3.1　设备投运

化工设备是指化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程，实现这些过程所用的机械，常常都被划归为化工设备。化工设备可以根据其在工艺流程中功能作用的不同大致分为化工容器类（如槽、罐等）、分离塔器类（填料塔、浮阀塔、泡罩塔等）、反应器类（管式反应器、流化床反应器、固定床反应器等）、换热器类（板式换热器、列管式换热器等）、加热炉（电加热炉、裂解炉、废热锅炉等）以及其他各种专用化工设备等。

化工设备是实现化工生产的必要硬件，化工设备的好与坏直接关系着产品质量和化工厂的效益。因此在开车过程中应按照国家规定或者行业规范的程序开始设备投运。

3.1.1　开车安全检查

工艺装置完成建设之后，在开车运行前要进行一次全面的安全检查验收。目的是检查工艺装置是否全部完工，质量是否合格，劳动保护安全卫生设施是否完善，设备、容器、管道内部是否全部吹扫干净、封闭，盲板是否按照要求抽加完毕，确保无遗漏，检修现场是否工完料尽，检查人员及工具是否撤出现场，达到开车条件。

开车前检查一般由质量管控部、生产部、技术部、设备部等多部门协同合作，并制定出装置生产开车前安全检查表，根据表格内容一一进行检查，并由相关责任人签字以确保设备运行安全。常见开车安全检查内容及格式见表3-1。

3.1.2　水运和汽运

化工设备是由具有生产制造资质的厂家进行生产和制造，然后经过不同运输方式运送到化工生产企业进行安装。目前运输方式有很多，包括水运、汽运、铁路运输和航空运输等。化工设备的运输主要是通过水运和汽运的形式运送到企业。本节主要介绍水运和汽运。

（1）水运

水运是使用船舶运送客货的一种运输方式。水运主要承担大数量、长距离的运输，是在干线运输中起主力作用的运输形式。在内河及沿海，水运也常作为小型运输工具使用，担任补充及衔接大批量干线运输的任务。

水运是目前各主要运输方式中兴起最早、历史最长的运输方式。其技术经济特征是载重量大、成本低、投资省，但灵活性小，连续性也差。较适于担负大宗、低值、笨重和各种散装货物的中长距离运输，其中特别是海运，更适于承担各种外贸货物的进出口运输。

水路运输有以下四种形式。

①沿海运输。是使用船舶通过大陆附近沿海航道运送客货的一种方式，一般使用中、小型船舶。

②近海运输。是使用船舶通过大陆邻近国家海上航道运送客货的一种运输形式，根据航程可使用中型船舶，也可使用小型船舶。

③远洋运输。是使用船舶跨大洋的长途运输形式，主要依靠运量大的大型船舶。

④内河运输。是使用船舶在陆地内的江、河、湖、川等水道进行运输的一种方式，主要使用中、小型船舶。

就当前形势分析，国内水路运输发展前景广阔。“十一五”期间中央将筹集至少400亿元的资金，重点用于内河和沿海航道、水上支持保障系统等项目的建设。

2008年交通部在酝酿新一轮针对公路、水路、港口和码头建设的5万亿元投资计划。这个计划包括沿海港口、内河港口航道以及交通运输枢纽等附属设施的建设。交通运输部指导行业也制定了分类的发展规划，2009年着重考虑沿海港口中大型化、专业化的深水泊位码头以及具有基础性、公益性作用的一些重要港口、主要港口出海航道的建设。内河方面也将是国家支持的一个重点领域。除了港口以外，中央政府支持的主要还是考虑需求量比较大、运输比较繁忙的航道的扩充，也包括航道网全面的改造。

所以说未来我国水运业发展前景整体上还是很明朗的。到2020年中国有望实现水运业的现代化，中国将实现由海洋大国、航运大国向航运强国的转变。

（2）汽运

公路运输（highway transportation）是在公路上运送旅客和货物的运输方式。是交通运输系统的组成部分之一。主要承担短途客货运输。现代所用运输工具主要是汽车。因此，公路运输一般即指汽车运输。在地势崎岖、人烟稀少、铁路和水运不发达的边远和经济落后地区，公路为主要运输方式，起着运输干线作用。

由于公路运输网一般比铁路、水路网的密度要大十几倍，分布面也广。公路运输在时间上机动性也比较大，车辆可随时调度、装运，各环节之间的衔接时间较短。尤其是公路运输对客、货运量的多少具有很强的适应性。而且汽车体积较小，中途一般也不需要换装，除了可沿分布较广的公路网运行外，还可离开路网深入到工厂企业，可以把货物从始发地门口直接运送到目的地门口，实现“门到门”直达运输。这是其他运输方式无法与公路运输比拟的特点之一。在中、短途运输中，由于公路运输可以实现“门到门”直达运输，中途不需要倒运、转乘就可以直接将客货运达目的地，因此，与其他运输方式相比，其客、货在途时间较短，运送速度较快。公路运输与铁、水、航运输方式相比，所需固定设施简单，车辆购置费用一般也比较低，因此，投资兴办容易，投资回收期短。据有关资料表明，在正常经营情况下，公路运输的投资每年可周转1～3次，而铁路运输则需要3～4年才能周转一次。但是汽运在运量、安全性方面与其他运输方式相比较要相应低一些。

化工过程中用到的公路运输的方式主要有集装箱汽车运输、笨重物件运输（指因货物的体积、重量的要求，需要大型或专用汽车运输的）、危险货物运输（指承运《危险货物品名表》列名的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性、有放射性等危险货物和虽未列入《危险货物品名表》但具有危险货物性质的新产品）。

公路运输发展非常迅速。欧洲许多国家和美国、日本等国已建成比较发达的公路网，汽车工业又提供了雄厚的物质基础，促使公路运输在运输业中跃至主导地位。发达国家公路运输完成的客货周转量占各种运输方式总周转量的90%左右。

化工系统中经常用到的运输形式主要是水运和汽运，而选择哪种运输方式需要考虑的因素有很多，运输费用、运输货物的大小、形态、危险性、路途等等是主要因素，通常采用水运的情况下都会伴随汽运。

3.1.3　耐压试验

化工生产过程中的压力容器和压力管道都需要进行耐压试验，其中压力容器的耐压试验由生产企业负责，而压力管道的耐压试验在设备、管道、仪表以及其他安全措施等安装完成后由化工企业负责。

（1）设备耐压试验

设备的耐压试验包括液压试验（又称水压试验）和气压试验，两种耐压试验方法略有不同，但其目的均是检验容器的强度。实际化工过程中主要用到的是水压试验，气压试验一般用作气密性试验。作耐压试验时主要是满足GB 150—2011《压力容器》、TSG R0004—2009《固定式压力容器安全技术监察规程》等规范要求。设备在进行耐压试验前要满足以下几点：

①确保容器各部件连接正常，紧固妥当；

②设备上设置两个及以上相同的压力表；

③临时受压组件要采取相应的保护措施保证其强度和安全性；

④试验时要有可靠地安全防护设施，并经过单位技术负责人和安全管理部门检查认可，并派监检人员现场进行监督检验，无关人员不得在现场。

满足了以上要求以后，开始进行耐压试验。设备的耐压试验主要是设备生产厂家进行，设备生产厂家试验合格后运输到化工企业进行安装。化工企业在接受设备时应检查设备是否有损伤。

（2）管道耐压试验

化工装置在试生产之前需要进行管道耐压试验，检验设备、管道及附件、管道与设备连接、管线仪表及设备仪表等能否正常工作。通常在试验前需要编制耐压试验说明书，耐压试验需要遵循《工业金属管道工程施工规范》（GB 50235—2010）、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB 50184—2011）、《压力管道安全技术监察规程-工业管道》（TSG D0001—2009）等国家或者行业的标准规定。

耐压试验工作流程一般分为试验前的检验工作、试验前的准备工作、强度试验及中间检查、严密性试验及中间检查、泄漏量试验或真空试验、拆除盲板、临时管道及压力表并将管道复位，最后填写试压记录。其中管道系统强度及严密性试验的试验压力情况详见表3-2。

管道耐压试验一般情况下进行的是水压试验，在压力过高或者水压试验不能实现时可由气压试验代替，但必须满足替代条件。同时不是所有管道都需要进行气密性试验，根据标准规范的规定：管道内输送的物料为有毒、易燃易爆物料，且设计压力达到规定的压力值时才进行气密性试验。

3.1.4　吹扫与置换

化工装置在耐压试验结束后需要对检验合格的全部工艺管道和设备进行吹扫、置换。目的是保证工艺系统在正常开车的过程中能够安全运行。

（1）吹扫

吹扫采用的介质通常是空气，首先空气经过压缩机压缩加压（压力在0.6～0.8MPa），对输送气体介质的管道吹出残留的杂物。这也是吹扫的目的：将管线内杂物清除出化工系统，防止杂物在开工后可能堵塞管道、阀门、污染催化剂等。

采用空气吹扫时需要有足够的气量，使吹扫气体的流动速度大于正常气体流速，一般≥20m/s，以使其具有足够的能量吹扫出管道和设备中的残余附着物，保证装置顺利试车和安全生产。装置进行空气吹扫时空气消耗量一般都很大，并且要有一定的吹扫时间。因此在进行吹扫时通常使用装置中最大的空气压缩机或者使用装置中可压缩空气的大型压缩机。对于不能提供大量连续吹扫空气的中小型化工装置，可以采用分段吹扫法，即将整个化工装置系统分成多个部分，每个部分再分成几小段，然后逐步吹扫，吹扫完成一段后关闭此段与装置的连接，进行下一段的吹扫。通过此法可以在气源量小的情况下保证吹扫质量。

化工装置中会遇到比较难除或者其他特殊情况。对于大管径或者杂物不易去除的管道，可以选择爆破吹扫法吹除杂物。忌油管道和仪表空气管道要使用不能含油的空气吹扫。

氮气也可作为吹扫介质，但是由于氮气来源和费用等原因，一般不用作普通管道和设备的吹扫气源。通常作为空气吹扫、系统干燥合格后管道和设备的保护置换。

（2）置换

置换是在吹扫之后进行的，一般用的介质是氮气，也可以选择其他惰性气体。一般易燃易爆物料、有毒物料管道需要进行置换操作。置换操作是将管道或设备内的空气或者其他可燃物排出系统外，防止开车升温后发生爆炸等事故。氮气置换操作和空气吹扫大致相同，在此不再赘述。

3.1.5　抽加盲板

盲板设置一般是在石油化工装置间、装置与贮罐之间、厂际之间有许多管线相互连接输送物料，因此生产装置在试压、停车检修，进行置换时需要增加盲板以切断物料，防止物料进入检修区，那么在化工装置进行耐压试验时为了保证试验的顺利进行会在管线上加一些临时盲板，如安全阀前加盲板防止在试验时试验压力超过安全阀起跳压力影响耐压试验的进行。

化工装置系统中临时抽加的盲板，在装置正式开车前应及时更换，并做好更换记录，记录表格情况见表3-3，确保临时加的盲板全部更换，以保证化工装置顺利开车。

化工装置临时抽加盲板时应符合相应的规定和程序。

①抽加盲板作业，必须按规定办理检修作业证。

②抽加盲板作业，必须指定专门负责人和监护人。作业前负责人要带领工作人员和监护人察看现场，交待清楚作业要求和安全措施。

③抽加盲板作业前，管线、设备系统应先卸压、排料、降温。卸压时，系统内应保持略大于大气压力的余压，防止空气窜入系统内形成爆炸性混合气体。作业时应头部偏离法兰，防止余压呲伤。

④抽加盲板作业前，要画出盲板抽加系统的示意图；抽加部位及盲板要编号、登记，要明确每块盲板的负责人，盲板部位要挂上编号与盲板相一致的醒目标牌，防止漏加漏抽。

⑤盲板的尺寸、材质必须保证能够承受运行系统设备、管线的工作压力；系统内物料为腐蚀性介质时，盲板的材质必须保证能够承受介质的腐蚀。严禁使用石棉板、橡胶板、铁皮等材料代替盲板。

⑥盲板应加在靠近设备、容器、贮罐一侧便于拆卸的法兰处；盲板两侧均应有密封垫片，盲板加入后要用螺栓紧固，法兰密封处不得泄漏。

⑦介质为易燃易爆物料时，抽加盲板作业点半径25m范围内不准动火，所用工具应为不产生火花的工具；介质为有毒有害物料时，作业人员要戴好防毒面具，必要时要派气防人员监护。

⑧带有害气体抽堵盲板时，应按《带有害气体抽堵盲板安全规程》操作。