2024年化工作业证培训:流体输送设备的控制

发布时间:2023-12-23
来源:特种作业培训考证网
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  《安全生产法》第二十六条规定:高危企业从业人员应当接受安全生产教育和培训,掌握本职工作所需的安全生产知识,提高安全生产技能,增强事故预防和应急处理能力。根据《生产经营单位安全培训规定》(原国家安全生产监督管理总局令第3号)第十三条规定“生产经营单位新上岗的从业人员,岗前安全培训时间不得少于24学时。煤矿、非煤矿山、危险化学品、烟花爆竹、金属冶炼等生产经营单位新上岗的从业人员安全培训时间不得少于72学时,每年再培训的时间不得少于20学时。”

  《危险货物分类和品名编号》(GB6944)规定,危险货物是指具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等危险特性,在运输、储存、生产、经营、使用和处置中,容易造成人身伤亡、财产损毁或环境污染而需要特别防护的物质和物品。

  一、考证类别

  (一)危险化学品经营单位主要负责人;

  (二)危险化学品经营单位安全生产管理人员。

  二、考证要求

  (一)初训:未取得《安全生产知识和管理能力考核合格证》的危险化学品生产、经营单位的主要负责人和安全管理人员。

  (二)换证:已取得《安全生产知识和管理能力考核合格证》,且证书有效期已到期的持证人员。

  危险化学品安全作业:指从事危险化工工艺过程操作及化工自动化控制仪表安装、维修、维护的作业。

  1、光气及光气化工艺作业:

  2、氯碱电解工艺作业:

  3、氯化工艺作业:

  4、硝化工艺作业:

  5、合成氨工艺作业:

  6、裂解(裂化)工艺作业::

  7、氟化工艺作业:

  8、加氢工艺作业:

  9、重氮化工艺作业:

  10、氧化工艺作业:

  11、过氧化工艺作业:

  12、胺基化工艺作业:

  13、磺化工艺作业:

  14、聚合工艺作业:

  15、烷基化工艺作业:

  16、新型煤化工工艺作业:

  17、电石生产工艺作业:

  18、偶氮化工艺作业:

  19、化工自动化控制仪表作业:

  20、危险化学品仓储作业:

  为落实国家安全政策法规的要求,切实提高高危行业从业人员安全技能,强化人员的安全意识,全面提升企业安全生产管理水平,有关事项安排如下:

  培训对象

  危险化学品生产经营单位从业人员(含新员工、继续教育员工,班组长)。危险化学品生产经营单位从业人员是指危化品管理人员,包括厂长经理、生产厂长经理、仓库保管人员。危险化学品生产一线员工(危化品操作工)、危化品采购人员等。


  流体输送设备的控制

  在化工生产过程中,各种物料大多是在连续流动状态下进行传热,或进行传质和化学反应。输送的物料流和能量流称为流体。流体通常有液体和气体之分,有时固体物料也通过流态形式在管道中输送。流体输送的过程实质是一个动量传递的过程,流体在管道内流动,从泵或是压缩机等输送设备获得能量,以克服流动阻力。用于输送流体和提高流体压头的机械设备统称为流体输送设备。其中输送液体和提高其压头的机械称为泵,而输送气体并提高其压头的机械称为压缩机。

  (一)离心泵的控制

  离心泵是最常见的液体输送设备。它主要是由叶轮和机壳组成,叶轮在原动机带动下作高速旋转运动。离心泵的出口压头由旋转叶轮作用于液体而产生离心力,转速越高,离心力越大,压头也越高;因离心泵的叶轮与机壳之间存在有空隙,所以当泵的出口阀完全关闭时,液体将在泵体内循环,泵的排量为零,压头接近最高值。此时对泵所做的功被转化为热能而散发,同时也使泵内液体温度升高。所以,离心泵不宜长时间关闭出口阀。随着排量逐渐增大,泵所能提供的压头慢慢下降。

  离心泵流量控制的目的是要将泵的排出流量恒定于某一给定的数值上。离心泵的流量控制主要有三种方法。

  1.直接节流法

  即直接改变节流阀的开度,从而改变控制阀两端节流损失压头h,造成管路特性变化,以达到控制目的。图2-1表示了这种控制方案和泵系统工作点的移动情况。在一定转速下,离心泵的排出流量Q与泵产生的压头H有一定的对应关系。在不同流量下,泵所能提供的压头是不同的,曲线A称为泵的流量特性曲线。泵提供的压头必须与管路上的阻力相平衡才能进行操作。克服管路阻力所需压头大小随流量的增加而增加,如曲线1所示。曲线1称为管路特性曲线。曲线A与曲线1的交点C₁即为进行操作的工作点。此时泵所产生的压头正好用来克服管路的阻力,C₁点对应的流量Q₁即为泵的实际出口流量。

  当控制阀开启度发生变化时,由于转数是恒定的,所以泵的特性没有变化,即图2-1(a)中的曲线A没有变化。但管路上的阻力却发生了变化,即管路特性曲线不再是曲线1,随着控制阀的关小,可能变为曲线2或曲线3了。工作点就由C₁移向C₂或C₃,出口流量也由Q改变为Q₂或Q₃。以上就是通过控制泵的出口阀开启度来改变排出流量的基本原理。

  采用本方案时,要注意控制阀一般应该安装在泵的出口管线上,而不应该安装在泵的吸入管线上(特殊情况除外)。若阀装在泵的吸入管道上,由于控制阀两端节流捌失压头的存在,使泵的入口压力比无阀时要低,从而可能使流体部分气化。造成泵的出口压力降低,排量下降,甚至使排量等于零,这种现象叫做“气缚”;或者所夹带的部分气化产生的气体到排出端后,因受到压缩会重新凝聚成液体,对泵内机件产生冲击,情况严重时会损坏叶轮和机壳,这种现象叫做“气蚀”。控制阀一般宜装在检测元件(如孔板)的下游,这样将对保证测量精度有好处。此外,控制阀两端的压差h,随阀开度的变化而变化。开度增大,流量增加,但hv,反而减小。

  采用直接节流法的方案简单可行,是应用最为广泛的方案。但是,此方案总的机械效率较低,特别是控制阀开度较小时,阀上压降较大,对于大功率的泵,损耗的功率相当大,因此是不经济的。

  2.控制泵的转速

  这种控制方案以改变泵的特性曲线,移动工作点,来达到控制流量的目的。图2-2表示这种控制方案及泵特性变化改变工作点的情况。当泵的转速改变时,泵的流量特性曲线会发生改变。图2-2(a)中曲线1、2、3表示转速分别为n₁、n₂、n₃时的流量特性,且有n₁>n₂>n₃。在同样的流量情况下,泵的转速提高会使压头H增加。在一定的管路特性曲线B的情况下,减小泵的转速,会使工作点由C,移向C₂或C₃,流量相应也由Q₁减少到Q₂或Q₃。

  这种方案从能量消耗的角度来衡量最为经济,机械效率较高。但调速机构一般较复杂,多用在蒸汽透平驱动离心泵的场合,此时仅需控制蒸汽量即可控制转速。

  3.旁路法

  改变旁路回流量的控制方案是在泵的出口与人口之间加一旁路管道,让一部分排出量重新回到泵的人口。这种控制方式实质也是改变管路特性来达到控制流量的目的。当旁路控制阀开度增大时,离心泵的整个出口阻力下降,排量增加,但与此同时,回流量也随之增大,最终导致送往管路系统的实际排量减少。

  显然,采用这种控制方式必然有一部分能量损耗在旁路管路和阀上,所以,机械效率也是较低的。但它具有可采用小口径控制阀的优点,因此在实际生产过程中仍有一定的应用。

  (二)往复泵的控制

  往复泵是常见的流体输送设备,大多用于流量较小、压头要求较高的场合,它是利用活塞在汽缸中往复活动来输送流体的。

  往复泵提供的理论流量(Qm,单位为m3/h)可按下式计算

  Qm = 60nFs

  式中:    n——每分钟的往复次数;

  F——汽缸的截面积,m2;

  s——活塞冲程,m。

  从上式可以看出,影响往复泵出口流量变化的有n、F、s三个参数,通过改变n、F、s三个参数来控制流量。常用的流量控制方案有三种。

  1.改变原动机的转速

  这种方案适用于以蒸汽机或汽轮机作为原动机的场合,此时,可借助于改变蒸汽流量的方法方便地控制转速,进而控制往复泵的出口流量,加图2-4所示。当用电动机作原动机时,由于调速机构较复杂,故很少采用。

  2.改变往复泵的冲程

  在多数情况下,这种方法调节冲程机构较复杂,且有一定难度,只有在一些计量泵等特殊往复泵上才考虑采用。计量泵常用改变冲程来进行流量控制。冲程的调整可在停泵时进行,也有在运转状态下进行的。

  3.控制泵的出口旁路

  如图2-5所示,用改变旁路阀开度的方法来控制实际排出量。这种方案由于高压流体的部分能量要白白消耗在旁路上,故经济性较差。

  往复泵的出口管道上不允许安装控制阀,这是因为往复泵活塞每往返一次,总有一定体积的流体排出。当在出口管线上节流时,压头H会大幅度增加。往复泵的压头与流量之间的特性曲线大体如图2-6所示。从图中可以看出,在一定的转速下,随着流量的减少压头急剧增加,因此,企图用改变出口管道阻力既达不到控制流量的目的,又极易导致泵体损坏。

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