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化学制药仪器使用与维护的分析探讨

作者:王琪  
评论: 更新日期:2011年11月25日
0         引言
近几年来,化学外包服务企业越来越多,企业生产研究中所用到的仪器设备多,由于化学生产的特点,所产生的高温加速了电气设备的老化,许多腐蚀性介质造成电气绝缘的损坏而发生漏电和火灾等原因。所以,化学制药企业需要员工了解常用仪器设备的使用与维护,预防安全事故的发生。
1         调压器的使用及维护
1.1使用原理简介
常用的调压器是一种电压可连续调节的自耦变压器。通过手轮改变接触线圈的范围达到改变输出电压的目的,配合不同功率的加热圈,实现油浴温度高低的调节。其工作原理跟滑动电阻差不多,并不是像变压器一样靠匝数不同的线圈,因此在带负荷的条件下调压容易造成火花[1]
1.2常见故障分析
由于经常调节和长时间使用,故障率也很高,轻则无法正常工作,重则起火燃烧,不容忽视,如表1所示。
表1   常见故障
现  象
隐  患
内部打火
碳刷与线圈接触不良
部件松动
易跳火
有焦味
过载或部件老化,运转不良
外部脏污或喷料入内
易腐蚀、漏电、跳火
电压差距过大
温度调节不稳,他人借用时调温误差大
1.3维护和保养
维护保养得当,不但能延长调压器的使用寿命,而且可以避免带病作业引发故障,拖慢研发进度。通常调压器的使用及保养需要注意以下几个方面:
(1)       应经常检查调压器的使用情况,如发现异常或打火现象应立即停用,及时报修解决。
(2)       使用时应缓慢均匀地旋转手轮,以免引起电刷损坏或生火花。
(3)       应先将调压器的电压调至零位,然后插调压器插头和加热圈插头,最后再调电压。
(4)       调压器的表面应保持清洁,定期保养,检查部件是否有松动。
(5)       搬动调压器时不得用手轮或拖拉电线,而应用提手提起或手托底座移动。
(6)       调压器使用和存放必须放置在干燥通风的地方,距油浴锅及反应装置距离至少20厘米以上,以防冲料引起调压器燃烧[2]
2         旋蒸的使用及维护
2.1使用原理简介
旋蒸的基本原理就是减压蒸馏,用于在减压条件下连续蒸馏大量易挥发性溶剂。尤其对萃取液的浓缩和层析柱分离时的接收液的蒸馏,可以分离和纯化反应产物。
2.2操作注意要点
(1)       使用前先检查后部电源插头是否插接牢固和干燥,避免插头烧毁和跳闸。
(2)       使用时打开冷凝器的冷却水,停止使用后关闭冷却水阀门;
(3)       旋蒸在用循环冷凝水时,注意冷凝水管要远离用电设备、防止水管外结冷凝水掉到电源上,引发漏电,短路事故;
(4)       安装接口部分要加少量凡士林,避免抽真空的时候,接口部分漏气真空度上不去。待水泵真空稳定时(至少–0.05Mpa),才可旋转,再对水浴加温,否则蒸馏瓶易滑落(水浴锅中有溶剂残留易引发火情)。
(5)       旋蒸调速,转速不可过快,否则转轴易折断,并且水浴锅的水易晃出。
(6)       关闭仪器的时候必须先减压再关闭真空泵,防止倒吸。取蒸发瓶时应先放真空至0Mpa,如有取不下蒸发瓶,可用木榔头沿转轴倾斜方向轻轻敲击蒸发瓶口或用退瓶器退蒸发瓶,这样取蒸发瓶既简单安全且转轴不易断裂。
(7)       选用3L以上蒸发瓶时,应低速运转,蒸发瓶入水深度应使其重力与浮力相平衡,避免受力过重而损转坏轴。
(8)       旋蒸升降时,要先松开锁紧装置,再缓慢进行升降,否则易使操作手柄断裂。
(9)       旋蒸在使用过程中所有接口必须装有保护夹,避免产品掉进水浴锅。
2.3维护和保养
(1)       旋蒸闲置时,将加液塞(放气塞)取下,可防止真空油脂干涸而无法旋动加液塞。
(2)       经常更换水浴锅内的水保持良好水质,可延长电热管的使用寿命。
(3)       仪器使用完毕后,拔掉电源,清洁外表。
(4)       橡胶真空管出现过硬或裂纹现象应及时更换 。
(5)       当冷凝盘管发绿发黑时,可用稀盐酸进行清洗,加入石英砂效果会更好些,这样可提高冷凝器的冷凝效果并且美观。这可以委托工程部专门人员上门做,亲自动手可能更干脆。
(在冷凝盘管内壁发绿发黑的水垢主要成分是CaCO3,               
清洗原理:
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + H2O + CO2↑)
具体方法:
配成1-210%左右的盐酸,加几把石英砂,边搅拌边用负压吸取进入冷凝盘管,循环几次冲洗就会光亮如新。
3         水泵的使用及维护
3.1使用原理简介
循环水真空泵又叫水环式真空泵,主要采用射流来获取真空负压。如果使用或维护方法不善,不但影响使用,也有可能会造成燃烧等事故,危及安全。
3.2常见故障情况
   常见故障如表2所示。
表2   常见故障
故  障  描  述
可  能  原  因
极限压力达不到
管道、系统漏气;泵部分漏气;前级泵极限压力下降;润滑油太脏;油封磨损
抽速不足
管道通道能力不够;前级泵抽速下降
电动机过载
入口压力过高;转子端面与端盖单面接触;前级泵返油进罗茨真空泵泵腔
过热
选择的前级泵抽速不够,造成压缩比过大;入口压力过高;冷却不良;齿轮箱润滑油过多;转子与泵壳接触;齿轮、轴承、油封润滑不良
声音异常
装配不良;导向齿轮与转子位置偏移,使转子相碰 ;入口压力过高;过载或润滑不良造成对齿轮的损伤;轴承磨损
轴承、齿轮早期磨损严重
润滑油不良;润滑油不足
3.3操作注意要点
(1)       使用水泵要开更新水,不开更新水会造成水温上升,真空度下降,而且易燃有机溶大剂量积蓄漂浮在水泵箱内,有机溶剂蒸汽遇水泵箱上的电机火花,水泵可能整体烧毁。所以使用时必需打开更新水。
(1)       运转中的设备散热孔要保持畅通,不能让灭火毯、抹布或其他杂物遮盖散热孔,否则阻碍散热会严重损害内部电机,甚至过热烧毁,引发次生火灾[3]
(2)       旋蒸时,要注意温度及冷却效果,若冷却不及,有机溶剂会被抽入泵中,电机在易燃溶剂环境内运转的危险性不言而喻。
(3)       真空泵不要与反应装置,特别是油浴间隔过近,防冲料污染泵体,进而造成电机腐蚀、跳火的次生事故。
3.4维护和保养
(1)       经常检查真空度波动和泵体运转情况、有无松动,出现异常及时报修。
(2)       无需使用时,及时关闭,避免空转磨损,也降低事故发生概率。
(3)       经常检查冷却水的情况,浑浊或漂浮物较多应给予更换;同时随时注意水箱水位,及时补水,否则影响真空度。
(4)       真空泵应保持清洁、干燥,通风良好,如有异常容易发现,也避免环境污染泵体,造成腐蚀、跳火甚至引发事故。
(5)       使用时如打开水泵卡死不转,应立即关闭电源,以免引起电机烧毁发生火灾。
4         油泵的使用及维护
4.1使用原理简介
在压力较低的情况下,就要使用用到油泵。油泵的好坏决定于其机械结构和油的质量,使用油泵时必须把它保护好。如果蒸馏挥发性较大的有机溶剂时,有机溶剂会被油吸收结果增加了蒸气压,从而降低了抽空效能,如果是酸性气体,那就会腐蚀油泵,如果是水蒸气就会使油成乳浊液,进而抽坏真空泵。
4.2操作注意要点
(1)       在蒸馏系统和油泵之间,必须装有吸收装置。单靠冷阱是不够的,要按照安装使用通则来规范安装酸、碱吸附装置、氯化钙干燥塔、石蜡片。
(2)       在接真空管时注意,不要将冷阱的进出口接反,并倒空积液,否则冷阱内溶剂会有吸如油泵的危险。
(3)       蒸馏前必须用水泵彻底抽去系统中有机溶剂的蒸气。
(4)       如能用水泵抽气的低沸点或酸碱物质,则尽量用水泵,如蒸馏物质中含有挥发性物质,可先用水泵减压抽降,然后改用油泵。
(5)       减压系统必须保持密不漏气,连接管无裂痕,所有的橡皮塞的大小和孔道要合适。磨口玻璃涂上真空油脂。否则不但影响真空度,也增加磨损,缩短使用寿命。
(6)       放空前,要隔绝冷阱和吸收塔间的气流,防止冷阱中的积液冲入干燥塔。停泵前,先要解除真空才能关闭油泵电源,否则油泵中的油会倒吸。
(7)       不允许戴着沾有溶剂的手套启动油泵,否则容易起火。
(8)       油泵排气口不得插橡皮管和其他异物,否则容易引起排气口堵塞发生油泵腔体爆炸。
4.3 维护和保养
(1)       不用时及时关闭,也不宜过夜或长时间使用,避免不必要的磨损,影响寿命。
(2)       应保持清洁、干燥,通风良好,如有异常容易发现,也避免脏污或腐蚀性环境污染泵体,造成腐蚀、跳火甚至引发事故。
(3)       经常检查真空度波动和泵体运转情况、有无松动及异常声响,出现异常及时停止运行并报修,不要带病作业[3]。
(4)       注意油位、观察油的颜色,发现油位升高或过低、变黑或呈乳白色时,及时报修换油。
5         结论
通过分析可以得到:在化学制药企业使用仪器设备的过程中,设备经常会发生老化、腐蚀、漏电等常见事故,无论发生何种事故,都有可能引发着火、爆炸、触电等危险性。因此在企业的安全生产过程中,要正确分析、判断、使用、维护仪器设备,严格执行仪器使用操作规程,加强操作人员责任心教育,强化日常检查,及时正确维护,避免各种安全事故的发生。
 
参考文献:
[1] 周忠元 ,田维金 ,邹德敏:化工安全技术,化学工业出版社。
[2] 黄正华,李建华:化工工艺设备防火防爆,中国劳动社会保障出版社。
[3] 王凯全:化工安全工程学,中国石化出版社。
 
作者简介  王琪,男,1982年出生,注册安全工程师,主要从事安全管理工作。
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