煤化工分析取样及典型取样方法设计.pdf

2015,25(5)
张国冀煤化工分析取样及典型取样方法设计
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煤化工分析取样及典型取样方法设计
张国冀”惠生工程(中国)有限公司上海201210
摘要本文阐述了分析取样是所有分析检测工作开展前必须进行的重要环节,明确分析取样必须遵循的
原则及注意的安全事项,对分析取样方法和取样系统设计给出具体的实践性指导。文章结合具体的工程设计实
例,阐述了煤化工分析取样要达到安全、有效、准确所需的技术措施,并以详实的图示介绍了相关工程设计中
的典型分析取样系统的设计
关键词煤化工取样方法设计
化工生产控制及质量检验过程中,常采用化程中,各有其不同的要求,但作为共性的方面可
学分析方法。但凡进行化学分析检测,首先要完以进行归纳和总结。
成分析取样。
(1)保护皮肤和眼睛,防止酸碱性物质对眼
在取样工作前,必须按安全规程所要求的事睛造成灼伤,防止样品对皮肤造成灼伤、冻伤。
项做好充分的防护准备。取样时,既要求所使用取样人员在进入化工装置进行取样工作时,必须
的方法科学、准确,又要求取样操作人员注意安穿防护服带护目镜,熟悉安全沐浴和洗眼器的位
全,遵守规则以有效防止事故发生。对不同性质置及使用方法,知道刺激物溅入眼内应当采用的
的具体物料,应配合相应的安全措施和取样方法,处理措施。取样时要谨慎操作,防止物料冲溅造
熟悉所取样品的安全特性、取样地点环境和分析成伤害。
检测项目。
(2)保护呼吸道,佩带防毒面具或空气呼吸
2002年5月1日颂布实施《中华人民共和国器,站在取样点的上风方向处取样;分析取样点
职业病防治法》,并于2011年12月31日修正施设在合适的高度,取样阀便于操作,周围要有足
行;2002年11月1日颁布实施《中华人民共和国够的安全活动空间:气体样品的取样高度约在
安全生产法》,2014年12月1日修改施行。这些1.2m左右;液体样品的取样高度约在0.5m处;
法令严格规定了生产经营单位应当具备相关的安取特殊样品时要求有人员现场监护
全生产、职业病防治条件,不具备安全生产条件
(3)防止火灾事故,对可燃样品取样中的排
的,不得从事生产经营活动;必须采取预防、控放,需安装相应的管路进行收集处理或燃烧后高
制和消除职业病危害,保护劳动者身体健康及其点放空。摩擦产生的静电不容忽视,取样人员应
相关权益。工业企业的设计、建设及生产运营都穿工作服和软底鞋。取样设施的活动连接处,避
要严格遵守《工业企业设计卫生标准》CBZ1
免使用螺纹形式,使用密闭性能好的快速插拔或
2010及《工作场所有害因素职业接触限值》GBZ2索扣方式的连接件。气体和液体输送用快速接头
2007的相关要求。这是对广大生产一线职工的见图1和图2。
身体健康及工作场所环境的保护,因此对工程设
计人员的设计工作质量提出了更高的要求。
取样注意事项
图1气体输送用快速接头
化工厂生产中,经常要进行分析取样操作,
但时常发生一些因设计、安装、操作或防护不当
而造成的人身伤害,甚至发生更为严重的安全事
故。依据物质的不同性质和特定场所;在取样过
图2液体输送用快速接头
张国冀:高级工程师。1991毕业于华中工学院汉口分院应用化学专业。现从事化学分析设计工作。联系电话:(021)20306751
E-mail:zhangguoji@wison.como
CHEMICAL ENGNEERING DESIGN
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2取样方法的重要性
求,使用口径为DN40取样管采用插入方式取样
分析取样系统设计时,在磨煤机出口的溜管上开
取样的方法是否科学有效,对于分析结果的DN40的孔口,并安装带颈对焊法兰及法兰盖,规
准确与否起到至关重要的作用。取样操作正确与格为 ASMIE B16.5150LB1-1/2" WN RF Sch40。
否,决定抽检样品是否有代表性,也决定样品检孔口不宜过大,否则采样时会有大量煤粉夹带出
测结果的准确性。在国外某复混肥项目投料试车来而污染工作环境,或使煤粉取样管容易滑落进
时,由于业主的分析人员在对复混肥产品取样时,人工艺管道内引发事故。取样接口设计见图4;配
未能严格按照分析手册中的取样要求进行操作,套使用的煤粉采样管见图5。这种规格样式加工简
而只是简单地在成品仓库抓取少量样品,使得分便,比DL/T467-2004标准中规定的采样管样式
析检测结果不是偏高就是偏低,根据这样的数据要简单且安全实用。
工艺操作人员也不知该如何调节生产工艺参数,
因为这样的检测结果与实际加料操作不相符合。
在被要求重新按分析操作手册中的方法:多点采
煤粉取样口(DN40)
样,二分法选样后,分析结果立刻反映了真实的
生产状况。由此可见,若分析取样方法不科学、
不正确,其后所有的工作都是做无用功,甚至耽
误生产、造成损失;先进的分析仪器也会形同高
堞粉溜管
档的摆设。
图4煤粉取样口安装(磨煤及干燥工序
3取样系统的设计形式
直径40mm,厚4mm碳钢板
单位:mm
对于分析取样的方式,在以前的工程设计中,
采样装置的形式多为在工艺物料管线上安一个阀
这样的简单形式。典型的液体取样方式见图3。
固定棍:长20mm,直径6mm
Φ40X3碳钢管材
工艺物料管道
固定钢棍:长20mm,直径6rm
剖视
图5煤粉取样管
取样阀
3.2CO变换工序
盛装容器
变换工序的分析取样点往往是高温高压的
如在温度约450℃、压力3.9MPa(G)的苛刻条件
图3简单取样形式
下,必须采取措施对样品流进行减温减压处理。
这种形式的缺点是:样品易受污染、挥发性
如果仅采用加装取样冷却器,用针型截止阀进行
有害气体会溢出、产生的废料要人工收集、采样破压,这种常用的方法在南方气温较高的地区是
人员不安全。长期操作后,在阀门损坏时无法及有效的,且其它条件相对显得次要;但在北方地
区,加装冷却器后,常常因为样品气流中含有大
时更换,滴漏的物料会污染生产环境。
现在的分析取样系统设计,在其内容和形式量水分,气温在0℃以下时,取样管路结冰堵塞而
上都发生了重大的变化,其内容拓展、形式复杂。
无法再次取样。某些化工厂的变换工序因此有意
将取样阀不完全关闭,整个冬季长期处于微开启
下面结合近年来在煤化工项目工程设计中的实例
状态,但因系统压力大,仍有大量的气体喷射出
阐述其典型的取样方法及设计形式。
来造成浪费,而且H2、CO的外泄使生产环境中增
3.1磨煤及干燥工序
加了不安全因素。
在磨煤及干燥工序中,要对温度为110℃的煤
因此对变换工序的取样系统要加装蒸汽拌热、
粉取样,分析取样点按水利电力部标准《电站磨低压氮气吹扫管路,在取样完毕后通入氮气,完
煤机及制粉系统性能试验》DL/T467-2004的要全去除管路中的水分,防止堵塞取样管道,CO变