流體輸送過程安全分析

流體輸送過程安全分析

流體流淌過程的安全問題技術(shù)冗雜、關(guān)系重大。流體的輸送動(dòng)力來

自于流體的壓縮能，相變能或位能，流體在流淌過程中，由于具有肯定

流速、壓力、壓頭等工藝條件，因此輸送過程中有危險(xiǎn)除主要來自于物

性之外，還來自于流體流淌過程中的工藝參數(shù)及壓縮流淌狀態(tài)下的特

性改變與裝備技術(shù)。

一、流體輸送在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

流體即可以流淌的物體，包括可壓縮的氣體和難以壓縮的液體。其

共同特點(diǎn)是在外力作用下易于變形、具有游動(dòng)性、沒有固定外形，同時(shí),

當(dāng)流體與界面物之間或自身各部分之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)或發(fā)生相

對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與之反抗的摩擦力。不同之處在于兩者的可壓縮性及

因此而帶來的其他不同，但研討說明，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)中所觸及的物料有許多都是流體，一方面，由于生產(chǎn)工藝

的要求，經(jīng)常需要將這些物料從一個(gè)裝備輸送到另一個(gè)裝備，從一個(gè)車

間輸送到另一個(gè)車間；另一方面，化工生產(chǎn)中的傳熱、傳質(zhì)及化學(xué)反應(yīng)

過程多數(shù)都是在流體流淌條件下進(jìn)行的，流體的流淌狀況對(duì)此過程的

動(dòng)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(yùn)行。因此，液體安全輸送對(duì)于保證工藝任務(wù)的完成及提高化工過程的

速率都是非常重要的。

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二、常見流體輸送方式及危險(xiǎn)性分析

（一）高位槽送料

化工生產(chǎn)中，各容器、裝備之間經(jīng)常會(huì)存在肯定的位差，當(dāng)工藝要

求將處在高位裝備內(nèi)的液體輸送到低位裝備內(nèi)時(shí)，可以通過直接將兩

裝備用管道聯(lián)結(jié)的方法完成，這就是所謂的高位槽送液。另外，在要求

特別穩(wěn)定的場(chǎng)合，也經(jīng)常設(shè)置高位槽，以防止輸送機(jī)械帶來的波動(dòng)。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(shí)，高位槽的高度必需能夠保證輸送任務(wù)所要求的流量。

高位槽的液體需通過泵壓送或負(fù)壓輸送提升到高位槽。在提升的

過程中由于流體的摩擦，很簡(jiǎn)單在高位槽或計(jì)量槽產(chǎn)生靜電火花而引

燃物系，因此，在往高位槽或計(jì)量槽輸送物料流體時(shí)，除掌握流速之外,

還應(yīng)將流體人口管插入液下。但凡與物料相關(guān)的裝備、管線、閥門、法

蘭等都應(yīng)形成一體并牢靠的接地。

（二）真空抽料

真空抽料是指通過真空系統(tǒng)的負(fù)壓來完成流體從一個(gè)裝備到另一

個(gè)裝備的操作°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)整閥門，利用真空系統(tǒng)產(chǎn)生的真空將燒堿吸入高位槽2

內(nèi)。

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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(jiǎn)潔，操作

便利，沒有動(dòng)件，但流量調(diào)整不便利，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(chǎng)合。

有機(jī)溶劑采納桶裝真空抽料時(shí)，由于輸送過程有可能產(chǎn)生靜電積

累，因此輸送系統(tǒng)必需設(shè)計(jì)有良好的接地系統(tǒng)，輸送系統(tǒng)的管線應(yīng)當(dāng)采

納金屬，不應(yīng)采納非金屬管線。桶裝真空抽料快結(jié)束時(shí)，由于液位降至

吸口以下，很可能產(chǎn)生靜電放電，由于采納非導(dǎo)體吸管，吸管會(huì)帶上很

高的電荷，在移至罐口時(shí)會(huì)顯現(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(shí)（例如多效并流蒸發(fā)中），下游裝備的真空度必

需滿意輸送任務(wù)的流量要求，還要符合工藝條件對(duì)壓力的要求。

真空輸送假如是易燃液體，需留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(diǎn)火源的作用下就會(huì)引起爆炸?？諝夂驼魵?/p>

的混合物在流淌過程中增大了產(chǎn)生靜電放電的可能性，這是非常危險(xiǎn)

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(huì)進(jìn)入這種液霧或蒸氣若不冷凝回收處理，直接排放就會(huì)很簡(jiǎn)

單在擴(kuò)大中遇到引火源而發(fā)生爆炸或燃燒。采納負(fù)壓往往是出于安全

考慮。負(fù)壓操作的關(guān)鍵是防止易燃易爆氣體或粉塵大量抽入真空泵，因

此真空泵前應(yīng)有洗滌或過濾裝置。其次，恢復(fù)常壓時(shí)應(yīng)當(dāng)心，一般應(yīng)待

溫度降低后再緩緩放進(jìn)空氣，以防氧化燃燒。負(fù)壓操作的裝備不得漏氣,

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以免空氣進(jìn)入裝備內(nèi)部形成爆炸性混合物而增加燃燒爆炸危險(xiǎn)。此外，

裝備強(qiáng)度應(yīng)符合要求，以防抽癟而發(fā)惹事故。

三、壓縮空氣送料

采納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(biāo)裝備。這種方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔無動(dòng)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)整，只能間歇輸送流體。

壓縮空氣送料時(shí)，空氣的壓力必需滿意輸送任務(wù)對(duì)揚(yáng)程的要求。

壓縮空氣輸送物料不能運(yùn)用于易燃和可燃液體物料的壓送，由于

壓縮空氣在壓送物料時(shí)可以與液體蒸氣混合形成爆炸性混合系，同時(shí)

又可能產(chǎn)生靜電積累，很簡(jiǎn)單導(dǎo)致系統(tǒng)爆炸。

四、流體輸送機(jī)械送料

流體輸送機(jī)械送料是指借助流體輸送機(jī)械對(duì)流體做功，完成流體

輸送的操作。由于輸送機(jī)械的類型多，壓頭及流量的可選范圍寬廣且易

于調(diào)整，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(jī)械送料時(shí)，流體輸送機(jī)械的型號(hào)必需滿意流體性質(zhì)

及輸送任務(wù)的需要。