化工安全生产技术.doc

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1、化工安全生产技术篇一：化工安全技术的发展化工安全技术的发展摘要：化工生产有很大的危险性生产物料具有易燃、易爆、有毒性等特点防患于未然是必然选择。本文就化工安全技术的几个领域做简要分析。安全仪表系统可以应用于所有的现代化工厂技术成熟保障性高。安全栅对于化工生产防爆的意义十分重大。自动化控制的发展前景被很多人看好有望实现很大突破。关键词：化工安全技术；安全仪表系统；安全栅；自动化控制1引言化工行业是国民经济的基工业中国进入20世纪以来化工行业的发展十分迅猛。随着化工行业的发展涉及化学物质的种类和数量大幅增加。很多化工物料具有易燃性、易爆性、反应性和毒性这就决定了化工生产事故的多发性和严重性。反应器

2、、压力容器的爆炸以及燃烧传播速度超过声速的爆轰都会产生破坏力极强的冲击波冲击波将导致周围厂房的倒塌生产装置、储运设备的破坏以及人员的伤亡、如果是室内的爆炸易引起二次或二次以上的爆炸爆炸压力叠加可能会造成更为严重的后果。多数化工物料对人体有害设备密封不严特备是在间歇操作中容易发生泄漏的情况下很容易造成人体中毒。化工厂常有的一氧化碳、硫化氢、氮氧化物、氨、苯、二氧化碳、二氧化硫、光气、氯化钡、砷等物料对于人来说都是致命的。随着科技的进步化工生产的效率越来越高产量越来越大伴随着的是危险性也越来越大。为了将这种危害降到最低相应的化工安全技术的发展也越来越快速。人们从检测、控制、设备优化等方面的研究已经

3、卓有成效其中安全仪表系统、安全栅、自动化控制已经被大量化工生产企业应用。随着生产的需要这三项技术还在不断地被优化以适应更为复杂的环境提高化工生产的安全系数。2安全仪表系统在化工安全生产中的应用2.1安全仪表系统的基本组成安全仪表系统即SIS系统主要为工厂控制系统中报警和联锁部分对控制系统中检测的结果实施报警动作或调节或停机控制是工厂企业自动控制中的重要组成部分。安全仪表系统包括传感器、逻辑运算器和最终执行元件即检测单元、控制单元和执行单元。SIS系统可以监测生产过程中出现的或者潜伏的危险发出告警信息或直接执行预定程序立即进入操作防止事故的发生、降低事故带来的危害及其影响。2.2安全仪表系统的结

4、构SIS的主流系统结构主要有TMR（三重化）、20_D（四重化）2种。（1）TMR结构：它将三路隔离、并行的控制系统（每路称为一个分电路）和广泛的诊断集成在一个系统中用三取二表决提供高度完善、无差错不会中断的控制如图2 所示。TRICON、ICS均是采用TMR结构的系统。（2）20_D结构：20_D系统是有2套独立并行运行的系统组成通讯模块负责其同步运行当系统自诊断发现一个模块发生故障时CPU将强制其失效确保其输出的正确性。同时安全输出模块中SMOD功能（辅助去磁方法）确保在两套系统同时故障或电源故障时系统输出一个故障安全信号。一个输出电路实际上是通过四个输出电路及自诊断功能实现的。这样确保了

5、系统的高可靠性高安全性及高可用性。HONEYWELL、HIMA的SIS均采用了20_D结构。2.3安全仪表系统的特点（1）以IEC61508作为基础标准符合国际安全协会规定的仪表的安全标准规定。（2）具有覆盖面广、安全性高、有自诊断功能能够检测并预防潜在的危险。（3）容错性的多重冗余系统SIS一般采用多重冗余结构以提高系统的硬件故障裕度单一故障不会导致SIS安全功能丧失。（4）应用程序容易修改可根据实际需要对软件进行修改。（5）自诊断覆盖率大工人维修时需要检查的点数比较少。（6）响应速度快从输入变化到输出变化的响应时间一般在1050ms左右一些小型SIS的响应时间更短。（7）可实现从传感器到执

6、行元件所组成的整个回路的安全性设计具有I/O短路、断线等监测功能。3安全栅技术在化工安全生产中的应用3.1防爆采用的一般措施我们都知道化工行业最危险的事故就是爆炸事故事故危害是无法预估的所以目前已经存在了针对不同设备、构件的防爆措施。要防止爆炸发生一般会采取的措施有：（1）在容易发生超压爆炸的设备上设置安全阀等防爆卸压装置；（2）在容易造成火焰传播的设备上设置水封、砂封、阻火器或防火阀；（3）在高压和低压系统之间的接点处和容易发生倒流的管道上设置止回阀和切断阀；（4）在泵和阀门的进口装设过滤器防止由于杂质或夹杂物造成事故；（5）具有着火爆危险的设备配备惰性介质管线保护；（6）火灾危险性大的设备

7、系统可设置可燃气体浓度检测报警装置以及时发现火险隐患设置水喷淋等灭火设施以便及时扑救初期火灾。由此可以看出一般的防爆措施都是以保护为基础防止压力、温度等达到爆炸条件。事实上很多爆炸是由微小的电火花引爆的无法从根本上解决由电流电压引起的爆炸。3.2安全栅的工作原理安全栅技术是针对控制引爆源的原理而产生的。所谓控制引爆源就是人为地消除引爆源即消除足以引爆的火花又消除足以引爆的仪表表面温升即利用安全栅技术将提供给现场仪表的电能量限制在既不能产生足以引爆的火花又不能产生足以引爆的仪表表面温升。安全栅从工作原理上可分为齐纳式安全栅、变压器隔离式安全栅、光电隔离式安全栅。其中齐纳式安全栅是最早出现的安全栅

8、最初的安全栅的理论基础便是建立在齐纳式二极管的工作特性上的。齐纳管用于限制电压。当回路电压接近安全限压值时齐纳管导通放电使齐纳管两端电压始终保持在安全限压值以下。电阻用于限制电流当电压被限制后适当选择电阻值即可将回路电流限制在安全限流值以下。保险丝可防止因齐纳管被长时间流过的大电流烧断而导致回路限压失败。当超过安全限压值的电压加在回路上时齐纳管导通。如果没有保险丝流经齐纳管的电流会无限上升最终烧断齐纳管使回路失去限压。同时为确保回路安全保险丝必须选用高速熔断型其熔断速度应比齐纳管可能被烧断的速度快10 倍。为保障安全性可采用三冗余的齐纳管结构从而满足A 级本质安全的要求。目前应用最多的安全栅为

9、变压器隔离式安全栅。应用变压器隔离原理使安全栅输向危险区域电流始终控制一个允许范围内达到了本质安全的目的。变压器隔离式安全栅的本安回路和非本安回路之间没有直接联系而是通过变压器耦合。通向本安回路端隔离式安全栅还需要有相当齐纳式或晶体管式安全栅的限压、限流电路保证本安端的安全性。另外工业过程控制系统一般都是采用直流电流传输信号。因此通过隔离变压器进行信号传递必须在电流信号进入隔离变压器之前将直流信号换成交流信号而通过变压器后再把交流信号转换成直流电流输出。3.3安全栅的应用工厂在生产过程中要应用大量的现场仪表进行液位、温度、压力等状态的测量工作对于仪表检测和控制回路而言要保证现场安全就要限制现场

10、能量。安全栅有效的控制了流向危险区的电流电压对稳定生产起到了保障作用。4 PCS系统和DCS系统在化工安全生产中的应用4.1与SIS系统的区别（1）DCS系统与PCS系统用于生产过程的常规控制（连续、顺序、间歇等）、连续测量、操作控制管理等保证生产装置的平稳运行。 SIS系统用于监测生产装置的运行情况对出现的异常情况立即进行处理用以避免事故的发生或者减少事故发生后给设备、人员和环境造成危害从而使危险降低到最低程度的一种专用仪表系统；（2）DCS和PCS系统属于“动态”系统连续对过程变量进行检测、运算和控制对生产过程进行动态的控制确保最终产品的产量和质量；SIS系统属于“静态”系统在正常工况下始

11、终监测生产装置的运行系统输出不变不对生产过程产生影响；在非正常工况下将按预先的设计进行逻辑运算使生产装置安全联锁或停车。4.2 DCS和PCS系统在仪表监控中的应用一般在化工生产的过程当中, 应用仪表监控是非常重要的, 仪表数据可以对于生产状态可以做出准确的认识, 并且可以预防不明故障而带来的危险。现阶段, 由于微处理器和大规模以及超大规模的集成电路都具有长期的发展协作, 尤其是在化工生产的控制领域当中都得到了广泛的利用, 而传统的仪表监控设备也都逐渐的被分布式控制系统以及可编程逻辑控制器给代替了。目前, 由于DCS 与PLC 在性能与功能方面都具有很大的进步。并且在数据处理能力上也提高了不少

12、, 而DCS 一般是应用了工控机, 同时也应用了PC 的平台系统, 用来完善多种功能, 此外, PC平台的软件资源对其也提供了较高的性价比。目前应用的FCS 的发展速度也非常的快, 并且实用, 在目前的世界上可作为较为新型的控制系统了。其主要特点包括在几方面: 它的核心可以作为总线的标准。如果确定了总线协而其它的相关技术和设备也会确定下来。如果总线控制系统的开放性较好, 那么它的相互操作性也会很好。如果是特定类型的总线, 那么只只要根据同一类的现场总线制作总线协议就可以, 并且它的可操作性较好。? 由于现场总线的控制系统主要是建立在数字智能装置上的, 所以它的系统结构会存在很高的分散性, 在系

13、统中通过现场总线可以有效的降低用户现场接线的工程, 也可以应用单个的现场仪表便可以达到多变量的通信, 不同制造厂生产出的装置也是能够进行操作的, 同时也可以简化系统, 便于维护。根据这几点, 便可以提高系统的安全性, 在化工领域当中发挥了很大的作用, 一般在化工生产当中必须要根据不同的生产对象以及生产的复杂程度再根据每个系统的特点进行选择控制。4.3 DCS和PCS系统与自动停车系统联合使用在化工生产装置中, 过程控制系统用于对生产过程进行连续动态监控, 使生产装置在设定值下平稳运行; 而紧急停车系统( ESD )则用于对生产过程的关键参数及过程工作状况进行连续监视, 检测其相对于预定安全操作

14、条件的变化, 当生产操作偏离了正常范围而达到设定的停车要求时, ES系统就会取代过程控制系统进行操作, 按照预置的安全逻辑顺序动作, 自动紧急停车, 使生产过程处于安全状态, 确保人员、设备及装置周边环境的安全, 将发生恶性事故的可能性降到最低的程度。因此, 我们可以认为, ESD系统是生产过程最为关键、最稳固、也是最后的一道安全防线, 在化工生产起着极其重要的保护作用。ESD 系统有多种形式。按ESD 系统与DCS 的构成, 可分为DCS 与ESD系统一体化、DCS与ESD系统分设控制站以及DCS与ESD系统独立设置三种形式; 其中, 在第三种结构系统下, 由于DCS 与ESD系统独立设置,

15、 紧急连锁信号由ESD连锁控制站直接发出, 从而使系统的可靠性和安全性成倍提高, 减少了紧急情况下操作与判断的失误, 系统的危险性也大大分散。这对于安全性和可靠性要求极高的化工生产装置而言是最理想的控制和连锁组成形式。5结语本分别就安全仪表系统、安全栅、DCS和PCS系统控制三个方面做了介绍说明了其在保障化工安全生产中的重要作用。事实上各项技术是相辅相成的有效地联合使用会使安全系统的可靠性进一步提高。社会对资源的极大需求以及科技的快速发展必定会促使化工安全技术的不断革新尤其是自动化控制的发展其研究领域会被进一步拓宽发展方向也会更加多元化。 参考文献1刘海雄,李明刘志佳.化工爆炸分析J.青春岁月

16、,20_,18.2 孙蜻.石油化工安全仪表设计J.中国石油和化工标准与质,20_,08.3陈存银.石化装置安全仪表系统完整性等级设计方法及应用D.北京化工大学,2021.4方来华,吴宗之,魏利军等.安全仪表系统的功能安全测试研究J.化工自动化及仪表,20_,03.5宋文远,马兴超,王闯,许文芳.安全栅在化工安全生产中的应用分析J.安全,2021,05.6王铮.安全栅在化工安全生产中的应用J.安全、健康和环境,20_,08.7郭新.浅谈选矿厂的安全生产管理J.安全责任 重在落实第四届吉林安全生产论坛论文集,20_.8刘畅.优化化工安全设计在预防化工事故发生中的作用J.当代经济,2021,12.9

17、李善义.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化探索J.硅谷,20_,20.10杨晨曦.化工安全生产中的自动化控制浅析J.河南化工,20_,08.11宋庭芙,牛健,金旭.探析化工安全生产中的自动化控制J.化工管理,2021,10.12施刘玺.化工安全生产的检测分析作用及预防措施J.自动化与仪器仪表,2021,01.13赵晓明,孙娜.自动化控制在化工安全生产中的应用探析J.中国外资,2021,13.14韩华礼.自动化控制在化工安全生产中的应用及优化探索J.河南科技,2021,04.15蔡海东.化工安全生产中存在的普遍问题及其对策研究J.中国石油和化工标准与质量,2021,07.16邓清峰.石油化工

18、安全与环保分析J.化工管理,2021,06.篇二：化工安全生产技术论文成人高等教育毕业设计（论文）题 目学 生王 强联系电话指导教师评 阅 人教学站点专 业完成日期目录引言.1第一 化工生产概论及分类.21.1概念.21.2分类.2第二 化工生产的特点 .22.1化工生产所使用的原料 .32.2 高温、高压设备多 . 32.3 工艺复杂操作要求严格 .22.4 三废多污染严重 . 22.5 事故多损失重大 .2 第三 安全在化工生产的重要意义 .2 第四 化学工业危险因素 .24.1工厂选址 .34.2工厂布置 .34.3结构 .34.4对加工物质的危险性认识不足 .34.5化工工艺 .34.

19、6物料输送 .34.7误操作 .34.8设备缺陷 .34.9防灾计划不充分 .3 第五 化工生产的基本安全技术 .2 第六 减少安全事故的发生 .26.1解决认识问题突传全工作的基础地位 .26.2完善安全生产管理制度落实各级人员安全生产责任制 . 36.3积极开展安全性评价和风险评估工作 .36.4做导演把燃气管道工程质量关 . 36.5开展多种形式有针对性的安全检查 .36.6加强职的工安全教育、培训工作 . 36.7操作人员严格执行操作规程 . 4参考文献 .5引言安全是企业发展的基础安全生产时企业生存的必备条件。生活中一切都离不开安全安全一直都作为生活生产中必须重视的问题。不论做什么都

20、要注意安全而且也常被提及应该得到社会的广泛关注但有些时候的重视程度还不够所以提高安全意识、尤其是在化工生产中提高安全意识尤为重要！所以有必要在化工厂内提高职工安全意识创建安全生产环境需要加强职工的安全意识教育、改善管理制度、规范生产操作、严格按生产规程执行、严格处理操作不当的行为及人员。安全是生活中必不可少的加强安全意识保证安全环境做到安全人人有责为生活和谐美好而努力。对一个化工企业来说安全生产是重中之重安全不重视企业的经济效益就无从谈起。要搞好安全生产就必须解决好职工的安全意识问题。大家都知道化工安全生产的责任制是“安全生产人人有责”。然而扪心自问是不是所有的人都能把“安全生产人人有责”这一

21、责任时刻在自己的耳畔“警钟长鸣”。是不是所有的人都能把企业的安全生产作为一项自己的责任珍爱生命保障企业国家的财产不受损失。一些单位和个人对安全生产工作重视不够责任落实不到位职工安全意识不强。化工企业的安全生产制度可以说是最多的但是在工作中却不是都能严格按照安全生产规程的规定去执行。第一 化工生产概论及分类1.1概念化工生产是以化学变化或者化学处理为主要特征的工业生产过程。在化学工业中对原料进行大规模的加工处理使其不仅在状态与物理性质上发生变化而且在化学性质上也发生变化成为符合要求的产品这个过程即叫化学生产过程。1.2化学工业分类一般习惯把化工生产部门分为无机化学工业和有机化学工业部门。（1）

22、无机化学工业a 基本无机化学工业：无机酸、碱、盐及化学肥料的生产；b 精细无机化学工业：稀有元素、无机试剂、药品、催化剂、电子材料的生产；c 电化学工业：食盐水溶液的电解、烧碱、氯气、氢气的生产、熔融盐的电解、金属钠、镁、铝的生产电石、氯化钙和磷的电热法生产等； d 冶金工业：钢铁、有色金属和稀有金属的冶金；e 硅酸盐工业：玻璃、水泥、陶瓷、耐火材料的生产；f 矿物性颜料生产。（2） 有机化学工业a 基本有机合成工业：以甲烷、一氧化碳、氢、乙烯、丙烯以及芳烃为基础原料合成醇、醛、酸。酮、酯等基本有机合成原料的生产；b 精细有机合成工业：燃料、医药、有机农药、香料、合成洗涤剂以及塑料、。橡胶的添

23、加剂、纺织、印染助剂的生产；c 高分子化学工业：塑料、合成纤维、合成橡胶等高分子材料的合成工业； d 燃料化学加工工业：石油、天然气、煤、木材、泥炭的加工工业； e 食品化学工业：糖、淀粉、油脂、蛋白质、酒类等食品的生产；f 纤维素化学工业：以天然纤维素为原料的造纸、人造纤维、胶片等生产。篇三：化工安全技术化工安全技术课程标准课程名称：化工安全概论课程类型：专业基础课/专业选修课 总 学 时：36学时讲课学时：36学时 实验学时：无学 分：2学分 课程代码：HG2021B适用对象：化学工程与工艺及相关专业先修课程：有机化学、无机化学、物理化学、生物化学等 一、 课程性质、目的和任务本课程是高等学校化学工程与工艺专业的一门专业必修课。化工生产具有生产工艺复杂多变、原材料以及产品易燃易爆、有毒有害和腐蚀性生产装置大型化、过程连续化、自动化等特点因此在生产过程中存在着潜在的危险这些危险因素在一定的条件下会转变为事故从而破坏正常生产并危及人的生命安全。因此很有必要研究生产过程事故的成因及其控制并结合人的因素探讨如何健全生产过程。 二、教学基本要求通过本课程的学习掌握化工生产中事故发生的原因学习防止事故所需的科学技术知识在以后的工程设计中、技术开发中、生产管理中运用这些知识分析、评价和控制危险促进化学工业的发展和生产顺利进行。 三、教学内容及要求第 21 页 共 21 页