流體輸送過程的安全

作者： 2015年10月08日 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽量：
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流體流動過程的安全問題技術(shù)復雜、關(guān)系重大。流體的輸送動力來自于流體的壓縮能，相變能或位能，流體在流動過程中，由于具有一定流速、壓力、壓頭等工藝條件，因此輸送過程中有危險除主要來自于物性之外，還來自于流
流體輸送過程的安全

　　流體流動過程的安全問題技術(shù)復雜、關(guān)系重大。流體的輸送動力來自于流體的壓縮能，相變能或位能，流體在流動過程中，由于具有一定流速、壓力、壓 頭等工藝條件，因此輸送過程中有危險除主要來自于物性之外，還來自于流體流動過程中的工藝參數(shù)及壓縮流動狀態(tài)下的特性變化與裝備技術(shù)。

 
　　一、 流體輸送在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用
 
　 　流體即可以流動的物體，包括可壓縮的氣體和難以壓縮的液體。其共同特點是在外力作用下易于變形、具有游動性、沒有固定形狀，同時，當流體與界面物之間或 自身各部分之間存在相對運動的趨勢或發(fā)生相對運動時，會產(chǎn)生與之對抗的摩擦力。不同之處在于兩者的可壓縮性及因此而帶來的其他不同，但研究表明，在聲速以 下，氣體表現(xiàn)出與液體相同的規(guī)律。
 
　　化工生產(chǎn)中所涉及的物料有很多都是流體，一方面，由于生產(chǎn)工 藝的要求，常常需要將這些物料從一個設(shè)備輸送到另一個設(shè)備，從一個車間輸送到另一個車間;另一方面，化工生產(chǎn)中的傳熱、傳質(zhì)及化學反應(yīng)過程多數(shù)都是在流體 流動條件下進行的，流體的流動狀況對此過程的動力結(jié)構(gòu)、裝備技術(shù)有著重大的影響、直接關(guān)系到化工生產(chǎn)過程的安全運行。因此，液體安全輸送對于保證工藝任務(wù) 的完成及提高化工過程的速率都是十分重要的。
 
　　二、 常見流體輸送方式及危險性分析
 
　　(一) 高位槽送料
 
　 　化工生產(chǎn)中，各容器、設(shè)備之間常常會存在一定的位差，當工藝要求將處在高位設(shè)備內(nèi)的液體輸送到低位設(shè)備內(nèi)時，可以通過直接將兩設(shè)備用管道連接的辦法實 現(xiàn)，這就是所謂的高位槽送液。另外，在要求特別穩(wěn)定的場合，也常常設(shè)置高位槽，以避免輸送機械帶來的波動。如圖5—1所示，脫甲醇塔的回流就是靠高位的塔 頂冷凝器來維持的。高位槽送液時，高位槽的高度必須能夠保證輸送任務(wù)所要求的流量。
 
　　高位槽的液 體需通過泵壓送或負壓輸送提升到高位槽。在提升的過程中由于流體的摩擦，很容易在高位槽或計量槽產(chǎn)生靜電火花而引燃物系，因此，在往高位槽或計量槽輸送物 料流體時，除控制流速之外，還應(yīng)將流體人口管插入液下。凡是與物料相關(guān)的設(shè)備、管線、閥門、法蘭等都應(yīng)形成一體并可靠的接地。
 
　　(二) 真空抽料
 
　　真空抽料是指通過真空系統(tǒng)的負壓來實現(xiàn)流體從一個設(shè)備到另一個設(shè)備的操作。如圖5—2所示，先將燒堿從堿貯槽放入燒堿中間槽1內(nèi)，然后通過調(diào)節(jié)閥門，利用真空系統(tǒng)產(chǎn)生的真空將燒堿吸入高位槽2內(nèi)。
 
　　真空抽料是化工生產(chǎn)中常用的一種流體輸送方法，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，沒有動件，但流量調(diào)節(jié)不方便，需要真空系統(tǒng)，不適于輸送易揮發(fā)的液體，主要用在間歇送料場合。
 
　 　有機溶劑采用桶裝真空抽料時，由于輸送過程有可能產(chǎn)生靜電積累，因此輸送系統(tǒng)必須設(shè)計有良好的接地系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)的管線應(yīng)當采用金屬，不應(yīng)采用非金屬管 線。桶裝真空抽料快結(jié)束時，由于液位降至吸口以下，很可能產(chǎn)生靜電放電，由于采用非導體吸管，吸管會帶上很高的電荷，在移至罐口時會出現(xiàn)放電火花而引燃或 引爆料桶內(nèi)液體蒸氣。
 
　　在連續(xù)真空抽料時(例如多效并流蒸發(fā)中)，下游設(shè)備的真空度必須滿足輸送任務(wù)的流量要求，還要符合工藝條件對壓力的要求。
 
　 　真空輸送如果是易燃液體，需注意輸送過程的密閉性，系統(tǒng)和易燃蒸氣形成爆炸性混合系，在點火源的作用下就會引起爆炸?？諝夂驼魵獾幕旌衔镌诹鲃舆^程中增 大了產(chǎn)生靜電放電的可能性，這是十分危險的。真空輸送物料其真空泵的電氣帶有大量的液霧或蒸氣，真空破壞，空氣就會進入這種液霧或蒸氣若不冷凝回收處理， 直接排放就會很容易在擴散中遇到引火源而發(fā)生爆炸或燃燒。采用負壓往往是出于安全考慮。負壓操作的關(guān)鍵是防止易燃易爆氣體或粉塵大量抽人真空泵，因此真空 泵前應(yīng)有洗滌或過濾裝置。其次，恢復常壓時應(yīng)小心，一般應(yīng)待溫度降低后再緩緩放進空氣，以防氧化燃燒。負壓操作的設(shè)備不得漏氣，以免空氣進入設(shè)備內(nèi)部形成 爆炸性混合物而增加燃燒爆炸危險。此外，設(shè)備強度應(yīng)符合要求，以防抽癟而發(fā)生事故。
 
　　三、 壓縮空氣送料
 
　　采用壓縮空氣送料也是化工生產(chǎn)中常用的方法。例如酸貯槽，如圖5—3所示，先將貯槽中的酸放人容器，然后通人壓縮空氣，在壓力的作用下，將酸輸送至目標設(shè)備。這種方法結(jié)構(gòu)簡單無動件，可間歇輸送腐蝕性大不易燃易爆的流體，但流量小且不易調(diào)節(jié)，只能間歇輸送流體。
 
　　壓縮空氣送料時，空氣的壓力必須滿足輸送任務(wù)對揚程的要求。
 
　　壓縮空氣輸送物料不能運用于易燃和可燃液體物料的壓送，因為壓縮空氣在壓送物料時可以與液體蒸氣混合形成爆炸性混合系，同時又可能產(chǎn)生靜電積累，很容易導致系統(tǒng)爆炸。
　　　四、 流體輸送機械送料
 
　　流體輸送機械送料是指借助流體輸送機械對流體做功，實現(xiàn)流體輸送的操作。由于輸送機械的類型多，壓頭及流量的可選范圍寬廣且易于調(diào)節(jié)，因此該方法是化工生產(chǎn)中最常見的流體輸送方法。如圖5—1所示。
 
　　用流體輸送機械送料時，流體輸送機械的型號必須滿足流體性質(zhì)及輸送任務(wù)的需要。
 
　　流體輸送中的幾方面的問題：①流體的性質(zhì);②流體流動的表征;③流體流動的基本規(guī)律;④流體阻力;⑤化工管路;⑥輸送機械。
　
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