化工厂设计和操作安全.pptx

1大型化工企业夜景大型化工企业夜景第1页/共117页2第2页/共117页3第一节第一节 工厂的定位、选址和布局工厂的定位、选址和布局一、危险和防护的一般考虑一、危险和防护的一般考虑危险危险一级危险（潜在的）一级危险（潜在的）二级危险（直接的）二级危险（直接的）一级危险在正常条件下不会造成人身或财产一级危险在正常条件下不会造成人身或财产损害，只有在触发事故时才会引起损伤、火灾或损害，只有在触发事故时才会引起损伤、火灾或爆炸。爆炸。第3页/共117页41.典型一级危险有：典型一级危险有：有易燃物质存在有热源存在有火源存在有富氧存在有压缩物质存在有毒性物质存在人员失误的可能性机械故障的可能性人员、物料和车辆在厂区的流动由于蒸气云降低能见度等。第4页/共117页52.典型的二级危险有典型的二级危险有火灾爆炸游离毒性物质的释放跌伤倒塌碰撞 二级危险是在一级危险失去控制后发展成的，会造成人身或财产的直接损失。第5页/共117页63.防护危险的措施防护危险的措施对于所有上述两级危险，可设置三道防护线。(1)第一道防护线：为了解决一级危险，并防止二级危险的发生。在工厂的布局和规划中可考虑：根据主导风的风向，把火源置于易燃物质可能释放点的上风侧；为人员、物料和车辆的流动提供充分的通道等。第6页/共117页7(2)第二道防护线：当二级危险发生时，将人身和财产损失降至最小程度。在工厂的选址和规划方面可考虑：把最危险的区域与人员最常在的区域隔离开；在关键部位安放灭火器材等。(3)第三道防护线：发生人身伤害事故时，提供有效的急救和医疗设施，使受到伤害的人员得到迅速救治。3.防护危险的措施防护危险的措施第7页/共117页8二、工厂的定位问题二、工厂的定位问题工厂定位，面对的是一个计划中的工厂和一个现实的环境，要解决的问题是把工厂建于何处。化工厂定位，一般遵循以下基本原则：(1)(1)有原料、燃料供应和产品销售的良好的流通条件；(2)(2)有储运、公用工程和生活设施等方面良好的协作环境；(3)(3)靠近水量充足，水质优良的水源；(4)(4)有便利的交通条件；(5)(5)有良好的工程地址和水文气象条件。第8页/共117页9大型石化公司远眺大型石化公司远眺第9页/共117页10工厂应避免定位在下列地区：(1)(1)震断层地区和基本烈度9 9度以上的地震区；(2)(2)厚度较大的IIIIII级自重湿陷性黄土地区；(3)(3)易遭受洪水、泥石流、滑坡等危害的山区；(4)(4)有开采价值的矿藏地区；(5)(5)对机场、电台等使用有影响的地区；(6)(6)国家规定的历史文物、生物保护和风景游览地区；(7)(7)城镇等人口密集的地区。需注意的是，工厂定位除考虑以上因素外，考虑的更多的是经济问题。如石油化工厂选址。第10页/共117页11三、工厂选址的安全问题三、工厂选址的安全问题工厂选址考虑如下：隔开距离，把厂址选择在一个孤立地区。如果客观条件不允许，可以依据主导风，把工厂置于社区的下风区。工厂的高建构筑物要留有一定的间距，防止物体砸伤行人、汽车司乘人员或临近的设施。工厂产生的废液要经处理后排放。临近有释放毒性或易燃气体的工厂，则建在其上风侧。保证有充足的水源。最好附近有河流、湖泊，至少保证有消防管网。地形方面，厂区内不应有低洼地，否则会形成毒性或易燃蒸气或液体的积聚。第11页/共117页12 四、工厂布局的安全问题四、工厂布局的安全问题 在满足生产工艺流程、操作要求、使用功能需要和消在满足生产工艺流程、操作要求、使用功能需要和消 防、环保要求的同时，主要从防、环保要求的同时，主要从风向、安全风向、安全(防火防火)距离、交距离、交 通运输安全和各类作业、物料的危险、危害性出发通运输安全和各类作业、物料的危险、危害性出发，在在 平面布置方面采取对策措施。平面布置方面采取对策措施。化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法化工厂布局普遍采用留有一定间距的区块化的方法。工厂厂区一般可划分为以下六个区块：工艺装置区；工艺装置区；罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理区区。对各个区块的安全要求如下：第12页/共117页131.工艺装置区工艺装置区加工单元可能是工厂中最危险的区域。首先应该汇集这个区域的一级危险，找出毒性或易燃物质、高温、高压、火源等。并采取相应的防护措施。加工单元应该离开工厂边界一定的距离，应该是集中加工单元应该离开工厂边界一定的距离，应该是集中分布（而不是分散分布）。分布（而不是分散分布）。要注意厂区内主要的火源和主要的人口密集区，由于易燃或毒性物质释放的可能性，加工单元应该置于上述两者的下风区。而且和主要罐区要保持一定的距离。加工单元除应该集中分布外，还应注意区域不宜太拥加工单元除应该集中分布外，还应注意区域不宜太拥挤。挤。不同加工单元间可能会有交互危险性。加工单元间要隔开一定的距离（划分工段）。第13页/共117页14 2.罐区罐区容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质，需置于工容器能够释放出大量的毒性或易燃性的物质，需置于工厂的下风区域。厂的下风区域。贮罐应该安置在工厂中的专用区域，使通过该区域的无关车辆降至最低限度。罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域，决不能设在罐区应设在地势比工艺装置区略低的区域，决不能设在高坡上。高坡上。通路问题。每一罐体至少可以在一边由通路到达，最好是可以在相反的两边由通路到达。第14页/共117页153.公用设施区公用设施区公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他危险区，以便遇到紧急情况时仍能保证水、电、汽等的正常供应。锅炉设备和配电设备可能会成为引火源，应该设置在易燃液体设备的上风区域。锅炉房、变电所、泵站等应设置在高地。管路一定不能穿过围堰区，围堰区的火灾有可能毁坏管路。冷却塔释放出的烟雾会影响人的视线，冷却塔不易靠近铁路、公路或其它公用设施。第15页/共117页16 4.运输装卸区运输装卸区良好的工厂布局不允许铁路支线通过厂区，可以把铁路支线规划在工厂边缘地区解决这个问题。对于罐车和罐车的装卸设施常做类似的考虑。在装卸台上可能会发生毒性或易燃物的溅洒，装卸设施应该设置在工厂的下风区域，最好是在边缘地区。原料库、成品库和装卸站等机动车辆进出频繁的设施，不得设在必须通过工艺装置区和罐区的地带。第16页/共117页17 5.辅助生产区辅助生产区维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区。维修车间是重要的火源，同时人员密集，应该置于工厂的上风区域。废水处理装置是工厂各处流出的毒性或易燃物汇集的终点，应该置于工厂的下风远程区域。高温煅烧炉的安全考虑：作为火源，应将其置于工厂的上风区，严重的操作失误会使煅烧炉喷射出相当量的易燃物，对此则应将其置于工厂的下风区。一般是把锻烧炉置于工厂的侧面风区域。第17页/共117页186.管理区管理区主要办事机构应该设置 在工厂的边缘区域，并尽可能与工厂的危险区隔离。理由：首先，销售和供应人员以及必须到工厂办理业务的其他人员，没有必要进入厂区。因为这些人员不熟悉工厂危险的性质和区域，而他们的普通习惯如在危险区无意中吸烟，就有可能危及工厂的安全。其次，办公室人员的密度在全厂可能是最大的，把这些人员和危险分开会改善工厂的安全状况。第18页/共117页19上上海海绿绿清清精精细细化化工工厂厂厂厂区区布布置置图图第19页/共117页20化工单元区域规划是定出各单元边界内不同设备的相对物理位置。一般来说，单元排列越紧密，配管、泵送和地皮不动产的费用越低。但是出于安全考虑，需要把危险隔开，单元排列应该比较分散，同时也为救火或其他紧急操作留有充分的空间。另一方面，过分拥挤严重影响施工和维修效率，会增加初始的和继续的投资费用。第二节第二节 化工单元区域规划化工单元区域规划第20页/共117页21一、加工单元区域的规划一、加工单元区域的规划1.设备配置的直线排列设备配置的直线排列 单元中大多数塔器、筒体、换热器、泵和 主要管线成直线狭长排列。这种设备排列方法的主要特征是；(1)(1)设备配置直线的两边都与厂区道路连接。这样，在救火或其他紧急情况时，设备配置线的主要部分的两边都有方便的通路。连接道路可以作为阻火堤，把设备配置线与厂区其余部分隔离。乙烯装置乙烯装置第21页/共117页22(2)(2)钢制框架与道路邻接。热交换器设置在框架上部，冷却水箱设置在框架下部。吊车可以方便地驶入，安全装运热交换器的管束、管件和较重的组件。催催化化重重整整第22页/共117页23(3)(3)设备配置直线上的精馏塔、热交换器、回流筒等装置，一般采用框架结构平坡式布局方式。框架结构在精馏塔旁边提供了开放区域，塔板和其他塔内件易于拆卸装车运至维修区。催催化化重重整整第23页/共117页24(4)(4)管架也设置在设备配置直线上。管架的合理排布可以消除过顶间距太小或是仅敷设在平坡上的管束，而且可以避免管沟，而管沟常常是危险液体或蒸气的良好的载体。乙烯装置乙烯装置第24页/共117页25(5)(5)泵排设置在设备配置直线的旁边，与道路邻接。泵排上面不得有任何障碍物，使得泵和传动装置维修时便于移动。第25页/共117页26常常减减压压蒸蒸馏馏装装置置第26页/共117页27 2.非直线排列设施的配置非直线排列设施的配置直线排列的设备构成了单元区域的骨架，单元的其他组件，如控制室、压缩机、反应器、溢流槽、加热炉等，可以设置在直线排列的两边。应用这种方法一般可以达到近乎方形的最大面积规划。控制室是单元的神经中枢，是单元中最重要的部位。应把控制室设置在单元的周边区域。对于处理毒性物质的单元，控制室应该设置在单元的上风区域。此外，控制室应该和高温、高压容器、盛有易燃或毒性液体的容器隔离。第27页/共117页28加热炉设置在侧面风区域，并与其他危险设备的适度分离。压缩机剧烈运转，应该注意与其他危险设备适当隔离。压缩机容易泄漏气体，应该置于单元的下风区域。对于反应器，主要考虑的是提供充分的空间、反应器内件安全操作的设施。有些高热运转的反应器，可以作为火源来处理。电力线路必须从地下进入加工单元，适当安排入口点，避免在整个单元的电力系统设置人孔。消防火栓或监控器必须与危险点足够近，从而能有效发挥作用。第28页/共117页293.室内装置的配置室内装置的配置对可能释放出毒性或易燃蒸气的情形，设置物理屏障等方法。火源和易燃物源隔离墙的门或开口，保持在最小数量。并与控制中心这种经常有人员的区域隔离开。墙壁进行强度和耐火设计。容易经受爆炸的隔离间可以有一面或多面有意设计的强度较弱的墙壁，以便在避开人员或其他设施的方向卸掉爆炸力。第29页/共117页30 从室内装置撤退的通路应该有两种下行方法，防止紧急状态时截流操作人员。第30页/共117页31从高架平台向下的所有扶梯和滑梯孔道，都应设在最小可能遭受火险或毒物泄漏的地点。扶梯或滑梯的着陆点应该接近易于从单元撤退的通路。塔器的人孔平台应该有塔内件安全维护的充分的工作空间，打开人孔的方向应该避开从平台向下的扶梯。从室内装置撤退的通路第31页/共117页32第32页/共117页33 二、单元区域的管线配置二、单元区域的管线配置 1.管线配置的防泄漏设计管线配置的防泄漏设计 工厂化学品的主要泄漏与以下各项成比例：(1)(1)管线的长度；(2)(2)排放口的数量；(3)(3)管线的复杂性。管线的复杂性，一般反映在连接的泵的数量以及再循环物流的数量两个方面。第33页/共117页34(1)(1)减少分支和死角的数量。(2)(2)减少小排放口的数量。应在少数几处容易接近、容易观察的位置排放。(3)(3)考虑到管件或容器的热膨胀，管线需要有一定的伸缩性。在短管管架上，需要恰当地配置波纹管。直接卸料的排放口，应该设在操作者能够观察到的地方。减少管件泄漏的简单的设计规则如下：减少管件泄漏的简单的设计规则如下：第34页/共117页35减少真空管线上的法兰盘数量。设置管道应该避免通过可能使其受到机械损伤的地方。要有充分的管道支撑，充分的通道、扶梯等，以免攀越管件。减少管件泄漏的简单的设计规则如下：减少管件泄漏的简单的设计规则如下：第35页/共117页362 2软管系统的配置软管系统的配置对于油船、罐车等的液体物料的装卸，软管的选择和应用需格外谨慎。应考虑的是：(1)(1)软管的适用性，并结合有关软管的标准。(2)(2)设置紧急状态下迅速隔离的设施，如对于油船卸货，在软管的一端要设紧急隔离阀，在另一端要设止逆阀，用过流阀替代远程隔离阀等。(3)(3)应该使用螺栓固定的软管夹，不宜使用侧卸式的软管夹。(4)(4)软管系统应用时要有充分的保护和支撑设施，不用时要防止软管的压破或损坏。(5)(5)所有高于大气压操作的可移动软管，都应设置排空阀，以便降压时防止软管的折断。第36页/共117页37 3.管线配置的安全考虑管线配置的安全考虑通常用于管道工程的橡胶支撑物不能用于设备，设备重心之下的水平连接法兰需要用钢性板支撑。管件和阀门的配置要简单和易于识别。对于常设的设备管线，如果设备压力降低至过程正常压力之下，管线应该有低压报警；如果设备压力升高至过程正常压力之上，则应该有高压报警。在设备管线上应该安装止逆阀，以防止管线中流体的回流。对于泵体或设备极有可能泄漏以及大量物料从设备无限制流出的情形，应该考虑安装远程操作的紧急隔离阀。第37页/共117页38第三节第三节 压力容器的设计、制造和检验压力容器的设计、制造和检验1.压力容器规范化压力容器规范化 1907年，美国Massachusetts州提出了世界上第一部锅炉制造和安装的法规。1911年美国机械工程师协会成立了第一个锅炉规范委员会。规范压力容器的设计、制造、检验和鉴定。在我国，原国家劳动总局1979年颁布了气瓶安全监气瓶安全监察规程察规程；1980年颁布了蒸汽锅炉安全监察规程蒸汽锅炉安全监察规程；1981年颁布了压力容器安全监察规程压力容器安全监察规程。一、压力容器概述一、压力容器概述 国家安全生产监督管理局 第38页/共117页39压力容器可以粗分为蒸汽锅炉和非燃火压力容器两大类型。非燃火压力容器有多种分类力法。压力容器按照其工艺功能可以划分为四个类型。(1)(1)反应容器（R)R)：主要用来完成物料的化学转化。如反应器、发生器、聚合釜、合成塔、变换炉等。(2)(2)换热容器(E)(E)：主要用来完成物料和介质问的热量交换。如热交换器、冷却器、蒸发器、废热锅炉等。(3)(3)分离容器(S)(S)：主要用来完成物料基于热力学或流体力学的组元或相的分离。如分离器、过滤器、蒸馏塔、吸收塔、干燥塔、萃取器等。(4)(4)贮运容器(C)(C)：主要用来完成流体物料的盛装、贮存或运输。如贮罐、贮槽和槽车等。2.非燃火压力容器分类非燃火压力容器分类第39页/共117页40压力容器按压力可划分为内压容器和外压容器。内压容器按照其设计压力设计压力p的大小，可以划分为低压容器、中压容器、高压容器和超高压容器四个类型。(1)低压容器(L)：0.1MPa p1.6MPa(2)中压容器(M)：1.6MPa p10 MPa (3)高压容器(H)：10 MPa p100 MPa (4)超高压容器(U)：p100MPa第40页/共117页41按照设计压力p p和容积V V，结合容器的工艺功能和其中物料的危险性,划分为以下三个类型：(1)(1)第一类容器（第一类容器（）：）：非易燃或无毒介质的低压容器；易燃或有毒介质的低压换热容器和低压分离容器。(2)(2)第二类容器（第二类容器（）：）：pVpV196.2kJ196.2kJ剧毒介质的低压容器;易燃或有毒介质的低压反应容器和低压贮运容器；内径1m1m的低压废热锅炉；一般介质的中压容器。(3)(3)第三类容器（第三类容器（）：）：pVpVl96.2kJl96.2kJ、剧毒介质的低压容器；内径1m1m的低压废热锅炉；中压废热锅炉；pVpV490.5kJ490.5kJ、易燃或有毒介质的中压反应容器；pVpV490.5kJ 490.5kJ、易燃或有毒介质的低压贮运容器；剧毒介质的中压容器；高压或超高压容器。第41页/共117页42二、压力容器设计二、压力容器设计 1.设计的一般要求设计的一般要求为确保压力容器的设计质量，国家规定凡从事压力容器设计的单位应当具有相应级别的设计资格，取得特种设备设计许可证（压力容器）第42页/共117页43三、压力容器的制造和安装三、压力容器的制造和安装 1.压力容器制造压力容器制造 为了确保压力容器的制造质量，国家规定凡从事压力容器制造的单位应当具有相应级别的制造资格，取得特种设备制造许可证（压力容器），无证单位不准制造承压设备。第43页/共117页44质质量量证证明明书书 标标志志第44页/共117页452.压力容器安装压力容器安装锅炉和压力容器的专业安装单位须经有关部门审核批准方可从事承压设备的安装工作。安装作业必须严格执行国家规范，按安装规程的要求施工。安装过程应该对安装质量分段验收和总体验收。验收由使用单位和安装单位共同进行。第45页/共117页46四、压力容器定期检验四、压力容器定期检验压力容器的定期检验，由当地锅炉和压力容器安全监察压力容器的定期检验，由当地锅炉和压力容器安全监察机构授权或批准的检验单位进行。机构授权或批准的检验单位进行。从事检验的人员应经当地劳动人事部门考核批准。1.检验周期检验周期 压力容器的定期检验周期，可分为外部检查、内外部检外部检查、内外部检验和全面检验验和全面检验三个类型的周期。检验周期内使用单位根据容器的技术状况和使用条件自行确定。但至少每年作至少每年作一次外部检查，每二年作一次内外部检验，每六年作一一次外部检查，每二年作一次内外部检验，每六年作一次全面检验。次全面检验。第46页/共117页47 (1)(1)外部检查外部检查 外部检查的主要内容是：压力容器及其配管的保温层、防腐层及设备铭牌是否完好无损；容器外表面有无裂纹、变形、腐蚀和局部鼓包；焊缝、承压元件及可拆连接部位有无泄漏；容器开孔有无漏液漏气迹象；安全附件是否完备可靠；紧固螺栓有无松动、腐蚀；设备基础和管道支撑是否适当，有无下沉、倾斜、裂纹、不能自由胀缩等不良迹象；容器运行是否符合安全技术规程。2.检验内容检验内容 第47页/共117页48 (2)(2)内外部检验内外部检验 除外部检查的各款项外，内外部检验还包括以下内容：内外表面的腐蚀、磨损情况；所有焊缝、封头过渡区、接管处、人孔附近和其他应力集中部位，有无裂纹；衬里有无突起、开裂、腐蚀或其他破损；高压容器的主要紧固螺栓应进行宏观检查并做表面探伤。(3)(3)全面检验全面检验 全面检验除包括内外部检验的全部款项外，还应该做焊缝无损探伤和耐压试验。第48页/共117页49无损检测人员无损检测人员压力容器定期检验单位及检验人员应取得省级或国家监察机构的资格认可和经资格鉴定考核合格并持有相应的资格证书，严格按照批准与授权的检验范围从事检验工作。检验单位及检验人员应对压力容器定期检验的结果负责。级 中国锅炉压力容器无损检测人员资 格证特种设备安全监察局 第49页/共117页50无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下，对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。无损检测常用方法 射线RT 超声波UT 磁粉MT 渗透PT局部无损探伤局部无损探伤检测长度不得少于各条焊接接头长度的20%，且不小于250mm。焊缝交叉部位及以下部位应全部检测，其检测长度可计入局部检测长度之内。无损探伤知识无损探伤知识第50页/共117页51X射线探伤射线探伤将x x光发生器对准被测位置，将感光片贴在物体背面，人离开后通上高压电，再将感光片冲洗出影像，即可观察到缺陷。第51页/共117页52X X射线检验示意图射线检验示意图便便携携式式X射射线线探探伤伤机机 射线探伤主要检测焊接缺陷（裂纹、气孔、夹渣、未溶合、未焊透等）第52页/共117页53超声波探伤超声波探伤超声波探伤是目前应用十分广泛的无损探伤手段。它既可检测材料表面的缺陷，又可检测内部几米深的缺陷，这是x光探伤所达不到的深度。A型型超声探伤反射波形超声探伤反射波形裂纹裂纹第53页/共117页54A型超声波探伤型超声波探伤起始波起始波 缺陷缺陷反射波反射波 底波底波工件工件缺陷缺陷第54页/共117页55超超声声波波检检验验示示意意图图全数字智能超声波探伤仪全数字智能超声波探伤仪第55页/共117页56 适合测量金属、塑料、陶瓷、玻璃及其他任何超声波的良导体的厚度。超声波测厚仪超声波测厚仪TH140硬度计 第56页/共117页57磁悬液磁粉检测仪磁粉检测仪 将将磁悬液磁悬液喷洒在工件表面，将磁粉检测头夹持在被喷洒在工件表面，将磁粉检测头夹持在被测工件上，通以数百安培的电流，工件中将产生磁场，工测工件上，通以数百安培的电流，工件中将产生磁场，工件表面的裂纹可因磁粉的不均匀分布而显示出来。件表面的裂纹可因磁粉的不均匀分布而显示出来。磁粉探伤磁粉探伤第57页/共117页58压力容器的耐压试验和气密性试验，应在内外部检验合格后进行。除非规范设计图纸要求用气体代替液体进行耐压试验，不得采用气压试验。需要进行气密性试验的压力容器，要在液压试验合格后进行。如果压力容器的设计压力是P，液压试验的压力为1.25P；气压试验的压力为1.15P。对于高压或超高压容器、不采用气压试验。气密性试验一般在1.05P下进行。压力试验压力试验 第58页/共117页59耐压试验后，压力容器无泄漏、无明显变形；返修焊缝经无损探伤检查无超标缺陷，要求测定残余变形率的，容积残变率10，或径向残变率0.03，即可认为压力容器耐压试验合格。对于气密性试验，达到规定的试验压力后保持30min，在焊缝和连接部位涂肥皂水进行试验。小型容器亦可浸于水中进行试验。无气泡即可认为合格。压力试验压力试验 第59页/共117页60压力试验选择压力试验选择第60页/共117页61液压试验示意图液压试验示意图第61页/共117页62气压试验示意图气压试验示意图第62页/共117页63气密性试验步骤气密性试验步骤第63页/共117页64上海石化总厂化工一厂换热器爆炸上海石化总厂化工一厂换热器爆炸事故概况及经过事故概况及经过 受上海石油化工总厂化工一厂的委托，核工业部第五安装公司，于1986年3月15日对化工一厂的换热器进行气密性试验。16时35分时，气压达到3.5兆帕时突然发生爆炸，试压环紧固螺栓被拉断，螺母脱落，换热器管束与壳体分离，重量达四吨的管束在向前方冲出8米后，撞到载有空气压缩机的黄河牌载重卡车上，卡车被推移2.3米，重量达2吨的壳体向相反方向飞出38.5米，撞到地桩上。两台换热器重叠，连接支座螺栓被剪断，连接法兰短管被拉断，两台设备脱开。重6吨的未爆炸换热器受反作用力，整个向东南方向移位8米左右，并转向170度。在现场工作的四人因爆炸死亡。爆炸造成直接经济损失56000元，间接经济损失25000元。典型事故案例第64页/共117页65事故原因分析事故原因分析操作人员违反操作。爆炸的换热器共有40个紧固螺栓，但操作人员只装13只螺栓就进行气密性试验，且因试压环厚度比原连接法兰厚4.7厘米，原螺栓长度不够，但操作工仍凑合用原螺栓，在承载螺栓数量减少一大半的情况下，每只螺栓所能承受的载荷又有明显下降，由于实际每只螺栓承载量大大超过设计规定的承载能力，致使螺栓被拉断后，换热器发生爆炸。这是一起典型的因违章操作导致爆炸的事故。现场管理混乱，分工不明确，职责不清。直接参加现场工作的主要人员在试验前请假回家，将工作委托他人。试验前没有人对安全防护措施和准备工作进行全面检查。典型事故案例第65页/共117页66对事故责任者的处理对事故责任者的处理 承接该项试验的核工业部第五安装公司钳工班班长，擅自决定减少安装螺栓数量，留下事故隐患，是造成这起事故的直接责任者，经上海市中级人民法院刑事判决，判处有期徒刑二年，缓刑二年。五公司综合一队队长，在试验现场没有对安全防护措施和准备工作进行全面检查，构成玩忽职守罪，鉴于犯罪情节轻微，免予刑事处分，给予取消当年调资资格并罚款60元的处分。上海石化总厂化工一厂设备动力科长负责设备检修工作，没有安排落实有关人员在试验前对安全防护措施和试验准备工作进行全面检查，对事故的发生负有一定的责任，给予行政警告处分。典型事故案例第66页/共117页67安全附件是承压设备安全运行的重要组成部分。选用安全附件应满足两个基本要求：即安全附件的压力等级和使用温度范围必须满足承压设备工作状况的要求；制造安全附件的材质必须适应承压设备内介质的要求。锅炉：安全阀、压力表和水位计(以上必不可少)、高低水位报警器、引送风连锁装置、火焰监视器和紧急切断阀、防爆门和排污装置以及温度和流量测量仪表(可选)。压力容器：安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、压力表、单向阀、限流阀、温度计、喷淋冷却装置、紧急切断装置、静电消除装置、防雷击装置等。五、压力容器安全附件五、压力容器安全附件 第67页/共117页681.安全阀安全阀作用：当压力超过正常工作压力，能自动打开，迅速排放，使设备内的压力保持在最高许用压力范围内，保证其处于安全状态。类型：按其平衡容器内压力的方式可分为杠杆式和弹簧式两种。第68页/共117页69重锤式安全阀重锤式安全阀当容器内压力超过设计压力时，当容器内压力超过设计压力时，能自动打开，迅速排放。能自动打开，迅速排放。弹弹簧簧式式安安全全阀阀第69页/共117页70安全阀安全阀第70页/共117页712.爆破片爆破片使用场合使用场合:容器内的介质易于结晶或聚合，或带有较多的粘性物质，容器内的介质易于结晶或聚合，或带有较多的粘性物质，容易堵塞安全阀，或使安全阀的阀芯和阀座粘在一起；容易堵塞安全阀，或使安全阀的阀芯和阀座粘在一起；容器的内压由化学反应或其他原因会迅速上升，安全阀难容器的内压由化学反应或其他原因会迅速上升，安全阀难 以及时排出所产生的大量气体，且无法及时降压。但不适以及时排出所产生的大量气体，且无法及时降压。但不适 用于压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器；用于压力剧增，反应速度达到爆轰时的压力容器；容器内的介质为剧毒或极为昂贵的气体，使用安全阀难以容器内的介质为剧毒或极为昂贵的气体，使用安全阀难以 达到防漏要求。达到防漏要求。第71页/共117页72LP型爆破片型爆破片 由爆破片的材料的抗拉强度控制爆由爆破片的材料的抗拉强度控制爆破压力，系统压力作用在爆破片拱壳的破压力，系统压力作用在爆破片拱壳的凹面，双面拉伸，故亦拉伸型爆破片。凹面，双面拉伸，故亦拉伸型爆破片。超压时，拱壳壁厚减薄而破裂。超压时，拱壳壁厚减薄而破裂。夹持器夹持器第72页/共117页733.压力表、液面计和测温仪表压力表、液面计和测温仪表 第73页/共117页74第四节第四节 化工装置维护化工装置维护一、化工维护的必要性一、化工维护的必要性 化工生产特点决定：物料的危险性；操作条件的危险性；化工生产特点决定：物料的危险性；操作条件的危险性；化工装置的复杂性；传输管线，传送设备，仪器仪表等。化工装置的复杂性；传输管线，传送设备，仪器仪表等。很多化工事故案例分析表明：许多严重事故与失误和维很多化工事故案例分析表明：许多严重事故与失误和维护不当有很大关系。如不正确的开停车，机器润滑不当，护不当有很大关系。如不正确的开停车，机器润滑不当，设备带病工作等都会引起故障，甚至引发严重事故。设备带病工作等都会引起故障，甚至引发严重事故。第74页/共117页75二、预防维护二、预防维护按照明确计划的时间表检验、维修和更换设备，可以防止许多事故。预防维护实质上指的是一个系统，它的功能是确定装置或设施故障的可能频率，在其失效前就进行检验、维修或更换。设备故障对时间的概率分布符合正态分布，所以，在故障的可能性达2或其他某个选定的数值之前就采取行动。制定预防维修计划，加强设备日常维护保养。第75页/共117页76三、非常规运行和有关作业的维护三、非常规运行和有关作业的维护1.停车和开车停车和开车 停车和开车的计划和执行的关键是每一步都要明确责任；运行设备的停车应该由操作组而非维护或其他辅助组负责。各组必须密切协调一致。停车应尽可能提前向有关组通告。停车组通知有关组监察组监察维修组维修开车组通知有关组监察组监察开车组开车第76页/共117页77凡进入塔、釜、槽、罐、槽车、炉膛、容器以及地下室、阴井、地坑、烟道、下水道或其他密闭场所进行的作业，统称为罐内作业罐内作业（容器内作业）。罐内作业如同动火一样是一种危险性很大的作业。因为设备内部活动空间小，工作场地狭窄，内部通风不畅，照明不良；人员出入困难，联系不便；加之湿、热度高，人员的耗氧量相对加大；有些设备存贮过危险物质或位于比地面低的场所，很容易存留积聚的有毒有害气体，人员若贸然进入，就易发生危险。所以罐罐内内作作业业必必须须执执行行罐罐内内作作业业许许可可证证制制度度，采取可靠的安全措施，经有关负责人审批后，才能进行。2.罐内作业罐内作业第77页/共117页78对于罐内作业的安全措施，必须认真检查和落实，切实抓好以下重点环节：(1)(1)容器必须由操作人员彻底清洗。(2)(2)所有连接管线必须断开并进行必要的封堵（不能靠关闭阀门来实现，可用抽堵盲板方法，必要时去掉一段管线）。(3)(3)采集空气试样检验证明其中无易燃蒸气，在某些情况下还需要证明其中不含有毒性或不卫生物质。上述两者都需要证明其中含有正常量的氧含有正常量的氧。2.罐内作业罐内作业第78页/共117页79(4)(4)所有电力驱动设施(如搅拌器等)必须在断路开关处切断电源。(5)(5)操作和维护监察签发容器进入许可证容器进入许可证，证明上述步骤已经圆满完成，并在容器边贴上标志。(6)(6)进入容器的工人和观察者必须系上安全带和绳索进入容器的工人和观察者必须系上安全带和绳索。(7)(7)在绝大多数情况下，进入容器的工人和观察者都需要空气面罩和新鲜空气的供应，还需要身体隔离的化学品防护服装。配有空气供应软管，提供新鲜呼吸空气和安全舒适的工作环境。2.罐内作业罐内作业第79页/共117页80(8)(8)在容器出口要有一个观察者，一直保持与容器内工人的联系。在容器内至少还要另有一个工人，在紧急情况下负责向观察者呼救。一个工人不得单独进入容器。(9)(9)当直梯不能应用时，可以应用木制或金属横档连起来的绳梯或链梯。但是，应该避免无撤退设施时进入容器。(10)(10)为防止一旦出现紧急情况无法迅速撤退，不允许工人通过挤缩进入容器。标准开口的直径为0.56m0.56m。2.罐内作业罐内作业第80页/共117页81忽视作业规则忽视作业规则?!第81页/共117页82机械设备拆修不停电机械设备拆修不停电 第82页/共117页83第83页/共117页843.3.紧急维修紧急维修完善的维护程序固然可以应对出现的一般情况，但是，某些特殊问题还是难以避免地发生，需要附加的应对计划。比如，硫酸管道破裂，应该事先设计好关闭、清洗和维修活动，从容应对这类意外事故，减少其对人员和财产的暴露。意外事故维护的关键是，事先决定好谁应该做什么、用什么去做，将其排成序列，一旦事故发生就按部就班地执行和完成。紧急维护遵循的一个原则是，如果通常维护的某个方法是不安全的，在紧急条件下应用这个方法会加倍的不安全。此时应严格禁止。第84页/共117页854.切割、焊接和其他动火作业切割、焊接和其他动火作业应遵循：(1)(1)无操作监察负责签发的气割许可证，不得在标明焊接车间和规定焊接区以外进行焊接或气割作业。(2)(2)进行动火作业：气割和焊接人员持证上岗，且这些人员必须训练有素，能够对周围易燃物料进行分折和防护、能够灭火和处理意外事故。(3)(3)所有气割和焊接人员应该能在自身工作中防火急救。第85页/共117页86焊工要求焊工要求（1）必须持有锅炉压力容器安全监察部门颁发的相应类别焊工合格证。（2）在规定部位打上焊工钢印。对于有防腐要求的不锈钢和复合钢板制压力容器，不得在防腐面采用硬印作为焊工的识别标记。第86页/共117页87四、设备的维护四、设备的维护 1 1设备的试压设备的试压（略）2 2化学污染设备的处理化学污染设备的处理离开操作区的所有设备都应该是清洁的，从而在移至没有受过物料危险性严格训练的维修人员处，可以安全作业。所有设备一旦停止运行就应该立即贴上有关化学品污染状况的标志，污染状况标志要随着污染条件的变化及时修正。第87页/共117页88在许多情况下，无法在设备拆卸之前就清除设备的污染。遇有这种情况，应当尽可能在设备搬动之前完成设备的清洗和净化。应该特别注意预防管道和阀门排出夹在其中的物料，这可能会成为危险的爆炸源。所有阀门都应该是清洁的，阀帽应该是松开的。排放前务必要打开阀门。动火区的管道有可能被加热。易燃废液不得进入排水槽或下水道。玻璃制品和其他废料必须分别处理。第88页/共117页893.设备作业维护设备作业维护事先关闭或切断动力源后，人员才能在电力或机械驱动的设备上作业。为实现上述要求，可以锁定电开关于“关”的位置；切断电力或机械马达；拆卸皮带传动装置；锁定主推进器的料阀于“关”的位置；停止活塞、曲柄或飞轮的运动。任何例外，如调节压盖和密封垫等，都要获得监察的批准。第89页/共117页90五、化工检修安全注意事项五、化工检修安全注意事项石油、化工生产装置检修工作的特点：频繁、复杂、危险性大。1.检修前的主要准备工作检修前的主要准备工作设置检修指挥部、制定检修方案、检修前进行安全教育、检修前检查装置；2.开、停车过程中的安全注意事项开、停车过程中的安全注意事项 停车操作注意问题：卸压、降温、排净；停车后的安全处理：隔绝、置换、清洗（蒸煮与化学清洗）、蒸汽吹除、惰性气体吹除或其他措施。第90页/共117页913.动火作业动火作业固定动火区与禁火区动火作业：特殊、一级、二级动火安全作业证制度动火分析：取样要有代表性、时间差不超过30min4.设备内作业设备内作业设备内作业：罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器、地下室、阴井、地坑、下水道及其它封闭场所。作业安全要点：作业证、隔离、取样分析、通风、照明、个体防护、动火手续、专人监护、作业变化、作业完工处理。第91页/共117页925.检修完工后处理检修完工后处理检查试压试漏调校安全阀调校仪表、联锁装置单体与联动试车验收第92页/共117页93第五节第五节 公用工程设施安全公用工程设施安全公用工程设施是指水、电、汽的供应设施以及其他辅助设施.公用工程设施的充分设计和配置直接关系化工厂运行和操作的安全。一、电气设施一、电气设施电气线路、设备和照明设施的配置，必须满足易燃液体或气体泄漏形成爆炸性混合物的防护要求。需要采取的防护措施包括，防蒸汽的照明设施、全封闭的电动机、油浸式或部分封闭的开关、火花放电设施的完全隔离等。第93页/共117页94所有的建筑钢筋和露天构架，所有的罐、鼓、管线和罐车，所有的处理或应用或在处理或应用易燃液体或气体区的化工设备，都应该接地消除静电。为了避免控制仪表和设备的使用失误，被控制设备的电压、名称和序号应该明显标示在开关盒、补偿器和启动器上。所有延伸电缆都应该是三相的，而且限定在一定的长度。在易爆炸区域，禁止使用助听器、普通电话、打印机、无线电传系统和对讲电话装置等。按照电器规范选择和安装电气仪表，谨慎操作，避免失误。第94页/共117页95第95页/共117页96严禁在吊物下行走、站立第96页/共117页97违章作业第97页/共117页98第98页/共117页99停电之后验过电，安全措施已做完；现场检修许可人，再以手背来试电第99页/共117页100继电保护需校验，杜绝误碰防触电；施工部位圈起来，一道红色警戒线。第100页/共117页101拉闸最忌带负荷，合闸最忌带接地；操作之前要弄清，莫把生命当儿戏。第101页/共117页102二、水和蒸汽设施二、水和蒸汽设施洗浴或冲洗皮肤使用的热水，务必不得由蒸汽和水直接混合产生。只能使用有热交换的水加热器，在处理腐蚀性或毒性物料的区域应该安装