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化工单元操作安全技术

第三章化工单元操作安全技术

单元操作就是指化工生产过程中物理过程步骤（少数包含化学反

应，但其主要目的并不在反应本身），是化工生产中共有的操作。按

其操作的原理和作用可分为：流体输送、搅拌、过滤、沉降、传热

（加热或冷却）、蒸发、吸收、蒸馏、萃取、干燥、离子交换、膜分

离等、按其操作的目的可分为：增压、减压和输送；物料的加热或冷

却；非均相混合物的分离；均相混合物的分离；物料的混合或分散。

单元操作在化工生产中占主要地位，决定整个生产的经济效益，

在化工生产中单元操作的设备费和操作费一般可占到80%～90%，可

以说没有单元操作就没有化工生产过程。同样，没有单元操作的安全，

也就没有化工生产的安全。

《化工原理》已对单元操作的原理及设备进行详细的介绍，本章

主要从安全的角度，简要说明主要单元操作中应注意的安全问题。

3.1流体及固体输送

3.1.1概述

化工生产中必然涉及流体（包括液体和气体）和（或）固体物料

从一个设备到另一个设备或一处到另一处的输送。物料的输送是化工

过程中最普遍的单元操作之一，它是化工生产的基础，没有物料的输

送就没有化工生产过程。

化工生产中流体的输送是物料输送的主要部分。流体流动也是化

工生产中最重要的单元操作之一。由于流体在流动过程中：①有阻力

损失；②流体可能从低处流向高处，位能增加；

③流体可能需从低压设备流向高压设备，压强能增加。因此，流

体在流动过程中需要外界对其施加能量，即需要流体输送机械对流体

做功，以增加流体的机械能。

流体输送机械按被输送流体的压缩性可分为：①液体输送机械，

常称为泵，如离心泵等；

②气体输送机械，如风机、压缩机等。按其工作原理可分为：①

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动力式（叶轮式），利用高速旋转的叶轮使流体获得机械能，如离心

泵；②正位移式（容积式），利用活塞或转子挤压使流体升压排出，

如往复泵；③其他，如喷射泵、隔膜泵等。

固体物料的输送主要有气力输送、皮带输送机输送、链斗输送机

输送、螺旋输送机输送、刮板输送机输送、斗式提升机输送和位差输

送等多种方式。

3.1.2危险性分析

3.1.2.1流体输送

（1）腐蚀

化工生产中需输送的流体常具有腐蚀性，许多流体的腐蚀性甚至

很强，因此需要注意流体输送机械、输送管道以及各种管件、阀门的

耐腐蚀性。

（2）泄漏

流体输送中流体往往与外界存在较高的压强差，因此在流体输送

机械（如轴封等处）、输送管道、阀门以及各种其他管件的连接处都

有发生泄漏的可能，特别是与外界存在高压差的场所发生的概率更高，

危险性更大。一旦发生泄漏不仅直接造成物料损失，而且危害环境，

并易引发中毒、火灾等事故。当然，泄漏也包括外界空气漏入负压设

备，这可能会造成生产异常，甚至发生爆炸等。

（3）中毒

由于化工生产中需损失的流体常具有毒性，一旦发生泄漏事故，

往往存在人员中毒的危险。

（4）火灾、爆炸

化工生产中需损失的流体常具有易燃性和易爆性，当有火源（如

静电）存在是容易发生火灾、爆炸事故。国内外已发生过很多输油管

道，天然气管道燃爆等重大事故。

（5）人身安全

流体损失机