第八章--制药单元操作安全技术

第八章制药单元操作安全技术学习目的：通过本章的学习，掌握医药化工单元操作安全技术有关基本知识、存在的危险性及主要控制措施，预防工伤事故及职业病的发生。第一节物料输送•概念：物料输送是借助各种输送机械设备将各种原料、中间品及成品从一个地方输送到另一个地方的过程。•物料的形态不同，输送方式也不同物料形态固体（块状、粉状）液体气体部分物料特性易燃易爆有毒腐蚀一、固体物料输送气力输送高位槽斗式输送刮板输送螺旋输送皮带输送输送形式•1、皮带、螺旋、刮板、斗式提升这些输送形式为连续往返运转，在运行过程中由于设备本身发生事故或由于操作失误造成停车，也可能因为不小心造成人身伤害。其输送设备最主要的部位是传动部分，因此除了要加强机械设备的常规维修以外，还应对齿轮、皮带、链条等部位采取防护措施。•（1）皮带传动：皮带+皮带轮•注意事项：皮带强度；皮带连接处要平滑，松紧要适当，防高温烧坏皮带或偏斜撕裂皮带事故；皮带与皮带轮接触部位：该部位非常危险，操作者不小心，肢体或头发就会被卷入，可能造成断肢、头皮撕裂等伤害，甚至危及生命。•预防措施：采用触线紧急刹车检测装置、采用皮带跑偏检测、调整装置、采用打滑检测，调整装置、安装防护罩、穿戴防护服。•（2）齿轮传动：齿轮+齿轮条+链条•注意事项：要保证齿轮与齿轮、齿轮与齿条、齿轮与链条很好的齿合，齿轮、齿条和链条要有足够的强度，链条的松紧要适当，要尽量保证负荷的均匀，要防止卡料而折断链条，甚至整个输送设备机架。•预防措施：松紧适当、负荷均匀、啮合好、强度高、防止卡料、啮合部位有防护装置等。•案例分析：•（3）传动轴部位：轴+联轴节+联轴器+键+固定螺丝等•注意事项：高速旋转造成事故•预防措施：安装防护罩•小结：对以上几种运输系统，为保证安全，还应设置安装超负荷、超行程自动停车和紧急事故停车装置；对设备经常维护（润滑、加油、清洁等）；检修时一定要采取断电或专人看管等措施，最好在传动部分上卡子，一定避免检修过程中突然送电造成的人身伤害。•2、气力输送：•是通过气流动力进行吸送和压送。•最大安全问题：系统堵塞、由摩擦静电引起的粉尘爆炸。•（1）堵塞：物料粘性或湿度过高、颗粒沉淀、管道连接不同心、管道过粗、管道突然变大、漏风等原因，都会造成物料在入口处、拐弯处、连接处等发生物料堵塞。建议：尽可能采取水平输送，减少拐弯，尤其是上下拐弯，应保证合适的输送速度，输送管道内壁要求光滑，不要有皱褶或凸凹，要保证管道的密闭性。•2、气力输送：•（2）静电：粉状物料在气力输送系统中和管壁摩擦会产生静电，必须采取措施及时清除静电，否则很容易引起粉尘爆炸。建议：选用导电材料制造管道，并有良好的接地；保证一定的气流速度，输送速度不应超过该物料允许的流速，减少摩擦电荷；粉料不要堆积管内，要及时清理管内壁。二、液体物料输送•无论是水平输送和高位输送液体物料都需要泵来完成•泵：离心泵、往复泵•1、液态物料输送危险控制要点•（1）输送易燃液体用蒸气往复泵，如采用离心泵，则泵的叶轮应用有色金属制造，以防撞击产生火花；保持轴的密封与润滑，以防爆炸和泄露事故的发生；设备和管道应有良好的接地，以防静电引起火灾。•（2）对于易燃液体不能用空气压缩机，因空气与蒸气混合可形成爆炸性混合物，且有产生静电的可能。对于闪点很低的可燃液体，应采用氮气或二氧化碳等惰性气体代替空气，以防造成燃烧与爆炸。二、液体物料输送•液态物料输送危险控制要点•（3）用各种泵类输送可燃液体时，管道流速不应超过安全流速，且管道应有可靠的接地措施，以防静电聚集；同时要避免吸入口产生负压，以防空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。•（4）在医药化工生产中，也有用压缩空气为动力来输送一些酸碱等腐蚀性液体。这些设备也属于压力容器，要有足够的强度。二、液体物料输送•2、各种泵使用时就注意事项•（1）离心泵：•1）做好接料准备，防止溢料泄漏，同时检测接地、接零线是否完好，检查油箱内的油位是否达到要求，正常油位是在1/2-2/3处。•2）防振动造成泄漏：离心泵在运转时会产生机械振动，如果安装基础不牢固，由于振动会造成法兰连接处松动和管路焊接处破裂，物料泄漏引发事故。因此泵要有牢固的基础，并且要经常检查与基础连接的地脚螺丝是否松动。二、液体物料输送•2、各种泵使用时就注意事项•（1）离心泵：•3）静电引起燃烧：管内液体流动与管壁摩擦产生静电，引起事故，因此管道要有可靠的接地措施。•4）入口吸入位置不当：如果泵吸入位置不当，会在吸入口产生负压，吸入空气，引起事故。一般泵入口应在容器底部或将吸入口深入液体深处，为防止杂物泵体引发事故，吸入口应加设滤网。•5）联轴节绞伤：由于电机的高速旋转，该部位容易造成对人员绞伤问题，因此应安装防护罩。二、液体物料输送•2、各种泵使用时就注意事项•（2）往复泵：•1）防泄漏：活塞、套缸的磨损、缺少润滑油，以及法兰连接处松动等都会造成物料泄漏引发事故。•2）开车时排除空气（若与物料混合易引起事故），•3）严禁用出口阀门调节流量，易造成缸内压力变化，引发事故。•案例分析：三、气体物料输送（了解）•输送设备：1、往复式压缩机（注意散热、泄漏、材质匹配等问题）2、离心式压缩机（注意泄漏问题）3、旋转式压缩机（注意密封问题）4、真空泵（注意温度问题）第二节加料和出料•一、加料•（一）压入法投料:正压下投料•安全注意事项•1、置换：压入易燃物时用应先对加入设备进行惰性气体吹扫置换，然后压入物料，防止压入时物料与空气混合，形成爆炸混合物；•2、防静电：压入易燃物料时必须严格控制压力，以防物料流速过快，产生静电积累，引起意外事故，同时设备系统应良好接地；•3、防泄漏：正压系统密封性要好，防物料逸出引起爆炸或中毒等。第二节加料和出料•一、加料•（二）负压抽料•对于逸出后容易造成中毒、爆炸等事故的物料，采用负压抽入法进行加料。•安全注意事项•1、防静电：液体加料时，应从设备底部进入，不要从顶部向下喷淋，初始加料速度要慢，另外设备要良好接地。•2、控制温度：防液体物料大量气化而引起危险；•3、设备密封：防空气吸入与易燃物料混合。第二节加料和出料•一、加料•（三）人工加料安全注意事项•1、加料前检查：物料种类、液位、压力等关键工艺，防止检查不到位发生异常情况。对于产生毒气的系统，一定提前打开通风系统，检查系统压力恢复到常压时才加料。•2、注意佩戴防护用品：投料前必须按安全操作规程佩戴好劳动防护用品，防止突发异常情况，发生对人体的伤害。在人工投料过程中，一般容易出现的伤害有中毒、灼伤、燃烧与爆炸。第二节加料和出料•一、加料•（三）人工加料安全注意事项•3、投料温度：人工投料时，要注意投料温度，一般应在较低的温度下操作，以免大量有害蒸汽逸出，引起中毒及燃烧爆炸事故。•4、注意投料顺序：如果是加入固体和水，一般应先加水，再加固体物料，可减少粉尘飞扬；如果是其他液体和固体，应先加固体物料，减少液体飞溅和蒸汽逸散。•5、防静电：加入易燃易爆物料时，不允许直接从塑料容器中倒入，以防止产生静电引起危险。应先将物料倒入木桶，再加入设备中。•案例分析：P162二、出料•（一）出料方式有四种：•（二）注意（1）先降温后出料（2）对易燃易爆物料应对系统进行惰性气体置换（3）出料时发生堵塞不可用铁器敲击，对于固体爆炸品应用溶剂溶解疏通。•（三）几种出料方式的安全注意事项•1、常压出料•（1）防止泄漏：尽可能采用管道放料，接受设备应采用密闭容器，防止溶剂蒸汽大量逸出发生意外。•（2）控制压力：为了防止溶剂蒸发造成的压力过高，接受设备可设排气装置，排气口应伸出室外。但要注意，由于冷却造成设备内压力降低，排气管吸入空气容易引发事故。•2、带压出料•（1）控制压力：一般压力差不超过一个大气压为宜•（2）防止管道堵塞：若液体中含有较多固体颗粒，在带压放料时，极易出现放料管道堵塞。为防止该情况发生，应将搅拌转速降低而不能停止，如发生堵塞，不可用暴力敲打，可用溶剂反向疏通。二、出料•（一）出料方式有四种：•3、抽吸出料•对于逸出后容易造成中毒、爆炸的物料，可采用该方法出料。低沸点的物料不能采用该方法，对物料损失比较大。还应注意避免将物料抽入真空泵可能引起的燃烧爆炸危险。•4、机械传动出料•适用物料：物料较稠或为半固体时，可采用螺旋推进出料。对于易燃、易爆、热敏感物料，不能采用该方法出料。应加入适当溶剂使物料溶解或混为悬浮液，采用常压出料。第三节粉碎与筛分•一、粉碎•粉碎：将大块物料变成（挤压、撞击、研磨和劈裂）粉状的过程。（为防止金属物品落入设备，粉碎过程中必须加装磁性分离装置）•粉碎研磨过程安全注意事项：•1、系统密闭、环境通风：因粉尘大•2、防止摩擦产生静电：粉碎装置应接地•3、惰性气体保护，为确保易爆易燃物质粉碎安全•4、安全试验：针对初次粉碎的物料，应在研钵内试验，做出安全评估报告，以确定是否粘结、燃烧、爆炸或分解放出毒气。确定其安全危险性后，方能正式进行粉碎。二、筛分•为满足工艺生产的要求，常常需要将固体物料进行筛分，以选取符合工艺要求的粒度，这一过程称为筛分。分为人工筛分和机械筛分。所用的设备为筛子，通过筛网孔眼控制颗粒的粒度。二、筛分•筛分过程中易发生的危险因素：•1、对肺部的危害：粉尘易引起肺部组织发生纤维化病变，得矽肺病；•2、引起粉尘爆炸：当空气中粉尘浓度达爆炸极限•3、中毒：当粉尘具有毒性或腐蚀性时，吸入及皮肤接触后引起皮肤炎症或呼吸道病变，产生红肿、瘙痒、咳嗽等症状。•4、在粉碎、筛分的过程中，设备会产生剧烈的震动，产生较大噪声，造成听觉的伤害•对应措施：•1、加强捕尘及通风，降低粉尘浓度；•2、佩戴好防护用品；•3、封闭性好，减少粉尘或噪声；•4、加防护罩，防机械伤害。第四节熔融与混合•一、熔融•在医药化工生产中，常常需要将某些固体物料熔融后进行化学反应。•主要危险因素：熔融物料的理化性质，如熔融的温度、料液的粘度、是否分解、有无气泡产生•主要危害：灼烧•采取措施：•1、尽量除掉杂质（杂质不熔融会造成局部过热烧焦，致使熔融物喷出）•2、不断搅拌（熔融过程在150-300度下进行，防止局部过热，一般采用浆式搅拌，对于非常粘稠的物质采用锚式搅拌。）第四节熔融与混合•二、混合•主要为：液体与液体、液体与固体、固体与固体的混合，操作时应注意以下问题：•1、桨叶强度与转速：采用机械搅拌进行混合的过程，桨叶强度是非常重要的。桨叶强度要高，安装要牢固，桨叶的长度不能过长，搅拌转速不能随意提高，否则容易导致电机超负荷、桨叶折断以及物料飞溅等事故。•2、设备密闭：对于混合能产生易燃易爆或有毒物质的过程，混合设备应保证很好的密闭，并冲入惰性气体进行保护。第四节熔融与混合•二、混合•3、防静电：对于混合易燃可燃粉尘的设备，应有很好的接地装置，并应在设备上安装爆破片。•4、搅拌突然停止措施：由于负荷过大导致电机烧坏或突然停电造成的搅拌停止，会导致物料局部过热，引发事故。应设有紧急应对措施，如设置冷却装置等。•5、检修安全：机械搅拌设备检修时，应切断电源并在电闸处挂作业牌或派专人看守，以防设备突然启动造成重大人身伤害。第五节加热及传热•加热操作：化学反应、物料蒸发、蒸馏等•安全注意事项•1、保证适宜的反应温度：按工艺要求升温，温度过高会导致催化剂烧坏，反应被迫停止，过高还会使反应速度加快，如果是放热反应，一旦温度散热不及时会引起温度失控，可能发生冲料、燃烧和爆炸。•2、保持适宜的升温速度：因为实际温度通过测量反馈到显示仪表上是有时间滞后的，也就是说仪表上显示的温度要比实际温度低，若升温过快，不仅容易使反应超温，而且还会损害设备。第五节加热及传热•3、压力：通过排气调节压力，以免升温过程中压力过高，发生冲料、燃烧和爆炸事故。•4、选择正确加热介质：100℃以下用热水循环加热，100~140℃用蒸汽加热，140℃以上（或忌水的物料）可用油加热，防泄漏引起火灾等•5、工艺：当加热温度接近或超过物料自燃点时，应采用惰性气体保护；若加热温度接近物料分解温度时称为危险工艺，应改进工艺。第六节冷却、冷凝与冷冻•冷却、冷凝、冷冻过程广泛应