4．物流與物料配比的控制

　　在生產(chǎn)中物料流量(或配比)的控制對操作的影響隨著反應的不同而不同。如在放熱反應中，隨著反應物投料速度加快，反應熱量增加，反應溫度就上升。如果反應熱不能及時撤出，就會引起反應系統(tǒng)超溫，物料分解、突沸而引發(fā)事故。如果反應溫度過低，反應物加入量過大，會暫時抑制反應溫度上升，一旦反應溫度回升，則積聚的反應物會在局部劇烈反應，同樣會導致突沸和事故發(fā)生。在有些氧化反應過程中，因加料速度過快，會造成反應速度過快發(fā)生爆炸事故。而且有些反應的反應物本身就能形成爆炸混合物。如乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的反應中，乙烯的氧化就是在接近爆炸混合濃度的配比下進行氧化反應的，一旦物流控制不當就會引起爆炸。

　　物流和配比的控制操作，在高分子合成的工藝過程中有它獨特的安全特點。與精細化工和一般化工合成反應不同，高分子合成的聚合反應主體是單體，用來引發(fā)聚合反應的引發(fā)劑配比很小，而引發(fā)劑加入量的微小變化，對聚合反應的速度和高聚物產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能有很大影響。引發(fā)劑加入的不準，會導致聚合反應超溫、超壓、爆聚、凝膠結(jié)塊等。準確加入引發(fā)劑，應注意以下幾個方面：

　　(1)選擇合適的計量設備。要根據(jù)引發(fā)劑的實際加入量選擇計量槽和計量泵的大小。如果計量泵、計量槽選擇過大，會降低計量調(diào)節(jié)精度，使操作難以控制。

　　(2)簡化計量系統(tǒng)工藝配管，提高自動化控制水平。盡量減少物料在系統(tǒng)的滯留量，一方面可以縮短計量環(huán)節(jié)的反應時間，另一方面可減少引發(fā)劑在計量系統(tǒng)停留時的凝結(jié)、結(jié)晶、沉淀。特別是間歇聚合的生產(chǎn)過程，引發(fā)劑結(jié)晶沉淀，堵塞液面計和加料管線是冬季生產(chǎn)的常見問題。

　　(3)準確計量、核準配方量。

　　(4)精心操作準確計量。認真檢查計量設備，及時消除假液面。DCS控制系統(tǒng)要注意核對計量前后的液面變化，防止計算機控制的誤動作或假動作。

　　(5)按要求進行攪拌，保證引發(fā)劑溶液的均一性和分析代表性。

　　此外，在許多高分子聚合的共聚過程中，不同活性的單體配料比例控制也應特別注意。

　?、儆捎诓煌瑔误w的活性不同，單體投料時的配比控制不好，就會影響聚合反應的速度。如在丁二烯和丙烯腈共聚過程中，由于丙烯腈的活性較大，在投料操作中，如果丙烯腈多加了，聚合反應就會變得劇烈，嚴重時會導致超溫、爆聚、凝膠結(jié)塊堵塞管線和設備。所以在實際生產(chǎn)中(特別是高腈聚合物的聚合過程中)丙烯腈的投料比例要嚴格控制；

　?、诓煌瑔误w投料比例的控制，直接影響共聚物中單體的結(jié)合比率和高聚物的結(jié)構(gòu)，影響高聚物的質(zhì)量。

　　加料順序和速度是所有化學反應操作中至關(guān)重要的一環(huán)。有些反應操作中，如果反應物加料順序顛倒，可能引起爆炸。如氯化氫合成時必須先投氫后投氯。三氯化磷生產(chǎn)時必須先投磷后投氯。磷酸脂與甲胺反應時應先投磷酸脂后滴加甲胺等。有些反應過程中反應速度是通過反應物的加入速度來控制的。如在丁基萘磺化生產(chǎn)間丁基萘磺酸的過程中，就是通過控制發(fā)煙硫酸的加入速度，控制反應速度和防止超溫。另外，有些反應過程中如果加料速度過快，會造成有害的或易燃易爆的反應尾氣來不及吸收而積聚外逸，造成人身中毒或引發(fā)火災爆炸事故。所以生產(chǎn)中一是要按規(guī)定程序加料，二是要嚴格控制加料速度，三是要有與反應能力相適應的尾氣吸收和通排風設施。

　　5．原料中微量雜質(zhì)的控制

　　在普通化學反應和高分子聚合反應中，原料(或反應物)中的雜質(zhì)雖然量小，但影響很大。如在聚合反應過程中，有些雜質(zhì)會終止聚合反應活性，降低反應速度；有些雜質(zhì)會破壞乳化液、懸浮液等反應系統(tǒng)的穩(wěn)定性，造成反應器內(nèi)凝聚結(jié)塊、堵塞設備；有些雜質(zhì)會使高分子鏈發(fā)生岐化和交聯(lián)，影響聚合產(chǎn)品質(zhì)量等。在許多化學反應過程中雜質(zhì)的存在會引發(fā)副反應。原料中的雜質(zhì)可能直接導致生產(chǎn)和貯運過程發(fā)生事故。如丁二烯中過氧化物含量增多，就有可能發(fā)生因過氧化物受熱或受振動分解引起的爆炸事故。原料碳四中乙烯基乙炔含量增加，會引起由乙烯基乙炔遇氧而形成的過氧化物分解爆炸事故。在化工操作中，對原材料或反應物雜質(zhì)的控制，一是要按規(guī)定進行使用前的取樣分析，不合格的不能使用。二是要注意觀察原材料、助劑的外觀質(zhì)量，如丁二烯過氧化物為乳白粘稠狀的，許多阻聚雜質(zhì)會使原料變?yōu)辄S色或棕色等，這都可以在貯槽液面上看出來。其三是加強原料、助劑投入反應后的操作監(jiān)控，及時根據(jù)反應異?，F(xiàn)象判斷原材料助劑中雜質(zhì)的影響，有針對性地采取措施，保證生產(chǎn)的安全穩(wěn)定。

　　6．溢料的操作控制

　　溢料主要是指化學反應過程中由于加料、加熱速度較快產(chǎn)生液沫引起的物料溢出，以及在配料等操作過程中，由于泡沫夾帶而引起的物料溢出。由于溢料時相界面不清，給液面的調(diào)節(jié)控制帶來困難。反應過程中，溢料使反應物料外泄，容易發(fā)生事故。在連續(xù)封閉的生產(chǎn)過程中，溢流又容易引起沖漿、液泛等操作事故。為了減少泡沫，防止出現(xiàn)溢料現(xiàn)象，首先應該穩(wěn)定加料量，平穩(wěn)操作。第二，在工藝上可采取真空消泡的措施，通過調(diào)節(jié)合理的真空差來消除泡沫。如在橡膠生產(chǎn)的脫除揮發(fā)物的操作中可通過調(diào)節(jié)脫揮塔塔頂與塔釜的真空度差來減少脫氣過程的泡沫，以防止沖漿。第三是在工藝允許的情況下加入消泡劑消減泡沫。第四是在配料操作中可通過調(diào)節(jié)配料溫度和配料糟的攪拌強度，減少泡沫和溢料。

　　如果出現(xiàn)溢料或泄料，要根據(jù)物料性質(zhì)進行處理，如果是易燃、易爆和有毒、有害的物料溢出，則禁止向排雨和生活廢水系統(tǒng)沖掃。

　　7．公用工程的安全控制

　　裝置的公用工程是指在生產(chǎn)裝置上共同使用的電、水、蒸汽、工藝空氣、儀表空氣、氮氣、冷劑等工程供應網(wǎng)。公用工程是操作和工藝參數(shù)控制最基本的保證。如果沒有穩(wěn)定的公用工程供給，就無法控制工藝參數(shù)，也無法正常開車。在一般生產(chǎn)過程中，對公用工程的使用與控制都有明確規(guī)定。如：

　　(1)氮氣壓料、吹掃、置換必須用活接頭連接，用完氮氣必須斷開活接頭，以防物料竄入氮氣管網(wǎng)中。

　　(2)儀表用空氣禁止用于工藝吹掃和置換等作業(yè)，以保證儀表空氣管網(wǎng)的壓力穩(wěn)定。

　　(3)冬季蒸汽管網(wǎng)和用汽設備接受蒸汽時，須排出冷凝液并認真進行預熱，蒸汽閥門不能開得過猛過大。

　　(4)消防水、過濾水、生活水等不能互竄使用。

　　(5)蒸汽、氮氣和工藝空氣的使用要集中統(tǒng)一調(diào)度，有壓力波動應及時與調(diào)度聯(lián)系。氮氣壓力低于物料壓力時，嚴禁用氮氣吹掃設備管線和用氮氣壓送物料，以防物料反竄入氮氣管網(wǎng)中。

　　(6)易爆聚、連續(xù)性強、危險性大的重點用電部位和系統(tǒng)，要采用雙路供電或配備保安自備電源，以保證安全生產(chǎn)。

　　8．工藝參數(shù)的自動控制

　　隨著技術(shù)進步，煉化生產(chǎn)裝置的自動化控制水平越來越高。生產(chǎn)過程工藝參數(shù)的控制從現(xiàn)場顯示、氣動檢測調(diào)節(jié)控制、電動檢測調(diào)節(jié)控制、智能型儀表控制到DCS計算機控制，大大提高了工藝參數(shù)的受控程度，保證了工藝的穩(wěn)定和裝置的安全生產(chǎn)。在高度自動化控制的操作中應注意以下問題：

　　(1)在控制編程鎖定之后，非編程專業(yè)人員不得解除鎖定、隨意調(diào)整。工藝操作人員只能在自己的操作盤上操作，其它人不能亂動。

　　(2)隨時進行計算機操作與現(xiàn)場實際動作的檢查，及時防止和消除計算機誤動作。

　　(3)加強操作責任心，及時處理異常報警。由于計算機控制精度高，工藝參數(shù)和安全檢測報警點多，操作中不能有麻痹思想而忽視報警處理。在這方面也有過深刻教訓。某化工廠一次碳四跑料后檢測儀表報警，沒引起操作人員的重視和處理，反而認為是儀表誤動作，甚至關(guān)閉了報警信號。結(jié)果大量液化氣體溢出，蔓延到廠大門，發(fā)生嚴重火災爆炸事故。

　　(4)認真做好崗位巡檢，及時消除儀表與現(xiàn)場的差異。

　　(四)異?，F(xiàn)象的處理

　　異?，F(xiàn)象包括工藝的異常波動和外界的異常影響。其中工藝的異常波動主要是工藝操作和機械、電氣、儀表等方面的原因所致。外界的異常影響如果處理不當，會直接導致各類事故發(fā)生。而異常工藝波動如果不能準確找出原因及時處理，也會演化為事故。所以正確處理異常現(xiàn)象是預防事故發(fā)生的最有效、最基本的原則。

　　1．異?，F(xiàn)象的處理原則

　　(1)正確區(qū)分工藝波動與工藝異常的界線。兩者之間既區(qū)別又有著內(nèi)在聯(lián)系，工藝超出了正常的波動范圍就可視為異?，F(xiàn)象。工藝異?，F(xiàn)象第一類是由于對正常的工藝波動發(fā)現(xiàn)不及時、處理調(diào)節(jié)不當而發(fā)展形成。這類工藝異常可以通過常規(guī)調(diào)節(jié)手段調(diào)節(jié)；第二類是由于系統(tǒng)和設備的故障引發(fā)的，這類工藝異?，F(xiàn)象在初期往往與正常的工藝波動混在一起，一旦超出正常波動范圍而形成工藝異常現(xiàn)象之后，用常規(guī)的調(diào)節(jié)方法難以使之恢復正常，必須找出并消除設備系統(tǒng)的故障之后，才能使工藝恢復正常；第三類工藝異常現(xiàn)象是由外界環(huán)境的突變引起的，如突然停電、停汽、停水、停冷劑、停導熱油等，此類工藝異常現(xiàn)象事先沒有任何先兆，危害性也較大。

　　(2)精心操作、勤于觀察思考，善于從變化趨勢中發(fā)現(xiàn)異常的工藝變化。

　　(3)工藝異?，F(xiàn)象要盡可能做到發(fā)現(xiàn)早、判斷準、處理及時果斷。如果耽誤了處理時間，異?，F(xiàn)象就有可能導致事故。

　　(4)對異?，F(xiàn)象要認真分析，綜合考慮，防止在異?，F(xiàn)象處理中引發(fā)新的異常。

　　(5)異常現(xiàn)象處理時要按規(guī)定程序進行，不能盲目蠻干，不能隨地亂排亂放物料，嚴禁在室內(nèi)排放易燃易爆物料。

　　2．異?，F(xiàn)象的安全處理要點

　　(1)停電。正在反應的物料要加大冷劑通人量，并進行人工攪拌，防止局部爆聚。臨近反應終點的物料可視情況提前卸料，并適當多加入終止劑。關(guān)閉有關(guān)閥門，防止物料互竄。尾氣放空，防止系統(tǒng)憋壓。

　　(2)停水。及時加大其它冷劑的用量，以防止反應釜超溫，防止段間及出口用水冷卻的壓縮機超溫超壓；防止水冷卻的蒸餾(精餾)系統(tǒng)氣相沖塔。

　　(3)停氮氣。停止壓送料及吹掃置換等操作，及時斷開氮氣接頭，防止因氮氣無壓而使易燃、易爆及有毒、有害物料反竄人氮氣管網(wǎng)中。

　　(4)停工藝空氣。停止設備空氣置換作業(yè)，停止用工藝空氣強制通風作業(yè)的容器內(nèi)檢修施工作業(yè)，防上?？諝夂笕萜鲀?nèi)缺氧窒息。

　　(5)停儀表空氣。立即切換，進行現(xiàn)場手動操作。防止因停儀表空氣而發(fā)生超溫超壓等工藝失控現(xiàn)象。

　　(6)停蒸汽。立即采取措施，防止冬季蒸汽保溫設備管線等設備的凍結(jié)。防止蒸汽供熱熔化或溶解操作的降溫凝固結(jié)塊。防止粉末干燥系統(tǒng)的濕料結(jié)塊。

　　(7)停燃料氣。關(guān)閉燃料氣閥門，注意防止燃料氣復送后造成火災或回火。

　　(8)事故狀態(tài)的處理。事故狀態(tài)下操作人員要沉著冷靜，不慌不亂，果斷地按事故處理預案進行處理，防止事故發(fā)生。如液態(tài)烴跑料后，現(xiàn)場空間充滿了可燃氣體，一遇明火就會發(fā)生火災爆炸事故。這時要立即設法切斷物料來源，封鎖現(xiàn)場，禁止一切可能產(chǎn)生火花的作業(yè)。設封鎖隔離區(qū)，以防可燃物擴散遇火源而爆燃。從遠距離(如配電室)停電，禁止無關(guān)人員進入現(xiàn)場。立即報警，要求消防車、氣防車遠距離監(jiān)護，統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮各專業(yè)人員現(xiàn)場搶救。

　　(五)壓力容器的安全操作

　　煉油、化工生產(chǎn)裝置中塔器、貯槽、反應器、換熱器、鍋爐等設備一般都是壓力容器。壓力容器的安全管理要認真執(zhí)行勞動部《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》(簡稱《容規(guī)》)。崗位操作過程中的壓力容器使用安全要點如下：

　　(1)壓力容器操作人員要在企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和安全技術(shù)培訓合格的基礎(chǔ)上接受地方勞動部門壓力容器操作培訓，并取得合格證書。

　　(2)要認真落實崗位壓力容器使用維護專責制，加強日常巡檢和維護，保證壓力容器及附件如安全閥、液位計、溫度計、壓力表等安全裝置完好投用。

　　(3)檢修更換壓力容器閥門時，要嚴把閥門的材質(zhì)和質(zhì)量關(guān)，特別是貯槽類壓力容器進出口第一道切斷閥不能使用鑄鐵閥門，且閥門的公稱壓力要比壓力容器的壓力上限高一個壓力等級。

　　(4)壓力容器檢修完畢后必須經(jīng)過嚴格定壓查漏試驗(壓力容器的定期水壓試驗和氣壓試驗由安全和機動部門的專業(yè)人員進行試驗)。定壓查漏合格之后方可投入使用。定壓查漏工作要特別注意以下問題：

　　①定壓查漏試必須在容器及其安全閥、液面計、溫度計、壓力表、爆破板和管線、閥門處于工藝流程使用狀態(tài)下進行。特別注意在系統(tǒng)壓力表閥、液面計閥開啟狀態(tài)下進行。

　　②定壓查漏必須專人進行，認真做好記錄。查漏要用肥皂水，對所有檢修過的法蘭及焊縫、閥門、安全閥、儀表接頭、液面計等靜密封點逐一檢查，查出的漏點要做記號，待卸壓后進行消除，漏點消除后再充壓查漏，直至合格。禁止壓力容器在受壓狀態(tài)進行檢修作業(yè)。

　?、鄱▔阂獓栏癖ＷC定壓時間，平均每小時泄漏量不超過0．2％為合格。計算公式如下：

　　式中 Ｐ_X 、Ｔ_X ——分別為試驗終了時的壓力(絕壓)、溫度；

　　P_H、T_H ——分別為試驗開始時的壓力(絕壓)、溫度；

　　t——定壓時間，h。

　　(5)壓力容器安全閥前一般不裝閥門。如裝閥門，必須保證閥門全開并加鉛封。操作人員交接班時要注意檢查安全閥前閥門的開啟和鉛封情況。

　　(6)在正常生產(chǎn)狀況下，安全閥前后禁止加堵盲板，不能為了圖省事(特別是當安全閥有故障而時常小漏的時候)在安全閥前、后加堵盲板。

　　(7)對容易掛膠堵塞介質(zhì)的設備，為了防止安全閥在正常狀況下未超壓起跳就被介質(zhì)堵塞，影響正常動作，設計時可在安全閥前增設一塊爆破板，如圖8—1所示。

　　這種設計必須注意以下問題：

　?、侔踩y與爆破板之間必須加裝壓力表。

　?、诒破谋茐毫∮诨虻扔诎踩y的起跳壓力。

　　③安全閥與爆破板之間的距離不應太小，一般不小于兩倍管道內(nèi)徑。否則破碎的爆破片會影響安全閥的正常起跳與回座，如圖8—1。

　?、懿僮髦幸⒁鈾z查爆破板后壓力表的變化。正常操作下該表壓力為零，如果有壓為，可能是爆破板破裂。

　　(8)壓力容器安全操作的根本保證是嚴格執(zhí)行工藝條件。不超溫、不超壓、不超貯，及時排水(排液)，消除假液面和設備、閥門、管線的凍堵。認真執(zhí)行崗位巡回檢查，及時消除跑、冒、滴、漏和其它工藝異常及安全隱患，保證壓力容器的安全運行。

　　(9)對超期服役和降級使用的壓力容器，要有重點監(jiān)護使用責任書。在工藝允許的范圍內(nèi)盡可能降壓、降溫、降低貯存液面進行控制。加強巡回檢查和設備維護保養(yǎng)。加強設備監(jiān)測和測試。加強日常安全檢查。確保落實各項特護措施。