2024年化工作業證培訓：流體輸送設備的控制
時間：2023-12-29關注：
《安全生產法》第二十六條規定：高危企業從業人員應當接受安全生產教育和培訓，掌握本職工作所需的安全生產知識，提高安全生產技能，增強事故預防和應急處理能力。根據《生產經營單位安全培訓規定》（原國家安全生產監督管理總局令第3號）第十三條規定“生產經營單位新上崗的從業人員，崗前安全培訓時間不得少于24學時。煤礦、非煤礦山、危險化學品、煙花爆竹、金屬冶煉等生產經營單位新上崗的從業人員安全培訓時間不得少于72學時，每年再培訓的時間不得少于20學時。”
《危險貨物分類和品名編號》（GB6944）規定，危險貨物是指具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蝕、放射性等危險特性，在運輸、儲存、生產、經營、使用和處置中，容易造成人身傷亡、財產損毀或環境污染而需要特別防護的物質和物品。
一、考證類別
（一）危險化學品經營單位主要負責人；
（二）危險化學品經營單位安全生產管理人員。
二、考證要求
（一）初訓：未取得《安全生產知識和管理能力考核合格證》的危險化學品生產、經營單位的主要負責人和安全管理人員。
（二）換證：已取得《安全生產知識和管理能力考核合格證》，且證書有效期已到期的持證人員。
危險化學品安全作業：指從事危險化工工藝過程操作及化工自動化控制儀表安裝、維修、維護的作業。
1、光氣及光氣化工藝作業：
2、氯堿電解工藝作業：
3、氯化工藝作業：
4、硝化工藝作業：
5、合成氨工藝作業：
6、裂解（裂化）工藝作業：：
7、氟化工藝作業：
8、加氫工藝作業：
9、重氮化工藝作業：
10、氧化工藝作業：
11、過氧化工藝作業：
12、胺基化工藝作業：
13、磺化工藝作業：
14、聚合工藝作業：
15、烷基化工藝作業：
16、新型煤化工工藝作業：
17、電石生產工藝作業：
18、偶氮化工藝作業：
19、化工自動化控制儀表作業：
20、危險化學品倉儲作業：
為落實國家安全政策法規的要求，切實提高高危行業從業人員安全技能，強化人員的安全意識，全面提升企業安全生產管理水平，有關事項安排如下：
培訓對象
危險化學品生產經營單位從業人員（含新員工、繼續教育員工，班組長）。危險化學品生產經營單位從業人員是指危化品管理人員，包括廠長經理、生產廠長經理、倉庫保管人員。危險化學品生產一線員工（危化品操作工）、危化品采購人員等。
流體輸送設備的控制
在化工生產過程中，各種物料大多是在連續流動狀態下進行傳熱，或進行傳質和化學反應。輸送的物料流和能量流稱為流體。流體通常有液體和氣體之分，有時固體物料也通過流態形式在管道中輸送。流體輸送的過程實質是一個動量傳遞的過程，流體在管道內流動，從泵或是壓縮機等輸送設備獲得能量，以克服流動阻力。用于輸送流體和提高流體壓頭的機械設備統稱為流體輸送設備。其中輸送液體和提高其壓頭的機械稱為泵，而輸送氣體并提高其壓頭的機械稱為壓縮機。
(一)離心泵的控制
離心泵是最常見的液體輸送設備。它主要是由葉輪和機殼組成，葉輪在原動機帶動下作高速旋轉運動。離心泵的出口壓頭由旋轉葉輪作用于液體而產生離心力，轉速越高，離心力越大，壓頭也越高；因離心泵的葉輪與機殼之間存在有空隙，所以當泵的出口閥完全關閉時，液體將在泵體內循環，泵的排量為零，壓頭接近最高值。此時對泵所做的功被轉化為熱能而散發，同時也使泵內液體溫度升高。所以，離心泵不宜長時間關閉出口閥。隨著排量逐漸增大，泵所能提供的壓頭慢慢下降。
離心泵流量控制的目的是要將泵的排出流量恒定于某一給定的數值上。離心泵的流量控制主要有三種方法。
1.直接節流法
即直接改變節流閥的開度，從而改變控制閥兩端節流損失壓頭h,造成管路特性變化，以達到控制目的。圖2-1表示了這種控制方案和泵系統工作點的移動情況。在一定轉速下，離心泵的排出流量Q與泵產生的壓頭H有一定的對應關系。在不同流量下，泵所能提供的壓頭是不同的，曲線A稱為泵的流量特性曲線。泵提供的壓頭必須與管路上的阻力相平衡才能進行操作。克服管路阻力所需壓頭大小隨流量的增加而增加，如曲線1所示。曲線1稱為管路特性曲線。曲線A與曲線1的交點C₁即為進行操作的工作點。此時泵所產生的壓頭正好用來克服管路的阻力，C₁點對應的流量Q₁即為泵的實際出口流量。
當控制閥開啟度發生變化時，由于轉數是恒定的，所以泵的特性沒有變化，即圖2-1(a)中的曲線A沒有變化。但管路上的阻力卻發生了變化，即管路特性曲線不再是曲線1,隨著控制閥的關小，可能變為曲線2或曲線3了。工作點就由C₁移向C₂或C₃,出口流量也由Q改變為Q₂或Q₃。以上就是通過控制泵的出口閥開啟度來改變排出流量的基本原理。
采用本方案時，要注意控制閥一般應該安裝在泵的出口管線上，而不應該安裝在泵的吸入管線上(特殊情況除外)。若閥裝在泵的吸入管道上，由于控制閥兩端節流捌失壓頭的存在，使泵的入口壓力比無閥時要低，從而可能使流體部分氣化。造成泵的出口壓力降低，排量下降，甚至使排量等于零，這種現象叫做“氣縛”;或者所夾帶的部分氣化產生的氣體到排出端后，因受到壓縮會重新凝聚成液體，對泵內機件產生沖擊，情況嚴重時會損壞葉輪和機殼，這種現象叫做“氣蝕”。控制閥一般宜裝在檢測元件(如孔板)的下游，這樣將對保證測量精度有好處。此外，控制閥兩端的壓差h,隨閥開度的變化而變化。開度增大，流量增加，但hv,反而減小。
采用直接節流法的方案簡單可行，是應用最為廣泛的方案。但是，此方案總的機械效率較低，特別是控制閥開度較小時，閥上壓降較大，對于大功率的泵，損耗的功率相當大，因此是不經濟的。
2.控制泵的轉速
這種控制方案以改變泵的特性曲線，移動工作點，來達到控制流量的目的。圖2-2表示這種控制方案及泵特性變化改變工作點的情況。當泵的轉速改變時，泵的流量特性曲線會發生改變。圖2-2(a)中曲線1、2、3表示轉速分別為n₁、n₂、n₃時的流量特性，且有n₁>n₂>n₃。在同樣的流量情況下，泵的轉速提高會使壓頭H增加。在一定的管路特性曲線B的情況下，減小泵的轉速，會使工作點由C,移向C₂或C₃,流量相應也由Q₁減少到Q₂或Q₃。
這種方案從能量消耗的角度來衡量最為經濟，機械效率較高。但調速機構一般較復雜，多用在蒸汽透平驅動離心泵的場合，此時僅需控制蒸汽量即可控制轉速。
3.旁路法
改變旁路回流量的控制方案是在泵的出口與人口之間加一旁路管道，讓一部分排出量重新回到泵的人口。這種控制方式實質也是改變管路特性來達到控制流量的目的。當旁路控制閥開度增大時，離心泵的整個出口阻力下降，排量增加，但與此同時，回流量也隨之增大，最終導致送往管路系統的實際排量減少。
顯然，采用這種控制方式必然有一部分能量損耗在旁路管路和閥上，所以，機械效率也是較低的。但它具有可采用小口徑控制閥的優點，因此在實際生產過程中仍有一定的應用。
(二)往復泵的控制
往復泵是常見的流體輸送設備，大多用于流量較小、壓頭要求較高的場合，它是利用活塞在汽缸中往復活動來輸送流體的。
往復泵提供的理論流量(Qm,單位為m3/h)可按下式計算
Qm = 60nFs
式中： n——每分鐘的往復次數；
F——汽缸的截面積，m2;
s——活塞沖程，m。
從上式可以看出，影響往復泵出口流量變化的有n、F、s三個參數，通過改變n、F、s三個參數來控制流量。常用的流量控制方案有三種。
1.改變原動機的轉速
這種方案適用于以蒸汽機或汽輪機作為原動機的場合，此時，可借助于改變蒸汽流量的方法方便地控制轉速，進而控制往復泵的出口流量，加圖2-4所示。當用電動機作原動機時，由于調速機構較復雜，故很少采用。
2.改變往復泵的沖程
在多數情況下，這種方法調節沖程機構較復雜，且有一定難度，只有在一些計量泵等特殊往復泵上才考慮采用。計量泵常用改變沖程來進行流量控制。沖程的調整可在停泵時進行，也有在運轉狀態下進行的。
3.控制泵的出口旁路
如圖2-5所示，用改變旁路閥開度的方法來控制實際排出量。這種方案由于高壓流體的部分能量要白白消耗在旁路上，故經濟性較差。
往復泵的出口管道上不允許安裝控制閥，這是因為往復泵活塞每往返一次，總有一定體積的流體排出。當在出口管線上節流時，壓頭H會大幅度增加。往復泵的壓頭與流量之間的特性曲線大體如圖2-6所示。從圖中可以看出，在一定的轉速下，隨著流量的減少壓頭急劇增加，因此，企圖用改變出口管道阻力既達不到控制流量的目的，又極易導致泵體損壞。
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