(2)离心
离心操作是通过机械手段实现固—液分离。离心操作依据加工物料的性质,可能会有易燃或毒性蒸气释放的危险,对加工物质暴露的危险。机械故障会引起离心机部件的抛射或摩擦热的产生。离心可以是间歇或连续操作。对于间歇操作,由于大量是手工性的,易燃蒸气的形成和释放,电火花的产生,以及机械和物质暴露的潜在危险都要大一些。
对于易燃溶剂的离心处理,例如在精细化工和制药工业中,考虑防爆是最重要的。除去常规防护外,良好的操作实践,排除一切火源,选取过程适宜的最小挥发度的易燃溶剂,操作置于惰性气氛中,都是减小危险的重要措施。
四、物料的输送和机械加工
1.物料输送
在化工生产中,需要把各种原材料、中间体、产物、副产物或废弃物从一道工序输送至另一道工序,从一个车间输送至另一个车间,或输送至储运地点。物料输送是化工行业最普通的操作手段。物料的相态、形态不同,输送的设备和方法也各不相同。无论采用何种设备和方法输送物料,运行安全都是极为重要的,否则一处故障可能会危及整个生产的全局。
(1)固体物料输送
固体块状或粉状物料,可以采用皮带、螺旋、链斗等机械输送方式,也可以采用风机或真空泵等风力输送方式,甚至可以采用位差溜槽等重力输送方式。
采用机械设备输送固体物料,可以往复运行,连续加料,连续卸载。采用这种方式输送物料,除设备本身会发生事故外,也有可能造成人身伤害。为了安全运行,应该根据物料性质、物料负荷以及运转速度合理地选择传动装置。对于皮带传动的情形,皮带铰接应该平滑,并根据负荷调整松紧度,在皮带和皮带轮接触部位,应该安装防护罩。对于齿轮传动的情形,要注意负荷均匀,防止因卡料拉断链条和链板。齿轮与齿轮、齿条、链条啮合的部位,应该采取防护措施,防止发生人身伤害事故。
风力输送物料主要凭借真空泵或风机产生的气流动力。常见的有吸送式和压送式两种类型。风力输送系统密闭性好,物料损失少,但能耗大,管道磨损严重,不适于输送湿度大、易粘结物料。风力输送系统除应注意防止设备本身的故障损坏外,还要特别注意防止系统堵塞和由静电引起的粉尘爆炸。为此,输送管道的直径应该尽量大些,而且要有良好的接地。输送速度不要超过额定值,输送量不应有急剧变化。
(2)液体物料输送
一般是应用管道输送液体物料。高位的物料可凭借其位能输往低位。若把液体物料由低位输往高位,或沿水平线输送,克服液体自重或流动阻力所需要的压头,则由泵设备来供给。化工液体种类繁多、性质各异,化工用泵种类较多。通常可分为往复泵、离心泵、旋转泵、流体运动作用泵四种类型。泵送液体除去应该有常规的机械安全防护外,还需要注意防止物料,特别是危险物料泄漏引起的危险。
①往复泵 往复泵主要由泵体、活塞和两个单向活门构成。往复泵开动前,需要对各运动部件进行检查。检查活塞、缸套是否磨损,吸液管之上的垫片是否适合法兰大小,以防泄漏。
②离心泵 离心泵是把机械能通过泵内高速旋转的叶片传递给液体,再把液体的动能转化为静压能,使液体压缩排出泵外。离心泵在开动前,泵内和吸入管必须充满液体,或采取其他措施以防气缚现象发生。如果在吸液管配置一单向阀,使泵在停止时不致流空,或将泵置于吸入液面之下,或采用自引式离心泵都可将泵内气体排尽。在输送易燃液体时,管内流速不应大于安全流速,管道要有可靠的接地措施防止静电的产生,同时应该避免吸入口产生负压吸入空气形成爆炸混合物。
③旋转泵 旋转泵同往复泵一样,都属于正位移泵。同往复泵的主要区别是泵中没有活门,只有旋转的转子。依靠转子旋转把液体排送出泵,留下空间形成低压把液体吸入。这样连续排出吸人完成液体的输送。旋转泵压头大、流量小,没有活门,宜输送黏度较大的液体。但因其旋转间隙较小,不宜输送含有固体的悬浮液。旋转泵属正位移泵,其流量不能用出口管路上的阀门进行调节。
④流体运动作用泵 这类泵的特点是无活动部分。液体物料的输送主要靠空气的压缩或运动着的流体。对于易燃液体不能用压缩空气压送,因为空气与易燃液体蒸气混合,可形成爆炸性混合物。在输送有燃烧性和爆炸性物料时,要用氮、二氧化碳等惰性气体代替空气,以免造成燃烧或爆炸。
(3)气体物料输送
一般是由压缩机压送或真空泵抽吸通过管道输送气体物料。为避免压缩机气缸、贮气罐以及输送管路因压力升高引起爆炸,要求这些部位要有足够的强度。此外要安装准确可靠的压力表和安全阀。安全阀泄压时,应该把危险气体导至安全地区。
压送或抽吸可燃气体时,进气口应该经常保持一定的余压,以免吸入空气形成爆炸混合物。可燃气体输送管道,应该经常保持正压,并根据需要安装止逆阀、水封、阻火器等安全装置。
可燃性气体和液体管道不允许与电缆一起敷设。可燃气体管道与氧气管道一起敷设时,应该保持在0.25 m净距离以上。对于易燃、易爆气体的压送或抽吸设备的电动机部分,应该采用防爆型的,否则应穿墙隔离设置。
2.粉碎和研磨
(1)工艺操作
固体粒度的减小可在从破碎机到研磨机的不同设备中进行。危险主要由机械故障、机械及其所在的建筑物内的粉尘爆炸、精细粉料处理伴生的毒性危险以及高速旋转元件的断裂引起。
机械危险可由充分的防护以及严格的“允许工作”系统的维修控制降至最低限度。高速运转机械的设计应该有足够的安全余量解决可以预见的误操作问题。物质经过研磨温度的升高可以测定出来,一般约40℃,但局部热点的温度很高,可以起火源的作用。静电的产生和轴承的过热也是问题。内部的粉尘爆炸在一定的条件下会引起二次爆炸。
(2)粉碎
把大块物料变成小块物料的操作称为粉碎;而把小块物料变成粉末的操作称为研磨。粉碎操作的关键设备是粉碎机,对于粉碎机有下列安全要求:
①加料和出料应尽量做到连续化、自动化;
②要有防止粉碎机损坏的安全装置;
③尽可能少地产生粉末;
④发生事故时能迅速停车。
(3)研磨和筛分
研磨和筛分可能产生一经点燃会引起爆炸的粉尘,该操作应该置于严密的防爆实际措施下,包括设置围墙、排除火源、移去粉尘以及防止粉尘聚集。在特别敏感的可燃固体之上应该用惰性气体覆盖,有效接地,防止静电的释放。