火灾爆炸事故的预防措施

火灾爆炸事故的预防措施火灾爆炸事故的预防措施 第一节第一节 排除发生火灾爆炸事故的物质条件排除发生火灾爆炸事故的物质条件 1 1 取代或控制用量 取代或控制用量 在化学品的生产 使用 加工过程中 经常使用有机溶剂 多数有机溶剂属于 易燃易爆化学品 其中还有一部分对人体有毒 在萃取 吸收等单元操作中 采用的多为易燃有机溶剂 用燃烧性能较差的代替易燃溶剂 选择燃烧危险性较小代替危险性大的 沸点和蒸气压数据是重要依据 醋酸戊酯 丁醇 戊醇 乙二醇 氯苯 二甲苯等都是沸点在 110 以上燃烧 危险性较小的液体 氯的甲烷及乙烯衍生物 如二氯甲烷 三氯甲烷 四氯化碳 三氯乙烯等为不 燃液体 在许多情况下可以用来代替可燃液体 在生产过程中不用或少用可燃可爆物质 这是一个 釜底抽薪 的办法 是为 生产创造安全条件值得考虑的方法 但是这只有在工艺上可行的条件下 才能实现 2 2 防止泄漏 防止泄漏 基本措施 密闭或密封 防止泄漏 防止外泄 具有压力的设备 应防止气体 液体或粉尘逸出 防止漏入 真空设备 防止空气漏入设备内部 防止直接挥发 开口的容器 破损的铁桶 容积较大且没有保护措施的玻璃 瓶是不允许贮存易燃液体的 防止容器破碎 不耐压的容器是不能贮存压缩气体和加压液体的 尽量少用法兰连接 多用焊接 输送危险气体 液体的管道应采用无缝钢管 盛装具有腐蚀性介质的容器 底部尽可能不装阀门 腐蚀性液体应从顶部抽吸 排出 尽量使用磁浮式液位计 如用玻璃管液位计 要装设结实的保护 以免打碎玻 璃 漏出易燃液体 应慎重使用脆性材料 对密封性不能保证的系统 采用负压操作可防止爆炸性气体逸入厂房 但在负 压下操作 要特别注意设备清理打开排空阀时 不要让大量空气吸入 接触氧化剂如高锰酸钾 氯酸钾 硝酸铵 漂白粉等生产的传动装置部分的密 闭性能必须良好 转动轴密封不严会使粉尘与油类接触 要定期清洗传动装置 及时更换润滑剂 防止粉尘渗进变速箱与润滑油相混 由于蜗轮 蜗杆摩擦生热而引发爆炸 3 3 通风排气 通风排气 气体 蒸气或粉尘泄漏 渗漏到室内 完全依靠设备密闭 消除可燃物在厂房内的存在是不可能的 往往借助于通风来降低车间内空气中可燃物的浓度 通风可分为机械通风和自然通风 按换气方式也可分为排风和送风 按作用范围可分为局部通风和全面通风 通风排气的效果要满足两个要求 一是防火防爆 二是避免人员中毒 当仅是易燃易爆物质存在时 其在车间内的容许浓度可在爆炸极限下限的 25 燃气检测报警探测装置的报警值一般也设定在此浓度 对于存在既易燃易爆又具有毒性的物质 应考虑到在有人操作的场所 其容许 浓度应由毒物在车间内的最高容许浓度来定 因为在通常情况下毒物的最高容 许浓度比爆炸下限要低得多 例如 co 1 按照可燃气体 co 的爆炸下限是 12 5 按照可燃气体检测 其一级报警值 应设定在 12 5 25 3 13 2 按照有毒气体 co 的最高允许浓度为 50ml m 3 约为 0 005 按照有毒气 体设置报警值应为低于 0 005 3 在有毒气体存在的场所 检测器报警值必须按照有毒气体的要求设置报警值 自然通风不能满足要求时 就必须采用机械通风 强制换气 不管是采用排风还是采用送风方式 都要避免气体循环使用 保证进入车间的 为纯净的空气 排放口高出车间的高度 排除有燃烧爆炸危险的粉尘和容易起火的碎屑的排风系统 要先选用恰当的方 法对空气进行除尘净化 其除尘器装置也应采用不产生火花的材料 局部通风常用于某一个环境恶化工作岗位 比如小工件的喷漆作业 磨光工序 有毒气体或粉尘浓度特别高 局部的强制通风可以保证工作位置的空气质量 对局部通风 应注意气体或蒸气的密度 密度比空气大的气体要防止在低洼处 积聚 密度比空气小的要防止在高处死角上积聚 一般情况下 排除密度比空气大的气体 排气口要设在低处 相反 排除密度 比空气小的气体 排气口要设在高处或顶部 4 4 惰性化 处理 惰性化 处理 惰性化的两种情况 向已经存在可燃气体的容器或设备中充入惰性气体 稀释或吹走可燃气体 准备投入可燃气体或易燃液体的设备 通入可燃气体 降低氧气浓度 目的 使可燃气降至可燃下限以下 使系统内氧气的浓度 j o2 低于最小氧气浓度 moc 最小氧气浓度 最小氧气浓度是指在空气和燃料的体积之和中氧气所占的百分比 体积分数 j 低于这个百分比 火焰就不能传播 最小氧气浓度实质上是易燃物料的加工中氧的最高允许浓度 如 半水煤气 中氧气浓度控制在 0 5 以下 达到 0 8 自动停车 如果没有实验数据 则可通过燃烧反应的化学计算式及可燃下限 爆炸下限 来估算最小氧气浓度 最小氧气浓度的计算式为 例 求丙烷 c3 h8 在空气中燃烧的最小氧气浓度 解 写出化学反应式 c3h8 5o2 3co2 4h2o 平衡的化学反应式中丙烷的物质量为 1mol 氧的物质量为 5mol 查得丙烷在空气中的燃烧下限 l下 2 2 计算得 计算说明 在反应系统内加入氮气至 j o2 11 时 就可以 阻止丙烷的燃烧 这种方法适用于许多碳氢化合物 大多数可燃气体的最小氧气浓度约为 10 大多数粉尘的最小氧气浓度约为 8 如果用惰性气体对容器内混合可燃气进行惰性化 使氧气浓度降至安全浓度 一般控制点比最小氧气浓度低 4 个百分点 即如果最小氧气浓度为 j o2 10 则将 j o2 控制在 6 左右 1 惰性化方法之一 覆盖隔离 设备内 液相上方的气相空间保持惰性氛围 需要系统设置具有自动添加惰性 气体的装置 以确保氧气浓度始终低于最小氧气浓度 自动控制 监测与通气装置联动 设有连续测定系统氧浓度的在线分析仪 设定系统氧气浓度的控制点 当氧气 浓度接近最小氧气浓度控制点时 添加惰性气体的控制系统启动或调解通气量 2 惰性化方法之二 置换 置换是在开 停车或动火维修时常用的使容器惰性化的方法 常用的方法有 真空抽净法 即将容器抽真空 直至达到预定的真空状态 接着充入惰性气体 如 n2 至大气压 再抽真空 充 n2 直至容器内达到预定的氧气浓度 压力净化法 压力净化法 即向容器中加入加压的惰性气体直至扩散到整个容器后 气体再 排入大气 直到容器压力降至大气压 一般要要进行几次循环才能使氧含量降 至预定浓度 压力惰性化过程压力与气体组成的变化 三元组分图及最小氧气浓度 第m次充压后氧气的摩尔分数为 氧气控制浓度 充气压力与循环次数的关系 惰性气体用量的理论计算 吹扫净化法 吹扫净化法 吹扫净化法最简单 将惰性气体从容器的一个口加入 而混合气 从容器的另一个口排入大气 注意不能有死角 如果设备不宜用真空抽净及压力净化法时 即可使用这种方法 企业中将吹扫净化操作称为 扫线 稀释惰化法 通入惰性气体的同时放出混合气体 相当于对氧气进行稀释 适用于大型储存容器 如气柜 储罐等 置换所用的惰性气体要根据实际情况选用 氮气 二氧化碳 净化的烟道气为 常用的置换气体 有时也用水蒸气以及卤代烃等燃烧阻滞剂 对设备和管道内没有排净的易燃有毒液体 一般采用蒸汽或惰性气体进行吹扫 的方法来清除 设备和管道吹扫完毕并分析合格后 应及时加盲板与运行系统 隔离 5 5 工艺参数的安全控制 工艺参数的安全控制 温度 压力 流量 投料比 物位等工艺参数 实现化工生产过程预定目的主要参数 是进行工艺和设备设计的基础参数 生产过程中 实际的参数有一定的波动范围 在此范围内不仅可以顺利完成生 产 而且是安全的 如果超出安全范围则可能使设备实效 物料可能发生不希 望的变化 也就是发生事故 1 温度控制 移出反应热 防止搅拌中断 正确选用传热介质 热不稳定物质的处理与储存 移出反应热 移出反应热就是通常说的冷却 硝化 磺化 氧化 氯化 水合或聚合等反应过程多是放热反应 尤其是硝化 反应属于强放热反应 为了保持反应在一定温度下稳定进行 通常需要移去一定比例的反应热 裂解 脱氢 脱水等反应为吸热反应 需要加热来维持适宜的反应温度 乙烯氧化制取环氧乙烷是典型的放热反应 环氧乙烷沸点低 只有 10 7 而爆炸范围极宽 3 100 没有氧气也能分解爆炸 此外 杂质存在易引发自聚放热 使温度升高 遇水发生水合反应 也释放出 热量 如果反应热不及时移出 温度不断升高会使乙烯燃烧放出更多的热量 从而引 发爆炸 合成硝基苯的反应为硝化反应 原料为苯 浓硝酸及硫酸 如果反应温度过高 不仅硝酸会分解放出二氧化氮气体而造成冲料 硝硫混酸遇到有机物将引起燃 烧 而且温度过高会生成比硝基苯更容易燃烧爆炸的危险物质 二硝基苯 移出反应热的方法主要是通过传热把反应器内的热量由流动介质带走 常用的 方式有夹套 蛇管冷却等 工厂为了降低成本 有时要利用反应热加热 预热 低温的物料 目前 强放热反应的大型反应器 普遍配装有废热锅炉 靠废热蒸汽带走反应 热 同时废热蒸汽作为加热源可以利用 防止搅拌中断 搅拌能加速物料的扩散混合 使反应均匀进行 反应器内温度也均匀 有利于 温度控制和反应的进行 如中途停止搅拌 物料不能充分混匀 反应和传热不良 未反应物料大量积聚 局部反应温度骤升 或当搅拌恢复时则大量反应物迅速反应 往往造成冲料 甚至酿成燃烧爆炸事故 一般情况下 搅拌停止则立即停止加料 在恢复搅拌后 应待反应温度趋于平 稳时再继续加料 如果必要 可以在设计时应考虑双路供电 氨基磺酸的生产原料为尿素和发烟硫酸 合成过程中把尿素均匀加到热的发烟 硫酸中 反应过程中伴随二氧化碳气体生成 同时放出大量的反应热 如果中 途停止搅拌 且未停止添加尿素 则会造成冲料事故 喷出的发烟硫酸对人 对设备都是严重的威胁 正确选用传热介质 传热介质就是热载体 常用热载体有水蒸气 热水 过热水 联苯醚 熔盐和 熔融金属 烟道气等 选用热载体应注意三个方面的问题 热载体不能与反应物 溶剂 产物发生化 学反应 热载体不能在传热面上发生聚合 缩合 凝聚 炭化 结焦 等结垢 现象 高沸点热载体中不能混入低沸点液体 如联苯混合物 73 5 联苯醚和 26 5 联苯 中的水 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 热不稳定物质的处理与储存 热不稳定物质指分解温度低和自燃点低的物质 在生产 储存 使用过程中要特别注意降温 隔热和避免阳光直晒 始终控制 在安全温度范围内 h 发泡剂烘房温度超过 90 时就可能起火 甲脒亚磺酸纯品烘干温度达到 110 时分解 烟花爆竹药粉在高温季节晾晒会爆炸 乙醚在储存过程中与空气的接触 在蒸馏乙醚时会生成极不稳定 易猛烈爆炸 的亚乙基过氧化物 因此要控制其发生和积累 必要时分离脱除 电石中常含有磷化钙 磷化钙与水产生磷化氢 磷化氢遇空气能自燃 可导致 乙炔 空气混合气体爆炸 因此在乙炔生产中要求磷含量不超过 0 08 2 控制投料速度和料比 对于放热反应 投料速度过快 放热速率也快 放热速率超过设备移出热量的 速率 热量急剧积累 可能出现 飞温 和冲料危险 物料配比极为重要 这不仅决定着反应进程和产品质量 而且对安全也有着重 要影响 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 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 与火源接触有可能引发燃烧 丙烯直接氧化制取丙烯酸 在氧化反应时 丙烯在丙烯 空气 水蒸气系统中其 爆炸范围如图 3 1 1 所示 一旦加料或反应失控 则丙烯浓度就会发生变化 有可能进入爆炸范围 从而引起爆炸 因此必须严格控制料速和料比 3 压力控制 控制了反应温度和流速 料比一般就能够控制住压力 4 自动控制系统和安全保险装置 自动控制系统 自动控制系统按其功能分为以下四类 自动检测系统 自动调节系统 自动操 纵系统 自动讯号 联锁和保护系统 自动检测系统是对机械 设备或过程进行连续检测 把检测对象的参数如温度 压力 流量 液位 物料成分等讯号 由自动装置转换为数字 并显示或记录 出来的系统 自动调节系统是通过自动装置的作用 使工艺参数保持在设定值的系统 小氮肥的煤气发生炉 造气过程由制气循环的六个工序组成 整个过程是由气动执行机构操纵旋塞做两次正转和两次逆转 90 实现的 电子控制器按工艺要求发出指令 程序控制的气动机构做二次正转和二次逆转 并且在二次回收 吹风 回收三处打开空气阀门 在其余各处关闭空气阀门 阻止空气进入气柜 防止氧含量增高而发生爆炸 信号报警 保险装置和安全联锁 在化学工业生产中 可配置信号报警装置 情况失常时发出警告 以便及时采 取措施消除隐患 报警装置与测量仪表连接 用声 光或颜色示警 例如在硝化反应中 硝化器的冷却水为负压 为了防止器壁泄漏造成事故 在 冷却水排出口装有带铃的导电性测量仪 若冷却水中混有酸 导电率提高 则 会响铃示警 保险装置 保险装置则能在危险状态下自动消除危险状态 例如氨的氧化反应是在氨和空气混合物爆炸极限边缘进行的 在气体输送管路 上应该安装保险装置 以便在紧急状态下切断气体的输入 在反应过程中 空气的压力过低或氨的温度过低 都有可能使混合气体中氨的 浓度提高 达到爆炸下限 在这种情况下 保险装置就会切断氨的输送 只允 许空气流过 因而可以防止爆炸事故的发生 安全联锁 安全联锁就是利用机械或电气控制依次接通各个仪器和设备 使之彼此发生联 系 达到安全运行的目的 例如硫酸与水的混合操作 必须先把水加入设备 再注入硫酸 否则将会发生 喷溅和灼伤事故 把注水阀门和注酸阀门依次联锁起来 就可以达到此目的 某些需要经常打开孔盖的带压反应容器 在开盖之前必须卸压 频繁的操作容 易疏忽出现差错 如果把卸掉罐内压力和打开孔盖联锁起来 就可以安全无误 6 6 可燃气体检测与报警 可燃气体检测与报警 在生产 使用 储存可燃气体和易挥发可燃液体的场所 一旦发生泄漏则应该 及时发现 监测 检测 报警装置的作用就是随时检测可燃气体以及蒸汽的浓 度 达到报警浓度就发出报警信号 使工作人员及时采取措施 避免达到可燃 可爆浓度 或者防止超过国家规定的最高允许浓度 有时设备泄漏孔或缝很小 泄漏量也比较少 追踪或定位泄漏源 点 也是检 测装置应该完成的任务 1 可燃气体检测器分类 按照使用位置分类 固定式检测器 装置 的安装位置固定 就犹如一个监视岗哨 检测位置和范 围是固定的 主要用于固定装置的监测 便携式检测器 仪 可以随着检测人员或移动的设备而变换检测位置 对于场 所不固定的检测 或泄漏后扩散范围的检测灵活方便 按照采样方式分类 分为吸入式仪器和扩散式仪器 前者的响应时间应小于 30s 后者的响应时间 应小于 60s 按照传感器的原理分类 按照检测器中传感器的原理不同可以将传感器分为 半导体气体传感器 固体电解质气体传感器 接触燃烧式气体传感器 高分子气体传感器 光离子化气体传感器 测爆仪 如热催化原理测爆仪 热导原理测爆仪 气敏原理测爆仪等 也是根 据与此相同的工作原理设计的 半导体气体传感器工作原理 这种传感器主要使用半导体气敏材料 按照检测气敏特征量方式不同分为电阻式和非电阻式两种 电阻式半导体气体传感器是通过检测气敏元件电阻随气体含量的变化情况而工 作的 主要使用金属氧化物陶瓷气敏材料 例如 wo3气体传感器可检测 nh3的浓度范围为 5ppm 50ppm zno cuo 气体传 感器对 200ppm 的 co 非常敏感 非电阻式半导体气体传感器是利用气敏元件的电流或电压随气体含量而变化的 原理工作的 主要有 mos 二极管式和结型二极管式 以及场效应管式气体传感器 检测气体大多为氢气 硅烷等可燃气体 固体电解质气体传感器 固体电解质气体传感器使用固体电解质气敏材料做气敏元件 其原理是气敏材料在通过气体时产生离子 从而形成电动势 测量电动势从而 测量气体浓度 由于这种传感器电导率高 灵敏度和选择性好 得到了广泛的应用 几乎打入 了石化 环保 矿业等各个领域 仅次于金属氧化物半导体气体传感器 如测量 h2s 的 yst au wo3 测量 nh3的 nh 4caco3等 接触燃烧式气体传感器 可分为直接接触燃烧式和催化接触燃烧式两种 工作原理 气敏材料在通电状态下 可燃性气体氧化燃烧或在催化剂作用下氧 化燃烧 产生的热量使电热丝升温 从而使其电阻值发生变化 测量电阻变化 从而测量气体浓度 这种传感器只能测量可燃气体 对不燃性气体不敏感 例如 在 pt 丝上涂敷活性催化剂 rh 和 pd 等制成的传感器 具有广谱特性 即可以检测各种可燃气体 接触燃烧式气体传感器在环境温度下非常稳定 并能对爆炸下限的绝大多数可 燃性气体进行检测 普遍应用于石油化工厂 造船厂 矿井隧道 浴室 厨房 等处的可燃性气体的监测和报警 高分子气体传感器 高分子气敏材料在遇到特定气体时 其电阻 介电常数 材料表面声波传播速 度和频率 材料重量等物理性能发生变化 主要有酞菁聚合物 lb 膜 苯菁基乙炔 聚乙烯醇 磷酸 聚异丁烯 氨基十 一烷基硅烷等 高分子气敏材料由于具有易操作性 工艺简单 常温选择性好 价格低廉 易 与微结构传感器和声表面波器件相结合 在毒性气体和食品鲜度等方面的检测 中具有重要作用 根据所用材料的气敏特性 这类传感器可分为 通过测量气敏材料的电阻来测量气体浓度的高分子电阻式气体传感器 根据气敏材料吸收气体时形成浓差电池 测量电动势来确定气体浓度的浓差电 池式气体传感器 根据高分子气敏材料吸收气体后声波在材料表面传播速度或频率发生变化的原 理制成的声表面波气体传感器 根据高分子气敏材料吸收气体后重量变化而制成的石英振子式气体传感器等 高分子气体传感器具有对特定气体分子灵敏度高 选择性好 且结构简单 能 在常温下使用 可以补充其它气体传感器的不足 光离子化气体传感器 photo ionization detector pid 光离子化检测仪可以做成类似手持式对讲机大小的便携式气体检测仪 portable gas detector 用于较宽浓度范围多种挥发性有机化合物 volatile organic compoundvoc 的现场测定 同时也可测定 h2s cs2 nh3 h3as h3se br2 i2等气体 即不仅可以用于测定可燃气体 也可以测定有机和无机有毒气体 光离子化检测器工作原理示意图 4 固定式气体检测报警器的安装与检测系统布置 固定安装式检测器一经安装就位就只能被动接受扩散到检测器的浓度 不能主 动寻找高浓度区域 其能否及时检测到泄漏气体 与气体扩散过程及安装位置 有关 所以选定安装场所的问题十分重要 对于要监测一个三维空间且规模较大的工业生产装置 往往不是少数几个监测 点就能确保其效果的 对于布点的疏密程度 上下高度以及与可能泄漏点的距离等 都是比较复杂的 问题 既要考虑投资的合理性和可接受程度 更要考虑投资的切实效果 以确保安全 生产 安装可燃气体检测报警器基本要求 易燃 易爆场所应安装可燃气体检测报警器 可燃气体检测报警器的检测器的数量应满足被检测区域的要求 每个检测器 的有效检测距离 在室内不宜大于 7 5m 在室外不宜大于 15 m 可燃气体报警控制器应安装在有人值守的操作室或值班室 安装和使用的可燃气体检测报警器应有经国家指定机构认可的计量器具制造 认证 防爆性能认证和消防认证 在用的可燃气体检测报警器应按规定定期标定 可燃气体检测报警器选型基本原则 按使用场所爆炸危险区域的划分及被测气体的类别 级别 组别选择检测器 的防爆类型 防爆性能与防爆等级组别 按检测点的数量选择单路或多路检测报警器 按使用场所的环境温度选择检测器和控制器的温度适应范围 所选择的检测报警器的主要性能指标应满足以下要求 所选择的检测报警器的主要性能指标应满足以下要求 适用于检测空气中的可燃气体 适用于检测空气中的可燃气体 检测范围在检测范围在 0 0 100 100 lellel 可燃气体爆炸下限 可燃气体爆炸下限 lellel 报警值设定在 报警值设定在 25 lel 25 lel 一级 或 一级 或 50 lel 50 lel 二级 二级 响应时间应小于响应时间应小于 60s60s 固定式检测器安装高度固定式检测器安装高度 固定式检测器安装高度应根据可燃气体的密度而定 固定式检测器安装高度应根据可燃气体的密度而定 当气体密度大于当气体密度大于 0 97kg m0 97kg m3 3 标准状态下 时 安装高度距地 标准状态下 时 安装高度距地 面面 0 30 3 0 6m0 6m 当气体密度小于或等于当气体密度小于或等于 0 97kg m0 97kg m3 3 标准状态下标准状态下 时 安装高度时 安装高度 距屋顶距屋顶 0 50 5 1 0m1 0m 为宜 为宜 检测器的安装位置应综合空气流动的速度和方向 与潜在泄漏源的相对位置 通风条件而确定 并便于维护和标定 检测器和报警控制器应以受到最小振动的方式安装 如果附近易产生电磁干扰 宜使用铠装电缆或电缆加金属护管 检测器布点安装的 10 个要点 a 首先要查清所要监测的装置或车间 有哪些可能的泄漏点 并推算它们的泄 漏压力 单位时间的可能泄漏量及泄漏方向等 画出棋格形分布图 并根据推 测的严重程度分成 a b c 三种等级 b 根据所在场所的主导风向 空气可能的环流现象及空气流动的上升趋势 以 及车间的空气自然流动的习惯通道等 综合推测当发生大量泄漏时 可燃气在 平面上的自然扩散趋势方向图 c 再根据泄漏气体的比重 大于空气或小于空气 并结合空气流动的上升趋势 最后综合成泄漏流的立体流动趋势图 d 根据监测范围内可燃气泄漏的立体流动概念 可在其流动的下游位置作出初 始设点方案 e 然后 再研究泄漏点的点泄漏状态可能是微漏还是喷射状的泄漏 如果是微 泄漏 则设点的位置就要靠近泄漏点 如果是喷射状泄漏 则稍远离泄漏点 综合这些状况 拟定出最终设点方案 这样 需要购置的数量和品种可以从考 虑的最终棋格图中估算出来 f 对于一个大中型有可燃气体泄漏可能的车间 建议每相距 10 20m 设一个检 测点 h 对于无人值班而且不是连续运转的泵房 请注意发生可燃气体泄漏的可能性 特别在北方地区在冬季门窗关闭的情况 可燃气泄漏将很快达到爆炸下限浓度 一般应在主导方向的下游位置安装一台检测器 如厂房面积大于 200m2 则宜 增加一个监测点 g 对于有氢气泄漏的场所 如大型发电机组 炼油厂的加氢装置 电化厂的电 解车间 盐酸合成炉厂房 存放有氢气钢瓶的仓库 有气相色谱析仪的化验室 等场所 将检测器安装在泄漏点的上方平面上 i 对气体比重大于空气的诸如烷烃类 甲烷沼气 民用煤气除外 烯烃类 乙烯除外 液化石油 汽油 煤油等 将检测器安装在低于泄漏点的下方 平面上 并注意周围的环境特点 例如 室内通风不流畅部位 地槽地沟容易 积聚可燃气体的地方 现场通往控制室的地下电缆沟 有密封盖板的污水沟槽 等 都是经常性的或在生产不正常情况容易积聚可燃气的场所 对于这些环境 都是不可忽视的安全监测点 j 对于喷漆涂敷作业场所 大型的印刷机附近 以及相关作业场所 都属于开 放式可燃气体扩散逸出环境 如果缺乏良好的通风条件 也十分容易使某个部 位的空气中可燃气的含量接近或达到爆炸下限的浓度值 这些都是不可忽视的 安全监测点 第二节防范明火与高温表面第二节防范明火与高温表面 1 1 明火 明火 1 加热操作 2 爆炸性气体存在场所动火 3 飞火和移动火 4 带压明火维修 5 固定动火区 2 2 高温热表面 高温热表面 1 加热操作 包括燃油 燃煤 燃气等直接明火加热 电热 蒸汽 过热水或其他载热体 盐浴和油浴 等非明火加热 对易燃液体进行加热 应尽量避免采用明火 一般可采用过热水或蒸汽加热 当采用矿物油 联苯醚等载热体时 必须在安全使用温度范围内使用 还要保 持良好的循环 并留有载热体膨胀的余地 防止传热管路产生局部高温出现结 焦现象 要定期检查载热体的成分及时处理或更换变了质的载热体 结焦和超温热载体挥发是导热油炉两个主要事故 结焦会造成管路堵塞 超温 热载体挥发增大管路的压力 甚至造成管道破裂 如有一个印刷厂使用导热油炉加热烘干印刷品 工人图省事将废弃的塑料废料 一次添入炉堂内 火焰长时间很旺 导致导热油温度过高 大量蒸发的蒸气被 明火引燃 两个车间同时着火 造成多人被烧伤 当采用高温熔盐载热体时 应严格控制熔盐的配比 不得混入有机杂质 以防 载热体在高温下爆炸 2003 年河北有一企业 进行粗酚精馏分离加工时 由于操作失误造成塔顶破 裂 部分混合酚从塔顶流到底部熔盐 亚硝酸钠与硝酸钾的混合物 锅内 形 成爆炸性混合物 在烟道气的作用下引发爆炸 造成 9 人死亡 如果必须采用明火 设备应严格密封 燃烧室应与设备分开建筑或隔离 并按 防火规定留出防火间距 例如使用天然气生产氢气的工艺中 天然气与水蒸气反应的转化炉内 需要直 接燃烧天然气加热才能达到所需要的温度和压力 从生产安全角度考虑 转化 炉就必须严格密封 并与其他设备相隔一定距离 2 爆炸性气体存在场所动火 在积存有可燃气体 蒸气的管沟 深坑 下水道及其附近 没有消除危险之前 不能有明火作业 在进入可能存在燃爆气体的设备内工作之前 必须首先确认 检测 可燃气体 在安全浓度以内 否则不能进入 进入设备内所用的照明灯具必须是防爆灯具 维修储存过可燃液体的储罐必须特别注意 首先检查是否还有残存的液体 是 否有泥土 沙子等脏物存在 确认不存在并通入一定时间空气后 才能开始工 作 在动火前必须进行动火分析 一般不要早于动火前半小时 如动火中断半小时 以上 应重新做分析 虽然可燃物浓度只要小于爆炸下限即不致发生燃烧爆炸事故 但实际取样不一 定能具有足够的代表性 测定也可能有误差 因此必须留有一定余度 裕度 化工企业的动火标准是 可燃物爆炸下限小于 4 的 动火地点可燃物浓度应 小于 0 2 为合格 爆炸下限大于 4 的 则现场可燃物含量应小于 0 5 为合格 国外动火分析合格标准有的取爆炸下限的 1 l0 人在氧气浓度低于 18 的空间 是很危险的 在有人入罐 入塔前还应进行含氧量分析 氧含量应 19 方可进 入罐 塔内作业 当有人进入器内作业时为保证必需的氧浓度 可用空气通风 严禁充入纯氧 以防造成富氧作业环境 3 飞火和移动火 烟囱飞火 汽车 拖拉机 柴油机等的排气管喷火等都可能引起可燃气体或蒸 气的爆炸事故 故此类运输工具在未采取防火措施时不得进入危险场所 烟囱应有足够的高度 必要时装火星熄灭器 在一定范围内不得堆放易燃易爆 物品 4 带压明火维修 化工设备发生小孔 缝 泄漏 最好是停止使用后再维修 如果不能停止使用 有时也采用带压明火维修 所谓带压明火维修是指在设备内的可燃气体保持一定的压力的情况下进行电焊 或气焊操作 此项操作危险性很大 技术性很强 维修前必须制定好切实可行的方案 5 固定动火区 设立固定动火区应符合下述条件 固定动火区距易燃易爆设备 贮罐 仓库 堆场等的距离 应符合有关防火规 范的防火间距要求 区内可能出现的可燃气体的含量应在允许含量以下 在生产装置正常放空时可燃气应不致扩散到动火区 室内动火区 应与防爆生产现场隔开 不准有门窗串通 允许开的门窗应向外 开启 道路应畅通 周围 10m 以内不得存放易燃易爆物 区内备有足够的灭火器具 加热装置 高温物料输送管道的表面温度都比较高 应防止可燃物落于其上而 着火 高温物料的输送管线不应与可燃物 可燃建筑构件等接触 可燃物的排放口应远离高温表面 如果接近 则应有隔热措施 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 在机 泵等设备的运转部位 如果润滑不良或失效 则摩擦导致高温 如果有 易燃物质靠近 或有易燃气体存在 就可能引发火灾 第三节摩擦与撞击第三节摩擦与撞击 润滑不良 违规托拽 不使用防爆工具 铁锈等在管道内高速流动 高温颗粒 锤子 扳手等工具应用铍青铜或镀铜的钢制作的防爆工具 因为铅 铜和铝等 有色金属碰撞不产生火花 不发火地面 不发火混凝土地面或不发火水泥砂浆地面构造如图 3 3 2 所示 不发火混凝土及砂浆的制作与普通混凝土及砂浆相同 只是注意选取不发火碎 石及砂子作骨料即可 碎石粒度不超过 l0mm 砂子粒度为 0 5 5mm 碎石用量在 lm3混凝土中不少 于 0 8m3 砂子用量占碎石孔隙体积的 1 1 1 3 倍 不发火混凝土地面的构造不发火混凝土地面的构造 1 1 200200 号不发火混凝土面层 粒径为号不发火混凝土面层 粒径为 3 3 12mm12mm 的大理石 的大理石 500500 号硅酸盐水泥 号硅酸盐水泥 2020 30mm30mm 2 2 混凝土垫层混凝土垫层 8080 100mm100mm 3 3 碎石夯实基层碎石夯实基层 50mm50mm 第四节防止电气火花第四节防止电气火花 1 1 电火花与电弧 电火花与电弧 电极之间 或带电体与导体之间被电压击穿 空气被电离形成短暂的电流通路 即为放电并产生电火花 电弧是由大量密集的电火花汇集而成 电火花的温度都很高 特别是电弧 其温度可高达 3000 6000 可熔化金属 在有爆炸危险的场所内 电火花的产生将会引起可燃物燃烧或爆炸 易燃易爆 物质存在的场所 一个电火花即可造成事故 电火花可分为工作电火花和事故电火花两类电火花可分为工作电火花和事故电火花两类 工作电火花是指电气设备正常运行时产生的火花 如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电刷后面的微小火花 开关或接触器开合时的火花 插头拔出或插入插座时的火花等 事故电火花是指线路或设备故障时出现的火花 如短路 绝缘损坏和导电连接松脱时的火花 过电压放电火花 保险丝熔断时的火花 静电火花 感应电火花等 一般的电气设备很难完全避免电火花的产生 因此在有火灾爆炸危险的场所必 须根据物质的危险特性正确选用不同的防爆电气设备 2 2 爆炸危险场所危险区域划定 爆炸危险场所危险区域划定 在有爆炸危险的环境区域内 由于爆炸性物质出现的频度 持续时间和危险程 度的不同 为便于选择合适的防爆电气设备和进行爆炸性环境的电力设计 对 气体 粉尘和火灾危险环境按 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 gb50058 92 的规定进行危险区域划分 危险区域划分 在正常情况下 爆炸性气体混合物连续地 短时间频繁地出现或长时间存在的 环境 为 0 区 除了封闭的空间 如密闭的气体容器 储油罐等内部气体空间外 0 区很少存 在 高于爆炸上限的混合物环境或有空气进入时可能使其达到爆炸极限的环境 应 划为 0 区 1 1 级区域 简称级区域 简称 1 1 区 区 在正常运行时 爆炸性气体混合物 有可能出现的环境 1 区 例如 油桶 油罐 油槽灌注易燃液体时的开口部位附近区域 泄压阀 排气阀 呼吸阀 阻火器等爆炸性气体排放口附近空间 浮顶储罐的浮顶上空间 无良好通风的室内有可能释放 积聚形成爆炸性混合物的区域 洼坑 沟槽等阻碍通风 爆炸性气体混合物易于积聚的场所 2 2 级区域 简称级区域 简称 2 2 区 区 在正常运行时 不可能出现爆炸性气体混合物的环境 或即使出现爆炸性气体 混合物 也仅是短时存在的环境 例如 有可能由于腐蚀 陈旧等原因致使设备 容器破损而泄漏出危险物料的区域 因误操作或因异常反应形成高温 高压 有可能泄漏出危险物料的区域 由于通风设备发生故障 爆炸性气体有可能积聚形成爆炸性混合物的区域 正常情况 包括正常开车 停车和运转 如敞开卸料 装料等 也包括设 备和管线允许的正常泄漏在内 不正常情况 包括装置损坏 误操作 维修不当及装置的拆卸 检修等 1010 级区域 简称级区域 简称 1010 区 区 在正常运行时 爆炸性粉尘或可燃纤维与空 气的混合物 可能连续或长期出现的环境 1111 级区域 简称级区域 简称 1111 区 区 有时会将积留下来的粉尘扬起而偶然出现爆 炸性粉尘混合物的环境 3 3 火灾危险环境区域划分 火灾危险环境区域划分 火灾危险环境是根据火灾事故发生的可能性和后果 以及危险程度和物质状态 的不同 按规定进行分区 2121 区 区 具有闪点高于环境温度的可燃液体 在数量和配置上能引起火灾 危险的环境 2222 区区 具有悬浮状 堆积状的可燃粉尘或可燃纤维 虽不可能形成爆炸 性混合物 但在数量和配置上有引起火灾危险的环境 2323 区 区 具有固体状可燃物质 在数量和配置上能引起火灾危险的环境 判断一个场所的危险程度应综合考虑危险物料的性质 释放源的特征及场所通 风情况 首先要考虑物质的种类 再考虑危险物料的性质 性质包括 闪点 爆炸极限 密度 引燃温度等 危险程度还与设备工作温度 压力以及数量和分布有关 闪点低 爆炸极限下限低都导致爆炸危险范围扩大 密度大易于沉积在地面 水平危险范围扩大 释放源的特征包括 释放源的布置与工作状态 泄漏或放出危险物品的速率 泄漏量 在空气中的 浓度 扩散条件 形成爆炸性混合物的范围等有关 释放源一般分为三级 释放源一般分为三级 连续释放或预计长期释放或短时间连续释放的为连续释放源 正常运行时周期性或偶然释放的为一级释放源 正常运行时不释放或只是偶然释放的为二级释放源 要综合判断危险场所 第一应考虑的是释放源及其布置 第二要考虑释放源的性质 初步划分等级 最后要考虑通风条件 自然通风 机械通风场所的连续释放源有可能导致 0 区 一级释放源可能导致 1 区 二区释放源可能导致 2 区 通风良好的场所危险等级降低 危险范围也 缩小 甚至降为非危险区 局部释放源采用机械通风对降低危险等级非常有效 在凹坑 死角 有障碍物处 扩散速度慢 易积聚气体而提高了危险等级 3 3 防爆电气设备分类 特性及选型 防爆电气设备分类 特性及选型 1 防爆电气设备的分类与特性 2 爆炸性危险物质分类 分级和分组 3 防爆电气设备的防爆标志及选型 1 防爆电气设备的分类与特性 防爆电气中的电气可以是 电机 开关 断路器 仪器仪表 通讯设备 控制 设备等 根据结构和防爆原理的不同 防爆电气设备可分为 8 种类型 一种防爆电气设备可以采用一种防爆形式 也可以几种形式联合采用 各种防 爆形式的防爆性能 安全程度 有差别 可以根据实际情况按照规定选择防爆 电气 我国将防爆电气分为三大类 我国将防爆电气分为三大类 i i 类防爆电气适用于煤矿井下 类防爆电气适用于煤矿井下 iiii 类防爆电气适用于爆炸性气体环境 类防爆电气适用于爆炸性气体环境 iiiiii 类防爆电气适用于爆炸性粉尘环境 类防爆电气适用于爆炸性粉尘环境 石油化工企业所用的防爆电气设备多为 ii 类防爆电气设备 防爆电气设备在爆炸危险场所运行时 具备不引燃爆炸物质的性能 其表面的 最高温度不得超过作业场所危险物质的引燃温度 隔爆型隔爆型 d d 这种电气设备具有隔爆外壳 即使内部有爆炸性混合物进入并引起爆炸 也不 致引起外部爆炸性混合物爆炸 它是根据最大不传爆间隙的原理而设计的 具有牢固的外壳 能承受 1 5 倍的 实际爆炸压力而不变形 设备连续运转时其温度也不能引燃爆炸性混合物 这类设备的安全性能较高 可用于 0 区之外的各级危险场所 增安型增安型 e e 也叫防爆安全型 在正常运行条件下 不会产生点燃爆炸性混合物的火花或达 到危险的温度 适用于 1 级和 2 级危险区域 本质安全型本质安全型 i i 在正常运行或在标准试验条件下所产生的火花或热效应均不能点燃爆炸性混合 物 本质安全型设备按照其安全程度又分为 ia 级和 ib 级 ia 级 在正常工作和一个故障及两个故障时不能点燃爆炸性气体的混合物 主要用于 0 区 ib 级 在正常工作和一个故障时不能点燃爆炸性气体的混合物 主要用于 1 区 正压型正压型 p p 这种电气设备具有保护外壳 壳内充有保护气体 惰气 其压力高于周围爆 炸性混合气体的压力 以避免外部爆炸性混合气体进人壳内发生爆炸 充油型充油型 o o 将可能产生火花 电弧或危险温度的部件浸在油中 起到熄弧 绝缘 散热 防腐的作用 从而不能点燃油面以上和外壳周围的爆炸性混合物 充砂型 充砂型 q q 外壳内充填细砂颗粒材料 以便在