第三節　化工設計安全技術

　　化工廠選址的安全問題：

　　工廠選址是工廠相對于其環境的定位問題。化工廠對其所在的社區可能會有多種危險，從工廠飄逸出的有毒或有害氣體會進人居民區或其他人口稠密的地區;易燃氣體會飄過如其他工廠的鍛燒爐之類的火源;冷卻塔的煙霧會飄過交通繁忙的高速公路或道路等。拉開距離，把廠址選擇在一個孤立地區可以解決上述問題。如果客觀條件不允許，可以依據主導風的風向，把工廠置于社區的下風區域。雖然風并不總是沿著主導的方向吹，但這在一定程度上可以部分改善上述危險狀態。

　　工廠高構筑物可能的坍塌是對社區的另一種潛在的危險。在許多城市，建筑法規要求，高建筑物或構筑物都要留有一定的間距，防止落體砸傷行人、汽車司乘人員或砸壞鄰近的設施。

　　工廠會產生需要排除的廢液。應該確保預期的排污方法不會污染社區的飲用水。特別是對于漁業，對海洋生物的毒性作用會成為嚴重問題。可能含有爆炸混合物的日常排污管道務必不可穿越公共的或私人的地界。

　　工廠主要進出口的選擇應考慮周邊環境。上下班時進出廠的交通車量劇增，如果不適當安排或疏散，會引起嚴重的交通事故。如果工廠鄰近高速公路，會有車輛離開公路沖人工廠的危險。

　　毗鄰的工廠可能會釋放出毒性或易燃氣體飄人工廠，會引起人員中毒或產生火花、加熱而起火。在這種情況下，如果可能，最好是把工廠建于上風區，或是隔開一定的距離。

　　充足的水源可增強滅火能力。最好工廠附近有河流或湖泊可用作滅火水源。還要考慮地方城市供水系統用作滅火水源的可能性。

　　地形也是一個要考慮的因素。廠區應是一片平地。廠區內不應該有洼地，否則可能會形成毒性或易燃蒸氣或液體的積聚。相對于周圍地區，廠區最好地勢較高而不應是低洼地。

　　綜上可以看出，工廠的選址應綜合評定所有潛在的危險，擇優確定較佳的方案。

　　化工廠布局的安全問題：

　　工廠布局是工廠內部組件之間相對位置的定位問題。其基本任務是結合廠區的內外條件確定生產過程中各種機器設備的空間位置，獲得最合理的物料和人員的流動路線。化工廠布局普遍采用留有一定間距的區塊化的方法。工廠廠區一般可劃分為以下6個區塊：工藝裝置區、罐區、公用設施區、運輸裝卸區、輔助生產區和管理區。

　　車間設備布置的安全分析：

　　(一)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。

　　(二)設備布置的安全技術要求

　　設備布置應盡量做到人工背光操作，高大設備避免靠近窗戶布置，以免影響門窗的開啟、通風與采光。

　　(三)典型設備的布置

　　1.塔

　　2.換熱器

　　3.容器(罐，槽)

　　4.反應器

　　5.泵與壓縮機

　　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。

　　(一)泵

　　泵是化學工業等流程工業運行中的主要流體機械。

　　(二)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。

　　(三)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杰變化安全問題是精餾過程安全的關鍵。

　　(四)反應器

　　反應器的安全問題最為復雜，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。

　　(五).攪拌器

　　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。

　　(六)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。

　　(七)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。

　　(八)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。

　　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，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)。