【文章內(nèi)容簡介】 放電。固定頂金屬容器附件 (如呼吸閥、安全閥 )設(shè)計 裝設(shè)阻火器。 安全管理上，壓力 容器及其附屬裝置 (如阻火器、呼吸閥等 )會 保持良好的工作狀態(tài)。 鹽酸生產(chǎn) 設(shè)備 設(shè)計采用防雷接地、防靜電接地和電氣設(shè)備接地 ，已設(shè)計 共用同一接地裝置 。主要還是要在廠區(qū)設(shè)置避雷措施 ， 設(shè)計采用避雷針。 焦作地區(qū) 平均年降雨量 707mm，且偶爾會有暴雨暴雪天氣。當(dāng)降水量過大時，可能會有雨水阻滯的現(xiàn)象，為避免水淹廠區(qū)這類事故，在廠區(qū)內(nèi)開辟了引水溝，可以快速的將雨水引至蓄水池，并通過處理除污，可作 為消防用水。 、低氣溫 大部分年份，焦作的最高氣溫多在 38℃以內(nèi)，最低氣溫在 10℃以內(nèi)，武陟縣曾出現(xiàn)過極限最高溫度 ℃，極限最低氣溫 ℃。在高氣溫和烈日暴曬下，中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 9 脂類因沸點較低而易于揮發(fā)泄漏。在這種情況下，設(shè)計利用儲罐的固定消防系統(tǒng)在夏日里定時為儲罐降溫。低氣溫有可能導(dǎo)致設(shè)備和管線破裂，所以會適當(dāng)?shù)脑诠芫€上包裹保溫材料，防止管線凍裂。在高氣溫天氣，室外作業(yè)職工會受到太陽熱輻射危害。高溫環(huán)境會引起中暑，長期高溫作業(yè)可能出現(xiàn)高血壓，心肌受損和消化功能障礙等病癥。低氣溫天氣會引起人員的凍傷 、體溫降低，會使人的操作功能明顯降低，注意力不集中，作業(yè)失誤率增高。所以在辦公區(qū)和輔助生產(chǎn)區(qū)都設(shè)置有環(huán)境良好的職工休息室，高溫天氣和低溫天氣，應(yīng)盡量避免工人長時間在戶外勞動，如果工人不能避免要在高熱天氣勞動，會提供給工人一定的避暑措施，保證工人的健康。 鹽酸生產(chǎn)過程中的危險有害因素 見表 31 鹽酸生產(chǎn)過程中的危險有害因素所示 表 31 鹽酸生產(chǎn)過程中的危險有害因素 主要腐蝕性物質(zhì) 危險因素 氯化氫、氯氣、氫氣 火災(zāi)、化學(xué)爆炸、車間設(shè)備建筑物的腐蝕、其他危險因素 由于鹽酸生產(chǎn) 車間的，危險性高，數(shù)量大，以及生產(chǎn)工藝條件要求高等原因，因此固有的潛在危險有害數(shù)量較多，等級較高，分布密度較大，應(yīng)當(dāng)引起高度重視。下面著重介紹存在的幾種危險。 生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)存在的氫氣為易燃物質(zhì)，極易燃燒爆炸。能與氯發(fā)生猛烈反應(yīng)。氫氣的分子量很小，運動速度快，黏度小，擴散性和滲透性強，極易泄漏且不易察覺。氫氣的快速擴散性決定其具有很高的導(dǎo)熱性 —— 熱傳導(dǎo)率較空氣大 6倍，火焰溫度高達(dá) 2020℃，傳播速度快。氫氣因其密度小而易于積聚在設(shè)備容器或建構(gòu)筑物頂部，如與空氣形成爆炸性混合氣體，遇明 火或高溫發(fā)生火災(zāi)爆炸。 如果操作不慎，一旦泄露遇見明火，就會引起火災(zāi)，造成人員傷亡。 由于用于生產(chǎn)鹽酸的原料氫氣、氯氣，氫氣屬易燃易爆品，氫氣與空氣或氯中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 10 氣均可形成易燃和爆炸性混合物。因此在電解、氯氫處理、氯化氫及鹽酸合成、液氯工段由于操作、設(shè)備等因素的影響，均有可能引起爆炸。 2H2 + O2 == 2H2O（ 點燃 ） H2 + Cl2 == 2HCl(點燃 ) 見表 32 氫的爆炸極限 表 32 氫的爆炸極限 種類 氫的爆炸極限 氫氣和空氣混合物 氫氣體積含量達(dá) ～ %（ 20℃和常壓下） 氫氧混合氣 氫氣體積含量達(dá) ～ 95%（體積） 氫與氯的混合氣 氫氣體積含量達(dá) 5～ %（體積） 、建筑物的腐蝕 鹽酸車間中，建筑材料及生產(chǎn)設(shè)備經(jīng)常和 HCl（ g） 、 HCl（ l） 、 Cl2等強腐蝕性介質(zhì)接觸而被腐蝕。腐蝕不僅使金屬及其合金材料損失巨大，影響設(shè)備的使用壽命，而且縮短設(shè)備的檢修周期，增加輔助時間和維修費用，嚴(yán)重的造成原料和成品大量損失，影響產(chǎn)品質(zhì)量，污染環(huán)境。特別是腐蝕引起的設(shè)備爆炸、火災(zāi)等事故，使設(shè)備遭到破壞而停止生產(chǎn)帶 來的損失更為嚴(yán)重。 見表 33 其它危險有害因素 表 33 其它危險有害因素 種類 內(nèi)容 中毒窒息 主要原因是氯氣和氯化氫泄漏或設(shè)備爆炸后有大量氣體外泄、進(jìn)入設(shè) 備內(nèi)未按程序辦理手續(xù)、不會使用或不正確使用個人防護(hù)器材。氯氣大量存在于氯化氫合成等過程中，整個氯氣系統(tǒng)普遍存在氯中毒的危險性。 觸電 車間的用電操作控制室、各種以電力（泵、風(fēng)機等）為能源的動力、照明和控制電器設(shè)備、電纜、設(shè)備等因故障、誤操作、過負(fù)荷、老化失修、雷擊等原因，不僅本身可能發(fā)生火災(zāi)爆炸危險，而且可能 直接造成人身觸電傷害和財產(chǎn)損失。 機械傷害 生產(chǎn)過程中高速旋轉(zhuǎn)或往復(fù)運動的機械零部件和固定機械設(shè)備、汽車罐車、火車罐車、運輸物料用的吊鉤及吊物等因防護(hù)不良，操作失誤警示信號不靈或無防護(hù)，當(dāng)人與其接觸時，會使人遭受打擊、擠壓、絞卷、碾壓等傷害。 中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 11 種類 內(nèi)容 灼傷 在鹽酸生產(chǎn)過程中，由于氯氣和氯化氫的泄露，使空氣中彌漫大量的腐蝕性酸霧，這些物質(zhì)與人體接觸后均會對人造成極大的傷害甚至死亡。另外有些場所的設(shè)備和管壁溫度過高，如果保溫及隔熱措施不當(dāng)，都會造成高溫（ 500℃以上）物體灼傷。 物體打擊 在日常操作安裝檢修過 程中由于人的失誤，引起設(shè)備、零件、工具墜落，造成人身傷亡事故。 鹽酸車間防范措施 急救措施 皮膚接觸：立即脫去被污染的衣著，用大量流動清水沖洗，至少 15 分鐘，然后及時就醫(yī)。 眼睛接觸：立即提起眼瞼，用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗，至少 15分鐘，然后及時就醫(yī)。 吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處，保持呼吸道暢通。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸，然后及時就醫(yī)。 消防措施 危險特性：氯化氫無腐蝕性，但遇水時有強腐蝕性。氯化氫為不燃?xì)怏w，但與一些活性金屬粉末接觸，發(fā)生 反應(yīng)，放出氫氣，潛伏著爆炸和著火的危險。遇氰化物能產(chǎn)生劇毒氰化氫氣體。 滅火方法：火小時，用干粉、二氧化碳滅火；火大時，用水或常規(guī)泡沫滅火。消防人員須穿戴全身防護(hù)服，關(guān)閉火場中鋼瓶閥門，減弱火勢，并用水噴淋保護(hù)去關(guān)閉閥門的人員；噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。鋼瓶變色，立即撤離。 續(xù)表 33 中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 第四章 鹽酸車間設(shè)備的防腐 鹽酸車間建筑物腐蝕概述 車間建筑物和構(gòu)筑物的功能特點 設(shè)備是工業(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)，廠房建筑物和構(gòu)筑物則是化工設(shè)備的基礎(chǔ)。構(gòu)成廠房建筑物和構(gòu)筑物的梁、柱、屋面 板、地基基礎(chǔ)和墻的腐蝕破壞，都會導(dǎo)致化工設(shè)備運轉(zhuǎn)不安全或遭到破壞。甚至建筑物和構(gòu)筑物的倒塌會導(dǎo)致化工物料泄露 爆炸著火等事故。 由于鹽酸生產(chǎn)工藝的要求，建筑物或構(gòu)筑物的內(nèi)外要安裝不同高度的運轉(zhuǎn)、動力等設(shè)備和貯槽類設(shè)備。這些設(shè)備之間的化工物料輸送，多為管路及其泵機、閥門，它們都需直接或間接地安裝在建筑物和構(gòu)筑物上，還應(yīng)起到遮雨、避陽、抗震擋風(fēng)、通風(fēng)防寒等作用，以保障化工設(shè)備的正常運行、操作人員的安全正常作業(yè)等，因此它的功能是十分明顯的。 結(jié)構(gòu)特點 由于鹽酸生產(chǎn)中的酸性介質(zhì)的強腐蝕性，鹽酸車間的建 筑物和構(gòu)筑物多不采用永久性結(jié)構(gòu)。而材料來源方便、價廉、堅固耐用的混凝土及其鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛采用。同時，由于化工生產(chǎn)的需要，為了滿足支承不同重量設(shè)備及管路。建筑的結(jié)構(gòu)多為形式多變的框架結(jié)構(gòu)。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑材料多用碳鋼、砂石，混凝土以及鋼筋混凝土和少量木材。結(jié)構(gòu)材料品種多，但抵御腐蝕的能力較差。 本設(shè)計中本設(shè)計中采用的是預(yù)混框架，混凝土的強度等級選用 C30,水泥標(biāo)號為 12mm材質(zhì) HRB335/HRB400 的 II 級鋼筋，鋼筋間距不應(yīng)大于 200mm。 建筑物和構(gòu)筑物使用過程 中，由于受到介質(zhì)腐蝕而遭到破壞，其強度的下降速度較一般工業(yè)建筑快得多。因此，為了保證安全，在使用一段時間后，必需按有關(guān)規(guī)定檢查加固，并且在投入使用前要采取防腐措施，在使用期間給予檢查、修補。 腐蝕特點 中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 下面以常用的鋼筋混凝土為例來說明化工建筑物、構(gòu)筑物的腐蝕特點?；炷辆哂泻艽蟮目箟簭姸龋鞆姸群艿?，一般只有抗壓強度的 1/10— 1/20，在受拉應(yīng)力時很容易斷裂。所以在混凝土構(gòu)件中受拉部件配上鋼筋，使混凝土與鋼筋緊密地粘合在一起，共同受力。鋼筋能大大增加混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉強度，鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu) 的縫隙中處于 PH 的堿性環(huán)境時，表面能生成致密的鈍化膜，對鋼筋具有一定保護(hù)作用。由硅酸鹽水泥、砂石、水組成的混凝土，在鋼筋混凝土的腐蝕中，骨料的影響較小，水參與水化反應(yīng)；而以水泥與鋼筋的影響最大。 普通硅酸鹽水泥硬化后，由約占 50％的水合硅酸鈣凝膠 (3CaO． SO2 H2O)，25％氫氧化鈣晶體、水合鋁酸鈣 (3CaO． A12O3 6H2O)及水合鐵酸鈣 (CmO Fe2O3 H2O )凝膠以及部分未水化內(nèi)核、毛細(xì)孔和凝膠間的膠孔組成。膠孔尺寸在15x1010— 20X1010 約占凝膠總體積的 28％， 它與水泥的水灰比和水化程度無關(guān)，只與養(yǎng)護(hù)溫度有關(guān)。因此．混凝土結(jié)構(gòu)中存在空隙。鋼筋可分為 I 級鋼 (A3鋼 )、 II 級鋼 (16 錳鋼 )和Ⅲ級鋼 (25MnSi 鋼 )。錳對鋼材的腐蝕性能稍有不利；硅可在鋼鐵表面形成硅酸鹽的保護(hù)膜，可提高耐蝕性能，因而 II 級鋼的耐腐蝕性優(yōu)于 I級鋼。 腐蝕性介質(zhì)可通過混凝土結(jié)構(gòu)中的孔隙抵達(dá)鋼筋表面。在一定條件下，鋼筋表面的鈍化膜會失去保護(hù)作用，從而產(chǎn)生銹蝕，因銹蝕而產(chǎn)生的鐵銹體積比銹前的鋼筋體積大 1 倍以上，強大的張力將致使混凝土結(jié)構(gòu)的開裂，給腐蝕介質(zhì)的進(jìn)入提供了更有利的條件。 鹽酸車間腐蝕狀況 氯化氫合成廠房是氯堿企業(yè)腐蝕最嚴(yán)重的部位，主要的腐蝕介質(zhì)鹽酸和氯化氫氣體。鹽酸對樓面、地面的鋼構(gòu)件和鋼筋腐蝕特別嚴(yán)重，這些構(gòu)件的使用壽命很短，只有數(shù)年時間，維修更換頻繁。鋼筋混凝土的樓面和梁、柱較多地出現(xiàn)腐蝕和鋼筋裂縫，裂縫的伸展一般都很大，嚴(yán)重的會露筋或斷筋。因為受鹽酸嚴(yán)重腐蝕的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，修復(fù)困難。 在鹽酸生產(chǎn)廠房，多采用鋼筋混凝土的室外管架，設(shè)計時應(yīng)采取防腐措施。大氣環(huán)境中有氯和氯化氫，在濕氣或雨水影響下，鋼筋混凝土的柱、梁和檁架會陸續(xù)出現(xiàn)因鋼筋生銹的順筋、裂縫，并以立柱的下部腐 蝕更為嚴(yán)重，加固，更換較為普通。有的負(fù)荷較大的電線立柱會因鋼筋腐蝕、混凝土開裂而彎曲變形。鹽中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 酸儲槽周圍地坪的腐蝕均較嚴(yán)重，腐蝕介質(zhì)亦污染環(huán)境。有裝酸平臺的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)均受腐蝕，未防腐的構(gòu)件腐蝕嚴(yán)重。 應(yīng)對措施 (1) 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的選擇。選擇鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件應(yīng)符合以下要求 : 框架結(jié)構(gòu)宜采用現(xiàn)澆式或裝配整體式； 屋架和屋面大梁宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 , 但不應(yīng)采用塊體拼裝的后長法構(gòu)件； 重級、中級工作制吊車梁宜采用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件；腐蝕性等 級為強腐蝕、中等腐蝕時、柱截面宜采用實腹式 , 不應(yīng)采用腹板開孔的工字形。 (2) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的構(gòu)造措施有 : 控制構(gòu)件的裂縫開裂寬度 , 增加鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度 , 提高混凝土的密實度 , 限制構(gòu)件的最小截面 ,加強構(gòu)件節(jié)點和預(yù)埋件的保護(hù)處理等。 第一，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫寬度是構(gòu)件防腐蝕的重點之一。構(gòu)件的橫向裂縫寬度對耐久性有一定的影響 , 寬度過大將導(dǎo)致鋼筋的銹蝕。在不同腐蝕性氣體和不同相對濕度作用下 , 構(gòu)件裂縫寬度不大于 , 對鋼筋銹蝕基本無影響；腐蝕性等級為弱腐蝕且處于室內(nèi)的一 般鋼筋混凝土構(gòu)件 , 最大裂縫寬度允許值為 mm。 第二 , 混凝土對鋼筋的保護(hù) , 除需要混凝土的密實度 , 還需要一定厚度的保護(hù)層。保護(hù)層厚度若減小 1/4, 則混凝土中性化層到達(dá)鋼筋表面的時間將縮短一倍。構(gòu)件的保護(hù)層厚度應(yīng)比一般構(gòu)件厚 10 mm～ 15mm 比較適合。另外 , 重要部位的鋼筋混凝土構(gòu)件 , 其混凝土強度等級不應(yīng)低于 C25；重要部位的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 , 其混凝土強度等級不應(yīng)低于 C35。 第三 , 限制構(gòu)件的最小截面。廠房框架柱的寬度宜大于 400 mm, 主梁的寬度宜選用 300 mm 以上 , 現(xiàn)澆屋面板的厚度應(yīng)大于 70 mm。 第四 , 對裝配式構(gòu)件及構(gòu)件之間的連接要科學(xué)。如大型屋面板與屋架或梁的連接節(jié)點、屋架與柱的節(jié)點 , 這些屬于保證結(jié)構(gòu)整體性的重要構(gòu)件 , 可以用混凝土或聚合物水泥砂漿包裹。另外 , 為保證鋼筋混凝土板上、梁上與孔洞的距離、剛度及保護(hù)措施 , 限制鋼筋混凝土構(gòu)件伸入承重磚墻內(nèi)的最小支承長度以及合理選擇鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)的斷面和節(jié)點形式等也是其重要組成部分。 中原工學(xué)院能源與環(huán)境學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計） 15 鹽酸車間存在的主要腐蝕類型 化學(xué)腐蝕 金屬與周圍介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的破壞，稱為 化學(xué)腐性。鹽酸車間常見的化學(xué)腐蝕有： 1)金屬氧化 指金屬同氧作用所產(chǎn)生的腐蝕。鐵在潮濕的空氣中會被氧化。它的氧化機理是，首先生成氫氧化亞鐵 Fe(OH)2，繼之被氧化成氫氧化鐵 Fe(HO)3， 4Fe+3O2==2Fe2O3