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第三章防火防爆措施 第一节防止可燃可爆系统的形成第二节生产过程工艺参数的安全控制第三节火灾爆炸事故蔓延扩散的限制措施第四节消防设施 2020年3月18日 1 2020 3 18 可编辑 2 52 第一节防止可燃可爆系统的形成 燃烧三要素 各种化工生产过程中 根据其使用条件 过程条件和产品特征都会存在一定火灾和爆炸的危险 为使这种可能性不致转化为现实 把事故消灭在发生之前 从技术角度来说 应把握住每一个环节 从设计工作开始 采取各种措施控制引起火灾和爆炸的 三要素 四要素 从而使生产在更安全的水平上运行 2020 3 18 可编辑 3 52 1 控制可燃可爆物质 1 1取代或控制用量 釜底抽薪 在生产过程中不用或少用可燃可爆物质 比如用不燃或不易燃的有机溶剂CCL4或水取代容易燃烧的苯 汽油等 根据工艺条件选择沸点较高的溶剂 如沸点在110 以上的液体 在常温下使用 通常不易形成爆炸浓度 1 2加强密封 防止泄露 为防止易燃气体 蒸汽或可燃性粉尘与空气形成爆炸性混合物 应设法使生产设备和容器尽可能密闭操作 对具有压力的设备 应防止易燃物泄露与空气形成爆炸浓度 对真空设备 应防止空气漏入达到爆炸极限 开口容器不允许储存易燃液体 不耐压容器不允许储存压缩气体和加压液体 1 3注意通风排气 将可燃气体送出该区域 降低浓度 必须保证易燃易爆有毒物质在厂房生产环境中的浓度不超过最高允许浓度 设备的一切排气管都应伸出屋外 高出附近屋顶 排气不应造成负压 也不应堵塞 如排除蒸汽遇冷凝结 则放空管还应考虑有加热蒸汽保护措施 1 4惰性化 使可燃气体中氧气浓度低于最小氧气浓度 在可燃气体或蒸汽与空气的混合气体中冲入惰性气体 1 5工艺参数的安全控制 详见第二节 2020 3 18 可编辑 4 52 2 着火源及其控制引起火灾爆炸事故的能源主要有明火 高温表面 摩擦和撞击 绝热压缩 化学反应热 电气火花 静电火花 雷击和光热射线等 在有火灾爆炸危险的生产场所 对这些着火源都应引起充分的注意 并采取严格的预防措施 2 1明火生产用火 燃油 燃料 电加热 蒸汽 过热水 喷灯 油浴 切割 烟囱 车辆排气管非生产用火 取暖 焚烧 吸烟设立禁火区 动火必须有动火证 动火前进行动火分析 人进入罐塔内注意含氧量分析 2020 3 18 可编辑 5 52 1992年9月6日10时许 江苏省溧阳一家安装工程公司施工队承担该炼油厂的成品油罐区大修工程接近尾声 只剩燃料油罐区107号 108号罐罐下部焊接油品进料管线等大约1天的工作量 14时40分 该炼油厂技术科工程师盛某到该罐区了解施工情况 在该罐区108号罐西边对施工队长沈某说 107号 108号罐里有油 焊接管线必须办理动火手续 该用锯弓的地方就用锯弓 沈某口头完全同意 实际却并未去办理动火票 而是继续动火至当天下午收工 由于焊接任务没接 焊工庄某 男 22岁 铆焊工宋某 男 23岁 在108号罐西1米处开始焊割该罐爬顶管线 油管线 宋某在旁边帮忙 焊割工作由庄某实施 大约焊割1分多钟 108号罐顶部开始冒白烟 爬顶线管内发出 扑扑 刺拉 的声音 正在该罐西边5米远处给管线包岩棉的河南夏邑防腐保温公司施工队的李某见此险情 起身就跑 与其一起施工的曹某随之起跑 跑出仅3 4步 油罐即发生爆炸 宋某由于顺风向跑进火区 被烧死 其余人员虽然跑出了火区 但均被不同程度烧伤 其中1人于9月10日凌晨死亡 3 事故原因事故发生的直接原因 经广泛的调查取证和技术鉴定 最终认定这起事故发生的直接原因是 安装工程公司工程处的庄某使用电焊焊割108号罐爬顶管线 电焊火花引燃爬顶管线内的可燃气体发生微爆 能量迅速积聚 由于该罐总罐容200米3 只存有约30米3的轻污油 还有约170米3的空间 在炎热的天气下 形成爆炸性混合气体 并达到爆炸根限 一遇到来自爬顶管线的高热能量 立即发生剧烈爆炸 2020 3 18 可编辑 6 52 1986年4月11日 位于美国宾夕法尼亚的内维勒岛的USS化学公司的马来酸酐厂发生了火灾 使该厂暂时失去一半的生产能力 据USS称 爆炸和火灾发生在工厂的蒸馏装置 附近的不明火源引燃了二甲苯 并迅速蔓延到马来酸酐贮罐 2020 3 18 可编辑 7 52 1993年10月21日下午3点钟 江苏某石化公司炼油厂油品分厂半成品车间无铅汽油罐区操作工在开启310号汽油罐出口阀作循环调合时 误开了311号汽油罐出口阀 造成了311号罐内汽油打人已经满罐但人口阀处于开启状态的310号罐 下午近6 00 310号罐浮顶被顶破 汽油大量外冒 气化 扩散 流淌后 油蒸气遇罐区公路上行驶的手扶拖拉机排气管火星爆炸燃烧 万吨油罐冒起了冲天大火 罐顶 罐区 阀门 沟管 山林同时多火点烧成一片 燃烧面积达23437 5m2 现场2人死亡 其中1名是农民工 直接经济损失38 96万元 310号罐汽油冒顶扩散后 是什么能量 着火源 引燃了可燃混合气体 也是专家组要论证确定的难题之一 当时 对着火源有两种存在的可能 一种是驾驶通过罐区公路的手扶拖拉机排气管冒出的火花 还有一种认为是静电所致 专家组通过认真分析论证 同意了消防部门确定的 手扶拖拉机排气管引爆 的结论 当时的空气湿度为70 75 在这种气象条件下产生静电的可能性极小 经鉴定 吕国生驾驶的手扶拖拉机虽有阻火器 但排气管堵塞积炭 已失去阻火作用 在起动初速时就有火星冒出 驾驶拖拉机经过的道路 恰好是汽油蒸气扩散挥发的边缘偏内一点 蒸气浓度处在最佳状态 经对拖拉机手与操作工的尸体解剖 操作工烧伤面积80 其中 度烧伤45 度烧伤30 驾驶员烧伤面积达95 其中 度烧伤55 度烧伤45 且烧伤部位明显不同 左侧面部及脖颈部烧伤严重 前胸有几处开创性伤口 而背部伤势明显较轻 这是由于位于前方的拖拉机排气管火星引爆可燃气体的初始状态及传播方向造成的结果 2020 3 18 可编辑 8 52 2 2摩擦与撞击 1 注意机器运转部位的良好润滑 经常加油 清除可燃污垢 2 锤子扳手等工具用使用铍青铜的或镀铜钢材料 3 防止金属零件落入设备或粉碎机里 设备前加磁力离心装置 4 输送液体和气体的管道 应定期进行耐压试验 防止破裂或借口松动脱落喷射起火 5 凡撞击或摩擦两部分 采用不同的金属制造 6 搬运金属容器 严禁在地上拖拽 在容器可能撞击部位覆盖不会发生火花的材料 7 防爆生产厂房 地面应铺不发火材料的地坪 进入车间严禁穿带铁钉的鞋 8 装吊可染气和液体的金属容器吊车 应该重点检查 防止脱钩 2020 3 18 可编辑 9 52 1999年7月30日上午7时40分 江苏省靖江市磷肥厂四氧胺车间发生爆炸 500平方米的车间被炸塌 部分厂房受损 重伤3人 其中1人因抢救无效而死亡 事故发生时 车间中的2000L甲氧胺接受罐和5000L成品混合罐先后爆炸 此时爆炸现场上 啪 啪 的爆鸣声还在断断续续地响起 2只反应釜正在燃烧 还有4只反应釜尚处在火势包围之中 大有一触即爆的危险 更为严重的是 距火场仅2m远的两只1 5t二氧化硫贮罐和一只3t盐酸槽车罐正受到火势威胁 离火场10m外还有两个40立方米的卧式乙炔贮罐 如果火场范围继续扩大蔓延 引起2次 3次爆炸 后果将不堪设想 更为严重的是 有的职工还被困在火场中 生命危在旦夕 事故的原因据查 该厂虽名为磷肥厂 但实际上已在1983年转产化工产品 这次爆炸事故的发生 是由于在甲氧胺车间改造一只甲氧胺授受罐 需加上一个真空吸料管 就在拆卸视镜的过程中 因有6颗螺丝锈死卸不下来 工人便用锯子锯 最后一颗螺丝连锯子都锯不开 开是工人就用锤子锤 敲击产生的火星引爆了罐中的混合气体 瞬即爆炸 于是出了开头的一幕悲剧 2020 3 18 可编辑 10 52 2 3高温热表面加热装置 高温物料输送管道和机泵等 其表面温度都比较高 应防止可燃物落于其上而着火 可燃物的排放口应远离高温热表面 如果高温设备和管道与可燃物装置比较接近 高温热表面应该有隔热措施 加热温度高于物料自燃点的工艺过程 应严防物料外泄或空气进入系统 2 4绝热压缩理想气体状态方程表明 绝热压缩过程中 气体的温度会上升 在爆炸物质中 如果含有微小气泡 在受绝热压缩时 可能导致意想不到的爆炸事故如 硝化甘油内有一个小气泡 2020 3 18 可编辑 11 52 2 5防止电气火花电火花和电弧工作电火花 直流电机电刷与整流子滑动接触处 交流电机电刷与滑环接触部位 开关或接触器开合 插头拔插事故电火花 线路或设备故障如 短路 绝缘损坏 过电压放电 导线连接松脱 保险丝熔断 静电火花 感应电火花一般电气设备很难完全避免电火花的产生 因此在有火灾或爆炸危险场所 应该根据物质的危险特性 正确选用不同的防爆电气设备 2020 3 18 可编辑 12 52 1973年10月 日本新越化学公司直津江化工厂氯乙烯单体生产装置发生了一起重大爆炸火灾事故 伤亡24人 其中死亡1人 建筑物被毁7200M2 损坏各种设备1200台 烧掉氯乙烯等各种气体170T 农作物受害面积160000M2当时生产装置正处于检修状态 要检修氯乙烯单体过滤器 引入口阀门关闭不严 单体由储罐流入过滤器 无法进行检修 又用扳手去关阀门 因用力过大 阀门被破坏 4T氯乙烯单体从过滤器开口处喷出 弥漫12000M2厂区 值班长在切断电源时产生火花引起爆炸 2020 3 18 可编辑 13 52 2 6静电预防 1 静电产生的原因 两种物质的电子逸出功不等 大者带负电 2 影响因素 电阻率 介电常数 半衰期 3 预防措施 工艺上 合理设计和选材 控制流速 油品输送注意杂质和水分泄露导走静电 空气增湿 加抗静电剂 静电接地 静置存放电中和人体防静电 工作鞋 工作服 接地 不穿厚毛衣 禁止穿羊毛或化纤厚袜 导电工作地面 安全操作如 工作场所不要穿脱衣帽 在静电危险场所操作巡视检查活动时 不携带与工作无关金属品如 钥匙 硬币 手表 戒指等 佩戴好规定的劳动防护品和穿防护服 工作有条理 动作要稳定 处理问题要果断 2020 3 18 可编辑 14 52 第二节燃烧爆炸敏感性工艺参数的控制 在化学工业生产中 工艺参数主要是指温度 压力 流量 物料配比等 严格控制工艺参数在安全限度以内 是实现安全生产的基本保证 一 反应温度的控制温度是化学工业生产的主要控制参数之一 各种化学反应都有其最适宜的温度范围 正确控制反应温度不但可以保证产品的质量 而且也是防火防爆所必须的 如果超温 反应物有可能分解起火 造成压力升高 甚至导致爆炸 也可能因温度过高而产生副反应 生成危险的副产物或过反应物 升温过快 过高或冷却设施发生故障 可能会引起剧烈反应 乃至冲料或爆炸 温度过低会造成反应速度减慢或停滞 温度一旦恢复正常 往往会因为未反应物料过多而使反应加剧 有可能引起爆炸 温度过低还会使某些物料冻结 造成管道堵塞或破裂 致使易燃物料泄漏引发火灾或爆炸 2020 3 18 可编辑 15 52 1 移出反应热 方法 夹套冷却 内蛇管冷却 或两者兼用稀释剂回流冷却惰性气体循环冷却采用一些特殊结构的反应器或在工艺上采取一些措施 合成甲醇是强放热反应 在反应器内装配热交换器 混合合成气分两路 其中一路控制流量以控制反应温度 加入其他介质 如通入水蒸气带走部分反应热 如乙醇氧化制取乙醛就是采用乙醇蒸气 空气和水蒸气的混合气体 将其送入氧化炉 在催化剂作用下生成乙醛 利用水蒸气的吸热作用将多余的反应热带走 2020 3 18 可编辑 16 52 2 传热介质选择 传热介质 即热载体 常用的有水 水蒸气 碳氢化合物 熔盐 汞和熔融金属 烟道气等 1 避免使用性质与反应物料相抵触的介质应尽量避免使用性质与反应物料相抵触的物质作冷却介质 例如 环氧乙烷很容易与水剧烈反应 甚至极微量的水分渗入液态环氧乙烷中 也会引发自聚放热产生爆炸 又如 金属钠遇水剧烈反应而爆炸 所以在加工过程中 这些物料的冷却介质不得用水 一般采用液体石蜡 2020 3 18 可编辑 17 52 2 防止传热面结垢在化学工业中 设备传热面结垢是普遍现象 传热面结垢不仅会影响传热效率 更危险的是在结垢处易形成局部过热点 造成物料分解而引发爆炸 结垢的原因有 由于水质不好而结成水垢 物料粘结在传热面上 特别是因物料聚合 缩合 凝聚 炭化而引起结垢 极具危险性 换热器内传热流体宜采用较高流速 这样既可以提高传热效率 又可以减少污垢在传热表面的沉积 2020 3 18 可编辑 18 52 3 传热介质使用安全传热介质在使用过程中处于高温状态 安全问题十分重要 高温传热介质 如联苯混合物 73 5 联苯醚和26 5 联苯 在使用过程中要防止低沸点液体 如水或其他液体 进入 低沸点液体进入高温系统 会立即气化超压而引起爆炸 传热介质运行系统不得有死角 以免容器试压时积存水或其他低沸点液体 传热介质运行系统在水压试验后 一定要有可靠的脱水措施 在运行前应进行干燥吹扫处理 2020 3 18 可编辑 19 52 3 热不稳定物质的处理 对于热不稳定物质 要特别注意降温和隔热措施 对能生成过氧化物的物质 在加热之前应该除去 热不稳定物质的贮存温度应该控制在安全限度之内 原油贮存温度超过55 1605原油与乳化剂共用一根保温管道 都曾发生过爆炸事故 对于这些热不稳定物质 在使用时应该注意同其他热源隔绝 受热后易发生分解爆炸的危险物质 如偶氮染料及其半成品重氮盐等 在反应过程中要严格控制温度 反应后必须清除反应釜壁上的剩余物 2020 3 18 可编辑 20 52 二 物料配比和投料速率控制 1 物料配比控制普通化学反应 控制物料配比以保证反应进程和产品质量 例如 松香钙皂的生产 是把松香投入反应釜内 加热至240 缓慢加入氢氧化钙 生成目的产物和水 反应生成水在高温下变成蒸气 投入的氢氧化钙如果过量 水的生成量也相应增加 生成的水蒸气量过多而容易造成跑锅 对于能形成爆炸性混合物的生产 物料配比应严格控制在爆炸极限以外 如果工艺条件允许 可以添加水蒸气 氮气等惰性气体稀释 催化剂对化学反应速率影响很大 如果催化剂过量 就有可能发生危险 可燃或易燃物料与氧化剂的反应 要严格控制氧化剂的投料速率和投料量 2020 3 18 可编辑 21 52 2 投料速率控制 对于放热反应 投料速率不能超过设备的传热能力 否则 物料温度将会急剧升高 引起物料的分解 突沸 造成事故 加料时如果温度过低 往往造成物料的积累 过量 温度一旦适宜反应加剧 加之热量不能及时导出 温度和压力都会超过正常指标 导致事故 如某农药厂 保棉丰 反应釜 按工艺要求 在不低于75 的温度下 4h内加完100kg双氧水 但由于投料温度为70 开始反应速率慢加之投入冷的双氧水使温度降至52 因此将投料速度加快 在1h20min投入双氧水80kg 造成双氧水与原油剧烈反应 反应热来不及导出而温度骤升 仅在6s内温度就升至200 以上 使釜内物料气化引起爆炸 2020 3 18 可编辑 22 52 投料速度太快 除影响反应速度外 还可能造成尾气吸收不完全 引起毒性或可燃性气体外逸 如某农药厂乐果生产硫化岗位 由于投料速度太快 硫化氢尾气来不及吸收而外逸 引起中毒事故 当反应温度不正常时 首先要判明原因 不能随意采用补加反应物的办法提高反应温度 更不能采用先增加投料量而后补热的办法 在投料过程中 注意投料顺序的问题 例如 氯化氢合成应先加氢后加氯 三氯化磷合成应先投磷后加氯 磷酸酯与甲胺反应时 应先投磷酸酯 再滴加甲胺等 反之就有可能发生爆炸 投料过少也可能引起事故 加料过少 使温度计接触不到料面 温度计显示出的不是物料的真实温度 导致判断错误 引起事故 2020 3 18 可编辑 23 52 2020 3 18 可编辑 24 52 2000年4月11日13时30分 位于广州市东莞庄路161号的广州半导体材料研究所大院内的广东鸿运电镀技术有限公司 港资企业 车间在生产电镀添加剂的过程中 100升不锈钢反应釜发生爆炸 造成2人死亡 4人受伤 直接经济损失21 9万元 爆炸事故发生后 广州市公安消防局火灾原因调查科会同广州市公安局十处重大事故调查科联合调查取证 并邀请了广州化工集团有限公司罗福祥高级工程师 对 4 1尸爆炸事故原因进行调查 经过反复的调查询问 现场勘查和综合分析 认定广东鸿运电镀技术有限公司 4 11爆炸事故的原因是 环氧乙烷进料速度过快 环氧乙烷来不及与丙炔醇反应而在釜内积聚 以致釜内压力迅速上升 高压气体喷出 与空气摩擦产生静电 引起爆炸的 2020 3 18 可编辑 25 52 江苏某化工厂高压反应釜爆炸一 事故概况及经过1991年10月8日6时50分 某化工厂中试室 一台生产高分子聚醚的100升高压反应釜突然发生爆炸 联接釜盖和釜体的紧团螺栓被拉断 重量约为80公斤的釜盖飞落到离原地80米远的地方 高压反应釜上安装的安全阀 压力表等也被炸毁 爆炸产生的气浪将房顶掀掉 约20平方米的中试室完全倒塌 三名操作人员当场被炸死 二 事故原因分析经事后调查分析 该起高压反应釜的爆炸是由于超温超压引起的 以环氧乙烷和环氧丙烷为原料生产高分子聚醚的生产工艺要求 操作者严格按规程操作 在加料时皮采用 滴 加法 控制加料量 以避免反应剧烈后失控造成危害 但该厂操作人员违反了操作工艺 采用了 批 加法 一次投料过多 反应速度过快 1991年9月以前 该反应釜在生产过程中曾发生过超压现象 因采取了紧急放空措施 没有发生爆炸 但该厂并没有从中吸取教训 制定严格的操作工艺 按规定调好安全阀的起跳压力 也没有按规定定好爆破片压力 该厂没有对操作人员进行必要的安全教育 10月8日的高压反应釜爆炸完全是由于操作人员违章操作造成的 是一起责任事故 2020 3 18 可编辑 26 52 三 物料成分和副反应的控制 反应物料中危险杂质的增加可能会导致副反应或过反应 引发燃烧或爆炸事故 对于化工原料和产品 纯度和成分是质量要求的重要指标 对生产和管理安全也有着重要影响 比如 乙炔和氯化氢合成氯乙烯 氯化氢中游离氯不允许超过0 005 因为过量的游离氯与乙炔反应生成四氯乙烷会立即起火爆炸 又如在乙炔生产中 电石中含磷量不得超过0 08 因为磷在电石中主要是以磷化钙的形式存在 磷化钙遇水生成磷化氢 遇空气燃烧 导致乙炔和空气混合物的爆炸 2020 3 18 可编辑 27 52 反应原料气中 如果其中含有的有害气体不清除干净 在物料循环过程中会不断积累 最终会导致燃烧或爆炸等事故的发生 清除有害气体 可以采用吸收的方法 也可以在工艺上采取措施 使之无法积累 例如高压法合成甲醇 在甲醇分离器之后的气体管道上设置放空管 通过控制放空量以保证系统中有用气体的比例 有时有害杂质来自未清除干净的设备 例如在六六六生产中 合成塔可能留有少量的水 通氯后水与氯反应生成次氯酸 次氯酸受光照射产生氧气 与苯混合发生爆炸 所以这类设备一定要清理干净 符合要求后才能投料 2020 3 18 可编辑 28 52 有时在物料的贮存和处理中加入一定量的稳定剂 以防止某些杂质引起事故 如氰化氢在常温下呈液态 贮存时水分含量必须低于1 置于低温密闭容器中 如果有水存在 可生成氨 作为催化剂引起聚合反应 聚合热使蒸气压力上升 导致爆炸事故的发生 为了提高氰化氢的稳定性 常加入浓度为0 001 0 5 的硫酸 磷酸或甲酸等酸性物质作为稳定剂或吸附在活性炭上加以保存 2020 3 18 可编辑 29 52 许多过反应的生成物是不稳定的 容易造成事故 所以在反应过程中要防止过反应的发生 如三氯化磷合成是把氯气通入黄磷中 产物三氯化磷沸点为75 很容易从反应釜中移出 但如果反应过头 则生成固体五氯化磷 100 时才升华 五氯化磷比三氯化磷的反应活性高得多 由于黄磷的过氧化而发生爆炸的事故时有发生 对于这一类反应 往往保留一部分未反应物 使过反应不至于发生 在某些化工过程中 要防止物料与空气中的氧反应生成不稳定的过氧化物 有些物料 如乙醚 异丙醚 四氢呋喃等 如果在蒸馏时有过氧化物存在 极易发生爆炸 2020 3 18 可编辑 30 52 第三节火灾爆炸事故蔓延扩散的限制措施 一 火灾爆炸局限化概述在化工生产中 火灾爆炸事故一旦发生 就必须采取局限化措施 限制事故的蔓延和扩散 把损失降低到最低限度 多数火灾爆炸事故 伤害和损失的很大一部分不是在事故的初阶段 而是在事故的蔓延和扩散中造成的 目前许多大的化工企业把防灾的重点 普遍放在火灾爆炸发生并转而使事故扩大的危险性上 火灾爆炸的局限化措施 在建厂初期设计阶段就应该考虑到 对于工艺装置的布局 建筑结构以及防火区域的划分 不仅要有利于工艺要求和运行管理 而且要有利于预防火灾和爆炸 把事故局限在有限的范围内 2020 3 18 可编辑 31 52 二 安全装置和局限化设施 1 安全装置一般安全装置有成分控制装置 温度控制装置和火源切断装置 异常抑制装置则包括防止火焰传播的装置 如冷却器 安全罩 填充环 阻火器 隔离设施等 控制聚合或分解的装置 主要用于添加反应抑制剂 提供冷却作用等 预防着火的装置 如蒸汽幕 惰性气体幕 水幕等 2020 3 18 可编辑 32 52 2 局限化设施 局限化设施包括泄压 截流 应急设施和防护设施等 高压泄压设施有安全阀 回流阀 泄料阀 放空阀等 低压泄压设施有密封装置 排气装置 吸收装置 安全板等 截流设施则有紧急截断阀 防止过流阀 逆止阀等 应急设施有紧急切断电源 紧急停车 紧急断流 紧急分流 紧急排放 紧急冷却 紧急通入情性气体 紧急加入反应抑制剂的装置和设施等 防护设施有防油堤 燃烧池 隔断墙 防火墙 防爆墙等 避难设施则有电话 警笛 扩音器等信号装置 指示撤离方向的标志以及安全通道 安全梯等 2020 3 18 可编辑 33 52 3 阻火防爆设施 阻火设备包括安全液封 阻火器和单向阀等 其作用是防止外部火焰窜入有燃烧爆炸危险的设备 容器和管道 或阻止火焰在设备和管道间蔓延和扩散 各种气体发生器或气柜多用液封阻火 高热设备 燃烧室和高温反应器与输送易燃蒸气或气体的管道之间 以及易燃液体或气体的容器和设备的排气管中 多用阻火器阻火 对于只允许流体单向流动 防止高压窜入低压以及防止回火的情形 应采用单向阀 为了防止火焰沿通风管道或生产管道蔓延 宜采用阻火闸门 防爆泄压设施 包括安全阀 爆破片 防爆门和放空管等 安全阀主要用于防止物理性爆炸 爆破片主要用于防止化学爆炸 防爆门 防爆球阀主要用在加热炉上 放空阀用来紧急排泄有超温 超压 爆聚和分解爆炸的物料 有些化学反应设备 除有紧急放空管外 还设置安全阀 爆破片 事故槽等几种中的一种或多种设施 2020 3 18 可编辑 34 52 三 火灾爆炸局限化布局和措施 1 局限化工厂布局对于危险性较大的化工装置 应采取隔离安装和远距离操纵等措施 在厂区总体设计时 应慎重考虑危险车间的位置 与其他车间或装置保持一定的间距 应充分估计到相邻车间 构筑物的相互影响 采用相应的建筑材料和结构形式等 例如合成氨生产中 合成车间压缩岗位的设置 焦化 炼焦 副产品回收车间的定位和间隔 都应该统筹考虑 再如染料厂的原料库 生产车间 高压加氢装置的间隔 工艺装置区 管理区和生活区的划分 都必须合理布局 2020 3 18 可编辑 35 52 对于同一车间的各个工段 应视其生产性质和危险程度适当隔离 各种原料 半成品 成品的存放 应按其性质 贮量不同分隔处理 对个别有危险的过程 应采取隔离操作和设置防护屏的方法 操作人员和生产设备也应适当隔离 为了便于易燃有害气体的扩散 减少因设备泄漏造成的易燃气体积聚的危险性 这类装置或设备应尽可能露天或半露天设置 如石化企业的大多数设备都是露天安装的 对于露天安装的设备 应考虑气象条件对设备 工艺参数 操作人员健康的影响 并应有合理的夜间照明 2020 3 18 可编辑 36 52 对于大多数连续生产的过程 主要是根据反应进程调节各种阀门 对于有些操作人员难以接近 启闭比较吃力或需要迅速启闭的阀门 应该设置远距离操纵 对于多数过程和设备 都提倡操作室隔离操作 人员与危险工作环境隔离 可以消除人为误差 并提高工作效率 2020 3 18 可编辑 37 52 2 防爆泄压措施可燃蒸气 气体或粉尘与空气形成的爆炸性混合物 其爆炸最高压力可达0 4 1 1MPa 而0 3m厚的砖墙只能耐受0 002MPa的压力 建造能够耐受这样高压力的厂房和库房是不现实的 通常在具有爆炸危险的厂房设置轻质板的屋顶 外墙或泄压窗 发生爆炸时这些薄弱部位首先遭受爆破 卸掉爆炸压力 从而使承重结构免遭倒塌破坏 2020 3 18 可编辑 38 52 3 阻止火灾爆炸扩大化的措施对于贮存可燃或易燃液体的罐 槽 为防止火灾发生后危险液体流出 使灾害扩大 应在其周围筑起防油堤 缩小燃烧面积 为了避免爆炸灾害的扩大 在有爆炸危险和无爆炸危险的装置间 以及具有较大爆炸危险的设备周围 要设置防爆墙 壁障等 阻止爆炸飞散物 火焰和冲击波的袭击 防爆墙一般为钢筋混凝土墙 钢筋交错的地方应捆扎牢固 墙厚通常为0 3 0 4m 加厚的墙脚埋入地下的深度应大于1m 防爆墙应能承受一定的冲击压力 2020 3 18 可编辑 39 52 四 可燃物泄漏的预防措施 工艺过程中排污或取样时的误操作 泵压盖或密封发生故障 设备腐蚀或结合处损坏 装置准备维修或维修后试运转时出现故障 机械损坏或材料缺陷等 都可能造或可燃物的大量泄漏 大量可燃物的泄漏对化工安全威胁极大 许多重大事故都是从泄漏开始的 泄漏可以分为从设备向大气泄漏 设备内部泄漏以及由设备外部吸入三种类型 按照压力划分则有高压喷出 常压流出和真空吸入 防止泄漏应根据泄漏的类型 泄漏压力和泄漏时间选择适当的方法 在装置设计和安装时 应该同时着手防止泄漏方案的设计 在装置运行和维护时 应该实行操作检查的预防措施 在紧急情况下 要有制止突然泄漏的应急措施 2020 3 18 可编辑 40 52 为了防止可燃物大量泄漏引起燃烧爆炸事故 必须设置完善的检测报警系统 并尽可能与生产调节系统和处理装置联锁 尽量减少损失 装置区应设置可燃气体检测仪 一旦物料泄漏 立即报警 在紧急情况下 中央控制室可以自动实行停车处理 开动灭火喷水器 把蒸气冷凝 液态烃用事故处理槽回收 并施加惰性介质保护 大量喷水系统可以在起火装置周围和内部布成水幕 冷却有机介质 同时防止泄漏到其他装置中 自动洒水系统可以由火焰或温度引发动作 也可以采用蒸汽幕进行灭火 2020 3 18 可编辑 41 52 第四节灭火剂与灭火设施 1 火灾的分类对不同的物质的着火 其灭火方法也有一定的区别 为了有效地扑灭火灾 减少损失 便于管理与研究 对火灾进行分类是有必要的 通过对可燃易燃物质的着火与灭火的研究 GB4968 85 火灾分类 中 将火灾分为如下四类 A类火灾 指固体物质火灾 这种物质往往具有有机物质 一般在燃烧时能产生灼热的余烬 如木材 棉 毛 麻 纸张等火灾 B类火灾 指液体火灾和可熔化的固体物质火灾 如汽油 柴油 原油 醇类 沥青 石蜡等火灾 C类火灾 指气体火灾 如煤气 天然气 甲烷 乙烷 氢气等火灾 D类火灾 指金属火灾 如钾 钠 镁 钛 铝镁合金等火灾 此外 还有带电设备及其电路上的物质 如电动机 变压器 电缆及电气配线 由于放电或其它能源引起的电气火灾 未作为单独类型列入标准 2020 3 18 可编辑 42 52 2 灭火的基本方法针对燃烧的四面体学说 分别有四种如下灭火方法 隔离法 将着火区及其周围的可燃物隔离或移开 燃烧区缺乏可燃物而不能蔓延而停止 窒息法 阻止空气流入燃烧区或用不燃烧也不助燃的惰性气体稀释空气 使燃烧缺氧而终止 冷却法 将灭火剂直接喷射到燃烧物上 以降低燃烧物的温度 当温度降低到燃点以下 燃烧就会停止 或将灭火剂喷洒到火源附近的可燃物上 降温以防止受辐射热而硬气着火 冷却法是灭火的重要方法 主要用水作灭火剂 化学中断法 主要是用卤化烃类的物质作灭火剂 抑制燃烧连锁反应中自由基的产生 从而中断燃气燃烧的连锁反应 2020 3 18 可编辑 43 52 3 灭火物质及其选择现代使用的灭火剂 除水以外已发展了许多类型 其中有泡沫掖 二氧化碳 干粉 卤代烷等化学灭火剂 在使用中必须依据生产过程 原材料和产品的性质 建筑结构情况选择适当的灭火剂 3 1水和水蒸气下列物质着火时不能用水扑救 遇水燃烧物品比水轻的非水溶性可燃 易燃液体如苯 甲苯等 最好用泡沫 二氧化碳 干粉 1211等扑救 但数量少时可用雾状水扑救 对储存硫酸 硝酸等场所 适宜用干沙土 二氧化碳扑救未切断电源的电气火灾 可燃粉尘聚集处的火灾高温设备 高温铁水精密仪器 贵重档案图书着火 不宜用水扑灭 2020 3 18 可编辑 44 52 3 2泡沫灭火剂凡与水混合并通过化学反应或机械方法产生灭火泡沫的灭火剂都属于泡沫灭火剂 它一般由气泡剂 泡沫稳定剂 降黏剂 抗冻剂 防腐剂及大量水组成 其灭火主要原理是产生大量泡沫 黏附在燃烧物表面 使其与空气隔绝 按生成泡沫机理可分为化学泡沫灭火剂和空气泡沫灭火剂两类 化学泡沫灭火剂由18水硫酸铝和碳酸氢钠 稳泡剂等组成 使用时反应产生泡沫二氧化碳 同时反应生成的胶状氢氧化铝使得二氧化碳泡沫有一定黏性 从而黏附在燃烧物表面 隔绝空气 化学泡沫灭火剂存在水 因而可以扑救汽油 煤油 香蕉水等易燃液体的火灾 但对那些易溶于水的易燃液体如丙酮 酒精等 则效果不好 也不能用来扑救电器火灾 除非切断了电源 化学泡沫设备较为复杂 投资大 维护费用高 近年来多采用灭火简单 操作方便的空气 机械 泡沫空气 机械 泡沫灭火剂以发泡剂加少量稳定剂 防腐剂 防冻剂和大量水 通过发泡装置吸收空气而组成 发泡剂不同可分为 2020 3 18 可编辑 45 52 蛋白泡沫灭火剂F蛋白泡沫灭火剂 加入FC表面活性剂制成 比A类有更高的灭火性能抗溶性泡沫灭火剂 加入抗溶性药剂有机酸金属络合盐 与水接触时 析出不溶于水的有机酸金属皂 有机酸金属皂在泡沫壁上形成连续的固体薄膜 能有效防止水溶性有机溶剂吸收泡沫中水分而保护了泡沫的覆盖 因而其能更有效扑灭水溶性有机溶剂的火灾 但对于低沸点的水溶性有机溶剂如乙醚 乙醛等由于燃后液面温度不能很快下降 故如果无很好的冷却措施 难以扑灭此类火灾 高效泡沫灭火剂 以合成表面活性剂为基料的泡沫灭火剂 发泡体积大 可用于扑灭非水溶性易燃液体 可燃液体及一般固体物质的火灾 但高倍数泡沫灭火剂由于密度小 流动性好 不适用扑救油罐火灾 因油罐着火时有一股很大的上升气流 高倍泡沫无法覆盖到油面上高倍数泡沫可有特殊用途 如消除放射性污染等 由于泡沫灭火剂中含有一定量的水 所以不能用来扑救带电设备及忌水性物质引起的火灾 2020 3 18 可编辑 46 52 3 3惰性气体灭火剂二氧化碳在通常状态下是无色无味的气体 相对密度为1 529 比空气重 不燃烧也不助燃 将经过压缩液化的二氧化碳灌入钢瓶内 便制成二氧化碳灭火剂 MT 从钢瓶里喷射出来的固体二氧化碳 干冰 温度可达78 5 干冰汽化后 二氧化碳气体覆盖在燃烧区内 除了窒息作用之外 还有一定的冷却作用 火焰就会熄灭 优点 由于二氧化碳不含水 不导电 所以可以用来扑灭精密仪器和一般电气火灾 以及一些不能用水扑灭的火灾 灭火后不留痕迹 可用于扑救精密仪器设备 图书档案等的火灾价格低廉二氧化碳不宜用来扑灭金属钾 钠 镁 铝等及金属过氧化物 如过氧化钾 过氧化钠 有机过氧化物 氯酸盐 硝酸盐 高锰酸盐 亚硝酸盐 重铬酸盐等氧化剂的火灾 因为当二氧化碳从灭火器中喷出时 温度降低 使环境空气中的水蒸气凝集成小水滴 上述物质遇水发生化学反应 释放大量的热量 抵制了冷却作用 同时放出氧气 使二氧化碳的窒息作用受到影响 因此 上述物质用二氧化碳灭火效果不佳 氮气作为灭火剂 也可以冲淡可燃气体及周围环境中的含氧量 一般在装置中使用 2020 3 18 可编辑 47 52 3 4化学液体灭火剂这类灭火剂主要是卤代烷类 常用的有1202 二氟二溴甲烷 1211 二氟一氯一溴甲烷 1301 三氟一溴甲烷 2402 四氟二溴乙烷 等 卤代烃灭火剂的编号原则是 第一个数字代表分子中的C原子数 第二个数字代表分子中的氟原子数 其效率比普通二氧化碳高4 5倍 不导电 主要用来扑灭扑救各种易燃液体火灾 由于其绝缘性和易汽化挥发 对扑救高压电器设备精密仪器 文件档案等火灾均很有效且不留痕迹 在我国石化企业应用甚广 但不适用于活泼金属及金属氢化物的火灾 对含氧化学品也不适宜 因为卤代烃能与这些物质发生化学反应而且易爆炸 卤代烷毒性较高 试验证明 短暂地接触 1分钟以内 时 如1211体积含量在4 以上 1301含量在7 以上 人就有中毒反应 因此在狭窄 密闭 通风条件不好的场合 最好是用无毒的灭火剂 卤代烷灭火剂不能用于扑救阴燃火灾 因为此时会形成有毒的热分解产物 2020 3 18 可编辑 48 52 3 5干粉灭火剂干粉灭火剂 MF 的主要成分是碳酸氢钠和少量的防潮剂硬脂酸镁及滑石粉等 用干燥的二氧化碳或氮气作动力 将干粉从容器中喷出 形成粉雾喷射到燃烧区 干粉中的碳酸氢钠受高温作用发生分解 其化学反应方程式如下 2NaHCO3 Na2Co3 H2O CO2该反应是吸热反应 反应放出大量的二氧化碳和水 水受热变成水蒸气并吸收大量的热能 起到一定的冷却和稀释可燃气体的作用 干粉灭火剂的种类很多 大致可分为3类 以碳酸氢钠 钾 为基料的干粉 用于扑灭易燃液体 气体和带电设备的火灾 以磷酸三铵 磷酸氢二铵 磷酸二氢铵及其混合物为基料的干粉 用于扑灭可燃固体 可燃液体 可燃气体及带电设备的火灾 以氯化钠 氯化钾 氯化钡 碳酸钠等为基料的干粉 用于扑灭轻金属火灾 一些扩散性很强的易燃气体 如乙炔 氢气 干粉喷射后难以使整个范围内的气体稀释 灭火效果不佳 它也不宜用于精密机械 仪器 仪表的灭火 因为在灭火后留有残渣 此外 在使用干粉灭火时 要注意及时冷却降温 以免复燃 3 6其他用砂 土等物质覆盖 2020 3 18 可编辑 49 52 三 灭火器及其应用 1 灭火器类型根据其盛装的灭火剂种类有泡沫灭火器 干粉灭火器 二氧化碳灭火器等多种类型 根据其移动方式则有手提式灭火器 背负式灭火器 推车式灭火器等几种类型 2 使用与保养泡沫灭火器使用时需要倒置稍加摇动 而后打开开关对着火焰喷出药剂 二氧化碳灭火器只需一手持喇叭筒对着火源 一手打开开关即可 四氯化碳灭火器只需打开开关液体即可喷出 而干粉灭火器只需提起圈环干粉即可喷出 灭火器应放置在使用方便的地方 并注意有效期限 要防止喷嘴堵塞 压力或质量小于一定值时 应及时加料或充气 2020 3 18 可编辑 50 52 3 灭火器配置小型灭火器配置的种类与数量 应根据火险场所险情 消防面积 有无其他消防设施等综合考虑 小型灭火器是指10L泡沫 8kg干粉 5kg二氧化碳等手提式灭火器 应根据装置所属的类别和所占的面积配置不同数量的灭火器 易发生火灾的高险地点 可适当增设较大的泡沫或干粉等推车式灭火器 2020 3 18 可编辑 51 52 4 灭火装置 移动式灭火机 机械泡沫灭火装置干粉灭火装置二氧化碳灭火装置卤代烷灭火装置在化工生产区域内 应按规范设置一定的数量 灭火机应放在明显 取用方便 又不易被损坏的地方 并应定期检查 过期更换 以确保正常使用5 消防用水及设施工厂消防用水消防给水设施 消防栓 高压 低压消防给水管道露天装置区消防给水 消防供水竖管 冷却喷淋设备 消防水幕 带枪水架6 消防站 大中型化工厂及石油化工联合企业 2020 3 18 可编辑 52 52 0705班开展安全事故案例及分析的规则和要求 1 全员 全过程参与 每个同学都必须参与到安全事故收集 分析或报告工作中来 并在整个流程中发挥你的专业知识 组织能力 领导能力或表达能力等2 参与流程 安全案例收集 集体组织分析 事故原因及教训分析 如何避免事故发生 应采取哪些适当措施 以PPT形式做成幻灯片 在下一次课堂上对全班同学和老师进行讲解3 必须有组织地进行比赛开展 每位同学应具备强烈集体荣誉感 积极配合小组长的工作 有团队精神 努力做到最好4 每次比赛成绩 作为该组成员平时成绩 成绩分为以下几个部分 1 事故选择是否符合要求 10分 1 事故原因分析是否正确 是否全面 是否透彻 30分 2 对事故的教训是否认识深刻 采取的改进措施或对策以避免事故发生是否恰当 30分 3 所制作的PPT是否精美 表达者是否正确表达思路清晰 PPT中以下三个部分不可缺少 事故描述 事故原因分析 经验教训和对策 30分 PPT中应该有所有组员的名字便于老师给分 严格控制时间 每个小组报告时间原则上不可高于15分钟 最佳时间为10分钟 2020 3 18 可编辑 53 52 0705班开展安全事故案例及分析比赛的组织形式 1 由班长和学习委员两人共同负责开展此次比赛 进行全局性的协调工作 这些工作包括 制定工作的进度 检查各组是否按进度完成工作 对不能按时完成进度的小组进行必要的扣分 对能按时完成工作的小组进行必要的加分 比较是否有相同案例情况 做到一组一例没有重复 最后集中收集所有小组提供的PPT 班长和学习委员要做到精心组织 合理安排2 为方便讨论工作的开展 以两个相邻最近的寝室为一个小组 由两个寝室长负责进行小组内部活动的协调 这些工作包括组织成员进行案例收集和挑选工作 组织成员在晚上集中某个时间 进行事故原因分析 经验教训和对策分析 将集体讨论结果进行认真记录后 组织成员进行PPT制作 组织成员进行汇报 挑选出该过程中 参与最积极的组员和贡献最大的组员 给予加分 选出该过程中消极者和无贡献者 如果有 对其平时成绩给予0分 两位寝室长要做好模范带头作用 认真组织全体成员参与到整个活动中 对每个环节都要严格按时高质量完成 不能敷衍塞责 2020 3 18 可编辑 54 52 第一次活动时间和进度安排 此次活动时间为 9 25 9 28 10 6 10 14具体安排如下 9 25 9 28 各小组完成案例收集工作 本次案例为与火灾和爆炸相关的案例 必须限于化工行业 将小组案例工整抄下来 或打印出来 然后交给班长和学习委员在28号进行检查 有无重复案例 如果有 必须替换 保存好所收集的案例 10 8号上课时 将所有案例全部交给老师 每个案例上应附有小组成员名单 良好的开端是成功的一半 10 6 10 10由寝室长在晚上组织进行案例分析和经验教训对策讨论 并组织进行记录 确定最佳的分析和讨论方案 与案例一道交付给PPT制作者 最重要的内容部分 10 11 10 12 PPT制作者必须两天之内作出PPT文件 交付给指定演讲者和班长各一份拷贝 班长在12号晚上 将所有PPT文件集中放到一个文件夹中 于15号上课时 将文件夹拷贝到上课电脑中 形式也很重要 10 13 10 14 演讲者认真阅读PPT 深刻理解所要表达的知识和内容 想好表达方式 以在15号早上上课时 于规定时间内完成PPT的讲解 表达是一种能力 2020 3 18 可编辑 55 52 1999年4月14日 山西省某小氮肥企业发生一起造气空气鼓风机管道爆炸事故 造成2人死亡 4人轻伤 一 事故经过4月4日上午10时20分 该厂造气车间空气鼓风机电缆线发生短路 导致造气系统紧急停车 利用此停车机会 设备科安排6名维修工对与系统连接的备用风机加盲板 以便在正常生产状态下对该风机进行检修 6名维修工接受任务后于11时进入现场开始检修 约11时15分 盲板安装完毕 准备整理工具撤出检修现场 此时站在空气管上的1名维修工往站在鼓风机上的另1名维修工手里递送工具 其余4名检修人员已撤至外围 在接送工具的过程发生爆炸 接送工具的2人当即被炸成重伤 送往医院抢救无效死亡 其余4人受轻伤 2020 3 18 可编辑 56 52 二 原因分析从事故现场检查和对有关人员了解情况 本起事故属化学爆炸事故 事故原因可归结为以下几点 1 空气鼓风机事故状态停车 使造气炉内的煤气倒入空气管道形成煤气爆炸性混合气体 是本次事故的一个直接原因 2 在检修现场有激发能量施加于空气管道 是本次事故的另一直接原因 3 造气系统工艺设计有缺陷 3台炉共用1台鼓风机 正常生产时 3台炉分别处于吹风 发生 回收状态 而风机与造气炉之间没有事故状态联锁装置 也是这起事故的主要原因之一 4 检修安排不合理 鼓风机因电缆短路而造成事故停车 这与正常停车已有根本不同 设备部门下达检修任务时未按事故停车对待 而按正常停车对待 且没有落实安全措施 是这起事故的另一条主要原因 这四条因素只要任一因素不具备 本起事故都可避免 四因素同时存在导致了事故的必然 反映了事故偶然性与必然性的联系 2020 3 18 可编辑 57 52 三 两点疑问1 由于事发后 企业在救人中将事故现场破坏且当事人已死亡 引爆的激发能量是明火还是撞击 已不好证实 故只能用 激发能量 代述 2 爆炸为什么发生在装加盲板完成递送工具中 而不是发生在加盲板的过程中 四 建议采取的措施针对本起事故的原因 建议企业做好以下四项工作 1改进工艺 在造气炉与空气鼓风机上加事故联锁装置 防止事故状态下煤气继续发生和往空气管道倒送 2完善检修规程 应将事故停车检修和正常停车检修区别开 严格按照检修规程进行检修 3加强职工安全教育 提高职工素质 管理人员在布置生产检修任务时必须落实安全措施 生产检修人员必须遵守规程 文明作业 4举一反三 组织全厂职工开展查工艺 查设备 查电气 查规章活动 认真清除存在隐患 确保装备安全稳定运行 2020 3 18 可编辑 58 52 2002年3月7日21时30分左右 湖北某化工集团股份有限公司兴利华公司煤气柜发生爆炸 将煤气柜钟罩顶盖全部掀起 造成直接经济损失约35万元 所幸无人伤亡 事故描述 2002年3月7日凌晨5时 夜班停3 造气炉进行处理 5时30分 炉气化验合格后开始送气 7时50分 早班接班后停3 造气炉 9时25分 调度通知合成工段加大用气量 造成造气工段需加大造气量 故开3 炉 11时10分又停3 炉换开1 炉 15时20分