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        反應釜的安全知識

        2014-8-10 8:08:37點擊:

        一、基礎知識  
          
          反應釜普遍應用于石泊化工、橡膠、農藥、燃料、醫藥等工業,用來完成化工工藝過程的反應。反應釜內進行化學反應的種類很多,操作條件差異很大,物料的聚集狀態也各不一樣。反應釜具有如下的特點:操作靈活方便?梢园垂に囈筮M行間歇式、半間歇式及連續操作;溫度易于控制。根據生產需要,可以控制生產的時間,易于控制反應速率。

          由于工藝條件,介質不同,反應釜的材料選擇及結構也不一樣,但基本組成是相同的,它包括釜體、工藝接管、傳動裝置等。這里主要介紹機械釜式反應器的結構。
          機械攪拌式反應器適用于各種物性和各種操作條件的反應過程,在工業生產工應用非常廣泛。攪拌反應器由攪拌器和攪拌機兩大部分組成。攪拌容器包括筒體、換熱元件及內構件。

          一、攪拌容器
          攪拌容器的作用是為物料反應提供合適的空間。攪拌容器的筒體基本上是圓筒,封頭常采用橢圓形封頭、錐形封頭和平蓋,其中橢圓形封頭應用較廣。根據工藝需要,容器上裝有各種接管,以滿足進料、出料、排氣等要求。設置外加套或內盤管,以便于加熱物料或取走反應熱。上封頭焊有凸緣法蘭,用于攪拌容器與機架的連接。容器上還設置有溫度、壓力傳感器,測量反應物的溫度、壓力、成分及其他參數。支座選用時應考慮容器的大小和安裝位置,小型的反應器一般用懸掛式支座,大型的用裙式支座或支承式支座。

          二、反應釜的傳熱元件
          反應釜的傳熱元件可以維持反應的較佳溫度,反應釜設置夾套的換熱面積能滿足傳熱要求時,優先采用夾套,這樣可減少容器內構件,便于清洗,不占用有效容積。常用的換熱元件有夾套和內盤管。

          三、反應釜的夾套結構
          反應釜的夾套是在容器的外側,用焊接或法蘭連接的方式裝設各種形狀的鋼結構,使其與容器外壁形成密閉的空間。在此空間內通人加熱或冷卻介質,可加熱或冷卻容器內的物料。反應釜夾套的主要結構型式有:整體夾套、型鋼夾套、半圓管夾套和蜂窩夾套等。
          
          二、反應釜的檢查維護要點 
          
          一、反應釜的檢查維護要點如下:
          1、反應釜在運行中,嚴格執行操作規程,禁止超溫、超壓。
          2、按工藝指標控制夾套(或蛇管)及反應器的溫度。
          3、避免溫差應力與內壓應力疊加,使設備產生應變。
          4、要嚴格控制配料比,防止劇烈的反應。
          5、要注意反應釜有無異常振動和聲響,如發現故障,應停止檢查檢修,及時消除。

          二、搪玻璃反應釜在正常使用中應注意以下幾點:
          1、加料要嚴防金屬硬物掉入設備內、運轉時要防止設備受振動,檢修時按化工廠搪玻璃反應釜維護檢修規程執行。
          2、盡量避免冷罐加熱料和熱罐加冷料,嚴防溫度驟冷驟熱。搪玻璃耐溫劇變小于120℃。
          3、盡量避免在酸堿液介質中交替使用,否則,將會使搪玻璃表面失去光澤而腐蝕。
          4、嚴防夾套內進入酸液(如果清洗夾套一定要用酸液時,不能用pH<2的酸液),酸液進入夾套會產生氫效應,引起搪玻璃表面像魚鱗片大面積脫落。一般清洗夾套可用次氯酸鈉溶液,較后用水清洗夾套。
          5、出料釜底堵塞時,可用非金屬體輕輕疏通,禁止用金屬工具鏟打。對粘結在罐內表面上的反應物要及時清洗,不宜用金屬工具,以防損壞搪玻璃襯里。

         三、塔、槽、釜發生爆炸事故的主要原因
            

          一、違章作業
          違章作業的主要表現如下:
          1、未對設備進行置換或置換不就試車或打開人孔進行焊接檢修,空氣進入塔內形成爆炸性混合物而爆炸。由此發生爆炸事故的次數較多,在小氮肥生產中尤為嚴重。
          2、用可燃性氣體(如合成系統的精煉氣、碳化系統的變換氣)補壓、試壓、試漏。
          3、未作動火分析、動火處理(如未加盲板將檢修設備與生產系統進行隔離,或盲板質量差,或采用石棉板作盲板),未辦理動火證就動火作業。
          4、帶壓緊固設備的閥門和法蘭的螺栓。
          5、盲目追求產量,超壓、超負荷運行。
          6、擅自放低儲槽液位,使水封不起作用或因崗位間沒有很好配合,造成壓縮機、泵抽負,使空氣進人設備形成爆炸性混合物。
          7、設備運行中離崗,沒有及時發現設備內工藝參數的變化,致使系統過氧爆炸。

          二、操作失誤
          操作失誤的主要類型如下:
          1、設備置換清掃時,置換順序錯誤。
          2、操作中錯開閥門,或開關閥門不及時,或開關閥門順序錯誤,致使設備憋壓或氣體倒流超壓,引起物理爆炸。
          3、投料過快或加料不均勻引起溫度劇增,或使設備內母液凝固。
          4、未及時排放冷凝水或操作不當,使設備操作帶水超壓。
          5、由操作原因引起的壓縮機、泵抽負,使空氣進入設備,形成爆炸性混合物。
          6、過早地停泵停水,造成設備局部過熱、燒熔、穿孔。
          7、投錯物料,使其在回收工序中受熱分解爆炸。
          8、錯開油罐出口閥,導致冒頂外溢,遇明火爆炸。

          三、維護不周
          維護不周的主要表現如下:
          1、設備運行中,因儀表接管漏氣、閥門密封不嚴等引起可燃性氣體泄漏。
          2、未及時清理沉積物(如黃磷、磚泥、積炭),使管道堵塞,造成設備真空度上升,空氣通過水封進入煤氣管道,設備內形成爆炸性混合物,或高溫下引起積炭自燃爆炸。
          3、儀表裝置失靈。損壞,如氫氣自動放空裝置損壞,空氣進入;開車時造氣爐煤氣下行閥失靈,致使氧含量提高,甚至高達4.2%;縮合罐的真空管道上的止回閥失靈,部分水進入罐內引起激烈化學反應而爆炸,銅液液位計破裂而引爆。
          4、不凝性氣體沒有排出或排盡,導致超壓爆炸。
          5、用環氧樹脂作防腐劑,涂在設備上引起著火。
          6、設備長期儲存,溫度過高引起自聚反應,或充裝可燃性液化氣體過滿,高溫下儲存和運輸中氣體受熱膨脹,壓力劇升而導致爆炸。
          7、油蒸氣排放源向大氣中排放的油蒸氣積累以及失控,殘留品的揮發,使油罐區周圍形成易燃易爆體系,在油罐作業攪動時,使沉積的油氣揮發,遇焊渣時燃著火。
          8、存在點火源,主要指焊火、機動車尾氣火花、靜電消除裝置失靈發生靜電放電、雷擊起火和其它點火源,如鐵器相互碰撞、釘子鞋與路面摩擦產生的火星等。

          四、制造缺陷
          設備制造缺陷主要有以下幾種:
          1、自制或自制改裝的設備,材質不符合要求,沒按有關規定和技術要求進行加工。
          2、焊接質量大差,如設備焊接處有明顯的與母材未熔合、連續點狀夾渣、氣孔或細小裂紋等現象,或外壁采用單面焊、未開坡口、焊肉厚薄不均、焊縫內夾墊圓鋼等金屬。
          3、設備沒嚴格按圖紙加工,給設備事故留有隱患。如水解釜聯苯加熱水套因回流管頭加工錯誤,管頭下部積水無法排除,致使受熱沸騰而引起水解釜突然爆炸。
          4、選用舊設備或代用設備,因材料性能不明或自身的缺陷,如設備陳舊,閥門、封頭長期打不開,止逆閥安裝位置錯誤,不能阻止流體倒流等,或常壓設備加壓使用而發生爆炸。

          五、設計缺陷
          設計主要有如五幾種類型:
          1、工藝不成熟,如未經物料、熱量的衡算,盲目將小試數據用于大生產裝置,致使設備強度不夠,發生爆炸。
          2、違反壓力容器的有關規定,錯誤地將方形容器焊在夾套上,而且安裝位置偏高,在高溫高壓下因強度不夠而爆炸。
          3、設備按常壓設計,操作時其壓力超過設計壓力,因強度不夠而爆炸。
          六、化學腐蝕
          腐蝕現象表現如下:
          1、電化學腐蝕、氫腐蝕嚴重,使設備局部壁厚減薄或變脆。
          2、塔壁腐蝕嚴重,局部穿孔。
          3、由腐蝕造成設備及零部件斷裂,如合成塔中心管斷,高壓氧腐蝕使合成塔出現裂紋而爆炸。
          4、因設備腐蝕而泄漏。

         

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