安全生产_危险化学品生产单位安全生产技术概论

危险化学品生产单位安全生产技术 2014年5月11日 第一节防火防爆安全技术第二节电气安全技术第三节化工生产安全技术 第一节防火防爆安全技术 化工生产中使用的原料 生产中的中间体和产品很多都是易燃 易爆的物质 而化工生产过程又多为高温 高压 若设计不合理 制造不合理 操作不当或者管理不善 容易发生火灾爆炸事故 造成人员伤亡和财产损失 本节学习目的 本节学习物质燃烧和爆炸的基本知识 以及如何对易燃易爆物质进行安全的工业化生产 使自己在今后的生活和工作中减少和防止各种事故的发生 保护自己和他人人身安全及财产 第一节防火防爆安全技术 一 火灾与爆炸事故 俗话说 火灾猛于虎 火过人财空近几年来 我国平均每年发生火灾约4万起 死2000多人 伤3000 4000人 每年火灾造成的直接财产损失10多亿元 尤其是造成几十人 几百人死亡的特大恶性火灾时有发生2010年上半年 全国共发生火灾73317起 死亡656人 受伤271人 直接财产损失79290 7万元 2008年1月2日晚20点左右 位于乌鲁木齐市火车站附近的一大型专业批发市场 德汇国际广场 突发大火 3名武警官兵在救人中牺牲 2012年2月8日 湖南省株洲田心天馨阁大酒店一楼厨房失火 过火1000平 伤15人 2012年6月28日 位于浙江台州市太空实业发生火灾 浓烟滚滚都飘出十几里路 厂房内堆放着大量的塑料制品等易燃品 火势蔓延迅速 2012年6年30日 天津蓟县莱德商厦发生火灾致10死16伤事故系商厦一层东南角中转库房内空调电源线发生短路 引燃周围可燃物所致 2012年11月27日 湖北荆州砖瓦厂38吨工业原料萘起火事故现场 上海农产品市场大火 起火原因 电线线路老化 店里人员忘记关取暖设备 安全隐患 建筑消防设备瘫痪故障 灭火器失效 安全出口被封堵 室内消火栓位置不明显 上锁封闭 时间 2013年1月6日20时30分许地点 上海市沪南路2000号的上海农产品中心批发市场损失 造成6人死亡 12人受伤 哈尔滨国润家饰城火灾 2013年1月7日9时19分地点 哈尔滨市中兴大道45号国润家饰城 起火原因 电焊违章作业引燃可燃物安全隐患 电焊违章作业 及电焊工无证上岗 商城内无灭火器材 2013年5月31日下午 黑龙江省大庆市林甸县中储粮直属库发生火灾 事故共造成78个露天储粮囤 储量4 7万吨的粮食表面过火 吉林 6 3 特别重大火灾爆炸事故 2013年6月3日6时10分许 吉林省长春市德惠市的吉林宝源丰禽业有限公司损失 共造成121人死亡 76人受伤 17234平方米主厂房及主厂房内生产设备被损毁 直接损失1 8亿 起火原因 主厂房一车间女更衣室西面和毗连的二车间配电室的上部电气线路短路安全隐患 大量易燃易爆品 可燃物较多 安全通道复杂不易疏散 员工缺乏火灾逃生自救能力 广州建业大夏火灾 2013年12月15日下午18时50分 广州市越秀区起义路217号建业大厦损失 建筑物损失约为600多万元存货损失约3300多万元起火原因 电工违规作业致电线短路安全隐患 高层建筑消防困难 深圳市光明新区 12 11 火灾事故 12月11日凌晨1点30分 深圳光明荣健农批市场损失 造成16死亡 5人受伤 起火原因 商铺内的冷藏室空气冷却器电源线短路所致安全隐患 违法乱搭建 没有消防设计审核 验收 商铺之间联通 未采取有效的防火分隔和技术防范措施 消防安全意识淡薄 消防安全责任不落实 消防安全管理混乱 隐患整治不坚决 不彻底等问题 2000 2012年全国重大火灾事故 一 燃烧和火灾的定义 1 燃烧 物质与氧化剂之间的放热反应 通常同时释放火焰或可见光 2 火灾 凡在时间或空间上失去控制的燃烧所造成的灾害 3 燃烧和火灾发生的条件 氧化剂 可燃物和点火源 4 不同可燃物的燃烧 火灾中气态可燃物通常为扩散燃烧 即可燃物和氧气边混合边燃烧 液态可燃物 包括受热后先液化后燃烧的固体可燃物 通常先是蒸发为可燃蒸汽 与氧化剂再发生燃烧 固态可燃物先是通过热解等过程产生可燃气体 与氧化剂再发生燃烧 二 火灾的等级分类 特别重大火灾指造成30人以上死亡 或者100人以上重伤 或者1亿元以上直接财产损失的火灾 重大火灾指造成10人以上30人以下死亡 或者50人以上100人以下重伤 或者5000万元以上1亿元以下直接财产损失的火灾 较大火灾指造成3人以上10人以下死亡 或者10人以上50人以下重伤 或者1000万元以上5000万元以下直接财产损失的火灾 一般火灾指造成3人以下死亡 或者10人以下重伤 或者1000万元以下直接财产损失的火灾 国家标准对火灾的分类 GB T4968 2008 1 A类 固体物质火灾2 B类 液体或可熔化的固体物质火灾3 C类 气体火灾4 D类 金属火灾5 E类 带电火灾6 F类 烹饪器具内的烹饪物火灾 火灾统计范围 1 易燃易爆化学品燃烧爆炸引起的火灾 2 破坏性试验中引起的非实验体的燃烧 3 机电设备因内部故障导致外部明火燃烧或由此引起的其他物件的燃烧 4 车辆 船舶 飞机以及其他交通工具的燃烧 三 爆炸事故及其特点 广州油罐车爆炸致20死14伤 2012年6月29日 广州沿江高速出口一辆大货车与一辆装有40吨溶机油的油罐车发生追尾 造成油罐泄漏着火 并引燃桥下的露天木材加工厂工蓬 1 爆炸的基本知识 爆炸是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量的现象 爆炸的外在主要特征 压力急剧升高 本质特征 1 爆炸性强 2 敏感度高 2 爆炸的分类 1 按照爆炸能量来源的不同分类 A 物理性爆炸 是由物理因素 如温度 体积 压力 变化而引起的爆炸现象 特征 爆炸前后物质化学成分不改变 如锅炉 煤气瓶 2007年12月5日上午10点10分 山西运城河东一中一座蒸汽锅炉突然爆炸 巨大的冲击力使锅炉飞出房外 导致四名学生受伤 此次爆炸事故是该锅炉压力表被人为调大造成的 B 化学性爆炸 使物质在短时间内完成化学反应 同时产生大量气体和能量而引起的爆炸现象 特征 爆炸前后 物质的性质和化学成分均发生了根本的变化 2009年10月19日10时55分许 浙江卫星丙烯酸有限公司丙烯酸储罐区1号罐发生爆炸 2 按照爆炸的瞬时燃烧速度分类 a 轻爆 指物质爆炸时的燃烧速度为每秒零点几米到数米 特点 无多大破坏力 声响也不大 b 爆炸 指物质爆炸时的燃烧速度为每秒十几米到数百米 特点 爆炸时爆炸点压力剧增 有较大的破坏力 有震耳的声响 c 爆轰 指物质爆炸时的燃烧速度为每秒一千米到数千米以上的爆炸过程 特点 突然引起极高的压力 并产生超音速的冲击波 能引起该处的其他爆炸性气体混合物发生爆炸 B 化学性爆炸物质 按爆炸时所进行的化学反应 化学性爆炸物质可分为以下几种 a 简单分解的爆炸物这类物质爆炸时分解为元素 并在分解过程中产生热量 如乙炔酮 碘化氮等 这类物质不稳定 在受到摩擦 撞击 甚至轻微震动可能发生爆炸 b 复杂分解的爆炸物 这类物质包括各种含氧炸药 其危险性较简单分解的爆炸物稍低 含氧炸药在发生爆炸时拌有燃烧反应 燃烧所需的氧由物质本身分解供给 如硝化棉 苦味酸等 c 可燃物混合物指由可燃物质与助燃物质组成的爆炸物质 所有可燃气体 蒸汽和可燃粉尘与空气 氧气 组成的混合物均为这类 知识点 通常称可燃性混合物为有爆炸危险物质 只有在适当条件下 才会成为危险的物质 条件是 可燃物质的浓度 氧化剂的浓度以及点火能量等 1 可燃气体化学性爆炸由于生产装置出现跑 冒 滴 漏 使可燃气体或易燃可燃液体等物料从管道的连接部位 阀 塔 釜等设备的破裂处泄漏出来 其可燃蒸气与空气形成混合气体 达到爆炸极限时 遇到着火源即发生化学性爆炸 其爆炸威力是很大的 即爆炸时产生的冲击波 高热会破坏生产设备 导致火势迅速蔓延扩大 有时会造成人员伤亡 3 爆炸破坏性 案例1 1997年6月27日21时30分 位于北京东南通州区的北京化工集团有限公司东方化工厂 灌装轻柴油时 开错阀门 导致满罐的石脑油外溢 遇火源发生爆炸而引起火灾 这次爆炸火灾造成9人死亡 39人受伤 直接经济损失1 17亿元 3 爆炸破坏性 案例2 1998年3月5日下午 西安市煤气公司液化石油气管理所贮量为400立方米11号球形贮罐下部的排污阀上部法兰密封局部失效 造成大量的液化石油气泄漏 在罐区达到爆炸极限 引起化学爆炸 2 设备物理性爆炸炼油厂生产装置发生物理性爆炸并导致火灾的事例时有发生 高温 高压设备发生爆炸 通常是由于装置内部的可燃气体或液体物料体积膨胀所造成的结果 如操作失误 造成设备超温超压 火灾时 反应装置长时间被高温的火焰烧烤 使装置内部的温度升高 压力增大 当内部压力超过生产装置的耐压强度时 造成生产装置发生物理性爆炸 促使火势蔓延扩大或引发化学性爆炸 其危害是十分严重的 3 爆炸破坏性 1997年6月27日21时30分 位于北京东南通州区的北京化工集团有限公司东方化工厂 由于误操作引起化学爆炸火灾 使北侧编号为V09561B乙烯球罐发生物理爆炸 烧毁储罐17个 储料19257吨 以及罐区部分框架 仪表 电缆 桥架 建筑物等 死亡9人 受伤39人 3 爆炸破坏性 3 设备负压爆炸炼油厂在正常生产运行时 减压塔内的残压多为1 4kPa 与塔相连接的法兰 放空阀如不严密或被火烧烤受到破坏 旦空气窜入塔内形成爆炸性气体 就有可能发生爆炸 给扑救工作造成极大困难和危险 扑救火灾冷却生产装置时 或采取放空 导流等工艺措施过程中 都要注意生产装置内部的压力变化 切忌产生负压而引发生产装置爆炸 3 爆炸破坏性 4 灭火措施不当引发爆炸在扑救炼油厂火灾的过程中 当生产装置处于超高温高压或低温低压或负压时 如果骤然实施强力冷却 有可能使生产装置受温差作用而爆裂 导致爆炸 如果采取导流或放空等工艺措施时 生产装置内部出现负压时 也可能因 回火 引起生产装置内部发生化学性爆炸 加重火灾损失和人员伤亡 3 爆炸破坏性 二 防火防爆基本措施 从理论上讲 防止火灾爆炸事故发生的基本原则 一是防止和限制可燃可爆系统的形成 二是消除各类点火源 三是阻止和限制火灾爆炸的蔓延扩散 一 火灾爆炸危险物的控制 1 火灾爆炸危险性分析化工生产中的火灾爆炸危险性分为五类 甲 乙 丙 丁 戊 生产或贮存物品的火灾危险性分类 是确定建构筑物的耐火等级 布置工艺装置 选择电气设备类型以及采取防火防爆措施的重要依据 表2火灾爆炸危险性分类 表3爆炸和火灾危险场所的区域划分 2 根据物质危险特性采取措施 首先 在工艺上进行控制 以火灾爆炸危险性小的物质代替危险性大的物质 其次 根据物质的理化性质 采取不同的防火防爆措施 1 对本身具有自燃能力的油酯以及遇空气自燃 遇水燃烧爆炸的物质 应采取隔绝空气 防水 防潮或通风 散热 降温等措施 2 相互接触能引起燃烧爆炸的物质不能混存 2 根据物质危险特性采取措施 3 遇酸 碱有分解爆炸的物质应防止与酸碱接触 4 对机械作用比较敏感的物质要轻拿轻放 5 根据物质的物性 贮存时要考虑 包装的耐压强度 材料 如有些物质要存放在黑暗处或棕色瓶内 6 根据闪点 爆炸范围 扩散性采取相应防火防爆措施 3 溢料和泄漏的控制 1 溢料危害 毒性物料易中毒 窒息 易燃物 易燃烧爆炸高温物 易灼伤 产生原因 投料太快 加热速度太快 有杂质 后期聚合物黏度高 产生气泡 2 泄漏 危害同上 产生原因 设备损坏 人为操作错误 反应失控等 采取措施 重要阀门采用二级控制 可设置远距离遥控断路阀 危险管线阀门用醒目标志防误操作 阀门加锁等 1 有燃烧爆炸危险的设备管道 少用法兰连接管道 尽量使用焊接 2 承装腐蚀性介质的容器底部尽量不装阀门 应从顶部抽吸排出 3 成产传动装置要严加密封 定期更换润滑油 4 严格控制压力 防止超压 3 防止可燃物外溢泄露 4 惰性介质保护 作用 降低系统中氧浓度 惰性介质有 氮气 二氧化碳 水蒸汽 烟道气等 可以用于下列操作或系统中起保护作用 1 易燃固体物质的粉碎 研磨 筛分 混合以及粉状物料的输送时 可以惰性介质的保护 2 可燃气体混合物在处理过程中可加入惰性介质的保护 3 具有着火爆炸危险的工艺装置 贮罐 管线等配线惰性介质 4 采用惰性介质 氮气 压送易燃液体 5 爆炸性危险场所中 非防爆电器 仪表等的充氮保护以及防腐蚀等 6 有着火危险的设备的停车检修处理 7 危险物料泄露时间惰性介质稀释 注意 1 因根据产生情况 物料危险性 采取不同的惰性介质和不同装置 2 使用惰性气体时必须注意防止使人窒息的危险 4 惰性介质保护 5 通风装置 通风作用 降低车间空气中可燃物的含量 由于设备完全密封有困难 难免有气体逸出 为超作工人和环境的安全 要采取通风 通风方式 1 自然方式 2 机械方式 有排风和送风二种形式 1 信号报警 2 安全联锁 3 火灾爆炸监测装置 6 安全监测及连锁 二 点火源的控制 化工生产中点火源主要包括 明火 高温表面 电气火花 静电火花 冲击与摩擦 化学反应热 光线及射线等 对点火源的控制是防止燃烧和爆炸的重要环节 1 明火 有加热用火 维修用火 烟囱飞火 机动车尾气火 烟头等 化工系统火灾爆炸重大事件统计表明 明火引发的事故占50 1 明火 动火作业必须办理动火证 1 动火作业必须经动火分析 合格后方可进行 2 取样时间与动火作业的时间不得超过30min 如超过此间隔时间或动火停歇时间超过30min以上 必须重新取样分析 3 进入设备内动火 氧的含量为不超过22 2 摩擦与撞击 原因 摩擦受热而起火 撞击产生火花 生产时注意 1 设备应保持良好的润滑 2 搬运可燃物严禁撞击 3 防止铁器落入搅拌缸 反应器中而产生火花 4 防爆场所严禁穿带钉的鞋 5 禁止使用铁制工具 一般多用钢和铝制品 3 高温表面 有加热装置 高温物料输送管线 机泵 照明灯具的外壳或表面等都有很高的温度 要注意通风 散热 并有隔离物阻止可燃物落在上面 引燃着火 如白枳灯表面温度 灯泡功率 W灯泡表面温度灯泡功率 W灯泡表面温度4050 60100170 22060130 180150150 23075140 200200160 300 4 自燃发热 某些易燃易爆物质具有自燃发热的特性 黄磷应存放在水中 油布油纸应放入铁桶内 5 电气火花及电弧 电火花 是电极间的击穿放电 分工作火花和事故火花 电弧 是大量的电火花汇集的结果 温度可达3600 6000度 电气火花和电弧不仅能引起结缘材料燃烧 而且可以引起金属融化飞溅 构成危险的火源 防爆电气设备类型 类型标志类型标志隔爆型d充油型o增安型e充沙型q正压型p特殊型s本质安全型ia ib无火花型n 6 静电 静电能够引起火灾爆炸的根本原因 在于经典放电火花具有一定的能量 是由于许多爆炸性蒸气 气体和空气混合物点燃的最小能量约为0 009 7mJ 放电能量只有小于它四分之一时才能认为安全 静电的产生 静电可以积累 对物料 装置 器材 构筑物以及人体所产生的都可以积累 6 静电 静电防护有 消除或控制静电的产生和积累 主要有 工艺控制法 泄漏法 中和法 1 工艺控制法 采取选用适当材料 改进设备和系统的结构 限制流体的速度以及净化输送物料 防止混入杂质等措施 控制静电产生和积累的条件 使其不会达到危险程度 2 泄漏法 采取增湿 导体接地 采用抗静电添加剂和导电性地面等措施 促使静电电荷从结缘体哂纳感自行消散 如塑料管内用铜丝 导电地坪涂料等 3 中和法 在静电电荷密集的地方 设法产生带电离子 使该处静电电荷被中和 从而消除结缘体上的静电 注意 防静电接地的每处接地电阻不宜超过规定的数值 防爆电气设备 在规定条件下 不会引起周围爆炸性环境点燃的电气设备 最高表面温度 电气设备在规定范围内最不利运行条件下工作时 可能引起周围爆炸性环境点燃的电气设备任何部件或电气设备任何表面所达到的最高温度 极限温度 电气设备或其部件所容许的最高温度 粉尘防爆电气设备 按规定条件设计制造使用时不会引起周围粉尘爆炸性混合物爆炸的电气设备 正压型电气设备 具有正压外壳的电气设备 防爆电机的型式主要有 隔爆型 d 增安型 e 无火花型 w 正压型 n 和粉尘防爆型 A B两种型式 等 防爆电气设备按GB3836标准要求 防爆电气设备在标志中除了标出类型外 还标出适合的分级分组 防爆电气标志一般四部分组成 以字母或数字表示 防爆型式 设备类别 气体组别 温度组别 1防爆型式 根据所采取的防爆措施 可把防爆电气设备分为隔爆型 增安型 本质安全型 正压型 油浸型 充砂型 浇封型 n型 特殊型 粉尘防爆型等 它们的标识如下所示 防爆型式防爆型式标志防爆型式防爆型式标志隔爆型 充砂型Exq增安型 浇封型Exm正压型 型Ex 本安型 a特殊型Ex 油浸型 粉尘防爆型DIPADIPB 2设备类别 爆炸性气体环境用电气设备分为 I类 煤矿井下用电气设备 II类 除煤矿外的其他爆炸性气体环境用电气设备 II类隔爆型 d 和本质安全型 i 电气设备又分为IIA IIB 和IIC类 可燃性粉尘环境用电气设备分为 A型尘密设备 B型尘密设备 A型防尘设备 B型防尘设备 3气体组别 爆炸性气体混合物的传爆能力 标志着其爆炸危险程度的高低 爆炸性混合物的传爆能力越大 其危险性越高 爆炸性混合物的传爆能力可用最大试验安全间隙表示 同时 爆炸性气体 液体蒸气 薄雾被点燃的难易程度也标志着其爆炸危险程度的高低 它用最小点燃电流比表示 II类隔爆型电气设备或本质安全型电气设备 按其适用于爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙或最小点燃电流比 进一步分为IIA IIB和IIC类 如表2所示 表2爆炸性气体混合物的组别与最大试验安全间隙或最小点燃电流比之间的关系气体组别最大试验安全间隙 最小点燃电流比 MESG mm MICRIIAMESG 0 9MICR 0 8IIB0 9 MESG 0 50 8 MICR 0 45IIC0 5 MESG0 45 MICR 4温度组别 爆炸性气体混合物的引燃温度是能被点燃的温度极限值 电气设备按其最高表面温度分为T1 T6组 使得对应的T1 T6组的电气设备的最高表面温度不能超过对应的温度组别的允许值 温度组别 设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系如表3所示 表3温度组别 设备表面温度和可燃性气体或蒸气的引燃温度之间的关系 温度级别设备的最高表面温度可燃性物质的点燃温度IEC EN GB3836 T T1450T 450T2300450 T 300T3200300 T 200T4135200 T 135T5100135 T 100T685100 T 8 5防爆标志举例说明 为了更进一步地明确防爆标志的表示方法 对气体防爆电气设备举例如下 如电气设备为I类隔爆型 防爆标志为ExdI如电气设备为II类隔爆型 气体组别为B组 温度组别为T3 则防爆标志为 ExdIIBT3 如电气设备为II类本质安全型ia 气体组别为A组 温度组别为T5 则防爆标志为 ExiaIIAT5 对I类特殊型 ExsI 对使用于矿井中除沼气外 正常情况下还有II类气体组别为B组 温度组别为T3的可燃性气体的隔爆型电气设备 则防爆标志为 ExdI IIBT3 防爆电气设备选型 1 隔爆型电气设备 有一个隔爆外壳 是运用缝隙隔爆原理 使设备外壳内部产生的爆炸火焰不能传播到外壳的外部 特点 安全性较高 可用于除0区之外的各级危险场所 2 增安型电气设备 是在正常运行下不产生电弧 火花或危险温度的电气设备 特点 可用于1区或2区危险场所 价格适中 可广泛使用 3 正压型电气设备 具有保护外壳 壳内充有保护气体 其压力高于周围爆炸性气体的压力 能阻止外部爆炸性气体进入设备内部引起爆炸 特点 可用于1区 2区危险场所 4 本质安全型电气设备 由本质安全电路构成的电气设备 特点 ia级可用于0区危险场所 ib级可用于除0区外的危险场所 5 充油型电气设备 是应用隔爆原理将电气设备全部或一部分浸没在绝缘油面以下 使得产生的电火花和电弧不会点燃油面以上及容器外壳外部的燃爆型介质 特点 运行中经常产生电火花以及有活动部件的电气设备可以采用这种防爆形式 用于除0区之外的危险场所 6 充沙型电气设备 应用隔爆原理将可能产生火花的电气部件用沙粒充填覆盖 利用沙粒间隙的熄火作用 使电气设备的火花或过热温度不致引燃周围环境中的爆炸性物质 特点 用于除0区之外的危险场所 7 无火花型电气设备 在正常运行是不会产生火花 电弧及高温表面的电气设备 特点 只用于2区危险场所 由于生产中2区占大部分 所以此电气设备使用最广泛 8 特殊性 在特殊场合使用 爆炸性气体环境用防爆电机分类 I 煤矿用防爆电机II 工厂用防爆电机 爆炸性粉尘环境用防爆电机 按其外壳分为 尘密外壳和防尘外壳两类 I类防爆电机不分温度组别 其允许的最高表面温度为150 表面可能堆积粉尘时 或450 采取措施防止堆积粉尘时 II类防爆电机按其允许最高表面温度分T1 T6六个温度组别 如下表 组别引燃温度 设备允许最高表面温度 TI450 t450T2300 t 450300T3200 t 300200T4135 t 200135T5100 t 135 100T685 t 10085 级别 因I类防爆电机是煤矿井下使用的 而煤矿井下的爆炸性气体主要是甲烷 所以I类设备不分级 II类电气设备按其适用于爆炸性气体混合物最大试验间隙或最小点燃电流分为A B C三级 如下表 级别最大试验安全间隙 MESG min 最小点燃电流 MICR IIA 0 9 0 8IIB0 5 MESG 0 90 45 MICR 0 8IIC 0 5 0 45 防爆电机选型原则 3 1首先要查明应用场所是气体爆炸还是粉尘爆炸危险场所 3 2气体爆炸危险场所 根据危险程度分区来选择防爆电机 3 3根据场所中所含引燃温度最低的爆炸性混合物的温度组别来选择对应温度组别的防爆电机 3 4隔爆型防爆电机使用场所可以是I类 也可以是II类 增安型 正压型 无火花型电机只能用于II类场所 3 5隔爆型电机应根据场所中最危险爆炸性气体混合物的最大试验安全间隙的级别来选择不低于此级别的电机 3 6选用增安型 正压型防爆电机时 应配备相应的保护装置 否则不能保证防爆安全性 3 7选用防爆电机必须是经国家质量主管部门授权的防爆电气产品质量检验机构检验 并颁发有防爆合格证的产品 三 限制火灾及爆炸的蔓延扩散 目的 发生事故 能使事故控制在最小范围 使损失最小化 预防 在设计时就应考虑安全 设计控制内容 1 防火间距 厂区与周围 厂房间 反应釜间 塔体间 设备间 仓库之间及仓库与生产区间等 2 防火隔离 防火门 防火墙 防火堤 挡油 液 堤 3 其他措施 分区隔离 露天布置 远距离操作 厂房的防火间距厂房之间及其与乙 丙 丁 戊类仓库 民用建筑等之间的防火间应满足下表 m 4 防火与防爆的安全装置 1 阻止装置 作用 防止外部火焰窜入有火灾爆炸危险的设备 管道 容器或阻止火焰在设备或管道间蔓延 类型有阻火器 安全液封 单向阀 阻火闸门等 A 阻火器 工作原理是使火焰在管道中蔓延的速度随着管径的减小而减小 最后可以达到一个火焰不蔓延的临界直径 用途 容易引起火灾爆炸的高热设备和输送可燃气体 易燃液体蒸气的管道之间 以及可燃气体 易燃液体蒸气的排气管上 类型 金属网 砾石 波纹金属片 有波纹式阻火器 管道阻火器 网型阻火器 砾石阻火器 燃气阻火器 法兰氧气阻火器 丝口阻火器 乙炔阻火器 抽屉式阻火器系列等产品材质 铸铁 铸钢 不锈钢304 304L 316 316LDN15 DN300 2 安全液封 工作原理 液体封在进出口之间 一旦液封的一侧着火 火焰都将在液封处被熄灭 从而阻止火焰蔓延 用途 装在气体管道与生产设备或气柜之间 类型敞开式和密闭式 安全液封的使用安全要求 A 使用安全液封时 应随时注意水位不得低于水位阀门标定的位置 但水也不应过高 否则除了可燃气体通过困难外 水还可能随着可燃气体一道进入出气管 安全液封应保持垂直位置 每次事故后 要检查 补足水 B 冬季使用安全液封 在工作完毕后 应把水全部排除 洗净 以免冻结 为了防冻 可加少许食盐 降低冰点 如结冰不能用明火烤 应用热火溶解 C 经常检查逆止阀的气密性 防止有粘性污物粘牢 影响通气 液封高度根据静力学基本方程可得 上式说明液柱高度可以表示压差 如利用图1 2 8所示的液柱高度控制器内压力不变或者防止气体泄漏 通常多用于气液分离 避免气体泄漏 如图所示 则将其称之为液封装置 而将这一措施称之为液封 液封在化工生产中被广泛应用 如图2 为了控制器内气体压力不超过给定的数值 常常使用安全液封装置 或称水封装置 其目的是确保设备的安全 若气体压力超过给定值 气体则从液封装置排出 液封还可达到防止气体泄漏的目的 而且它的密封效果极佳 甚至比阀门还要严密 例如煤气柜通常用水来封住 以防止煤气泄漏 3 单向阀又称止逆阀 止回阀 作用 仅允许流体向一定方向流动 遇有回流即自动关闭 用途 防止高压物料窜入低压系统 也可作防止回火装置 例 液化器调压阀就是单向阀一种 类型 升降式单向阀 摇板式单向阀 球式单向阀 4 阻火闸门是为了防止火焰沿通风管道蔓延而设置的阻火装置 1 安全阀 作用 是为了防止设备或容器内非正常压力过高引起物理性爆炸而设置的 当设备或容器内压力升高超过一定的限度时安全阀能自动开启 排放部分气体 当压力降至安全范围内再自动关闭 从而实现设备和容器内压力的自动控制 防止设备和容器破裂和爆炸类型 弹簧式 杠杆式 选型 工作温度高而压力不高的设备宜选用杠杆式 高压设备宜选弹簧式 2 防爆泄压装置 包括 安全阀 防爆片 防爆门 放空管 作用 系统内一旦发生爆炸或压力聚增时 可以通过这些设施释放能量 以减少巨大压力对设备的破坏或爆炸事故的发生 A48H A48Y带扳手全启式安全阀 AHN42F平行式安全回流阀 A37H双联弹簧式安全阀 HFA48Y高温高压安全阀 设置安全阀注意事项 1 压力容器的安全阀直接安装在容器本体上 容器有气 液两相物料时 安全阀应装于气相部分 防止排出液相物料而发生事故 2 一般安全阀可就地放气 放气口应高于操作人员1m以上且不应朝向15m以内的明火或易燃物 室内设备容器的安全阀放气口应引出房顶 并高出房顶2m以上 3 安全阀用于泄放可燃及有毒气体时 应将排泄管接入事故贮槽 污油灌或其他容器 用于泄放与空气混合能自燃的气体时 应接入密闭的放气塔或火炬 4 当安全阀的入口处有隔断阀时 隔断阀应为敞开状态 5 安全阀的选型 规格 排放压力的设定应合理 防爆片 又称为防爆膜 爆破片 要装在受压设备或容器上 通过法兰连接 原理 当设备或容器内因化学爆炸或其他原因产生过高压力时 防爆片作为人为的设计 在薄弱环节自行破裂 高压流体既通过防爆片从放气管排出 使爆炸压力难以急剧升高 以而保护设备或容器免遭更大的破坏 使在场的人员不致遭受致命的伤亡 使用场合 存在燃烧危险或异常反应使压力骤增的场合 这种场合弹簧安全阀由于惯性而不适用 不允许介质有任何泄漏场合 内部物料易因沉淀 结晶 聚合等形式形成黏附物 妨碍安全阀正常工作的场合 用途 凡有重大爆炸危险性的设备 容器 及管道 例如气体氧化塔 进焦爆炸的气体管道 乙炔收集口 都应安装 防爆片的安全可靠性质取决于 防爆片的材料 厚度和泄压面积 防爆片的爆破压力一般不超过系统操作压力的1 25倍 如低 不能正常用了 太高 不破裂 不能保证安全 3 防爆门 是一般设置在燃油 燃气或燃烧煤粉的燃烧室外壁上 以防止燃烧爆炸时设备遭到破坏 防爆门总面积不低于燃烧室净面积的250cm2 m3 应设置在人不常到的地方 高于地面2m 有向下翻开和向上翻开式 4 放气管 在某些及其危险的设备上 为防止可能出现的超温 超压而引起爆炸的基本事故的发生 可设置自动或手动的放气管等紧急排放危险物料 使用在贮槽 反应器 分水器上等 使反应在常压下进行 四 工艺参数的安全控制 化工生产中工艺参数主要包括 温度 压力 流量 物料配比等 1 温度控制化工生产中温度是一个主要参数之一 由于不同化学反应都有自己最适宜的反应温度 因化学反应速率与温度密切相关 如温度超高 化学变化 反应剧烈 造成压力升高 导致爆炸 也有可能产生付反应 产生新的危险物质 物理变化 冲料 烫伤 燃烧 爆炸 气体膨胀 爆炸 等 1 温度控制 如温度过低 化学变化 反应停止或减慢 而一旦恢复温度 剧烈反应 极易产生燃烧爆炸 物理变化 物料冻结 堵塞管线 甚至破裂 泄漏产生燃烧爆炸 生产操作中应注意以下几个方面 1 移走反应热 控制反应温度在合理范围 化学反应有吸热和放热 需通过热交换来控制温度 2 防止搅拌中断 搅拌作用 加速热量的传递 使反应物料温度均匀 防止局部过热 反应物质均匀 1 温度控制 3 正确选择传热介质化工生产中常用的传热介质有 水蒸汽 热水 过热水 碳氢化合物 如矿物油 二苯醚 熔盐 汞 烟道气 熔融金属等 选择依据 a 避免使用和反应物料性质相抵触的介质作为传热介质 b 防止传热面结疤 结疤 影响传热效率 甚至物料分解爆炸 防止结疤 换热气内的流体宜采用较高流速 不仅可以提高传热效率 而且可以减少污垢沉结 防止结疤 2 投料控制 指投料速度 配比 顺序 原料纯度 投料量的控制 1 投料速度 主要考虑传热速度 2 配比 不正确 会引起系列反应 不利主反应进行 往往带来危险 3 顺序 有严格规定 不能颠倒 4 原料纯度 有些杂质 会大大促进反应 5 投料量 反应容器一般投料量在容器总体积的1 3 2 3之间 太高和太低都有影响 3 紧急情况下的停车处理 a 停电 双电源联锁自控装置b 停水 大面积停水c 停汽 及时关闭物料联通阀门d 停风 三 常见危险化学品的火灾扑救 1 扑救压缩或液化气体火灾 压缩气体和液化气体总是被储存在不同的容器内 或通过管道输送 其中储存在较小钢瓶内的气体压力较高 受热或受火焰熏烤容易发生爆裂 气体泄露后遇着火源已形成稳定燃烧时 其发生爆炸或再次爆炸的危险性与可燃气体泄漏未燃时相比要小得多 遇压缩或液化气体火灾一般应采取以下基本方法 1 扑救气体火灾切忌盲目灭火 即使在扑救周围火势以及冷却过程中不小心把泄漏处的火焰扑灭了 在没有采取堵漏措施的情况下 也必须立即用长点火棒将火点燃 使其恢复稳定燃烧 否则 大量可燃气体泄漏出来与空气混合 遇着火源就会发生爆炸 后果将不堪设想 2 首先应扑灭外围被火源引燃的可燃物火势 切断火势蔓延途径 控制燃烧范围 并积极抢救受伤和被困人员 3 如果火势中有压力容器或有受到火焰辐射热威胁的压力容器 能疏散的应尽量在水枪的掩护下疏散到安全地带 不能疏散的应部署足够的水枪进行冷却保护 为防止容器爆裂伤人 进行冷却的人员应尽量采用低姿射水或利用现场坚实的掩蔽体防护 对卧式贮罐 冷却人员应选择贮罐四侧角作为射水阵地 4 如果是输气管道泄露着火 应首先设法找到气源阀门 阀门完好时 只要关闭气体阀门 火势就会自动熄灭 5 贮罐或管道泄漏关阀无效时 应根据火势大小判断气体压力和泄漏口的大小及其形状 准备好相应的堵漏材料 如软木塞 橡皮塞 气囊塞 粘合剂 弯管工具等 6 堵漏工作准备就绪后 即可用水扑救火势 也可用干粉 二氧化碳灭火 但仍需水冷却烧烫的罐或管壁 火扑灭后 应立即用堵漏材料堵漏 同时用雾状水稀释和驱散泄漏出来的气体 7 现场指挥应密切注意各种危险征兆 遇有火势熄灭后较长时间未能恢复稳定燃烧或受热辐射的容器安全阀火焰变亮耀眼 尖叫 晃动等爆裂征兆时 指挥员必须适时作出准确判断 及时下达撤退命令 现场人员看到或听到事先规定的撤退信号后 应迅速撤退至安全地带 2扑救易燃液体火灾的基本对策易燃液体通常也是贮存在容器内或用管道输送的 与气体不同的是 液体容器有的密闭 有的敞开 一般都是常压 只有反应锅 炉 釜 及输送管道内的液体压力较高 液体不管是否着火 如果发生泄漏或溢出 都将顺着地面流淌或水面漂散 而且 易燃液体还有比重合水溶性等涉及能否用水或普通泡沫扑救的问题以及危险性很大的沸溢和喷溅问题 因此 扑救易燃液体火灾往往也是一场艰难的战斗 遇易燃液体火灾 一般应采取以下基本方法 1 首先应切断火势蔓延的途径 冷却和疏散受火势危险的密闭容器和可燃物 控制燃烧范围 并积极抢救受伤和被困人员 如有液体流淌时 应筑堤 或用围油栏 拦截漂散流淌的易燃液体或挖沟导流 2 及时了解和掌握着火液体的品名 比重 水溶性以及有无毒害 腐蚀 沸溢 喷溅等危险性 以便采取相应的灭火和防护措施 3 对较大贮罐或流淌火灾 应准确判断着火面积 小面积 一般50平方米以内 液体火灾 一般可用雾状水扑灭 用泡沫 干粉 二氧化碳灭火一般更有效 大面积液体火灾则必须根据其相对密度 水溶性和燃烧面积大小 选择正确的灭火剂扑救 比水轻又不溶于水的液体 如汽油 苯等 用直流水 雾状水灭火往往无效 可用普通蛋白泡沫或清水泡沫扑灭 用干粉扑救时灭火效果要视燃烧面积大小和燃烧条件而定 最好用水冷却罐壁 比水重又不溶于水的液体 如二硫化碳 起火时可用水扑救 水能覆盖在液面上灭火 用泡沫也有效 用干粉扑救 灭火效果要视燃烧面积大小和燃烧条件而定 最好用水冷却罐壁 降低燃烧强度 具有水溶性的液体 如醇类 酮类等 虽然从理论上讲能用水稀释扑救 但用此法要使液体闪点消失 水必须在液体中占很大比例 这不仅需要大量的水 也容易使液体溢出流淌 而普通泡沫又会受到水溶性液体的破坏 如果普通泡沫强度加大 可以减弱火势 因此 最好用抗溶性泡沫扑救 用干粉扑救时 灭