、硼氫化鉀等,都是遇濕易燃危險品。 (4)還原反應的中間體,特別是硝基化合物還原反應的中間體,也有一定的火災危險, (5)高溫、高壓下的氫對金屬有脫碳作用,易造成氫
56、腐蝕。 82 2還原反應過程的安全措施 (1)操作過程中一定要嚴格控制溫度、壓力、流量等各種反應參數和反應條件。 (2)注意催化劑的正確使用和處置。雷內鎳、鈀碳等催化劑平時不能暴露在空氣中,要浸在酒精中。反應前必須用氮氣置換反應器內的全部空氣,經測定確認氧含量符合要求方可通入氫氣。反應結束后,應先用氮氣把氫氣置換掉,才可出料,以免空氣與反應器內的氫氣混合,在催化劑自燃的情況下發生爆炸。 (3)注意還原劑的正確使用和處置。例如,氫化鋁鋰應浸沒在煤油中儲存。使用時應先用氮氣置換干凈,在氮氣保護下投料和反應。 83 (4)對設備和管道的選材要符合要求,并定期檢測,以防止因氫腐蝕造成事故。 (5)車間
57、內的電氣設備必須符合防爆要求,廠房通風要好,且應采用輕質屋頂,設置天窗或風帽,使氫氣易于逸出,尾氣排放管要高出屋脊2 m以上并設阻火器。 84(三)硝化反應 有機化合物分子中引入硝基取代氫原子而生成硝基化合物的反應,稱為硝化。用硝酸根取代有機化合物中的羥基的化學反應,則是另一種類型的硝化反應,產物稱為硝酸酯。硝化反應是生產染料、藥物及某些炸藥的重要反應。 硝化過程常用的硝化劑是濃硝酸或濃硝酸和濃硫酸配制的混合酸。此外,硝酸鹽和氧化氮也可做硝化劑。一般的硝化反應是先把硝酸和硫酸配制成混酸,然后在嚴格控制溫度的條件下將混酸滴人反應器,進行硝化反應。 85 1硝化反應的主要危險性 343 (1)硝化
58、反應是放熱反應,溫度越高,硝化反應的速度越快,放出的熱量越多,極易造成溫度失控而爆炸。 (2)被硝化的物質大多為易燃物質,有的兼具毒性,如苯、甲苯、脫脂棉等,使用或儲存不當時,易造成火災。 (3)混酸具有強烈的氧化性和腐蝕性,與有機物特別是不飽和有機物接觸即能引起燃燒。硝化反應的腐蝕性很強,會導致設備的強烈腐蝕。混酸在制備時,若溫度過高或落人少量水,會促使硝酸的大量分解,引起突沸沖料或爆炸。 (4)硝化產品大都具有火災、爆炸危險性,尤其是多硝基化合物和硝酸酯,受熱、摩擦、撞擊或接觸點火源,極易爆炸或著火。 86(四)聚合反應 由低分子單體合成聚合物的反應稱為聚合反應。聚合反應的類型很多,按聚合
59、物單體元素組成和結構的不同,分為加成聚合和縮合聚合兩大類。聚合過程在工業上的應用十分廣泛,如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料,聚丁二烯、順丁、丁腈等橡膠以及尼龍纖維等,都是通過小分子單體聚合的方法得到的。871聚合反應的主要危險性 (1)聚合反應中使用的單體、溶劑、引發劑、催化劑等大多是易燃、易爆物質,使用或儲存不當時,易造成火災、爆炸。如聚乙烯的單體乙烯是可燃氣體,順丁橡膠生產中的溶劑苯是易燃液體,引發劑金屬鈉屬遇濕易燃危險品。 (2)許多聚合反應在高壓條件下進行,單體在壓縮過程中或在高壓系統中易泄漏,發生火災、爆炸。例如,乙烯在130300MPa的壓力下聚合合成聚乙烯。 (3)聚合反應中加入
60、的引發劑都是化學活性很強的過氧化物,一旦配料比控制不當,容易引起爆聚,反應器壓力驟增,易引起爆炸。 (4)聚合物分子量高,黏度大,聚合反應熱不易導出,一旦遇到停水、停電、攪拌故障時,容易掛壁和堵塞,造成局部過熱或反應釜飛溫,發生爆炸。88 2聚合反應過程的安全措施 344 (1)應設置可燃氣體檢測報警器,一旦發現設備、管道有可燃氣體泄漏,將自動停車。 (2)反應釜的攪拌和溫度應有檢測和聯鎖裝置,發現異常能自動停止進料。 (3)高壓分離系統應設置爆破片、導爆管,并有良好的靜電接地系統,一旦出現異常,及時泄壓。 (4)對催化劑、引發劑等要加強儲存、運輸、調配、注入等工序的嚴格管理。 (5)注意防止
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