化工工艺基础安全设计课件
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化工安全设计
-化工工艺基础安全设计
化工工艺基础安全设计
1
1概述
化工工艺安全设计的主要设计文件:
基础工艺设计
工艺说明
界区条件表
工艺设备表
物料流程图(PFD)
公用物料流程图(UFD)
工艺管道及仪表流程图(PID)
管道特性表
化工工艺基础安全设计
2
1.1基础安全设计
工艺概述 工艺流程图 公用工程流程图 工艺设备一览表 管线特性表 工艺设备布置图 装置投资
化高工工扬艺程基础旁安全通设管计 道
18
2.1.3特殊安全要求
1)乙烯装置中的急冷油泵系统,其泵体、管 道等都要伴热，防止介质凝结堵塞
2）对于安装在冬季月平均气温低于零度地 区输送水的泵，液体会积存在不动的部分都 应采用伴热，其他部分采用保温措施，
3）低温泵应注甲醇防冻，而介质温度高于 80℃的泵则需要用冷却水冷却
化工工艺基础安全设计
3
1.2工艺概述
化学反应概述
工艺设计的指导思想
工艺控制
需要重点说明的工艺问题
流程叙述
工艺物流数据
共用工程表
化工工艺基础安全设计
4
1.3安全运行操作内容
➢绪论(建厂目的等)
➢工艺概述
➢工艺控制说明
➢开车前的准备工作
➢投料试车
➢正常操作
➢正常停车
➢紧急停车
➢安全措施
➢主要设备的操作要领
水器或其他凝液分离装置。
2)蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过快或外壳
超压损坏，在蒸汽进口管道上要设调压阀和安全
阀，以保持恒定的转速。
3)汽轮机启动时，加热太快会造成振动或机械
伴热。
10)压缩机入口和入口管道上的切断阀之间应设
过滤器。
化工工艺基础安全设计
22
2.2.2离心压缩机工艺安全设计
1)离心式压缩机是连续排料的，可以不考虑流 量波动，压缩机的出入口不需设置缓冲罐。
2)离心压缩机应设置防喘振系统。压缩机必需 在空负荷状态启动，所以每台压缩机都应有出口 放空阀，且此阀一定要安装在出口切断阀前的管 道上。
3)乙烯装置中的裂解气压缩机注轻质油或注水， 防焦并降温。
4)乙烯装置中的乙烯和丙烯制冷压缩机一般都 应设置出口气相至一罐底的吹干线，三段或四段 吸入罐底液相至前面化各工工段艺基础吸安全入设计罐气相出口管道2。3
2.2.3汽轮机工艺安全设计
1)汽轮机以蒸汽为动力，可用作压缩机、泵、
发电机。汽轮机的蒸汽人口管上安装过滤器、疏
化工工艺基础安全设计
19
2.2压缩机的工艺安全设计
气体压送机械
按其出口压力--真空泵
通风机
鼓风机
按其工作原理--离心式
往复式
旋转式 化工工艺基础安全设计
Βιβλιοθήκη Baidu
20
2.2.1往复式压缩机一般工艺安全设计
1)压缩机进出口一般应设置切断阀，常为电动
阀;
2)为减少压缩机间压力降，降低能耗，乙烯装
置中裂解气压缩机各段之间，一般不设切断阀;
21
6)压缩机停车时不允许有凝液回流。当压缩机
出口管内的气体接近液态时，出口管上要设置凝
液分离罐，同时安装一个止逆阀。
7)冷却压缩机压缩气体，应先将冷却水接往后
冷器，再往中间冷却器(对二级压缩而言)，最后
冷却气缸夹套，以充分冷却。
8)各级冷却器的冷凝液应分别用管道排出，并
保证各级排出压力。
9)凝液分离罐至压缩机间的管道应进行保温或
化工工艺基础安全设计
9
2.1.1一般安全设计
(1)泵为机械运行装置，通常都要有备用;
(2)泵的出、入口均需设置切断阀;
(3)为了防止离心泵未启动时物料倒流，在
其出口处应安装止回阀;
(4)为便于止逆阀拆卸前的泄压，止逆阀上
方应加装一个泄液阀或者3/4″带闸阀的旁路。
(5)压力显示和控制是泵安全的主要参数，
质的凝点高于环境温度的泵，为了避免泵在启动时因温变过快而 产生应力问题。
暖化工泵工管艺基道础安全设计
14
化防工工凝艺基管础道安全设计
15
2)小流量旁路管道--当泵的流量低到一定的程度，泵的
工作效率很低，而且还会出现发热、空转等安全问题，引起泵运转 的事故状态。
化小工工流艺基量础旁安全路设计管道
16
(10)应设计泵体放空返回吸入罐(或塔)的气 相空间。
(11)泵体和泵的切断阀前后的管道都应设置 放净阀
(13)重要场合的备用泵要设置泵自启动(autostart)装置，以保证化工出工艺口基础安的全设计压力不可太低。11
化工工艺基础安全设计
12
化工工艺基础安全设计
13
2.1.2保护系统管道
1)暖泵及防凝管道--输送介质温度230℃以上，或者介
➢附属资料
化工工艺基础安全设计
5
1.3.1工艺安全分析
①确定在偏离设计条件下的工艺操作条件；
②在各种操作条件下的动态模拟情况；
③非正常操作工况时的动态模拟；
④确定运行初期和运行后期工艺操作条件；
⑤紧急状态时工艺的动态模拟。
化工工艺基础安全设计
6
1.3.2操作说明书的编制
①归纳整理应提供的所有资料；
3）平衡管道--输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体
或处于闪蒸状态的液体时，为防止蒸汽进入泵体产生汽蚀等安全 问题，应设安全平衡管道。
平衡管道
化工工艺基础安全设计
17
4）高扬程旁通管道--为了避免阀板因单向受压太大
而使阀门不易打开，造成流体突然中断的危险，高扬程的备用泵 应在切断阀前后设置旁通管道。
3)往复式压缩机的间歇吸入和排出，会使气体
产生压力脉动。因此，应在压缩机进口和出口处
设置缓冲罐，且其位置越接近压缩机管口越好。
4)为防止凝液进入压缩机气缸，必须在各段吸
入口前设置吸入罐或分离罐，以除去凝液。
5)压缩机的凝液分离罐应尽量靠近压缩机吸入
口处布置。管道应坡向分离器以免凝液进入压缩
机气缸。
化工工艺基础安全设计
在泵的出口处应安装压力表。
(6) 入口管道比出口管道的管径通常也大一
等级，以有利于安化全工工艺运基础行安全设。计
10
(7)为防止杂物进入泵体损坏叶轮，应在泵吸 入口设过滤器。
(8)要根据泵的实际气蚀余量校核泵入口液体 容器的安装高度，以免产生气蚀现象。
(9)要用泵的关闭压力校核泵出口设备、仪表 及管道等的设计压力，以保证运行安全。
②将获得的资料加以整理总结(如基础设计包、 制造厂家的数据资料等)；
③收集所需要的数据资料；
④研究资料的提供方式；
⑤根据所确定的提供方式组织技术资料。
化工工艺基础安全设计
7
2动设备工艺安全设计
泵 压缩机
化工工艺基础安全设计
8
2.1泵的工艺安全设计
离心泵-往复泵--小流量、高压强 计量泵--流量准确且便于调节 齿轮泵--输送粘稠的液体
-化工工艺基础安全设计
化工工艺基础安全设计
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1概述
化工工艺安全设计的主要设计文件:
基础工艺设计
工艺说明
界区条件表
工艺设备表
物料流程图(PFD)
公用物料流程图(UFD)
工艺管道及仪表流程图(PID)
管道特性表
化工工艺基础安全设计
2
1.1基础安全设计
工艺概述 工艺流程图 公用工程流程图 工艺设备一览表 管线特性表 工艺设备布置图 装置投资
化高工工扬艺程基础旁安全通设管计 道
18
2.1.3特殊安全要求
1)乙烯装置中的急冷油泵系统,其泵体、管 道等都要伴热，防止介质凝结堵塞
2）对于安装在冬季月平均气温低于零度地 区输送水的泵，液体会积存在不动的部分都 应采用伴热，其他部分采用保温措施，
3）低温泵应注甲醇防冻，而介质温度高于 80℃的泵则需要用冷却水冷却
化工工艺基础安全设计
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1.2工艺概述
化学反应概述
工艺设计的指导思想
工艺控制
需要重点说明的工艺问题
流程叙述
工艺物流数据
共用工程表
化工工艺基础安全设计
4
1.3安全运行操作内容
➢绪论(建厂目的等)
➢工艺概述
➢工艺控制说明
➢开车前的准备工作
➢投料试车
➢正常操作
➢正常停车
➢紧急停车
➢安全措施
➢主要设备的操作要领
水器或其他凝液分离装置。
2)蒸汽压力过高会造成汽轮机转速过快或外壳
超压损坏，在蒸汽进口管道上要设调压阀和安全
阀，以保持恒定的转速。
3)汽轮机启动时，加热太快会造成振动或机械
伴热。
10)压缩机入口和入口管道上的切断阀之间应设
过滤器。
化工工艺基础安全设计
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2.2.2离心压缩机工艺安全设计
1)离心式压缩机是连续排料的，可以不考虑流 量波动，压缩机的出入口不需设置缓冲罐。
2)离心压缩机应设置防喘振系统。压缩机必需 在空负荷状态启动，所以每台压缩机都应有出口 放空阀，且此阀一定要安装在出口切断阀前的管 道上。
3)乙烯装置中的裂解气压缩机注轻质油或注水， 防焦并降温。
4)乙烯装置中的乙烯和丙烯制冷压缩机一般都 应设置出口气相至一罐底的吹干线，三段或四段 吸入罐底液相至前面化各工工段艺基础吸安全入设计罐气相出口管道2。3
2.2.3汽轮机工艺安全设计
1)汽轮机以蒸汽为动力，可用作压缩机、泵、
发电机。汽轮机的蒸汽人口管上安装过滤器、疏
化工工艺基础安全设计
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2.2压缩机的工艺安全设计
气体压送机械
按其出口压力--真空泵
通风机
鼓风机
按其工作原理--离心式
往复式
旋转式 化工工艺基础安全设计
Βιβλιοθήκη Baidu
20
2.2.1往复式压缩机一般工艺安全设计
1)压缩机进出口一般应设置切断阀，常为电动
阀;
2)为减少压缩机间压力降，降低能耗，乙烯装
置中裂解气压缩机各段之间，一般不设切断阀;
21
6)压缩机停车时不允许有凝液回流。当压缩机
出口管内的气体接近液态时，出口管上要设置凝
液分离罐，同时安装一个止逆阀。
7)冷却压缩机压缩气体，应先将冷却水接往后
冷器，再往中间冷却器(对二级压缩而言)，最后
冷却气缸夹套，以充分冷却。
8)各级冷却器的冷凝液应分别用管道排出，并
保证各级排出压力。
9)凝液分离罐至压缩机间的管道应进行保温或
化工工艺基础安全设计
9
2.1.1一般安全设计
(1)泵为机械运行装置，通常都要有备用;
(2)泵的出、入口均需设置切断阀;
(3)为了防止离心泵未启动时物料倒流，在
其出口处应安装止回阀;
(4)为便于止逆阀拆卸前的泄压，止逆阀上
方应加装一个泄液阀或者3/4″带闸阀的旁路。
(5)压力显示和控制是泵安全的主要参数，
质的凝点高于环境温度的泵，为了避免泵在启动时因温变过快而 产生应力问题。
暖化工泵工管艺基道础安全设计
14
化防工工凝艺基管础道安全设计
15
2)小流量旁路管道--当泵的流量低到一定的程度，泵的
工作效率很低，而且还会出现发热、空转等安全问题，引起泵运转 的事故状态。
化小工工流艺基量础旁安全路设计管道
16
(10)应设计泵体放空返回吸入罐(或塔)的气 相空间。
(11)泵体和泵的切断阀前后的管道都应设置 放净阀
(13)重要场合的备用泵要设置泵自启动(autostart)装置，以保证化工出工艺口基础安的全设计压力不可太低。11
化工工艺基础安全设计
12
化工工艺基础安全设计
13
2.1.2保护系统管道
1)暖泵及防凝管道--输送介质温度230℃以上，或者介
➢附属资料
化工工艺基础安全设计
5
1.3.1工艺安全分析
①确定在偏离设计条件下的工艺操作条件；
②在各种操作条件下的动态模拟情况；
③非正常操作工况时的动态模拟；
④确定运行初期和运行后期工艺操作条件；
⑤紧急状态时工艺的动态模拟。
化工工艺基础安全设计
6
1.3.2操作说明书的编制
①归纳整理应提供的所有资料；
3）平衡管道--输送常温下饱和蒸汽压高于大气压的液体
或处于闪蒸状态的液体时，为防止蒸汽进入泵体产生汽蚀等安全 问题，应设安全平衡管道。
平衡管道
化工工艺基础安全设计
17
4）高扬程旁通管道--为了避免阀板因单向受压太大
而使阀门不易打开，造成流体突然中断的危险，高扬程的备用泵 应在切断阀前后设置旁通管道。
3)往复式压缩机的间歇吸入和排出，会使气体
产生压力脉动。因此，应在压缩机进口和出口处
设置缓冲罐，且其位置越接近压缩机管口越好。
4)为防止凝液进入压缩机气缸，必须在各段吸
入口前设置吸入罐或分离罐，以除去凝液。
5)压缩机的凝液分离罐应尽量靠近压缩机吸入
口处布置。管道应坡向分离器以免凝液进入压缩
机气缸。
化工工艺基础安全设计
在泵的出口处应安装压力表。
(6) 入口管道比出口管道的管径通常也大一
等级，以有利于安化全工工艺运基础行安全设。计
10
(7)为防止杂物进入泵体损坏叶轮，应在泵吸 入口设过滤器。
(8)要根据泵的实际气蚀余量校核泵入口液体 容器的安装高度，以免产生气蚀现象。
(9)要用泵的关闭压力校核泵出口设备、仪表 及管道等的设计压力，以保证运行安全。
②将获得的资料加以整理总结(如基础设计包、 制造厂家的数据资料等)；
③收集所需要的数据资料；
④研究资料的提供方式；
⑤根据所确定的提供方式组织技术资料。
化工工艺基础安全设计
7
2动设备工艺安全设计
泵 压缩机
化工工艺基础安全设计
8
2.1泵的工艺安全设计
离心泵-往复泵--小流量、高压强 计量泵--流量准确且便于调节 齿轮泵--输送粘稠的液体