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第1篇 論述化工企業(yè)的進塔入罐及動火作業(yè)安全措施
化工企業(yè)生產(chǎn)工藝復(fù)雜，裝置中存在著較多的易燃、易爆、有毒、有害、腐蝕性介質(zhì)，同時化工企業(yè)中存在著高溫、高壓、深冷等危險因素，在設(shè)備檢修中危險因素更多，其中一條就是特殊作業(yè)多。由于在特殊作業(yè)中往往是多工種聯(lián)合作業(yè)，作業(yè)條件復(fù)雜，安全措施的實施難度較大，出現(xiàn)的事故也較多，必須高度重視。其中進塔入罐及動火作業(yè)，更要切實做好。
一、進塔入罐作業(yè)
進塔入罐作業(yè)也稱設(shè)備內(nèi)作業(yè)（包括在槽、罐、塔、釜、槽車、地下貯池、爐膛、溝道、排風(fēng)道內(nèi)等有缺氧危險的作業(yè)）。由于設(shè)備內(nèi)部活動空間較小，空氣流動不暢，貯存過危險物質(zhì)，很可能積聚了有害氣體及易燃、易爆物質(zhì)，在里面工作，稍有不慎就可能發(fā)生中毒、窒息、灼傷、著火、爆炸等事故。
因此，進塔入罐作業(yè)必須嚴(yán)格遵守原化工部《安全生產(chǎn)41條禁令》中的進入容器、設(shè)備的“八必須”。
1.必須申請辦證，并得到批準(zhǔn)。采取可靠的安全措施，并經(jīng)有關(guān)負責(zé)人審批后，才能執(zhí)行。作業(yè)票中所列出的安全措施必須逐項落實，不得隨意變動，如執(zhí)行中有問題，需經(jīng)總負責(zé)人批準(zhǔn)才能變更。
2.必須進行安全隔絕。將設(shè)備上所有與外界連通的管道插入盲板或拆除一段管節(jié)，絕對與系統(tǒng)完全隔離。
3.必須切斷動力電源，并使用安全燈具。切斷電源取下保險熔絲，并查明取下保險熔絲與所停電路對號，再掛上“有人檢修，請勿啟動”字樣。使用的照明必須是防爆型安全燈，電壓為12v，絕緣要良好，燈具要捆扎牢靠。
4.必須進行置換、通風(fēng)。在檢修前需進行清洗置換，必需同時達到兩個要求：
（1）其沖洗水溶液達到中性。
（2）無超規(guī)定濃度的易燃、易爆氣體。
清洗置換時要注意清理設(shè)備內(nèi)的沉積物，因這種沉積物會繼續(xù)蒸發(fā)分解，所以必須用蒸汽或熱水吹掃清理合格。
5.必須按時間要求進行安全分析。在進入設(shè)備前30min必須取樣分析，設(shè)備中空氣中有毒、有害氣體和氧的含量，必須符合《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（gbz1-2002）和《缺氧危險作業(yè)安全規(guī)程》（gb8958-88）的要求。氧含量應(yīng)為18％～22％才允許進入設(shè)備內(nèi)作業(yè)。如在設(shè)備內(nèi)作業(yè)時間較長，應(yīng)每隔2h分析1次，如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，立即停止作業(yè)，撤出人員。
6.必須穿戴規(guī)定的防護用具。如遇有特殊情況，在缺氧有毒環(huán)境中應(yīng)戴自吸或機械送風(fēng)式的長管防毒面具或氧氣呼吸器。在腐蝕性介質(zhì)污染環(huán)境中，應(yīng)從頭到腳穿戴耐腐蝕的頭盔、手套、膠靴、面罩、衣著等全身防護用品。佩戴防毒面具在罐內(nèi)作業(yè)，每隔半小時輪換1次。
7.必須有人在容器外監(jiān)護，并堅守崗位。監(jiān)護人員應(yīng)選用有工作經(jīng)驗、熟悉本崗位情況的人擔(dān)任，監(jiān)護人要堅守崗位，不得離開監(jiān)護場所，必要時由監(jiān)護人將繩子系住檢修工身上的安全帶進行施工，設(shè)備外要準(zhǔn)備好救護、消防器材及清水等相應(yīng)的急救用品。如罐內(nèi)發(fā)生異常情況，監(jiān)護人不得在毫無防護措施的情況下貿(mào)然入內(nèi)。
8.必須有搶救后備措施。在大型設(shè)備內(nèi)作業(yè)，要按設(shè)備深度和高度搭設(shè)安全梯或架臺，并配備救護用具，保證應(yīng)急撤離。
二、動火作業(yè)
動火作業(yè)是化工企業(yè)檢修中經(jīng)常進行的工作，但是動火作業(yè)危險性大，是事故多發(fā)作業(yè)。為了保證安全檢修，防止火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生，必須十分重視動火作業(yè)的安全，嚴(yán)格遵守hg23011-1999《廠區(qū)動火作業(yè)安全規(guī)程》。
動火作業(yè)是指：在禁火區(qū)進行焊接與切割作業(yè)及在易燃易爆場所使用噴燈、電鉆、砂輪等進行可能產(chǎn)生火焰、火花、和熾熱表面的臨時性作業(yè)。動火作業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行原化工部《安全生產(chǎn)41條禁令》中的動火作業(yè)六大禁令。
1.動火證未經(jīng)批準(zhǔn)，禁上動火。動火作業(yè)分為特殊危險動火作業(yè)、一級動火作業(yè)和二級動火作業(yè)三類。特殊危險動火作業(yè)，是指在生產(chǎn)運行狀態(tài)下的易燃易爆物品生產(chǎn)裝置、輸送裝置、儲罐、容器等部位上及其他特殊危險場所的動火；一級動火作業(yè)是指在易燃易爆場所進行動火作業(yè)；二級動火作業(yè)是指除特殊危險動火作業(yè)和一級動火作業(yè)以外的動火。動火作業(yè)前必須申請辦理《動火安全作業(yè)證》，一、二類動火由動火所在車間主任提出申請，企業(yè)安技部門審核、批準(zhǔn)；特殊危險動火，由動火所在車間主任提出申請，安技和消防部門審查，廠長（經(jīng)理）或總工程師批準(zhǔn)。未經(jīng)批準(zhǔn)，禁止動火。
2.不與生產(chǎn)系統(tǒng)可靠隔絕，禁止動火。除特殊危險動火外，一、二類動火必須與生產(chǎn)系統(tǒng)可靠隔絕，拆下動火部件，達到動火作業(yè)及安全防火要求方可動火。
3.不清洗，置換不合格，禁止動火。凡盛過危險化學(xué)物品的容器、設(shè)備、管道等生產(chǎn)、儲存裝置，必須在動火前進行清洗置換，經(jīng)分析合格后方可動火作業(yè)。
4.不消除周圍易燃物，禁止動火。動火作業(yè)應(yīng)有專人監(jiān)火。動火前應(yīng)清除動火現(xiàn)場及周圍的易燃物品，或采取其他有效的安全防火措施，配備足夠適用的消防器材，否則禁止動火。
5.不按時作動火分析，禁止動火。動火分析的取樣要有代表性，取樣點由動火所在單位專（兼）職安全員或當(dāng)班班長負責(zé)提出，特殊動火的分析樣品應(yīng)保留到動火結(jié)束。
取樣與動火間隔不得超過30min，如超過此間隔或動火作業(yè)中斷時間超過30min時，必須重新取樣分析。
6.沒有消防措施，禁止動火。特殊危險動火，一、二級動火都必須有可靠的消防措施，沒有消防措施，嚴(yán)格禁止動火。
特殊危險動火除具備一、二級動火條件外，在動火作業(yè)中，必須設(shè)專人負責(zé)監(jiān)視生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)壓力變化情況，使系統(tǒng)保持不低于980.665pa（100mm水柱）正壓。低于正壓應(yīng)停止動火作業(yè)，嚴(yán)禁負壓動火作業(yè)。
第2篇 論述合成氨合成工段的安全措施
前言
在經(jīng)歷過合成氨合成工段的仿真實訓(xùn)以后，使得自己明白了合成氨合成的工藝流程，了解了所涉及到的一些設(shè)備和管道，其中有些高壓高溫設(shè)備或者高壓低溫的設(shè)備。所用的物料有氫氣以及中間產(chǎn)物等都是易燃易爆的高危物料，在生產(chǎn)和運輸?shù)倪^程中如果生產(chǎn)操作不當(dāng)或者設(shè)備出現(xiàn)故障，造成大量的這些有毒、有害、易燃、易爆氣體泄漏，極易引起發(fā)生重大火災(zāi)、爆炸和員工的中毒等后果。所以在此基礎(chǔ)上，我將對合成氨的合成工段所能設(shè)計到的安全方面進行論述，一方面是為了使得人們充分的認(rèn)識到合成工段的危險方面，從而在發(fā)生異常情況時候能夠從容應(yīng)對，另一方面也是為了減少事故所給廠子所帶來的巨大損失。第1章 簡述合成氨合成工段的工藝流程
從甲烷化來的新鮮氣（40℃、2.6mpa、h2/n2=3：1）先經(jīng)壓縮前分離罐(104-f)進合成氣壓縮機(103-j)低壓段，在壓縮機的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右，出低壓段的新鮮氣先經(jīng)136-c用甲烷化進料氣冷卻至93.3℃，再經(jīng)水冷器(116-c)冷卻至38℃,最后經(jīng)氨冷器(129-c)冷卻至7℃,后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐(105-f)，從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。
合成回路來的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機循環(huán)段，從循環(huán)段出來的合成氣進(124-c)。高壓合成氣自124-c出來后，分兩路繼續(xù)冷卻，第一路串聯(lián)通過原料氣和循環(huán)氣一級和二級氨冷器117-c和118-c的管側(cè)，冷卻介質(zhì)都是冷凍用液氨，另一路通過就地的mic-23節(jié)流后，在合成塔進氣和循環(huán)氣換熱器120-c的殼側(cè)冷卻，兩路會合后，又在新鮮氣和循環(huán)氣三級氨冷器119-c中用三級液氨閃蒸槽112-f來的冷凍用液氨進行冷卻，冷卻至-23.3℃。冷卻后的氣體經(jīng)過水平分布管進入高壓氨分離器（106-f），在前幾個氨冷器中冷凝下來的循環(huán)氣中的氨就在106-f中分出，分離出來的液氨送往冷凍中間閃蒸槽。從氨分離器出來后，循環(huán)氣進入合成塔進氣-新鮮氣和循環(huán)氣換熱器120-c的管側(cè)，從殼側(cè)的工藝氣體中取得熱量，然后又進入合成塔進氣--出氣換熱器(121-c)的管側(cè)，再由hcv-11控制進入(105-d)，在121-c管側(cè)的出口處分析氣體成分。
合成氣進氣由合成塔105-d的塔底進入，自下而上地進入合成塔，經(jīng)由mic-13直接到第一層觸媒的入口，用以控制該處的溫度，這一近路有一個冷激管線，和兩個進層間換熱器付線可控制第二、第三層的入口溫度必要時可以分別用mic-14、15和16進行調(diào)節(jié)。氣體經(jīng)最底下一層觸媒床后，又自下而上地把氣體導(dǎo)入內(nèi)部換熱器的管側(cè)，把熱量傳給進來的氣體，再由105-d的頂部出口引出。
合成塔出口氣進入合成塔--鍋爐給水換熱器123-c的管側(cè)，把熱量傳給鍋爐給水，接著又在121-c的殼側(cè)與進塔氣換熱而進一步被冷卻，最后回到103-j高壓缸循環(huán)段(最后一個葉輪)而完成了整個合成回路。
合成塔出來的氣體有一部分是從高壓吹出氣分離缸108-f經(jīng)mic-18調(diào)節(jié)并用fl-63指示流量后，送往氫回收裝置或送往一段轉(zhuǎn)化爐燃料氣系統(tǒng)。從合成回路中排出氣是為了控制氣體中的甲烷化和氬的濃度，甲烷和氬在系統(tǒng)中積累多了會使氨的合成率降低。吹出氣在進入分離罐108-f以前先在氨冷器125-c冷卻，由108-f分出的液氨送低壓氨分離器107-f回收。
合成塔備有一臺開工加熱爐(102-b)，它是用于開工時把合成塔引溫至反應(yīng)溫度，開工加熱爐的原料氣流量由fi-62指示，另外，它還設(shè)有一低流量報警器fal-85與fi-62配合使用，mic-17調(diào)節(jié)102-b燃料氣量。
第2章 合成氨合成工段安全技術(shù)措施
1.設(shè)備安全
從第一章的工藝流程簡介中可以看出在整個合成工段所用到的設(shè)備有合成氨反應(yīng)器、爐子、換熱器、分離罐和壓縮機和大量的運送管線閥門。其中大部分屬于壓力容器，所以對其壓力的監(jiān)控一定要嚴(yán)格。
1.1 對氨合成反應(yīng)器的檢查
由于合成氨反應(yīng)是有催化劑的放熱反應(yīng)。所以一定要控制反應(yīng)的溫度，應(yīng)該在反應(yīng)器中安裝一些測溫自控裝置，以便在溫度發(fā)生異常的時候自動控制溫度的上升，在反應(yīng)器上可以安裝一些諸如安全閥、爆破片、排氣孔等泄壓裝置。對反應(yīng)器應(yīng)該定時進行內(nèi)部和外部的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
1.2 對爐子的檢查
爐子主要是用來給反應(yīng)器初期供熱的設(shè)備，主要所用的燃料是天然氣。所以爐子一定要選用防爆型的，并設(shè)置列管故障保護設(shè)施。設(shè)置一定數(shù)量的溫度和壓力檢測裝置，以便控制輸出溫度，使得爐子控制在最佳燃燒范圍內(nèi)。定期對爐子的內(nèi)部和外部進行檢查。
1.3 對換熱器的檢查
換熱器是兩種溫度不同的物質(zhì)交換溫度的場所，所以考慮換熱器中所走的物料，選擇合適材料和類型的換熱器?？紤]是否超過換熱器的設(shè)計溫度，設(shè)備的沖洗是否適當(dāng)，維修工作能否安全的進行，兩種物料能否在換熱器內(nèi)充分的交換熱量等等。
1.4對分離罐的檢查
定期對分離罐進行壓力測試，所使用的分離罐是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。檢查壓力的釋放是否適當(dāng)，緊急情況下能將容器中的物料隔離嗎？分離罐的放空和排污是否有詳細的說明。對一些重要的液位進行及時監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常能夠及時處理。
1.5 對壓縮機的檢查
在選用壓縮機的時候，考慮出口壓力是否會超過殼體本身的設(shè)計壓力，出口壓力會不會超過下游設(shè)備或者管道的設(shè)計壓力，進壓縮機的物料的溫度會不會超過殼體的設(shè)計溫度，對壓縮機的機械部件進行定期的維護加潤滑油，保證其正常運行。在壓縮機周圍應(yīng)設(shè)置防護罩，避免意外的發(fā)生。
1.6 對管線閥門的檢查
管線是鏈接設(shè)備之間的主要通道，在對管道的檢查中，應(yīng)考慮內(nèi)部物料的類型、溫度以及壓力，是否符合工藝條件。檢查管線和閥門是否發(fā)生泄漏和破損，設(shè)置應(yīng)有的放空和排污系統(tǒng)。是否需要安裝切斷閥，止逆閥等等。對管線閥門進行定期的清理，保證管線閥門的正常運行。
2.工藝操作的安全技術(shù)
2.1催化反應(yīng)的安全技術(shù)
氨合成是氫氣和氮氣按照一定比例，在催化劑的作用在進行的可逆放熱的化學(xué)反應(yīng)。在氨合成操作過程中，若是催化劑的選擇不正確或者加入不適量，易造成局部反應(yīng)的劇烈。催化劑需要在一定的溫度條件下，若是反應(yīng)溫度控制不當(dāng)，可能會發(fā)生超溫爆炸或者著火事故，還有可能使得催化劑失活，以至于反應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)物無法產(chǎn)生。原料氣中某種能與催化劑反應(yīng)的雜志含量增加，可能成為爆炸危險物。
合成氨是在高壓高溫下有固相的催化劑存在下進行的，主要危險性有：由于原料及成品存在易燃、易爆、有毒，在反應(yīng)中設(shè)備和管道容易受到腐蝕，因此要特別防止壓縮工段的氫氣在高壓下發(fā)生泄漏，產(chǎn)生爆炸。應(yīng)備有充分蒸汽或者惰性氣體，以便應(yīng)急。在開車或者檢修設(shè)備、管線之前，必須用氮氣進行吹掃。
在裝卸催化劑的時候，要防止破碎和污染，防止催化劑自然超溫?zé)龎?。加熱爐是熱量的來源，在催化劑重整過程中，加熱爐的安全和穩(wěn)定非常重要，應(yīng)采用溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于重要工藝參數(shù)，相如溫度壓力、流量、液位等均采用安全報警，必要時采用聯(lián)鎖保護裝置。
2.2 加熱操作的安全
在氨合成工段中，爐子是最主要的供熱工具，在開車的時候供給反應(yīng)器熱量。是的反應(yīng)能夠正常的運行。當(dāng)反應(yīng)器的溫度達到380度的時候，就停止給反應(yīng)器供熱，在操作過程中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度范圍和升溫的速度。在反應(yīng)器有物料進行反應(yīng)的時候，由于反應(yīng)是放熱反應(yīng)，所以應(yīng)控制反應(yīng)熱量的產(chǎn)生，當(dāng)溫度超過額定值的時候，應(yīng)該及時移熱量。避免發(fā)生沖料和爆炸。 加熱爐的安全要點有：
將爐子門同反應(yīng)器用磚墻完全隔離，爐膛構(gòu)造應(yīng)采用煙道氣輻射方式加熱，避免火焰之間接觸設(shè)備，以防止因高溫?zé)┕艿馈?/p>
爐子內(nèi)部應(yīng)該經(jīng)常清理，防止局部過熱引起鍋底破裂。
使用天然氣燃燒的爐子，點火前應(yīng)該吹掃爐膛，排除能積存的爆炸性混合氣體。
當(dāng)爐子發(fā)生漏料的時候，能夠第一時間轉(zhuǎn)移物料并阻止燃料繼續(xù)進入。
3.電氣及靜電安全技術(shù)
3.1防電氣事故安全技術(shù)
在合成氨合成工段，存在有壓縮機、照明系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、以及檢測監(jiān)控系統(tǒng)等都需要電。因為在合成階段，物料大都是易燃易爆物質(zhì)，所以要嚴(yán)格控制電器的使用，嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行，防止觸電事故的發(fā)生和漏電現(xiàn)象的產(chǎn)生。在每個電器上都應(yīng)該設(shè)置良好的接地保護裝置，正確的運行電器，避免過載使用，防止火災(zāi)，短路、接觸不良、鐵芯發(fā)熱等現(xiàn)象產(chǎn)生。
在電器設(shè)備、線路、報警系統(tǒng)監(jiān)控檢測系統(tǒng)中，安裝、調(diào)試與運行維護、檢修中，不嚴(yán)格遵守相應(yīng)的電氣設(shè)備及系統(tǒng)運行操作中，所以會導(dǎo)致電氣事故的發(fā)生。由于電氣設(shè)備或者電氣線路安裝不符合要求，會直接造成觸電事故，由于電氣設(shè)備運行管理不當(dāng)，會使絕緣損壞而漏電，又沒有切實有效的安全措施。主要表現(xiàn)在以下幾個方面;
缺乏電氣安全知識
違反操作規(guī)程
使用不合格的設(shè)備
維修、管理不善
防止觸電事故的發(fā)生主要措施有采用安全的電壓，在任何情況下都不會對人身造成傷害；采用絕緣的方式來隔離人員和線路的接觸；采用屏護和間距，就是用護罩，箱盒、圍欄把帶電體與外界隔離。間距就是使帶電體與人保持一定的距離。采用電工的安全用具是防止觸電、墜落、灼傷等工傷事故。
3.2 防靜電安全技術(shù)
在合成氨合成階段，靜電現(xiàn)象也是很常見的，由于物料和設(shè)備的摩擦、接觸分離、液體換熱，受熱撞擊，都會產(chǎn)生靜電。靜電危害的防治措施有：
控制靜電產(chǎn)生
防止靜電積累
防止爆炸性混合物的產(chǎn)生
具體控制措施有采用合適的材料、增加靜止時間、靜電屏蔽、接地、增濕、加抗靜電劑、靜電消除器。
3.3防雷電安全技術(shù)
在現(xiàn)在的合成氨工廠大都趨向于大型化，所以設(shè)備一般都設(shè)置在室外，而且設(shè)備都是金屬，當(dāng)然就避免不了夏天雷電的襲擊。雷電會產(chǎn)生數(shù)萬伏的沖擊電壓，課毀壞任何設(shè)備，在有可燃物質(zhì)存在的情況下還會發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。所以在工廠防雷電襲擊也是很重要的一項。防雷電裝置包括接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器。其中設(shè)備本身的制造應(yīng)該符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
第3章 現(xiàn)場操作管理及消防設(shè)施布置
3.1 人員操作規(guī)范管理
美國工程師海因里希提出事故致因理論，其中提到事故的發(fā)生是由于認(rèn)得不安全行為和物的不全狀態(tài)導(dǎo)致的。所以由于人為的事故占絕大多數(shù)，因此對于人員操作的規(guī)范顯得尤為重要。造成人員行為性危險因素主要有：
1.心理、生理性危險有害因素：
負荷超限
健康狀況異常
從事禁忌作業(yè)
心理異常
辨識功能缺陷
2.行為性危險有害因素
(1)指揮錯誤
(2)操作錯誤
(3)監(jiān)護失誤
從上述因素可知人員的操作規(guī)程對于安全生產(chǎn)的重要性，所以企業(yè)在管理方面應(yīng)該盡可能完善安全管理條例，完善相應(yīng)的制度。認(rèn)真學(xué)習(xí)《安全生產(chǎn)法》等法律、法規(guī)及各項安全制度，在員工中牢固樹立安全第一、預(yù)防為主的思想，加強對站長、安全員的崗位培訓(xùn)并在工作中嚴(yán)格執(zhí)行各項規(guī)章制度。 企業(yè)新招員工應(yīng)經(jīng)過安全教育、安全培訓(xùn)、取得相應(yīng)的資格證后方可上崗。 員工在經(jīng)營管理，檢查、維護保養(yǎng)時應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行各項安全管理制度、操作規(guī)程。根據(jù)加油站的實際情況制定出切實可行的消防制度，定期組織消防模擬演習(xí)。使每個員工都會熟練使用消防器材，對撲滅初期火災(zāi)有重要作用。 認(rèn)真執(zhí)行安全防火制度，做好防火、防爆、防雷擊、防工作失誤、防破壞、施工動火，須經(jīng)安全、保衛(wèi)、消防部門批準(zhǔn)后方可施工。 操作人員戴工作帽、穿工作服、工作鞋應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行g(shù)b11651-89《勞動保護用品選用規(guī)則》，杜絕火種入內(nèi)，按操作規(guī)程運行。電氣設(shè)備、照明、電話等要符合防火防爆要求。
3.2 消防設(shè)施布置
由于在合成氨合成階段有易燃易爆物質(zhì)存在，所以需要一定的消防設(shè)施布置，在合成塔周圍應(yīng)該設(shè)置有消防栓，以及消防水炮。在局部地方設(shè)置消防滅火器，在合成工段每隔10米應(yīng)該設(shè)置消防栓，必須保證防火栓里面有水存在。在廠區(qū)內(nèi)時刻備有消防車，以及電話報警系統(tǒng)。
第3篇 論述合成氨合成工段安全措施
前言
在經(jīng)歷過合成氨合成工段的仿真實訓(xùn)以后,使得自己明白了合成氨合成的工藝流程,了解了所涉及到的一些設(shè)備和管道,其中有些高壓高溫設(shè)備或者高壓低溫的設(shè)備。所用的物料有氫氣以及中間產(chǎn)物等都是易燃易爆的高危物料,在生產(chǎn)和運輸?shù)倪^程中如果生產(chǎn)操作不當(dāng)或者設(shè)備出現(xiàn)故障,造成大量的這些有毒、有害、易燃、易爆氣體泄漏,極易引起發(fā)生重大火災(zāi)、爆炸和員工的中毒等后果。所以在此基礎(chǔ)上,我將對合成氨的合成工段所能設(shè)計到的安全方面進行論述,一方面是為了使得人們充分的認(rèn)識到合成工段的危險方面,從而在發(fā)生異常情況時候能夠從容應(yīng)對,另一方面也是為了減少事故所給廠子所帶來的巨大損失。第1章 簡述合成氨合成工段的工藝流程
從甲烷化來的新鮮氣(40℃、2.6mpa、h2/n2=3:1)先經(jīng)壓縮前分離罐(104-f)進合成氣壓縮機(103-j)低壓段,在壓縮機的低壓缸將新鮮氣體壓縮到合成所需要的最終壓力的二分之一左右,出低壓段的新鮮氣先經(jīng)136-c用甲烷化進料氣冷卻至93.3℃,再經(jīng)水冷器(116-c)冷卻至38℃,最后經(jīng)氨冷器(129-c)冷卻至7℃,后與氫回收來的氫氣混合進入中間分離罐(105-f),從中間分離罐出來的氫氮氣再進合成氣壓縮機高壓段。
合成回路來的循環(huán)氣與經(jīng)高壓段壓縮后的氫氮氣混合進壓縮機循環(huán)段,從循環(huán)段出來的合成氣進(124-c)。高壓合成氣自124-c出來后,分兩路繼續(xù)冷卻,第一路串聯(lián)通過原料氣和循環(huán)氣一級和二級氨冷器117-c和118-c的管側(cè),冷卻介質(zhì)都是冷凍用液氨,另一路通過就地的mic-23節(jié)流后,在合成塔進氣和循環(huán)氣換熱器120-c的殼側(cè)冷卻,兩路會合后,又在新鮮氣和循環(huán)氣三級氨冷器119-c中用三級液氨閃蒸槽112-f來的冷凍用液氨進行冷卻,冷卻至-23.3℃。冷卻后的氣體經(jīng)過水平分布管進入高壓氨分離器(106-f),在前幾個氨冷器中冷凝下來的循環(huán)氣中的氨就在106-f中分出,分離出來的液氨送往冷凍中間閃蒸槽。從氨分離器出來后,循環(huán)氣進入合成塔進氣-新鮮氣和循環(huán)氣換熱器120-c的管側(cè),從殼側(cè)的工藝氣體中取得熱量,然后又進入合成塔進氣--出氣換熱器(121-c)的管側(cè),再由hcv-11控制進入(105-d),在121-c管側(cè)的出口處分析氣體成分。
合成氣進氣由合成塔105-d的塔底進入,自下而上地進入合成塔,經(jīng)由mic-13直接到第一層觸媒的入口,用以控制該處的溫度,這一近路有一個冷激管線,和兩個進層間換熱器付線可控制第二、第三層的入口溫度必要時可以分別用mic-14、15和16進行調(diào)節(jié)。氣體經(jīng)最底下一層觸媒床后,又自下而上地把氣體導(dǎo)入內(nèi)部換熱器的管側(cè),把熱量傳給進來的氣體,再由105-d的頂部出口引出。
合成塔出口氣進入合成塔--鍋爐給水換熱器123-c的管側(cè),把熱量傳給鍋爐給水,接著又在121-c的殼側(cè)與進塔氣換熱而進一步被冷卻,最后回到103-j高壓缸循環(huán)段(最后一個葉輪)而完成了整個合成回路。
合成塔出來的氣體有一部分是從高壓吹出氣分離缸108-f經(jīng)mic-18調(diào)節(jié)并用fl-63指示流量后,送往氫回收裝置或送往一段轉(zhuǎn)化爐燃料氣系統(tǒng)。從合成回路中排出氣是為了控制氣體中的甲烷化和氬的濃度,甲烷和氬在系統(tǒng)中積累多了會使氨的合成率降低。吹出氣在進入分離罐108-f以前先在氨冷器125-c冷卻,由108-f分出的液氨送低壓氨分離器107-f回收。
合成塔備有一臺開工加熱爐(102-b),它是用于開工時把合成塔引溫至反應(yīng)溫度,開工加熱爐的原料氣流量由fi-62指示,另外,它還設(shè)有一低流量報警器fal-85與fi-62配合使用,mic-17調(diào)節(jié)102-b燃料氣量。
第2章 合成氨合成工段安全技術(shù)措施
1.設(shè)備安全
從第一章的工藝流程簡介中可以看出在整個合成工段所用到的設(shè)備有合成氨反應(yīng)器、爐子、換熱器、分離罐和壓縮機和大量的運送管線閥門。其中大部分屬于壓力容器,所以對其壓力的監(jiān)控一定要嚴(yán)格。
1.1 對氨合成反應(yīng)器的檢查
由于合成氨反應(yīng)是有催化劑的放熱反應(yīng)。所以一定要控制反應(yīng)的溫度,應(yīng)該在反應(yīng)器中安裝一些測溫自控裝置,以便在溫度發(fā)生異常的時候自動控制溫度的上升,在反應(yīng)器上可以安裝一些諸如安全閥、爆破片、排氣孔等泄壓裝置。對反應(yīng)器應(yīng)該定時進行內(nèi)部和外部的檢查,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
1.2 對爐子的檢查
爐子主要是用來給反應(yīng)器初期供熱的設(shè)備,主要所用的燃料是天然氣。所以爐子一定要選用防爆型的,并設(shè)置列管故障保護設(shè)施。設(shè)置一定數(shù)量的溫度和壓力檢測裝置,以便控制輸出溫度,使得爐子控制在最佳燃燒范圍內(nèi)。定期對爐子的內(nèi)部和外部進行檢查。
1.3 對換熱器的檢查
換熱器是兩種溫度不同的物質(zhì)交換溫度的場所,所以考慮換熱器中所走的物料,選擇合適材料和類型的換熱器?？紤]是否超過換熱器的設(shè)計溫度,設(shè)備的沖洗是否適當(dāng),維修工作能否安全的進行,兩種物料能否在換熱器內(nèi)充分的交換熱量等等。
1.4對分離罐的檢查
定期對分離罐進行壓力測試,所使用的分離罐是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。檢查壓力的釋放是否適當(dāng),緊急情況下能將容器中的物料隔離嗎分離罐的放空和排污是否有詳細的說明。對一些重要的液位進行及時監(jiān)控,發(fā)現(xiàn)異常能夠及時處理。
1.5 對壓縮機的檢查
在選用壓縮機的時候,考慮出口壓力是否會超過殼體本身的設(shè)計壓力,出口壓力會不會超過下游設(shè)備或者管道的設(shè)計壓力,進壓縮機的物料的溫度會不會超過殼體的設(shè)計溫度,對壓縮機的機械部件進行定期的維護加潤滑油,保證其正常運行。在壓縮機周圍應(yīng)設(shè)置防護罩,避免意外的發(fā)生。
1.6 對管線閥門的檢查
管線是鏈接設(shè)備之間的主要通道,在對管道的檢查中,應(yīng)考慮內(nèi)部物料的類型、溫度以及壓力,是否符合工藝條件。檢查管線和閥門是否發(fā)生泄漏和破損,設(shè)置應(yīng)有的放空和排污系統(tǒng)。是否需要安裝切斷閥,止逆閥等等。對管線閥門進行定期的清理,保證管線閥門的正常運行。
2.工藝操作的安全技術(shù)
2.1催化反應(yīng)的安全技術(shù)
氨合成是氫氣和氮氣按照一定比例,在催化劑的作用在進行的可逆放熱的化學(xué)反應(yīng)。在氨合成操作過程中,若是催化劑的選擇不正確或者加入不適量,易造成局部反應(yīng)的劇烈。催化劑需要在一定的溫度條件下,若是反應(yīng)溫度控制不當(dāng),可能會發(fā)生超溫爆炸或者著火事故,還有可能使得催化劑失活,以至于反應(yīng)目標(biāo)產(chǎn)物無法產(chǎn)生。原料氣中某種能與催化劑反應(yīng)的雜志含量增加,可能成為爆炸危險物。
合成氨是在高壓高溫下有固相的催化劑存在下進行的,主要危險性有:由于原料及成品存在易燃、易爆、有毒,在反應(yīng)中設(shè)備和管道容易受到腐蝕,因此要特別防止壓縮工段的氫氣在高壓下發(fā)生泄漏,產(chǎn)生爆炸。應(yīng)備有充分蒸汽或者惰性氣體,以便應(yīng)急。在開車或者檢修設(shè)備、管線之前,必須用氮氣進行吹掃。
在裝卸催化劑的時候,要防止破碎和污染,防止催化劑自然超溫?zé)龎?。加熱爐是熱量的來源,在催化劑重整過程中,加熱爐的安全和穩(wěn)定非常重要,應(yīng)采用溫度自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。對于重要工藝參數(shù),相如溫度壓力、流量、液位等均采用安全報警,必要時采用聯(lián)鎖保護裝置。
2.2 加熱操作的安全
在氨合成工段中,爐子是最主要的供熱工具,在開車的時候供給反應(yīng)器熱量。是的反應(yīng)能夠正常的運行。當(dāng)反應(yīng)器的溫度達到380度的時候,就停止給反應(yīng)器供熱,在操作過程中應(yīng)嚴(yán)格控制溫度范圍和升溫的速度。在反應(yīng)器有物料進行反應(yīng)的時候,由于反應(yīng)是放熱反應(yīng),所以應(yīng)控制反應(yīng)熱量的產(chǎn)生,當(dāng)溫度超過額定值的時候,應(yīng)該及時移熱量。避免發(fā)生沖料和爆炸。 加熱爐的安全要點有:
將爐子門同反應(yīng)器用磚墻完全隔離,爐膛構(gòu)造應(yīng)采用煙道氣輻射方式加熱,避免火焰之間接觸設(shè)備,以防止因高溫?zé)┕艿馈?/p>
爐子內(nèi)部應(yīng)該經(jīng)常清理,防止局部過熱引起鍋底破裂。
使用天然氣燃燒的爐子,點火前應(yīng)該吹掃爐膛,排除能積存的爆炸性混合氣體。
當(dāng)爐子發(fā)生漏料的時候,能夠第一時間轉(zhuǎn)移物料并阻止燃料繼續(xù)進入。
3.電氣及靜電安全技術(shù)
3.1防電氣事故安全技術(shù)
在合成氨合成工段,存在有壓縮機、照明系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、以及檢測監(jiān)控系統(tǒng)等都需要電。因為在合成階段,物料大都是易燃易爆物質(zhì),所以要嚴(yán)格控制電器的使用,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行,防止觸電事故的發(fā)生和漏電現(xiàn)象的產(chǎn)生。在每個電器上都應(yīng)該設(shè)置良好的接地保護裝置,正確的運行電器,避免過載使用,防止火災(zāi),短路、接觸不良、鐵芯發(fā)熱等現(xiàn)象產(chǎn)生。
在電器設(shè)備、線路、報警系統(tǒng)監(jiān)控檢測系統(tǒng)中,安裝、調(diào)試與運行維護、檢修中,不嚴(yán)格遵守相應(yīng)的電氣設(shè)備及系統(tǒng)運行操作中,所以會導(dǎo)致電氣事故的發(fā)生。由于電氣設(shè)備或者電氣線路安裝不符合要求,會直接造成觸電事故,由于電氣設(shè)備運行管理不當(dāng),會使絕緣損壞而漏電,又沒有切實有效的安全措施。主要表現(xiàn)在以下幾個方面;
缺乏電氣安全知識
違反操作規(guī)程
使用不合格的設(shè)備
維修、管理不善
防止觸電事故的發(fā)生主要措施有采用安全的電壓,在任何情況下都不會對人身造成傷害;采用絕緣的方式來隔離人員和線路的接觸;采用屏護和間距,就是用護罩,箱盒、圍欄把帶電體與外界隔離。間距就是使帶電體與人保持一定的距離。采用電工的安全用具是防止觸電、墜落、灼傷等工傷事故。
3.2 防靜電安全技術(shù)
在合成氨合成階段,靜電現(xiàn)象也是很常見的,由于物料和設(shè)備的摩擦、接觸分離、液體換熱,受熱撞擊,都會產(chǎn)生靜電。靜電危害的防治措施有:
控制靜電產(chǎn)生
防止靜電積累
防止爆炸性混合物的產(chǎn)生
具體控制措施有采用合適的材料、增加靜止時間、靜電屏蔽、接地、增濕、加抗靜電劑、靜電消除器。
3.3防雷電安全技術(shù)
在現(xiàn)在的合成氨工廠大都趨向于大型化,所以設(shè)備一般都設(shè)置在室外,而且設(shè)備都是金屬,當(dāng)然就避免不了夏天雷電的襲擊。雷電會產(chǎn)生數(shù)萬伏的沖擊電壓,課毀壞任何設(shè)備,在有可燃物質(zhì)存在的情況下還會發(fā)生爆炸的現(xiàn)象。所以在工廠防雷電襲擊也是很重要的一項。防雷電裝置包括接閃器、引下線、接地裝置、電涌保護器。其中設(shè)備本身的制造應(yīng)該符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
第3章 現(xiàn)場操作管理及消防設(shè)施布置
3.1 人員操作規(guī)范管理
美國工程師海因里希提出事故致因理論,其中提到事故的發(fā)生是由于認(rèn)得不安全行為和物的不全狀態(tài)導(dǎo)致的。所以由于人為的事故占絕大多數(shù),因此對于人員操作的規(guī)范顯得尤為重要。造成人員行為性危險因素主要有:
1.心理、生理性危險有害因素:
負荷超限
健康狀況異常
從事禁忌作業(yè)
心理異常
辨識功能缺陷
2.行為性危險有害因素
(1)指揮錯誤
(2)操作錯誤
(3)監(jiān)護失誤
從上述因素可知人員的操作規(guī)程對于安全生產(chǎn)的重要性,所以企業(yè)在管理方面應(yīng)該盡可能完善安全管理條例,完善相應(yīng)的制度。認(rèn)真學(xué)習(xí)《安全生產(chǎn)法》等法律、法規(guī)及各項安全制度,在員工中牢固樹立安全第一、預(yù)防為主的思想,加強對站長、安全員的崗位培訓(xùn)并在工作中嚴(yán)格執(zhí)行各項規(guī)章制度。 企業(yè)新招員工應(yīng)經(jīng)過安全教育、安全培訓(xùn)、取得相應(yīng)的資格證后方可上崗。 員工在經(jīng)營管理,檢查、維護保養(yǎng)時應(yīng)認(rèn)真執(zhí)行各項安全管理制度、操作規(guī)程。根據(jù)加油站的實際情況制定出切實可行的消防制度,定期組織消防模擬演習(xí)。使每個員工都會熟練使用消防器材,對撲滅初期火災(zāi)有重要作用。 認(rèn)真執(zhí)行安全防火制度,做好防火、防爆、防雷擊、防工作失誤、防破壞、施工動火,須經(jīng)安全、保衛(wèi)、消防部門批準(zhǔn)后方可施工。 操作人員戴工作帽、穿工作服、工作鞋應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行g(shù)b11651-89《勞動保護用品選用規(guī)則》,杜絕火種入內(nèi),按操作規(guī)程運行。電氣設(shè)備、照明、電話等要符合防火防爆要求。
3.2 消防設(shè)施布置
由于在合成氨合成階段有易燃易爆物質(zhì)存在,所以需要一定的消防設(shè)施布置,在合成塔周圍應(yīng)該設(shè)置有消防栓,以及消防水炮。在局部地方設(shè)置消防滅火器,在合成工段每隔10米應(yīng)該設(shè)置消防栓,必須保證防火栓里面有水存在。在廠區(qū)內(nèi)時刻備有消防車,以及電話報警系統(tǒng)。
