【考点分享】2021年安工《化工安全》：化工设备

　　2021年注册安全工程师考试的具体报名时间虽然还未发布，但依据往年的考试报名时间安排，今年的安全工程师考试报名工作预计将在8月份开始。为了让考生对2021年安工考试内容有更好的理解和把握，本站结合历年考试大纲、考试内容、考试真题总结和整理了2021年注册安全工程师《化工安全》考点：化工设备，一起学习一下吧。

       一、反应设备

　　1.定义

　　在工业生产过程中，为化学反应提供反应空间和反应条件的装置称为反应设备或反应器。

　　2.反应设备的危险性

　　反应设备中的化学反应需在一定的条件（压力、温度、催化剂等）下进行。因此，反应设备属于维持一定压力、完成化学反应的压力容器，通常还装设一些加热（冷却）装置、触媒筐和搅拌器，以便于对反应进行控制。此外，由于涉及反应器物系配置、投料速度、投料量、升温冷却系统、检测、显示、控制系统以及反应器结构、搅拌、安全装置、泄压系统等。

　　反应设备具有较大的危险性，易于引发各类事故，如检修中未进行彻底置换、违章动火、物料性能不清、开车程序不严格、操作中超压和泄漏造成的爆炸事故，因泄漏严重、违章进入釜内作业造成的中毒事故等。触媒中毒、冷管失效也是常见的反应器事故形式。

　　（1）固有危险性

　　①物料：化工反应设备中的物料大多属于危险化学品，如果物料属于自燃点和闪点较低的物质，一旦泄漏后，会与空气形成爆炸性混合物，遇到点火源（明火、火花、静电等），可能引起火灾爆炸，如果物料属于毒害品，一旦泄漏，可能造成人员中毒窒息。

　　②设备装置：反应器设计不合理、设备结构形状不连续、焊缝布置不当等，可能引起应力集中，材质选择不当，制造容器时焊接质量达不到要求，以及热处理不当等，可能使材料韧性降低。容器壳体受到腐蚀性介质的侵蚀，强度降低或安全附件缺失等，均有可能使容器在使用过程中发生爆炸。

　　（2）操作过程危险性

　　①反应失控引起火灾爆炸：许多化学反应，如氧化、氯化、硝化、聚合等，均为强放热反应，若反应失控或突遇停电、停水，造成反应热蓄积，反应釜内温度急剧升高、压力增大，超过其耐压能力，会导致容器破裂，不稳定的过热液体会引起二次爆炸（蒸汽爆炸），喷出的物料再迅速扩散，反应釜周围空间被可燃液体的雾滴或蒸汽笼罩，遇点火源还会发生三次爆炸（混合气体爆炸），导致反应失控的主要原因有反应热未能及时移出、反应物料没有均匀分散和操作失误等。

　　②反应容器中高压物料窜入低压系统引起爆炸：与反应容器相连的常压或低压设备，由于高压物料窜入，超过反应容器承压极限，从而发生物理性容器爆炸。

　　③水蒸气或水漏入反应容器发生事故：如果加热用的水蒸气、导热油或冷却用的水漏入反应釜、蒸留釜，可能与釜内的物料发生反应，分解放热，造成温度、压力急剧上升，物料冲出，发生火灾事故。

　　④蒸馏冷凝系统缺少冷却水发生爆炸：物料在蒸馏过程中，如果塔顶冷凝器冷却水中断，而釜内的物料仍在继续蒸馏循环，会造成系统由原来的常压或负压状态变成正压，超过设备的承受能力发生爆炸。

　　⑤容器受热引起爆炸事故：反应容器由于外部可燃物起火，或受到高温热源热辐射，引起容器内温度急剧上升，压力增大发生冲料或爆炸事故。

　　⑥物料进出容器操作不当引发事故：很多低闪点的甲类易燃液体通过液泵或抽真空的办法从管道进入反应釜、蒸馏釜，这些物料大多数属绝缘导电性较差，如果物料流速过快，会造成积聚的静电不能及时导除，发生燃烧爆炸事故。

　　3.反应器安全运行的基本要求

　　（1）必须有足够的反应容积，以保证设备具有一定的生产能力。保证物料在设备中有足够的停留时间，使反应物达到规定的转化率。

　　（2）有良好的传质性能，使反应物料之间或与催化剂之间达到良好的接触。

　　（3）适当的温度下进行。

　　（4）有足够的机械强度和耐腐蚀能力，并要求运行可靠，经济适用。

　　（5）在满足工艺条件的前提下，结构尽量合理，并具有进行原料混合和搅拌的性能，易加工。

　　（6）材料易得到，价格便宜。

　　（7）操作方便，易于安装、维护和检修。

　　二、换热设备

　　1.定义

　　在工业生产中，为了工艺流程的需要，往往需要进行各种不同方式的热量变换，如加热、冷却、蒸发和冷凝等，换热器就是用来实现上述热量交换与传递的设备。通过各种设备，以便使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足生产工艺的需要。换热器在化工生产中起着非常重要的作用，它对于装置的安稳长期运行和热能有效利用的经济性等方面都有很大的影响。

　　2.常见故障及预防措施

　　（1）管束故障

　　管束的腐蚀、磨损造成管束泄漏或者管束内结垢造成堵塞引起故障。为了提高传热效果，防止管束腐蚀或堵塞，采取了以下几种方法：

　　①对冷却水进行添加阻垢剂并定期清洗。

　　②保持管内流体流速稳定。如果流速增大，则导热系数变大，但磨损也会相应增大。

　　③选用耐腐蚀性材料（不锈钢、铜）或增加管束壁厚的方式。

　　④当管的端部磨损时，可在入口200mm长度内接入合成树脂等保护管束。

　　（2）振动造成的故障

　　造成振动的原因包括：由泵、压缩机的振动引起管束的振动；由旋转机械产生的脉动；流人管束的高速流体（高压水、蒸汽等）对管束的冲击。降低管束的振动常采用以下方法：

　　①尽量减少开停车次数。

　　②在流体的入口处，安装调整槽，减小管束的振动。

　　③减小挡板间距，使管束的振幅减小。

　　④尽量减小管束通过挡板的孔径。

　　考生们在复习时要结合自身学习方法和习惯去记忆和理解知识点，这样才能更好的备考学习。关注优路安全工程师，获取更多考试资讯和内容。