4．物流与物料配比的控制

　　在生产中物料流量(或配比)的控制对操作的影响随着反应的不同而不同。如在放热反应中，随着反应物投料速度加快，反应热量增加，反应温度就上升。如果反应热不能及时撤出，就会引起反应系统超温，物料分解、突沸而引发事故。如果反应温度过低，反应物加入量过大，会暂时抑制反应温度上升，一旦反应温度回升，则积聚的反应物会在局部剧烈反应，同样会导致突沸和事故发生。在有些氧化反应过程中，因加料速度过快，会造成反应速度过快发生爆炸事故。而且有些反应的反应物本身就能形成爆炸混合物。如乙烯氧化生产环氧乙烷的反应中，乙烯的氧化就是在接近爆炸混合浓度的配比下进行氧化反应的，一旦物流控制不当就会引起爆炸。

　　物流和配比的控制操作，在高分子合成的工艺过程中有它独特的安全特点。与精细化工和一般化工合成反应不同，高分子合成的聚合反应主体是单体，用来引发聚合反应的引发剂配比很小，而引发剂加入量的微小变化，对聚合反应的速度和高聚物产品的结构性能有很大影响。引发剂加入的不准，会导致聚合反应超温、超压、爆聚、凝胶结块等。准确加入引发剂，应注意以下几个方面：

　　(1)选择合适的计量设备。要根据引发剂的实际加入量选择计量槽和计量泵的大小。如果计量泵、计量槽选择过大，会降低计量调节精度，使操作难以控制。

　　(2)简化计量系统工艺配管，提高自动化控制水平。尽量减少物料在系统的滞留量，一方面可以缩短计量环节的反应时间，另一方面可减少引发剂在计量系统停留时的凝结、结晶、沉淀。特别是间歇聚合的生产过程，引发剂结晶沉淀，堵塞液面计和加料管线是冬季生产的常见问题。

　　(3)准确计量、核准配方量。

　　(4)精心操作准确计量。认真检查计量设备，及时消除假液面。DCS控制系统要注意核对计量前后的液面变化，防止计算机控制的误动作或假动作。

　　(5)按要求进行搅拌，保证引发剂溶液的均一性和分析代表性。

　　此外，在许多高分子聚合的共聚过程中，不同活性的单体配料比例控制也应特别注意。

　　①由于不同单体的活性不同，单体投料时的配比控制不好，就会影响聚合反应的速度。如在丁二烯和丙烯腈共聚过程中，由于丙烯腈的活性较大，在投料操作中，如果丙烯腈多加了，聚合反应就会变得剧烈，严重时会导致超温、爆聚、凝胶结块堵塞管线和设备。所以在实际生产中(特别是高腈聚合物的聚合过程中)丙烯腈的投料比例要严格控制；

　　②不同单体投料比例的控制，直接影响共聚物中单体的结合比率和高聚物的结构，影响高聚物的质量。

　　加料顺序和速度是所有化学反应操作中至关重要的一环。有些反应操作中，如果反应物加料顺序颠倒，可能引起爆炸。如氯化氢合成时必须先投氢后投氯。三氯化磷生产时必须先投磷后投氯。磷酸脂与甲胺反应时应先投磷酸脂后滴加甲胺等。有些反应过程中反应速度是通过反应物的加入速度来控制的。如在丁基萘磺化生产间丁基萘磺酸的过程中，就是通过控制发烟硫酸的加入速度，控制反应速度和防止超温。另外，有些反应过程中如果加料速度过快，会造成有害的或易燃易爆的反应尾气来不及吸收而积聚外逸，造成人身中毒或引发火灾爆炸事故。所以生产中一是要按规定程序加料，二是要严格控制加料速度，三是要有与反应能力相适应的尾气吸收和通排风设施。

　　5．原料中微量杂质的控制

　　在普通化学反应和高分子聚合反应中，原料(或反应物)中的杂质虽然量小，但影响很大。如在聚合反应过程中，有些杂质会终止聚合反应活性，降低反应速度；有些杂质会破坏乳化液、悬浮液等反应系统的稳定性，造成反应器内凝聚结块、堵塞设备；有些杂质会使高分子链发生岐化和交联，影响聚合产品质量等。在许多化学反应过程中杂质的存在会引发副反应。原料中的杂质可能直接导致生产和贮运过程发生事故。如丁二烯中过氧化物含量增多，就有可能发生因过氧化物受热或受振动分解引起的爆炸事故。原料碳四中乙烯基乙炔含量增加，会引起由乙烯基乙炔遇氧而形成的过氧化物分解爆炸事故。在化工操作中，对原材料或反应物杂质的控制，一是要按规定进行使用前的取样分析，不合格的不能使用。二是要注意观察原材料、助剂的外观质量，如丁二烯过氧化物为乳白粘稠状的，许多阻聚杂质会使原料变为黄色或棕色等，这都可以在贮槽液面上看出来。其三是加强原料、助剂投入反应后的操作监控，及时根据反应异常现象判断原材料助剂中杂质的影响，有针对性地采取措施，保证生产的安全稳定。

　　6．溢料的操作控制

　　溢料主要是指化学反应过程中由于加料、加热速度较快产生液沫引起的物料溢出，以及在配料等操作过程中，由于泡沫夹带而引起的物料溢出。由于溢料时相界面不清，给液面的调节控制带来困难。反应过程中，溢料使反应物料外泄，容易发生事故。在连续封闭的生产过程中，溢流又容易引起冲浆、液泛等操作事故。为了减少泡沫，防止出现溢料现象，首先应该稳定加料量，平稳操作。第二，在工艺上可采取真空消泡的措施，通过调节合理的真空差来消除泡沫。如在橡胶生产的脱除挥发物的操作中可通过调节脱挥塔塔顶与塔釜的真空度差来减少脱气过程的泡沫，以防止冲浆。第三是在工艺允许的情况下加入消泡剂消减泡沫。第四是在配料操作中可通过调节配料温度和配料糟的搅拌强度，减少泡沫和溢料。

　　如果出现溢料或泄料，要根据物料性质进行处理，如果是易燃、易爆和有毒、有害的物料溢出，则禁止向排雨和生活废水系统冲扫。

　　7．公用工程的安全控制

　　装置的公用工程是指在生产装置上共同使用的电、水、蒸汽、工艺空气、仪表空气、氮气、冷剂等工程供应网。公用工程是操作和工艺参数控制最基本的保证。如果没有稳定的公用工程供给，就无法控制工艺参数，也无法正常开车。在一般生产过程中，对公用工程的使用与控制都有明确规定。如：

　　(1)氮气压料、吹扫、置换必须用活接头连接，用完氮气必须断开活接头，以防物料窜入氮气管网中。

　　(2)仪表用空气禁止用于工艺吹扫和置换等作业，以保证仪表空气管网的压力稳定。

　　(3)冬季蒸汽管网和用汽设备接受蒸汽时，须排出冷凝液并认真进行预热，蒸汽阀门不能开得过猛过大。

　　(4)消防水、过滤水、生活水等不能互窜使用。

　　(5)蒸汽、氮气和工艺空气的使用要集中统一调度，有压力波动应及时与调度联系。氮气压力低于物料压力时，严禁用氮气吹扫设备管线和用氮气压送物料，以防物料反窜入氮气管网中。

　　(6)易爆聚、连续性强、危险性大的重点用电部位和系统，要采用双路供电或配备保安自备电源，以保证安全生产。

　　8．工艺参数的自动控制

　　随着技术进步，炼化生产装置的自动化控制水平越来越高。生产过程工艺参数的控制从现场显示、气动检测调节控制、电动检测调节控制、智能型仪表控制到DCS计算机控制，大大提高了工艺参数的受控程度，保证了工艺的稳定和装置的安全生产。在高度自动化控制的操作中应注意以下问题：

　　(1)在控制编程锁定之后，非编程专业人员不得解除锁定、随意调整。工艺操作人员只能在自己的操作盘上操作，其它人不能乱动。

　　(2)随时进行计算机操作与现场实际动作的检查，及时防止和消除计算机误动作。

　　(3)加强操作责任心，及时处理异常报警。由于计算机控制精度高，工艺参数和安全检测报警点多，操作中不能有麻痹思想而忽视报警处理。在这方面也有过深刻教训。某化工厂一次碳四跑料后检测仪表报警，没引起操作人员的重视和处理，反而认为是仪表误动作，甚至关闭了报警信号。结果大量液化气体溢出，蔓延到厂大门，发生严重火灾爆炸事故。

　　(4)认真做好岗位巡检，及时消除仪表与现场的差异。

　　(四)异常现象的处理

　　异常现象包括工艺的异常波动和外界的异常影响。其中工艺的异常波动主要是工艺操作和机械、电气、仪表等方面的原因所致。外界的异常影响如果处理不当，会直接导致各类事故发生。而异常工艺波动如果不能准确找出原因及时处理，也会演化为事故。所以正确处理异常现象是预防事故发生的最有效、最基本的原则。

　　1．异常现象的处理原则

　　(1)正确区分工艺波动与工艺异常的界线。两者之间既区别又有着内在联系，工艺超出了正常的波动范围就可视为异常现象。工艺异常现象第一类是由于对正常的工艺波动发现不及时、处理调节不当而发展形成。这类工艺异常可以通过常规调节手段调节；第二类是由于系统和设备的故障引发的，这类工艺异常现象在初期往往与正常的工艺波动混在一起，一旦超出正常波动范围而形成工艺异常现象之后，用常规的调节方法难以使之恢复正常，必须找出并消除设备系统的故障之后，才能使工艺恢复正常；第三类工艺异常现象是由外界环境的突变引起的，如突然停电、停汽、停水、停冷剂、停导热油等，此类工艺异常现象事先没有任何先兆，危害性也较大。

　　(2)精心操作、勤于观察思考，善于从变化趋势中发现异常的工艺变化。

　　(3)工艺异常现象要尽可能做到发现早、判断准、处理及时果断。如果耽误了处理时间，异常现象就有可能导致事故。

　　(4)对异常现象要认真分析，综合考虑，防止在异常现象处理中引发新的异常。

　　(5)异常现象处理时要按规定程序进行，不能盲目蛮干，不能随地乱排乱放物料，严禁在室内排放易燃易爆物料。

　　2．异常现象的安全处理要点

　　(1)停电。正在反应的物料要加大冷剂通人量，并进行人工搅拌，防止局部爆聚。临近反应终点的物料可视情况提前卸料，并适当多加入终止剂。关闭有关阀门，防止物料互窜。尾气放空，防止系统憋压。

　　(2)停水。及时加大其它冷剂的用量，以防止反应釜超温，防止段间及出口用水冷却的压缩机超温超压；防止水冷却的蒸馏(精馏)系统气相冲塔。

　　(3)停氮气。停止压送料及吹扫置换等操作，及时断开氮气接头，防止因氮气无压而使易燃、易爆及有毒、有害物料反窜人氮气管网中。

　　(4)停工艺空气。停止设备空气置换作业，停止用工艺空气强制通风作业的容器内检修施工作业，防上停空气后容器内缺氧窒息。

　　(5)停仪表空气。立即切换，进行现场手动操作。防止因停仪表空气而发生超温超压等工艺失控现象。

　　(6)停蒸汽。立即采取措施，防止冬季蒸汽保温设备管线等设备的冻结。防止蒸汽供热熔化或溶解操作的降温凝固结块。防止粉末干燥系统的湿料结块。

　　(7)停燃料气。关闭燃料气阀门，注意防止燃料气复送后造成火灾或回火。

　　(8)事故状态的处理。事故状态下操作人员要沉着冷静，不慌不乱，果断地按事故处理预案进行处理，防止事故发生。如液态烃跑料后，现场空间充满了可燃气体，一遇明火就会发生火灾爆炸事故。这时要立即设法切断物料来源，封锁现场，禁止一切可能产生火花的作业。设封锁隔离区，以防可燃物扩散遇火源而爆燃。从远距离(如配电室)停电，禁止无关人员进入现场。立即报警，要求消防车、气防车远距离监护，统一协调指挥各专业人员现场抢救。

　　(五)压力容器的安全操作

　　炼油、化工生产装置中塔器、贮槽、反应器、换热器、锅炉等设备一般都是压力容器。压力容器的安全管理要认真执行劳动部《压力容器安全技术监察规程》(简称《容规》)。岗位操作过程中的压力容器使用安全要点如下：

　　(1)压力容器操作人员要在企业生产技术和安全技术培训合格的基础上接受地方劳动部门压力容器操作培训，并取得合格证书。

　　(2)要认真落实岗位压力容器使用维护专责制，加强日常巡检和维护，保证压力容器及附件如安全阀、液位计、温度计、压力表等安全装置完好投用。

　　(3)检修更换压力容器阀门时，要严把阀门的材质和质量关，特别是贮槽类压力容器进出口第一道切断阀不能使用铸铁阀门，且阀门的公称压力要比压力容器的压力上限高一个压力等级。

　　(4)压力容器检修完毕后必须经过严格定压查漏试验(压力容器的定期水压试验和气压试验由安全和机动部门的专业人员进行试验)。定压查漏合格之后方可投入使用。定压查漏工作要特别注意以下问题：

　　①定压查漏试必须在容器及其安全阀、液面计、温度计、压力表、爆破板和管线、阀门处于工艺流程使用状态下进行。特别注意在系统压力表阀、液面计阀开启状态下进行。

　　②定压查漏必须专人进行，认真做好记录。查漏要用肥皂水，对所有检修过的法兰及焊缝、阀门、安全阀、仪表接头、液面计等静密封点逐一检查，查出的漏点要做记号，待卸压后进行消除，漏点消除后再充压查漏，直至合格。禁止压力容器在受压状态进行检修作业。

　　③定压要严格保证定压时间，平均每小时泄漏量不超过0．2％为合格。计算公式如下：

　　式中 Ｐ_X 、Ｔ_X ——分别为试验终了时的压力(绝压)、温度；

　　P_H、T_H ——分别为试验开始时的压力(绝压)、温度；

　　t——定压时间，h。

　　(5)压力容器安全阀前一般不装阀门。如装阀门，必须保证阀门全开并加铅封。操作人员交接班时要注意检查安全阀前阀门的开启和铅封情况。

　　(6)在正常生产状况下，安全阀前后禁止加堵盲板，不能为了图省事(特别是当安全阀有故障而时常小漏的时候)在安全阀前、后加堵盲板。

　　(7)对容易挂胶堵塞介质的设备，为了防止安全阀在正常状况下未超压起跳就被介质堵塞，影响正常动作，设计时可在安全阀前增设一块爆破板，如图8—1所示。

　　这种设计必须注意以下问题：

　　①安全阀与爆破板之间必须加装压力表。

　　②爆破片的爆破压力应小于或等于安全阀的起跳压力。

　　③安全阀与爆破板之间的距离不应太小，一般不小于两倍管道内径。否则破碎的爆破片会影响安全阀的正常起跳与回座，如图8—1。

　　④操作中要注意检查爆破板后压力表的变化。正常操作下该表压力为零，如果有压为，可能是爆破板破裂。

　　(8)压力容器安全操作的根本保证是严格执行工艺条件。不超温、不超压、不超贮，及时排水(排液)，消除假液面和设备、阀门、管线的冻堵。认真执行岗位巡回检查，及时消除跑、冒、滴、漏和其它工艺异常及安全隐患，保证压力容器的安全运行。

　　(9)对超期服役和降级使用的压力容器，要有重点监护使用责任书。在工艺允许的范围内尽可能降压、降温、降低贮存液面进行控制。加强巡回检查和设备维护保养。加强设备监测和测试。加强日常安全检查。确保落实各项特护措施。