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如何通过工艺设计实现化工装置的本质安全化以消除点火源风险?

来源:233网校 2025-11-06 17:18:33
导读:深度解读最新化工过程本质安全设计规范,结合案例解析减少点火源的工艺优化方案和技术创新。

如何通过工艺设计实现化工装置的本质安全化以消除点火源风险?

化工工艺本质安全设计是消除点火源风险的最根本措施。根据T/CCSAS 044-2023《化工过程本质安全化评估指南》和AQ/T 3033-2022《化工建设项目安全设计管理导则》,实现本质安全的关键技术路径包括:

1. 工艺路线优化措施

  • 采用低闪点溶剂替代方案(如用水性涂料替代溶剂型涂料)

  • 开发温和反应条件工艺(某企业将硝化反应温度从80℃降至45℃,使体系远离自燃点)

  • 实施连续流工艺替代间歇操作(减少物料暴露时间)

2. 设备本质安全设计

  • 采用双重机械密封泵(泄漏率<10ppm)

  • 高温设备表面加装隔热层(表面温度降至燃点以下30%)

  • 旋转设备设置振动联锁(振幅超标时自动停机)

3. 典型工程案例某农药厂通过以下改造实现本质安全: ① 将常压蒸馏改为真空蒸馏(操作温度从120℃降至70℃) ② 反应釜增设紧急冷却系统(10秒内温度可降50℃) ③ 安装在线氧含量分析仪(联锁浓度>5%自动惰化)

4. 新技术应用方向

  • 微通道反应器(比表面积达10000m²/m³,传热效率提升百倍)

  • 超临界流体技术(某项目用CO₂替代正己烷,消除溶剂爆炸风险)

  • 催化膜反应器(实现反应-分离一体化)

**重要提示:**GB/T 50779《石油化工建筑物抗爆设计标准》要求,对于无法完全消除点火源的工艺装置,必须设置泄爆面积(不小于墙面积15%)和抗爆控制室(能承受0.3MPa爆炸冲击)。

科目:化工安全

考点:控制点火源的措施

1、明火,是指敞开的火焰、火花、火星等。如吸烟用火、加热用火、检修用火、高架火炬及烟囱、机械排放火星等。这些明火是引起火灾爆炸事故的常见原因,必须严加防范。下列关于化工企业明火防护说法中,错误的是( )。

A.明火地点与甲类厂房防火间距不少于 30m

B.明火地点与液化烃储罐防火间距最小为 40m

C.高架火炬与厂区内装置、储罐、设施保持不小于 120m 的防火间距

D.加热炉的钢支架应覆盖耐火极限不小于 2h 的耐火层

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参考答案:C
参考解析:可能携带可燃性液体的高架火炬与相邻居住区、工厂应保持不小于 120m 的防火间距,与厂区内装置、储罐、设施保持不小于 90m 的防火间距。

2、下列关于过滤过程安全措施的表述中,错误的是()。

A.若加压过滤时散发易燃、易爆、有害气体,应采用密闭过滤机

B.在存在火灾、爆炸危险的工艺中,宜采用离心过滤机

C.取滤渣时,应先释放压力

D.离心过滤机应注意选材和焊接质量

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参考答案:B
参考解析:过滤过程安全措施: (1)若加压过滤时能散发易燃、易爆、有害气体,则应采用密闭过滤机,并应用压缩空气或惰性气体保持压力。取滤渣时,应先释放压力。 (2)在存在火灾、爆炸危险的工艺中,不宜采用离心过滤机,宜采用转鼓式或带式等真空过滤机。如必须采用离心过滤机时,应严格控制电机安装质量,安装限速装置。注意不要选择临界速度操作。 (3)离心过滤机应注意选材和焊接质量,转鼓、外壳、盖子及底座等应用韧性金属制造。

3、在多数场合,可燃物和助燃物的存在是不可避免的,因此,消除或控制点火源就成为防火防爆的关键。其中控制点火源的措施不包括

A.通风置换

B.防止撞击火花和控制摩擦

C.防止和控制高温物体作用 

D.消除和控制明火

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参考答案:A
参考解析:在多数场合,可燃物和助燃物的存在是不可避免的,因此,消除或控制点火源就成为防火防爆的关键。在化工企业中能够引起火灾爆炸事故的点火源有:明火源、摩擦与撞击、高温物体、电气火花、光线照射、化学反应热等。因此控制点火源的措施包括: ①消除和控制明火; ②防止撞击火花和控制摩擦; ③防止和控制高温物体作用; ④防止电气火花; ⑤防止日光照射和聚光作用。
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