化工安全工程

20.锅炉常见事故1．水位异常(1)缺水；当锅炉水位低于最低许可水位时称作缺水。最常见事故。

(2)满水；满水事故是锅炉水位超过了最高许可水位，常见事故之一。2．汽水共腾；汽水共腾是锅炉内水位波动幅度超出正常情况，水面翻腾程度异常剧烈的一种现象3．燃烧异常；烟道尾部发生二次燃烧和烟气**。多发生在燃油锅炉和煤粉锅炉内。

这是由于没有燃尽的可燃物，附着在受热面上，在一定的条件下，重新着火燃烧。 4．承压部件损坏；(1)锅管爆破(2)过热器管道损坏 (3)省煤器管道损坏。

25. 水垢的危害及清除锅炉水垢按其主要组分可分为碳酸盐水垢、硫酸盐水垢、硅酸盐水垢和混合水垢。碳酸盐水垢主要沉积在温度和蒸发率不高的部位及省煤器、给水加热器、给水管道中；硫酸盐水垢(又称石膏质水垢)主要积结在温度和蒸发率最高的受热面上；硅酸盐水垢主要沉积在受热强度较大的受热面上。

硅酸盐水垢十分坚硬，难清除，导热系数很小，对锅炉危害最大。由硫酸钙、碳酸钙、硅酸钙和碳酸镁、硅酸镁、铁的氧化物等组成的水垢称混合水垢，根据其组分不同，性质差异很大。水垢不仅浪费能源，而且严重威胁锅炉安全。

水垢的导热系数比钢材小很多，所以水垢能使传热效率明显下降，排烟温度上升，锅炉热效率降低。由于结垢，需要定期拷铲或化学除垢，而除垢会引起机械损伤或化学腐蚀，缩短锅炉寿命。面且，结垢也是锅炉受热面过热变形或爆裂的主要原因。

因为无论采用哪种水处理方法，都不能绝对清除水中的杂质。在运行锅炉中不可避免地有一个水垢生成过程。因此，除采用合理的水处理方法外、还要及时清除锅炉内产生的水垢。

目前，清除水垢有手工除垢、机械除垢、化学除垢三种方法。(1)手工除垢；采用特制的刮刀、铲刀及钢丝刷等专用工具清除水垢。这种方法只适用于清除面积小、结构不紧凑的锅炉结垢，对于水管锅炉和结构紧凑的火管锅炉管束上的结垢，则不易清除。

(2)机械除垢；主要采用电动洗管器和风动除垢器。电动洗管器主要用于清除管内水垢，风动除垢器常用的是空气锤和压缩空**。(3)化学除垢；化学除垢常称为水垢的“化学清洗”，是目前比较经济、有效、迅速的除垢方法。

化学清洗是利用化学反应将水垢溶解除去的方法。清洗过程是水垢与化学清洗剂反应，不断溶解，不断用水带走的过程。由于所加的化学清洗剂及其反应性质不同，故有不同的化学清洗方法。

主要有盐法、酸法、碱法、鳌合剂法、氧化法、还原法、转化法等。目前用得较多的是酸法和碱法。

2.工厂厂区一般可划分为以下六个区块（安全）；工艺装置区；罐区；公用设施区；运输装卸区；辅助生产区；管理区。1.

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。①加工单元应该离开工厂边界一定的距离，应该是集中而不是分散的分布。

②过程单元除应该集中分布外，还应注意区域不宜太拥挤。在化学工业中，过程单元间的间距仍然是安全评价的重要内容。对于过程单元本身的安全评价，比较重要的因素有：

①操作温度；②操作压力；③单元中物料的类型；④单元中物料的量；⑤单元中设备的类型；⑥单元的相对投资额；⑦救火或其它紧急操作需要的空间。2.罐区；贮存容器，是需要特别重视的装置。

每个这样的容器都是巨大的能量或毒性物质的贮存器。①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。②贮罐应该安置在工厂中的专用区域，加强其作为危险区的标识，使通过该区域的无关车辆降至最低限度。

③罐区和办公室、辅助生产区之间要保持足够的安全距离。④罐区和工艺装置区、公路之间要留出有效的间距。⑤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。

⑥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。3.

公用设施区①公用设施区应该远离工艺装置区、罐区和其他危险区，由厂外进入厂区的公用工程干管，也不应该通过危险区②工厂布局应该尽量减少地面管线穿越道路。管线配置的一个重要特点是在一些装置中配置回路管线。③锅炉设备和配电设备应该设置在易燃液体设备的上风区域。

④锅炉房和泵站应该设置在工厂中其他设施的火灾或**不会危及的地区。⑤管线在道路上方穿过要引起特别注意。高架的间隙应留有如起重机等重型设备的方便通路，减少碰到的危险。

⑥管路一定不能穿过围堰区，围堰区的火灾有可能毁坏管路。⑦冷却塔释放出的烟雾会影响人的视线，冷却塔不宜靠近铁路、公路或其他公用设施。大型冷却塔会产生很大噪声，应该与居民区有较大的距离。

4.运输装卸区①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。

②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。③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，与居民区、公路和铁路要保持一定的安全距离。5.

辅助生产区①维修车间和研究室要远离工艺装置区和罐区。②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。③研究室与其他管理机构，直接连接是不恰当的。

④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。⑤高温煅烧炉的安全考虑呈现出矛盾。作为折中方案，可以把锻烧炉置于工厂的侧面风区域。

与其他设施隔开一定的距离也是可行的方案。6.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。

5.化学工业危险因素1.工厂选址；(1)易遭受**、洪水、暴风雨等自然灾害；(2)水源不充足；(3)缺少公共消防设施的支援； (4)有高湿度、温度变化显著等气候问题；(5)受邻近危险性大的工业装置影响；(6)邻近公路、铁路、机场等运输设施；(7)在紧急状态下难以把人和车辆疏散至安全地。

2．工厂布局 (1)工艺设备和贮存设备过于密集；(2)有显著危险性和无危险性的工艺装置间的安全距离不够；(3)昂贵设备过于集中；(4)对不能替换的装置没有有效的防护；(5)锅炉、加热器等火源与可燃物工艺装置之间距离太小；(6)有地形障碍。3.结构 (1)支撑物、门、墙等不是防火结构；(2)电气设备无防护措施；(3)防爆通风换气能力不足；(4)控制和管理的指示装置无防护措施；(5)装置基础薄弱。

4．对加工物质的危险性认识不足。 (1)在装置中原料混合，在催化剂作用下自然分解；(2)对处理的气体、粉尘等在其工艺条件下的**范围不明确；(3)没有充分掌握因误操作、控制不良而使工艺过程处于不正常状态时的物料和产品的详细情况。5.

化工工艺 (1)没有足够的有关化学反应的动力学数据： (2)对有危险的副反应认识不足； (3)没有根据热力学研究确定**能量； (4)对工艺异常情况检测不够。6．物料输送 (1)各种单元操作时对物料流动不能进行良好控制； (2)产品的标示不完全； (3)风送装置内的粉尘**；(4)废气、废水和废渣的处理；(5)装置内的装卸设施。

7．误操作 (1)忽略关于运转和维修的操作教育；(2)没有充分发挥管理人员的监督作用；(3)开车、停车计划不适当；(4)缺乏紧急停车的操作训练；(5)没有建立操作人员和安全人员之间的协作体制。8.设备缺陷 (1)因选材不当而引起装置腐蚀、损坏；(2)设备不完善，如缺少可靠的控制仪表等； (3)材料的疲劳；(4)对金属材料没有进行充分的无损探伤检查或没有经过专家验收；(5)结构上有缺陷，如不能停车而无法定期检查或进行预防维修；(6)设备在超过设计极限的工艺条件下运行； (7)对运转中存在的问题或不完善的防灾措施没有及时改进；(8)没有连续记录温度、压力、开停车情况及中间罐和受压罐内的压力变动。

9．防灾计划不充分 (1)没有得到管理部门的大力支持；(2)责任分工不明确；(3)装置运行异常或故障仅由安全部门负责 (4)没有预防事故的计划，或即使有也很差 (5)遇有紧急情况未采取得力措施(6)没有实行由管理部门和生产部门共同进行的定期安全检查 (7)没有对生产负责人和技术人员进行安全生产的继续教育和防灾培训。

3.化工装置紧急状态；(1)运转失灵是指运**生紊乱，只要更换备用设施，就可在故障或事故之前恢复正常运转。(2)故障是指设备需要停车检修，但又未发生其他损坏的状态。

(3)异常是指对工艺过程需要采取一定措施，否则就有可能发生事故。(4)事故是指设备损坏、生产中止或火灾、**、毒物泄漏、人员**。对此必须采取紧急措施。

事故状态没有扩展。(5)灾害指不但发生了事故，而且事故状态扩展，对外界造成威胁。需要采取紧急措施，并求得外部支援。

6. 燃烧三要素：可燃物：

与空气、氧气或氧化剂能发生剧烈氧化反应。引火温度：通过热传递使可燃物达到着火温度。

助燃物：通常具有较强氧化性，有助燃烧的物质。燃烧反应的特点；发光、发热、生成新物质三个特征；燃烧必须具备的条件；1.

燃料2．氧和热3. 火源。

30**极限的影响因素；初始温度，初始温度越高**极限越宽，初始压力：通常情况下，压力增加可使**范围增大，⒊ 惰性介质或杂质1）氧含量①可燃气存在**下限，是由于可燃物浓度太低、氧过量，所以氧含量增加对**下限的影响不大；②可燃气存在**上限是由于氧含量不足，所以增加氧含量可使**上限提高。4.

容器的材质和尺寸混合气在容器或管道中燃烧时，通道越窄、比表面越大，分子和器壁碰撞从而使链终止的几率越大，通过器壁散失的热量越多。当通道尺寸小到一定程度时，火焰就会停止蔓延，燃烧停止。阻火器就是根据上述原理设计的。

⒌点火能量混合气体的浓度会影响最小点火能量，当可燃混合气的组成接近燃烧反应的化学计量比例时，所需的最小点火能最小。

28. 灭火的原理及措施；消除可燃物或把可燃物的浓度充分降低；隔绝空气或把氧气量充分减少；把可燃物冷却至燃点以下均可灭火；⒈ 抑制反应物接触（隔离法）⒉ 减小反应物浓度（窒息法）⒊ 降低反应物温度（冷却法）⒋初期灭火5.化学中断法；火灾分类；范围；本标准根据可燃物的类型和燃烧特性将火灾定义为六个不同的类别。

火灾分类的命名及其定义a 类火灾：固体物质火灾。这种物质通常具有有机物性质，一般在燃烧时能产生灼热的余烬。

b 类火灾：液体或可熔化的固体物质火灾。c 类火灾：

气体火灾。d 类火灾：金属火灾。

e 类火灾：带电火灾。物体带电燃烧的火灾。

f 类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。灭火剂及其应用；水与水蒸气；冷却，窒息；如下物质不能用水扑救：

(1) 遇水燃烧物品不能用水扑救：如钠、钾、电石等；(2) 硫酸、硝酸、盐酸不可用强大水流冲击，用于沙土、co2扑救；(3)末切断电源的电气火灾；(4)高温化工设备；(5)比重比水小的易燃液体。泡沫灭火剂；灭火原理：

窒息作用。应用：液体的火灾。

分类：化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两类。干粉灭火剂；灭火原理：

产生水蒸气、co2，反应吸热，起到一定的冷却和稀释作用。应用：扑救可燃气体及电气设备的火灾，对一般固体的火灾也很有效。

局限：不适合扑救精密仪器火灾；不能与空气泡沫并用。卤代烷烃灭火剂，灭火机理：

化学中断法。应用：扑救高压电器设备、油类、有机溶剂、精密仪器、文件档案等火灾，效率比co2灭火剂高4-5倍。

局限：不适用于活泼金属及金属氢化物的火灾，对含氧化学品亦不适宜。惰性气体灭火剂灭火原理：

液态co2冷却可燃烧物；co2气体能隔绝和稀释空气中的含氧量，能使燃烧因缺氧而熄灭。应用：易燃液体、可燃液体和一般固体物质火灾；扑救电气、精密仪器以及贵重生产设备的火灾。

局限：不能扑救钾、钠、镁、铝等金属火灾；不能扑救自身给氧燃烧物质的灭火(如硝化纤维)。n2作为灭火剂，一般在装置系统内使用。

23.机械危险按照伤害的方式分类(1)夹挤伤害，机械零部件的运动可以形成夹挤点或缝，如手臂被两辊之间的辊隙夹挤；截获过往运动的衣服而被夹挤等；(2)碰撞伤害机械零部件迅速运动使在运动途中的人受到伤害；(3)接触伤害机械零部件由于其锋利、有磨蚀性、热、冷、带电等，而使与其接触的人受到伤害。这可以是运动的也可以是静止的机械；(4)缠结伤害运动的机械零部件可以卷入头发、环状饰品、手套、衣服等而引起缠结伤害；(5)抛射伤害机械零部件或物料被运转的机械抛射出而造成伤害。

31.静电引发火灾或**的五个必不可少的条件：(1)要有产生静电荷的条件；(2)具备产生火花放电的电压；(3)有能引**花放电的合适间隙；(4)电火花要有足够的能量；(5)在放电间隙及周围环境中有易燃易爆混合物。

8.腐蚀机理；1，化学腐蚀；化学腐蚀是指周围介质对金属发生化学作用而造成的破坏。工业中常见的化学腐蚀有金属氧化、高温硫化、渗碳、脱碳、氢腐蚀等。

2．电化学腐蚀；金属材料与电解质溶液接触时，由于不同组分或组成的金属材料之间形成原电池，其阴、阳两极之间发生的氧化还原反应使某一组分或组成的金属材料溶解，造成材料失效。3.物理腐蚀；单纯由物理溶解作用所引起的破坏。

15腐蚀的危害；1伴随世界工业化进程的是环境污染的加重和人类生存条件的恶化。污染环境的物质大多是腐蚀性物质，所以腐蚀现象无时不在，随处可见。腐蚀所造成的损失是巨大的。

在设备损伤事故中，腐蚀所造成的经济损失占很大比例。2在化学工业中，所用原材料及生产过程中的中间产品、副产品、产品等大部分具有腐蚀性。腐蚀性介质对建筑物、厂房、设备基础、各种构架、道路、地沟等，都会造成腐蚀性破坏。

致使建筑物临危、厂房倒塌、设备基础下陷、构架毁坏、管道变形开裂，造成重大事故。在化工生产中，大量酸、碱等腐蚀性介质，严重地腐蚀着机械、设备，管路、阀门、垫片、填料等，致使设备壁厚变薄、强度下降，设备、管路、阀门泄漏，内容物向外泄放或散逸，引起中毒、火灾、**等事故发生。电气、仪表等设施，会因腐蚀而引起绝缘破坏、接触不良，致使电气、仪表失灵，引发各类事故。

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