10万吨树脂厂防腐蚀安全设计毕业设计.docx
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10万吨树脂厂防腐蚀安全设计毕业设计
毕业设计（论文）
焦作100kt树脂厂防腐蚀安全设计
TheSafetyDesignof100,000tonsofanti-corrosionresinfactoryAreaofJiaoZuo
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
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所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
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年月日
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涉密论文按学校规定处理。
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日期：
年月日
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注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
2）原创性声明
3）中文摘要（300字左右）、关键词
4）外文摘要、关键词
5）目次页（附件不统一编入）
6）论文主体部分：
引言（或绪论）、正文、结论
7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
3）其它
指导教师评阅书
指导教师评价：
一、撰写（设计）过程
1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神
□优□良□中□及格□不及格
2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度
□优□良□中□及格□不及格
3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力
□优□良□中□及格□不及格
4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性
□优□良□中□及格□不及格
5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
指导教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
评阅教师评阅书
评阅教师评价：
一、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
建议成绩：
□优□良□中□及格□不及格
（在所选等级前的□内画“√”）
评阅教师：
（签名）单位：
（盖章）
年月日
教研室（或答辩小组）及教学系意见
教研室（或答辩小组）评价：
一、答辩过程
1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况
□优□良□中□及格□不及格
2、对答辩问题的反应、理解、表达情况
□优□良□中□及格□不及格
3、学生答辩过程中的精神状态
□优□良□中□及格□不及格
二、论文（设计）质量
1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？
□优□良□中□及格□不及格
2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？
□优□良□中□及格□不及格
三、论文（设计）水平
1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义
□优□良□中□及格□不及格
2、论文的观念是否有新意？
设计是否有创意？
□优□良□中□及格□不及格
3、论文（设计说明书）所体现的整体水平
□优□良□中□及格□不及格
评定成绩：
□优□良□中□及格□不及格
教研室主任（或答辩小组组长）：
（签名）
年月日
教学系意见：
系主任：
（签名）
年月日
摘要
树脂厂总平面安全设计的思想就是要保证树脂厂的选址、平面布置在满足生产任务的同时，要尽可能避免导致树脂厂出事故和造成人员损伤。
本设计是从考查焦作市武陟县的地形、地质、气象数据等情况，确定该树脂厂的具体位置，并对其腐蚀状况进行安全设计。
设计的内容主要包括：
厂区建筑平面布置图；盐酸车间立面、平面布置图；腐蚀介质分析、最大腐蚀量计算；厂区道路防腐蚀设计；厂区绿化设计；防腐蚀材料的选定等。
此外，在安全设计的基础上撰写了焦作树脂厂防腐蚀的安全设计说明书技术经济分析。
关键词：
盐酸车间，设备防腐，建筑物防腐，防腐材料，安全设计
Abstract
Theconceptionofresinmasterplansafetydesigningistoensurethattheresinfactorysiteandthelayoutneedtomeettheproductiontask,andatthesametimeitneedtoavoidcausingtheaccidentandinjurytopeopleassoonaspossible.
ThedesignisfromtheexaminationofWuzhicountryofJiaozuoCityterrain,geologicalandmeteorologicaldate,etc,todeterminethespecificlocationoftheterminal,andtheresintankareaforsafetydesign.
Designcontentmainlyincludes:
theplantconstructionlayout;Hydrochloricacidworkshopfacade,layout;Analysisofcorrosivemedium,themaximumcorrosionquantitycalculation;Factoryanti-corrosionroaddesign;Campusvirescecedesign;Selectionofanticorrosionmaterials,etc.Inaddition,onthebasisofthesafetydesignwrotejiaozuoanti-corrosionresinfactorysafetydesignspecificationstechnicalandeconomicanalysis.
Keywords:
HydrochloricacidplantEquipmentcorrosionBuildinganti-corrosionAnti-corrosionmaterialSafetydesign
第一章设计概述
1.1引言
1.1.1项目来源
受焦作市发展和改革委员会的委托，依据查询的相关资料并结合焦作市发改委提供的相关要求和资料，对焦作100kt树脂厂——进行盐酸车间设备、建筑物防腐蚀安全设计。
1.1.2设计目的
针对一个年产量为10万吨的焦作树脂厂盐酸生产车间进行设备建筑物的防腐蚀安全设计，分析危险物的危险性并应该采取的相关安全措施。
1.2工程概况
1.2.1焦作地区交通及气候条件
焦作市武陟县具体地址附图1焦作市武陟县具体地址总图所示
该区域温度：
历年最高温度23.8℃，最低温度—4.6℃，平均气温14.2℃；极端最高温度42.5℃，极端最低温度-15.1℃。
如表1-12002-2014年气压数据资料表1-22002-2014年气温数据资料
表1-12002-2014年气压数据资料
历年平均气压
100.996KPa
历年最高气压
102.0KPa每年1月份
历年最低气压
99.59KPa每年6月份
表1-22002-2014年气温数据资料
月份
气
温℃
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
最高气温
5.8
7.8
14.2
21.3
27.4
32.0
32.1
30.8
26.3
21.3
14.0
7.6
平均气温
-0.1
2.0
7.9
15.1
21.1
25.9
27.1
25.8
20.7
15.0
7.9
1.8
最低气温
-4.6
-2.5
2.6
9.1
14.6
19.8
23.8
21.7
16.6
9.9
3.1
-2.8
历年极端最高气温
42.5℃
历年极端最低气温
-15.1℃
该区域降水量：
水资源比较丰富，水质优良，年平均可利用总量5.5亿立方米，全县历年最高降水量1180毫米，最低降水量318毫米，平均降水量707毫米。
表1-32002-2014年降水量数据资料
月份
降
水量
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
平均月降水量
（mm）
8.6
12.5
26.8
53.7
42.9
68.0
154.4
119.3
71.0
43.8
30.5
9.5
历年平均降水量
707mm
历年最高降水量
1180mm2002年7月份降水持续5天强度为大暴雨
历年最低降水量
318mm2005年1月份降水持续13天强度为中雨
该区相对湿度：
历年平均相对湿度为62%。
该区域风向：
全年主导风向为西南风，年频率为28%；次主导风向为东北风，年频率为27%；年平均风速2.9m/s，瞬时最大风速为28m/s。
该区年平均日照时数：
2300-2400小时。
该区抗震裂度：
7度。
该区平均海拔高度：
230米。
1.2.2厂区地貌特征
该地块地势平坦，属于黄河冲积区，多为荒地、薄田，且远离居民区。
平均
海拔高度为230m，高差为0.2m左右,西南部较低，东北部较高。
厂址地处黄河东北方向，周围皆为第四系覆盖,厚度很大，在千米以上，地面为黄河漫滩冲积层。
第四系下伏基岩属侏罗系。
据原工程地质勘察报告：
地质属黄河冲积土，表层以粘土为主，深层以细砂、粉砂为主，抗震裂度为7度设防区。
1.2.3车间总体安全设计
1）盐酸车间方位
盐酸车间是将电解车间电解出来并且经过处理的氯气和氢气，导入车间生产工序，最终合成盐酸成品。
为方便生产，盐酸生产车间布置在电解车间周围。
其成品要出厂，靠近出厂区大门一侧，因此，盐酸生产车间设在电解车间的东侧。
2）盐酸车间安全距离
主要参照《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）满足企业各厂房建筑物之间的防火间距，并结合企业内具体建筑物情况，设定盐酸车间安全间距。
对盐酸车间的安全间距设计如下：
①电解车间与氯氢合成车间、液氯工段的安全间距为100米。
②液氯库房与电解车间的安全间距为100米，与科研所的安全间距为90米。
③锅炉房与最近的氯氢合成车间的距离为180米。
④液氯罐组与最近的建筑物距离都为180米。
1.2.4盐酸车间与其他建筑物防火距离的确定
见表1-4车间与其他建筑物防火间距（m）
表1-4车间与其他建筑物防火间距（m）
名称
与盐酸生产车间的距离（m）
电解车间
100
重要厂房建筑
＞50
配电站
75
明火、散发火花地点
100
厂内道路路边
主要
20
次要
10
盐酸车间具体方位参看详见附图2焦作100kt树脂厂建筑平面布置总图
第二章盐酸的生产流程
2.1盐酸的生产流程
盐酸及氯化氢合成工段处于盐酸生产车间。
盐酸及氯化氢合成工段的生产流程如下：
燃烧合成----冷却----水吸收----商品盐酸
见附图3盐酸车间的立面图
图2-1盐酸车间工艺流程图如下：
图2-1盐酸车间生产工艺流程图
本工段的任务是将来自氢处理，纯度大于98%、含氧小于2%的合格氢气，与来自氢处理，纯度大于95%、含氢小于0.4%的的氯气，在合成炉内燃烧合成为氯化氢，经冷却至常温后，用水吸收制成31%的商品盐酸。
2.2氯气的性质
如表2-1氯气的性质所示
表2-1氯气的性质
物品
危险类别
性质
氯气
有毒
黄绿色，有强烈刺激臭味的气体，液化后为黄绿色透明液体
液氯
A级剧毒
沸点-34.5℃，易于压缩气化，气体相对密度为2.48（比空气重许多），液体密度为1468㎏/
（重于水），易溶于水、烧碱，与水反应生成了盐酸和次氯酸
火灾危险性为乙类，本身在空气中不燃，但可助燃，一般可燃物大部分能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸气都能与氯气形成爆炸性混合物。
对金属和非金属都有腐蚀作用，能与氨、燃料气、氢气等猛烈反应形成爆炸性混合物；氯气能与金属铜、钠,镁,铝,铁等几乎所有的金属发生反应,并且生成的为最高价的金属氯化物。
2Fe+3Cl2==点燃==2FeCl3（棕色烟）
Cu+Cl2==点燃==CuCl2（棕黄色的烟）
2Na+Cl2==点燃==2NaCl（白烟）
Mg+Cl2==点燃==MgCl2
2Al+3Cl2==点燃==2AlCl3
Zn+Cl2==点燃==ZnCl2
液氯属Ⅱ级剧毒物质，车间空气中的最高容许浓度为1㎎/m3主要从呼吸道进入人体，主要损害呼吸和神经系统，对眼、呼吸道黏膜有刺激作用，吸入高浓度时可发生电击样死亡，皮肤接触液氯或高浓度氯可造成灼伤或急性皮炎。
2.3盐酸的性质
如表2-2盐酸的性质所示
表2-2盐酸的性质
物品
危险类别
性质
盐酸
酸性腐蚀品
无色透明，工业品为微黄色发烟液体，强酸性，强腐蚀性，与活性金属粉末放出氢气，遇氰化物反应放出氰化氢剧毒气体，遇碱中和反应放热。
氯化氢
Ⅲ级毒物、不燃气体
氯化氢气体无色，有刺激性气味，相对于空气的密度为1.27（比空气重），易溶于水形成盐酸。
车间最高容许浓度为15㎎/
对眼和呼吸道黏膜有强烈刺激作用,吸入可导致急性中毒,误服可引起消化道灼伤,眼和皮肤接触可灼。
2.4氢气的性质
氢气的危险性类别属第2.1类。
氢气火灾危险性为甲类，极易燃烧爆炸，与氟、氯能引起剧烈反应（见表2-3氢气的化学性质）
表2-3氢气的化学性质
氢气
化学性质
引燃温度
400℃；
最小点火能
0.019mJ;
爆炸上限
74.1%
爆炸下限
4.1%
最大爆炸压力
0.720MPa
氢气分子量很小，运动速度快，粘度小，扩散性和渗透性强，极易泄漏且不易察觉。
氢气的快速扩散性决定其具有很高的导热性---热传导率较空气大6倍，火焰温度高达2000℃，传播速度快。
氢气因其密度小而易于积聚在设备或建筑物顶部，如与空气形成爆炸性混合气体，遇明火或高温发生火灾爆炸。
纯氢气燃烧火焰为无色透明，由于视觉原因，容易造成烧伤。
第三章厂区的主要危险因素及防范措施
3.1厂区的危险有害因素分析
厂区的危险有害因素包括地震、雷击、洪水、高气温、低气温等自然有害因素，还包括火灾、爆炸、电气伤害、静电、机械伤害、高空坠落等生产过程中的危险有害因素。
火灾、爆炸是厂区最大的危险有害因素。
3.1.1厂区的自然有害因素
1.地震
根据河南省地震局资料，中牟地区历史上未发生过大的地震，地震烈度为8度。
油库所在地的地质条件简单，不属于土崩、断层、滑坡、沼泽、流沙及泥石流的地区和地下矿藏开采后有可能塌陷的地区。
2.雷击
焦作地处河南中部，夏季多雷雨，厂区有充满易燃易爆介质的高大储罐、罐顶呼吸阀和金属的管道、设备以及供配电设备设施等，有可能遭受雷电袭击破坏，甚至引起火灾爆炸，伤害人身。
为避免雷电伤害，脂类产品已经贮存在密闭性的容器内，周围设计有防火隔断，可避免易燃或可燃性气体混合在容器周围积聚。
易燃或可燃性气体可能泄漏或积聚的区域，应避免金属导体间产生火花放电。
固定顶金属容器附件（如呼吸阀、安全阀）设计装设阻火器。
安全管理上，压力容器及其附属装置（如阻火器、呼吸阀等）会保持良好的工作状态。
盐酸生产设备设计采用防雷接地、防静电接地和电气设备接地，已设计共用同一接地装置。
主要还是要在厂区设置避雷措施，设计采用避雷针。
3.洪水
焦作地区平均年降雨量707mm，且偶尔会有暴雨暴雪天气。
当降水量过大时，可能会有雨水阻滞的现象，为避免水淹厂区这类事故，在厂区内开辟了引水沟，可以快速的将雨水引至蓄水池，并通过处理除污，可作为消防用水。
4.高气温、低气温
大部分年份，焦作的最高气温多在38℃以内，最低气温在-10℃以内，武陟县曾出现过极限最高温度42.5℃，极限最低气温-15.1℃。
在高气温和烈日暴晒下，脂类因沸点较低而易于挥发泄漏。
在这种情况下，设计利用储罐的固定消防系统在夏日里定时为储罐降温。
低气温有可能导致设备和管线破裂，所以会适当的在管线上包裹保温材料，防止管线冻裂。
在高气温天气，室外作业职工会受到太阳热辐射危害。
高温环境会引起中暑，长期高温作业可能出现高血压，心肌受损和消化功能障碍等病症。
低气温天气会引起人员的冻伤、体温降低，会使人的操作功能明显降低，注意力不集中，作业失误率增高。
所以在办公区和辅助生产区都设置有环境良好的职工休息室，高温天气和低温天气，应尽量避免工人长时间在户外劳动，如果工人不能避免要在高热天气劳动，会提供给工人一定的避暑措施，保证工人的健康。
3.1.2盐酸生产过程中的危险有害因素
见表3-1盐酸生产过程中的危险有害因素所示
表3-1盐酸生产过程中的危险有害因素
主要腐蚀性物质
危险因素
氯化氢、氯气、氢气
火灾、化学爆炸、车间设备建筑物的腐蚀、其他危险因素
由于盐酸生产车间的，危险性高，数量大，以及生产工艺条件要求高等原因，因此固有的潜在危险有害数量较多，等级较高，分布密度较大，应当引起高度重视。
下面着重介绍存在的几种危险。
1.火灾
生产区域内存在的氢气为易燃物质，极易燃烧爆炸。
能与氯发生猛烈反应。
氢气的分子量很小，运动速度快，黏度小，扩散性和渗透性强，极易泄漏且不易察觉。
氢气的快速扩散性决定其具有很高的导热性——热传导率较空气大6倍，火焰温度高达2000℃，传播速度快。
氢气因其密度小而易于积聚在设备容器或建构筑物顶部，如与空气形成爆炸性混合气体，遇明火或高温发生火灾爆炸。
如果操作不慎，一旦泄露遇见明火，就会引起火灾，造成人员伤亡。
2.化学爆炸
由于用于生产盐酸的原料氢气、氯气，氢气属易燃易爆品，氢气与空气或氯气均可形成易燃和爆炸性混合物。
因此在电解、氯氢处理、氯化氢及盐酸合成、液氯工段由于操作、设备等因素的影响，均有可能引起爆炸。
2H2+O2==2H2O（点燃）
H2+Cl2==2HCl（点燃）
见表3-2氢的爆炸极限
表3-2氢的爆炸极限
种类
氢的爆炸极限
氢气和空气混合物
氢气体积含量达4.1～74.2%（20℃和常压下）
氢氧混合气
氢气体积含量达4.5～95%（体积）
氢与氯的混合气
氢气体积含量达5～87.5%（体积）
3.车间设备、建筑物的腐蚀
盐酸车间中，建筑材料及生产设备经常和HCl（g）、HCl（l）、Cl2等强腐蚀性介质接触而被腐蚀。
腐蚀不仅使金属及其合金材料损失巨大，影响设备的使用寿命，而且缩短设备的检修周期，增加辅助时间和维修费用，严重的造成原料和成品大量损失，影响产品质量，污染环境。
特别是腐蚀引起的设备爆炸、火灾等事故，使设备遭到破坏而停止生产带来的损失更为严重。
4.其它危险有害因素见表3-3其它危险有害因素
表3-3其它危险有害因素
种类
内容
中毒窒息
主要原因是氯气和氯化氢泄漏或设备爆炸后有大量气体外泄、进入设备内未按程序办理手续、不会使用或不正确使用个人防护器材。
氯气大量存在于氯化氢合成等过程中，整个氯气系统普遍存在氯中毒的危险性。
触电
车间的用电操作控制室、各种以电力（泵、风机
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