化工生产的火灾爆炸危险性评价.ppt

第一节 化工生产中的火灾 爆炸危险性物质,（4）氧化剂遇酸后，反应常常很激烈，甚至引起爆炸。 （5）有些氧化剂，特别是活泼金属过氧化物，遇水或吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，能分解出助燃气体-氧。 （6）有些氧化剂相互接触能发生复分解反应，甚至产生高热引起燃烧或爆炸。不少氧化剂还具有一定的毒性和腐蚀性。 3、可燃气体 4、自燃性物质 5、遇水燃烧物质 6、易燃与可燃液体 7、易燃与可燃固体,二、储存物质的火灾危险性分类原则,第二节 化工生产的安全技术 一、典型化学反应的安全技术,氧化反应接触器有卧式和立式两种，内部填装有催化剂。一般多采用立式。为防止接触器在万一发生爆炸或燃烧时危及人身和设备安全，在反应器前后管道上应安装阻火器，防止火焰蔓延，防止回火，使燃烧不致影响其他系统。为防止接触器发生爆炸，应有泄压装置。应尽可能采用自动控制或调节，以及警报连锁装置。 氧化反应系统，宜设置氮气或水蒸气灭火装置。,2、还原反应,此外，无论是利用初生态氢还原，还是用催化加氢，都是在氢气存在下，并在加热加压条件下进行。氢气的爆炸极限为4-75%，如操作失误或设备泄漏，都极易引起爆炸。操作中要严格控制温度、压力和流量。厂房的电气设备必须符合防爆要求，且应采用轻质屋顶，开设天窗或风帽，使氢气易于飘逸。尾气排放管要高出房顶并设阻火器。,（3）使用其他还原剂还原 常用还原剂中火灾危险性大的有硼氢类、四氢化锂铝、氢化钠、保险粉、异丙醇铝等。 硼氢类还原剂应储存于密闭容器中，至于干燥处。在生产中，调节酸、碱度时要特别注意加酸过多、过快。 四氢化锂铝应浸没在煤油中贮存。使用时应先将反应器用氮气置换干净，并在氮气保护下投料和反应。反应热应由油类冷却剂取走，不应用水，防止水漏入反应器内，发生爆炸。 用氢化钠做还原剂与水、酸的反应与四氢化锂铝相似，它与甲醇、乙醇等反应也相当激烈，有燃烧爆炸的危险。,保险粉是一种还原效果不错且较为安全的还原剂。它遇水发热，在潮湿的空气中能分解析出黄色的硫磺蒸气。硫磺蒸气自燃点低，易自燃。使用时应在不断搅拌下，将保险粉缓缓溶于冷却水中，待溶解后再投入反应器与物料反应。,3、硝化反应,配制成的混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，必须严格防止触及棉、纸、布、稻草等有机物，以免发生燃烧爆炸。硝化反应的腐蚀性很强，要注意设备及管道的防腐性能，以防渗漏。,硝化反应器要有良好的冷却和搅拌，不得中途停水断电及搅拌系统发生故障。要有严格的温度控制系统和报警系统，遇有超温或搅拌故障，能自动报警并自动停止加料。反应物料不得有油类、醋酐、甘油、醇类等有机杂质，含水也不能过高，否则遇酸易燃烧爆炸。 硝化器应设有泄爆器和紧急排放系统。一旦温度失控，紧急排放到安全地点。 硝化产物具有爆炸性，处理硝化物时应格外小心。 4、磺化反应 与硝化反应在安全技术上相似,5、氯化反应,6、裂解反应,7、聚合反应,（3）聚合反应热未能及时导出，造成局部过热或反应釜飞温，发生爆炸。 针对上述不安全因素，应设置可燃气体检测报警器，一旦发现设备、管道有可燃气体泄漏，将自动停车。 对催化剂、引发剂等要加强贮存、运输、调配、注入等工序的严格管理。 反应釜的搅拌和温度应有检测和连锁，发现异常能自动停止进料。 高压分离系统应设置爆破片、导爆管，并有良好的静电接地系统，一旦发现异常，及时泄压。,8、电解,要防止氯含氢量过高。要防止个别电解槽氢气出口堵塞，引起阴极室压力升高，造成氯气含氢量过高。氯气内含氢量达5%以上，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸。在生产中，单槽氯含氢浓度一般控制在2.0%以下，总管氯含氢浓度控制在0.4%以下。 防止电解槽爆炸或着火事故。,二、化工单元操作的安全技术,物料气流输送系统应保持良好的严密性。其管道材料应选择导电性材料并有良好的接地。如采用绝缘材料管道，则管外应采取接地措施。输送速度不应超过该物料允许的流速。粉料不要堆积管内，要及时清理管壁。 用各种泵类输送可燃液体时，其管内流速不应超过安全速度。,在化工生产中，也有用压缩空气为动力来输送一些酸碱等有腐蚀性液体的，俗称酸（碱）蛋。这些设备也属于压力容器，要有足够的强度。 在输送有爆炸性或燃烧性物料时，要采用氮、二氧化碳等惰性气体代替空气，以防造成燃烧或爆炸。 气体物料的输送采用压缩机。输送可燃气体要求压力不太高时，采用液化泵比较安全。可燃气体的管道应经常保持正压，并根据实际需要安装逆止阀、水封和阻火器等装置。,2、加热,用高温蒸汽加热时，对设备耐压要求高，须严防泄漏或与物料混合，避免造成事故。 使用电加热时，电气设备要符合防爆要求。 直接火加热危险性最大，温度不易控制，可能造成局部过热烧坏设备，引起易燃物质的分解爆炸。当加热温度接近物料分解温度，此工艺称为危险工艺，必须设法改进工艺条件，如负压或加压操作。,3、冷却,4、加压操作,5、负压操作 负压系统的设备必须符合强度要求，以防在负压下把设备抽瘪。 负压系统必须有良好的密封，否则一旦空气进入设备内部，形成爆炸混合物，易引起爆炸。 当需恢复常压时，应待温度降低后，缓缓放进空气，以防自燃或爆炸。,6、冷冻,7、熔融 熔融过程中的碱液或碱屑飞溅到皮肤上或眼睛里会造成灼伤。 熔融物和磺酸盐中若含有无机盐等杂质，应尽量除掉，否则这些无机盐因不熔融会造成局部过热、烧焦，致使熔融物喷出，容易造成烧伤。熔融过程一般在150-350下进行，为防止局部过热，必须不间断的搅拌。,8、干燥,9、蒸发与蒸馏,对有腐蚀性的溶液，要合理选择蒸发器的材质。 蒸馏操作可分为间歇蒸馏和连续蒸馏；按压力分为常压、减压和加压（高压）蒸馏。此外还有特殊蒸馏-蒸汽蒸馏、萃取蒸馏、恒沸蒸馏和分子蒸馏。 在安全技术上，对不同的物料应选择正确的蒸馏方法和设备。在处理难于挥发的物料时（常压下沸点在150以上）应采用真空蒸馏，这样可降低蒸馏温度，防止物料在高温下分解、变质或聚合。,在处理中等挥发性物料时（沸点为100左右），采用常压蒸馏；对于沸点低于30的物料，则应采用加压蒸馏。 蒸汽蒸馏常用于在常压下沸点较高，或在沸点时容易分解的物质的蒸馏。也常用于高沸点物质与不挥发物质的分离，但只限于所得到的产品完全不溶于水。,萃取蒸馏和恒沸蒸馏主要用于分离有沸点极接近或恒沸组成的各组分所组成的、难以用用普通蒸馏方法分离的混合物。 分子蒸馏是一种相当于绝对真空下进行的一种真空蒸馏。在这种条件下，分子间的相互吸引力减少，物质的挥发度提高，使液体混合物中难以分离的组分易分开。由于分子蒸馏降低了蒸馏温度，所以可防止或减少有机物的分解。,第三节 化工生产装置火灾危险性分类,二、化工生产装置的防火要求,（3）明火设备应远离可能泄漏液化石油气、可燃气体、可燃蒸气的设备及贮罐。当有一个以上的明火设备时，应将其集中布置在装置的边缘，并应设在有散发可燃气体的设备、建筑物的侧风或上风向；但有飞火的明火设备应布置在上述设备、建筑物、构筑物的侧风向。因工艺生产过程或热能利用的需要，将明火设备与有可燃气体、可燃蒸气的密闭设备布置在一起时，其两者间的距离不作规定。,建筑物的构件、材料根据其燃烧性能分为三大类： 第一类、非燃烧材料 指在空气中受到高温作用和火烧时不起火、不微燃、不炭化的材料。其耐火极限不低于1.5小时。 第二类、难燃烧材料 指在空气中受到火烧或高温作用时，难以起火、难微燃、难炭化，当火源移走后燃烧或微燃立即停止的材料。其耐火极限不低于0.75小时。 第三类、燃烧材料 指在空气中受到火烧或高温作用时，立即能起火或微燃，在火源移走后，仍能继续燃烧的材料。 用非燃烧材料作成的构体称为非燃烧体；用难燃烧材料作成的构件或用燃烧材料作成的、而用非燃烧材料做保护层的构件称为难燃烧体。用燃烧材料作成的构件称为燃烧体。,（4）含重组分的气体燃料管线，在接入燃烧器之前应有防止回火及分液设施。分出的液体要排至回收系统或安全排放。 （5）工业炉内应配备蒸气管线，供灭火和炉膛吹扫之用。灭火用蒸气压力不小于0.6MP，炉膛内水蒸气的供给强度不小于0.003kg/s.m3 (6)生产、贮存和装卸液化石油气、可燃气体、易燃液体，用空气干燥、掺和、输送可燃粉状、颗粒物料等的设备和管道，都应设置静电接地或消除静电的措施。,（7）甲乙类生产有散发可燃气体及蒸汽的设备、建筑、构筑物区，其物料管线和电缆宜架空敷设。如需要在管沟和电缆沟敷设时，宜有防止可燃气体沉集和含有易燃、可燃液体的污水流渗至沟内的措施。进入变配电室、自控仪表室和管沟和电缆沟的入口处以及穿墙孔洞，应填实密封。,（8）甲乙类生产的物料管线不应穿过与它无关的建筑物。如卧室、浴室、地下室、易燃易爆品的仓库、有腐蚀介质的空间、配电室、进风道等地方。 （9）有易燃易爆物料的设备及管道系统，应有用惰性气体置换和灭火的设施。 （10）生产中产生的含有可燃气体及易燃可燃液体的污水，宜采取回收或处理措施。严禁将几种能相互发生化学反应而引起火灾或爆炸的污水直接混合排放。,三、化工厂的消防设计,（一）消防站,（二）消防给水管网,消防水管网应采用环状管网。其输水干线不宜少于两条，当其中一条发生故障时，另一条仍能正常供水。 消防水系统需有贮存设备，可建造独立的贮水池，也可贮存在全厂的清水池或高位水池内，但必须有确保消防水不作他用的技术设施。消防给水不应与生产循环水、污水管网兼用。,消防水的环状管网应用阀门分成若干独立段，每段消火栓数量不宜超过五个。室外消火栓应根据需要沿道路布置，地上式消火栓距路边的距离不得小于0.5米，不得大于2米。地下式消火栓的位置应考虑消防车吸水的可能性，应有明显的标志。低压给水管网室外消火栓的保护半径不宜超过120米，每个消火栓的出水量一般按15L/S计算。露天生产装置的消火栓宜在装置的四周布置，罐区的消火栓应布置在防火堤外。室外装置区和油罐区消火栓的间距不应超过60米。室外消火栓的设置应符合建筑设计防火规范的规定。,（三）化工生产装置区的消防给水设施,3、消防水幕和汽幕 当一个生产装置区内布置有不同火灾危险的生产单元时，可以用消防水幕和蒸汽幕对设备和建筑物进行分隔保护，以阻止火势的蔓延。消防水幕应是均匀且连续的雾状水幕。供水压力应在三个表压以上。供水强度不宜小于0.34L/min.m2。用蒸汽幕时，蒸汽压力不低于0.6MP。 4、带架水枪 火灾危险性较大且安装在较高位置上的设备，其四周宜设固定式带架水枪或可以转动的带架水枪，以保护重要设备免受热辐射的威胁。,6、移动式灭火器材的设置 在化工生产装置里应设置一定数量的移动式灭火器材。移动式灭火器材指泡沫灭火机、干粉灭火机、二氧化碳灭火机、1211灭火机、四氯化碳灭火机。 移动式灭火器材设置的种类及数量，应根据场所的火灾危险性、占地面积及其他消防设施的情况综合考虑。,(四)消防用水及灭火剂的用量计算,(2)单位面积的干粉灭火剂用量 扑灭易燃、可燃液体火灾，干粉灭火剂的用量按 燃烧的液面面积进行计算。侧面喷射时，每平方米燃烧液面的干粉量不小于2.4kg。从上方往下喷射时，干粉用量应适当增大，每平方米燃烧液面的干粉量不小于3.6kg。喷头的喷射压力可采用0.07-0.35Mpa.,第四节 火灾爆炸指数评价法,一、火灾爆炸指数的计算,4、工艺的特定危险值（SPF） 工艺中有潜在危险的，可查表查出工艺的特定危险值推荐系数。 SPF= P