CN111595641A - 一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置及方法，包括防护系统和排风系统，防护系统中包括防护罩，防护罩包括相互连通的第一箱体和第二箱体，第二箱体连接排风系统，排风系统包括依次连接的抽风管、风机、水洗塔、碱洗塔和烟囱；第一箱体内部设有取样器，第一箱体还设有有毒有害气体检测器，第一箱体还设有雾化单元；第二箱体设有箱门，箱门上设有两个带盖板的手套孔，第二箱体还设有进气口和排液口，进气口与氮气气源连接，排液口连接碱洗塔；抽风管与第二箱体连接。本发明可以灵敏检测有毒有害气体的泄漏并报警，同时还可以快速处理大量泄漏出的氢氟酸，避免取样过程中挥发性气体的泄漏对现场工作人员的伤害。

Description

一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置及方法

技术领域

本发明涉及氢氟酸取样装置，尤其涉及一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置及方法。

背景技术

在现有的氟化工生产工艺流程中，反应操作常常是在高压、高温条件下进行的，而高浓度的氢氟酸又具有极强的腐蚀性和毒性，对设备管道、材质的要求极高。在日常的取样操作过程中，取样钢瓶部件常常因为老化或材质缺陷等诸多原因，导致含有高浓度的氢氟酸的工艺物流泄漏，含有高浓度氢氟酸的取样是个极其危险的操作过程，稍有不慎就会导致事故的发生。

目前氢氟酸取样操作过程是将取样瓶直接接到取样器上，打开氢氟酸管道上的阀门去获取样品，仅仅依靠一层劳保用品对人员进行保护。这种取样方式最大的问题就是极有可能发生气体从阀门处泄漏的现象，会严重危害到现场操作人员的人身安全，泄漏的氢氟酸亦会对生产装置造成严重的腐蚀，损害设备、钢结构等。

CN207556918U公开了一种氢氟酸取样装置，其虽然可以在取样时起到防护作用，但是若取样时发生泄漏，操作人员穿着防护服不能敏锐的感知是否泄漏。而如果发生大量的泄漏，只是简单将出气口排放管放在碱溶液中是远远不能达到及时快速处理的目的。而且这种简单的处理方法会对环境造成污染。进行取样不仅要保护取样人员的安全同时还有考虑不能污染大气环境。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置及方法，本发明可以灵敏检测有毒有害气体的泄漏并报警，同时可以快速处理大量泄漏出的氢氟酸，避免取样过程中挥发性气体的泄漏对现场工作人员的伤害和对现场设备的腐蚀。

本发明的第一个目的是提供一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，包括防护系统和排风系统，防护系统中包括防护罩，防护罩包括相互连通的第一箱体和第二箱体，第二箱体连接排风系统，排风系统包括依次连接的抽风管、风机、水洗塔、碱洗塔和烟囱；

第一箱体内部设有取样器，取样器用于与存储氢氟酸的装置连接，第一箱体还设有有毒有害气体检测器，第一箱体还设有雾化单元，雾化单元包括进水管线以及与进水管线连接的雾化器；

第二箱体设有箱门，箱门上设有两个手套孔，手套孔连接有手孔盖板，手孔盖板与第二箱体之间具有连接点，手孔盖板可绕连接点旋转，第二箱体还设有进气口和排液口，进气口与氮气气源连接，排液口连接碱洗塔；

抽风管与第二箱体连接，风机的进气口与抽风管的末端相连，风机的排气口与水洗塔相连。

进一步地，手孔盖板的顶部与第二箱体的箱门可旋转式固定连接。手孔盖板可绕连接点旋转向左右任意旋启，由于只有顶部固定，因此当操作者的手从手套孔中退出时，手孔盖板可在无外力作用下可依靠自身重力回落，以盖住手套孔并使第二箱体封闭。

进一步地，手套孔和手孔盖板均呈圆形，手孔盖板的面积大于手套孔的面积。

进一步地，有毒有害气体检测器为带就地声光报警的有毒有害气体检测器。有毒有害气体检测器用于检测HF是否泄漏，若检测到泄漏，则进行声光报警。

进一步地，第一箱体和第二箱体的至少一个表面呈透明状。优选地，第一箱体和第二箱体的正面为透明结构，可便于取样者观察箱体内部情况。第二箱体的箱门材质包括但不限于亚克力材质，任何可以耐氢氟酸腐蚀、半透明的、可耐一定负压的材质均可。箱门材质优选亚克力玻璃门。第二箱体的箱门可通过不锈钢插销开闭。

进一步地，进水管线设有第一开关阀。进水管线与市政水管道连接。

进一步地，雾化器位于第一箱体内，雾化器为喷头，喷头设有若干多孔结构。喷头用于分散或雾化市政水。

进一步地，进气口与氮气气源之间设有第二开关阀。

进一步地，风机为耐酸碱的离心式风机。

进一步地，烟囱位于碱洗塔的上方。

进一步地，取样器设有第三开关阀。

进一步地，取样器通过管道与存储氢氟酸的装置连接。

进一步地，第一箱体位于第二箱体的上方。

进一步地，排液口位于第二箱体的底部。

本发明的第二个目的是要求保护一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的方法，采用本发明的上述降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置进行，包括以下步骤：

连接取样容器的步骤：在所述第一箱体中放置取样容器，所述取样容器和所述取样器相连，

取样步骤：取样人员戴手套将手从所述手套孔中伸入，打开所述取样器，使氢氟酸流入所述取样容器中，取样过程中，所述第一箱体和第二箱体在所述风机的作用下形成-20KPa以上的负压；取样完毕后，关闭外部管道上的阀门，所述风机继续工作至少5分钟，最后关闭所述取样器，将所述取样容器从所述第一箱体中取出；

其中，在所述取样步骤中，若所述防护罩内的氢氟酸的浓度高于所述有毒有害气体检测器的检测下限或取样人员发现氢氟酸的泄漏后，取样人员迅速关闭所述取样器，然后将手从所述手套孔中抽出，所述手套孔盖板绕所述连接点旋转后盖住所述手套孔以密闭所述防护罩，所述排风系统工作或所述排风系统和所述雾化单元工作：

所述排风系统工作时，在所述风机的作用下，将挥发出的氟化氢气体以及带刺激性气味的氢氟酸烟雾依次经所述抽风管、风机、水洗塔、碱洗塔和烟囱处理后排放；

所述雾化单元工作时，打开所述进水管线，雾化器将进水管线中的水进行雾化，以稀释泄漏的样品，所产生的液体经所述排液口进入所述碱洗塔。

本发明中，“高浓度氢氟酸”指的是氢氟酸溶液的浓度高于80％。

借由上述方案，本发明至少具有以下优点：

1、通过设置防护系统，取样时在防护系统中进行，对取样者起到防护作用。同时防护系统中，第二箱体上手套孔的设置，便于在取样时伸入箱体内去打开或关闭取样器管路上的第三开关阀，比直接打开箱门进行操作更加的安全。而当发生泄漏时，取样人员可立刻将手从手孔中迅速抽出，手孔盖板的设置可防止氢氟酸样品从手孔中逸出，造成人员伤害或财产损失。

2、通过设置抽风管和风机，在箱体内形成真空，避免若发生泄漏而造成危害，在取样完毕后继续进行抽风，避免挥发出的氟化氢气体外泄。

3、通过设置有毒有害气体检测器，可检测HF是否有泄漏，若发生泄漏，则进行报警，比人体感知更加灵敏。

4、通过在第一箱体内设置雾化单元以及在第二箱体内设置排液口，经雾化单元稀释泄漏的氢氟酸和吸收挥发出的有毒有害气体，洗涤下来的酸水经排液口排放入碱洗塔进行后续处理。

5、通过设置排风系统，通过风机的工作，将挥发出的气体和酸雾抽走，依次经水洗塔、碱洗塔洗涤脱除酸性物质后，尾气达到排放标准后，经烟囱高处排出，不会污染大气环境。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置的结构示意图；

附图标记说明：

1-第一箱体；2-第二箱体；10-市政水；11-第一开关阀；12-取样器；13-雾化器；14-有毒有害气体检测器；20-氮气气源；21-第二开关阀；22-手孔盖板；23-手套孔；30-抽风管；31-排液管线；32-风机；33-水洗塔；34-碱洗塔；35-烟囱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例

参见附图，本发明一较佳实施例的一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，包括防护系统和排风系统。防护系统中包括防护罩，防护罩包括相互连通的第一箱体1和第二箱体2，第一箱体1位于第二箱体2的上方。第二箱体2连接排风系统，排风系统包括依次连接的抽风管30、风机32、水洗塔33、碱洗塔34和烟囱35。风机32为离心式风机。

第一箱体1内部设有取样器12，取样器12与存储氢氟酸的装置通过管道连接，连接处密封处理。为了控制取样，取样器12设有第三开关阀。

第一箱体1还设有雾化单元，雾化单元包括进水管线以及与进水管线连接的雾化器13。进水管线的一端与外部的市政水10连接，另一端连接雾化器13，雾化器13为喷头，喷头设有若干多孔结构。喷头用于分散或雾化市政水10。进水管线上设有第一开关阀11，用于控制市政水10的通断。第一箱体1的顶部安装有有毒有害气体检测器14，有毒有害气体检测器14为带就地声光报警的有毒有害气体检测器，用于检测HF是否泄漏，若检测到其泄漏，则进行声光报警。

第二箱体2的前部设有箱门，箱门上设有两个圆形的手套孔23，手套孔连接有手孔盖板，手孔盖板的面积大于手套孔的面积。手孔盖板的顶部与第二箱体之间具有连接点，手孔盖板可绕连接点旋转。这样手孔盖板22可绕连接点向左右旋启，且在无外力作用下可依靠自身重力回落，以使第二箱体2封闭。图1中图示了左侧手孔盖板绕连接点向左侧旋转时而右侧手孔盖板盖住手套孔时的情况。

第二箱体2的左侧设有进气口，进气口通过管道连接氮气气源20，进气口与氮气气源20之间设有第二开关阀21。第二箱体2的右侧底部设有排液口，排液口通过排液管线31和碱洗塔34连通。

第二箱体2的右侧上部连接抽风管30，风机32的进气口与抽风管30的末端相连，风机32的排气口与水洗塔33相连，水洗塔33与碱洗塔34从左至右依次相连，烟囱35位于碱洗塔34的上方。

为了方便观察防护罩内部情况，第一箱体1和第二箱体2的前侧面(正对取样者的一侧表面)均呈透明状。第一箱体1和第二箱体2的前侧面的材质优选亚克力玻璃门。第二箱体2的箱门可开合，其与第二箱体2之间可通过不锈钢插销开闭。

本发明在对氢氟酸取样时的操作方法如下：

步骤一：取样者穿戴可以防护该取样点内样品的劳保用品。

步骤二：投用水洗塔33单元和碱洗塔34单元。

步骤三：取样前，取样人员打开第二箱体的箱门，将取样钢瓶放入第一箱体1中，将取样钢瓶和取样器12连接，然后关闭箱门。

步骤四：打开离心式风机的电源，对第一箱体1和第二箱体2进行抽吸操作，在第一箱体1和第二箱体2中形成-20KPa或以上的负压。

步骤五：取样时，打开氢氟酸管道上的阀门，然后取样人员左右旋开第二箱体2前侧面的手孔盖板22，戴手套从手套孔23中伸入，打开取样器12中的第三开关阀，开始取样。打开第三开关阀后，氢氟酸从存储氢氟酸的装置中由管道自动流入取样钢瓶中，此时可将手从手套孔23中抽出，等待取样完毕。确认取样完毕后，关闭管道上的阀门，待离心式风机抽风5分钟后，戴手套从手套孔23中伸入，关掉第三开关阀，拧好取样瓶，最后确认无异味安全后，关闭电源打开箱门取出取样瓶，完成取样。

取样过程中，若现场带就地声光报警的有毒有害气体检测器14开始报警，或取样人员目测到取样阀体有泄漏，操作人员应迅速关小或关闭管路上取样器12中的第三开关阀并将手从手孔中迅速抽出。手孔盖板依靠重力自动落下，盖住手套孔23，防止含有高浓度氢氟酸挥发出的气体从手套孔23中逸出，造成人员伤害或财产损失。

同时，离心式风机将泄漏出的有毒有害气体经抽风管30抽出，所抽出的气体依次经抽风管30、离心式风机、水洗塔33、碱洗塔34洗涤脱除酸性物质后，尾气达到排放标准后，经烟囱35高处排出。

若泄漏量巨大，操作人员打开第一箱体1中与市政水管道相连的进水管线上的第一开关阀11，将市政水10雾化后用于稀释泄漏的氢氟酸以及吸收挥发出的有毒有害气体。同时打开第二箱体2底部的排液口，洗涤下来的酸水从排液口通过排液管线31排放进入碱洗塔34中进行后续处理。

当泄漏得到有效控制后，关闭第一开关阀11，待箱体内液体排完后，关闭底部排液口上的阀门。然后打开与第二箱体2相连的氮气管线上的第二开关阀21，利用氮气吹扫箱体内的残余气体。氮气吹扫完毕后，关闭第二开关阀21并关闭离心式风机。碱洗塔34、水洗塔33中的物料为连续操作单元，处理后的物料排放至后续污水处理单元进一步处理。

以上仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：包括防护系统和排风系统，所述防护系统中包括防护罩，所述防护罩包括相互连通的第一箱体和第二箱体，所述第二箱体连接所述排风系统，所述排风系统包括依次连接的抽风管、风机、水洗塔、碱洗塔和烟囱；

所述第一箱体内部设有取样器，所述取样器用于与存储氢氟酸的装置连接，所述第一箱体还设有有毒有害气体检测器，所述第一箱体还设有雾化单元，所述雾化单元包括进水管线以及与所述进水管线连接的雾化器；

所述第二箱体设有箱门，所述箱门上设有两个手套孔，所述手套孔连接有手孔盖板，所述手孔盖板与第二箱体之间具有连接点，所述手孔盖板可绕所述连接点旋转，所述第二箱体还设有进气口和排液口，所述进气口与氮气气源连接，所述排液口连接所述碱洗塔；

所述抽风管与所述第二箱体连接，所述风机的进气口与所述抽风管的末端相连，所述风机的排气口与所述水洗塔相连。

2.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述手孔盖板的顶部与所述第二箱体可旋转式固定连接。

3.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述有毒有害气体检测器为带就地声光报警的有毒有害气体检测器。

4.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述第一箱体和第二箱体的至少一个表面呈透明状。

5.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述进水管线设有第一开关阀。

6.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述雾化器位于所述第一箱体内，所述雾化器为喷头，所述喷头设有若干多孔结构。

7.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述进气口与氮气气源之间设有第二开关阀。

8.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述烟囱位于所述碱洗塔的上方。

9.根据权利要求1所述的降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的装置，其特征在于：所述取样器设有第三开关阀。

10.一种降低高浓度氢氟酸取样泄漏危害的方法，其特征在于，采用权利要求1-9中任一项所述的装置进行，包括以下步骤：

连接取样容器的步骤：在所述第一箱体中放置取样容器，所述取样容器和所述取样器相连；

取样步骤：取样人员将手从所述手套孔中伸入，打开所述取样器，使氢氟酸流入所述取样容器中，取样过程中，所述第一箱体和第二箱体在所述风机的作用下形成-20KPa以上的负压；取样完毕后，关闭所述取样器，所述风机继续工作至少5分钟，最后将所述取样容器从所述第一箱体中取出；

其中，在所述取样步骤中，若所述防护罩内的氢氟酸的浓度高于所述有毒有害气体检测器的检测下限或取样人员发现氢氟酸的泄漏后，取样人员关闭所述取样器，然后将手从所述手套孔中抽出，所述手套孔盖板绕所述连接点旋转后盖住所述手套孔以密闭所述防护罩，所述排风系统工作或所述排风系统和所述雾化单元工作：

所述排风系统工作时，在所述风机的作用下，挥发出的氟化氢气体和烟雾依次经所述抽风管、风机、水洗塔、碱洗塔和烟囱处理后排放；

所述雾化单元工作时，打开所述进水管线，雾化器将进水管线中的水进行雾化，以稀释泄漏的样品，所产生的液体经所述排液口进入所述碱洗塔。

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