d.易燃液體利用惰性氣體充壓輸送;
e.在有爆炸性危險(xiǎn)的生產(chǎn)場所,對(duì)有引起火花危險(xiǎn)的電器、儀表等采用充氮正壓保護(hù);
f.易燃易爆系統(tǒng)檢修動(dòng)火前,使用惰性氣體進(jìn)行吹掃和置換;
g.在發(fā)生跑料事故時(shí),用惰性氣體稀釋可燃?xì)?;在發(fā)生火災(zāi)時(shí),用惰性氣體進(jìn)行滅火。
(2)工藝參數(shù)的安全控制? 在一些有化學(xué)或物理化學(xué)變化的生產(chǎn)過程中,有各種工藝參數(shù),例如溫度、壓力、流量、物料配比、液位等,正確操作并正確指示出它們的變化情況是保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)條件。為了保證安全生產(chǎn),應(yīng)該對(duì)這些參數(shù)采取自動(dòng)控制和危險(xiǎn)信號(hào)報(bào)警等技術(shù)措施。
①溫度控制? 在有化學(xué)和物理化學(xué)變化的生產(chǎn)過程中,往往都伴隨有熱量的變化,有的過程要放出熱量,有的過程要吸收熱量,化學(xué)反應(yīng)過程尤其是這樣。為使過程能正常進(jìn)行,就必須采取措施向反應(yīng)系統(tǒng)加入或移走一定的熱量,即加熱或冷卻,使系統(tǒng)的反應(yīng)溫度控制在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)。
正確控制反應(yīng)溫度對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低能耗非常重要,對(duì)防火防爆也有重要意義。溫度過高,可能引起劇烈的反應(yīng)而發(fā)生沖料或爆炸,也可能引起反應(yīng)物的分解著火;溫度過低,有時(shí)會(huì)造成反應(yīng)減慢或停滯,而一旦反應(yīng)溫度恢復(fù)正常時(shí),則往往會(huì)由于反應(yīng)的物料過多而發(fā)生劇烈反應(yīng)甚至爆炸。溫度過低,還會(huì)使某些物料凍結(jié),造成管路堵塞或破裂,使易燃物料外泄。如果溫度控制失靈,或者由于誤操作而發(fā)生反應(yīng)溫度控制不準(zhǔn),會(huì)使反應(yīng)系統(tǒng)的溫度、壓力突然升高,引起沖料、燃燒,甚至發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
對(duì)自動(dòng)化程度高,連續(xù)性強(qiáng)的生產(chǎn)裝置,要求對(duì)溫度實(shí)行自動(dòng)測量、自動(dòng)記錄、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)切除。通常要設(shè)有下限溫度報(bào)警和上限溫度報(bào)警。當(dāng)達(dá)到極限溫度時(shí),應(yīng)能報(bào)警并自動(dòng)切斷進(jìn)料,停止化學(xué)反應(yīng)或者排料。
②壓力控制? 在化工生產(chǎn)中,有許多反應(yīng)需要在一定壓力下才能進(jìn)行,或者要用加壓的方法來加速反應(yīng)速度,提高效率。因此,加壓操作在化工生產(chǎn)中普遍采用,流程中使用的塔、釜、器、罐大部分是壓力容器,正確操作、維持壓力穩(wěn)定,是安全生產(chǎn)的重要措施。否則,可以引起大量物料泄漏甚至起火爆炸。若嚴(yán)重超壓,可導(dǎo)致容器本身爆炸。
?、弁读峡刂? 主要控制投料速度、投料配比、投料/頃序和原料純度。
a.投料速度。對(duì)于放熱反應(yīng),加料速度不能超過設(shè)備的傳熱能力,否則將會(huì)引起溫度急劇升高,并發(fā)生副反應(yīng)使物料分解。如果加料速度突然減小,則使溫度降低,會(huì)使反應(yīng)物不能完全作用而積聚。此時(shí),若采取不適當(dāng)?shù)纳郎卮胧?,?huì)使反應(yīng)加劇進(jìn)行,溫度和壓力都可能突然升高而造成事故。???
b.投料配比。反應(yīng)物料的配比要嚴(yán)格控制,影響配比的因素要準(zhǔn)確的分析和計(jì)量,如反應(yīng)物料的濃度、含量、流量、質(zhì)量等。
c.投料順序。涉及危險(xiǎn)品的生產(chǎn),必須要按照一定的順序投料。例如氯化氫的合成應(yīng)先投氫,而后投氯;三氯化磷的生產(chǎn)應(yīng)先投磷后投氯。否則可能發(fā)生爆炸。
d.控制原料純度。有許多化學(xué)反應(yīng),往往由于物料中含有的雜質(zhì)而發(fā)生副反應(yīng),以致造成火災(zāi)或爆炸。例如乙炔生產(chǎn),若原料電石中磷化鈣含量過高,就有可能發(fā)生爆炸事故。因此,要求對(duì)原料和中間產(chǎn)品有嚴(yán)格的質(zhì)量檢查制度,保證它們的純度和含量。
④流量、液位控制? 物料的流量是石油化工生產(chǎn)中很重要的工藝參數(shù)。對(duì)危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)過程,控制物料流向尤其重要。如果流量控制不穩(wěn)定,會(huì)由于流量大,加料快而發(fā)生沖料事故,以至傷人和引起火災(zāi)。易燃、可燃液體在管道中流動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生靜電。為了限制靜電產(chǎn)生、防止靜電事故,就要控制這些液體在管道中的流速。也就是要控制易燃可燃液體在管道中的流量。例如,乙醚采用12mm管徑,二硫化碳采用24 mm管徑的管子輸送,其最大流速只允許達(dá)到1~1.5 m/s。
儲(chǔ)罐、反應(yīng)器的液位也是一個(gè)重要的控制參數(shù)。例如,儲(chǔ)罐的液位過低,容易將罐抽癟,液位過高易發(fā)生冒料。因此,為了保證安全生產(chǎn),在液位控制上要設(shè)有低液位報(bào)警和高液位報(bào)警。對(duì)于危險(xiǎn)物料,還要設(shè)置危險(xiǎn)液位報(bào)警和自動(dòng)切除進(jìn)料或出料聯(lián)鎖控制。
?、莘乐古?、冒、滴、漏? 生產(chǎn)過程中跑、冒、滴、漏往往導(dǎo)致易燃、可燃液體和氣體在環(huán)境中擴(kuò)散,這是一個(gè)造成火災(zāi)爆炸事故的重要原因。造成跑、冒、滴、漏一般有以下3種情況:
a.操作不精心或誤操作,例如,收料過程中的槽滿跑料,分離器液面控制不穩(wěn),開錯(cuò)排污閥等;
b.設(shè)備、管線、機(jī)泵結(jié)合面不嚴(yán)密;
c.設(shè)備、管線被腐蝕、未及時(shí)檢修更換。
為了確保安全生產(chǎn),杜絕跑、冒、滴、漏,必須加強(qiáng)操作和維修人員的責(zé)任心與技術(shù)培訓(xùn),穩(wěn)定工藝操作,提高檢修質(zhì)量,保證設(shè)備完好率,降低泄漏率。為了防止誤操作、對(duì)比較重要的管線應(yīng)涂以不同的顏色以示區(qū)別,對(duì)重要的閥門要采取掛牌、加鎖等措施。不同管道上的閥門應(yīng)相隔一定的間距,以免啟閉錯(cuò)誤。
(3)火源的控制和消除? 在工業(yè)生產(chǎn)中,可能遇到的火源有加熱爐火、反應(yīng)熱、電熱和電火花、靜電火花、機(jī)械摩擦熱、撞擊火星、高溫表面、生活用火等。這些火源是引起可燃可爆物質(zhì)著火爆炸的常見原因??刂七@類火源的使用范圍,消除生產(chǎn)中不需要的火源,嚴(yán)格動(dòng)火管理,對(duì)于防火防爆是十分重要的。
?、倜骰鸬目刂? 生產(chǎn)過程中的明火主要是指加熱用火、維修用火及其他明火。
a.加熱用火。加熱易燃物料時(shí),應(yīng)盡量避免采用明火,而用采用蒸汽、熱水或其他熱載體。如果必須采用明火、設(shè)備應(yīng)嚴(yán)格密閉,燃燒室應(yīng)與設(shè)備分開建筑或隔離。使用的設(shè)備應(yīng)定期檢查強(qiáng)度和密封性,防止泄漏。
裝置中明火加熱設(shè)備必須與可能泄漏易燃?xì)怏w或蒸氣的設(shè)備和儲(chǔ)罐相隔足夠的安全距離,并應(yīng)布置在散發(fā)易燃物料的設(shè)備或儲(chǔ)罐的順風(fēng)或上風(fēng)向。有一個(gè)以上的明火設(shè)備,應(yīng)將其集中布置在裝置或罐區(qū)的邊緣。
b.維修用火。在有易燃易爆物料的場所,應(yīng)盡量避免焊割等動(dòng)火作業(yè)。如果因?yàn)樯a(chǎn)急需無法停工,應(yīng)將要檢修的設(shè)備或管線卸下,移到固定動(dòng)火區(qū)內(nèi)進(jìn)行修理。固定動(dòng)火區(qū)距易燃易爆廠房、設(shè)備、管道等不應(yīng)小于30m。
輸送、盛裝易燃易爆物料的設(shè)備、容器、管道需要?jiǎng)踊饡r(shí),應(yīng)首先對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行徹底的清洗,再用惰性氣體吹掃置換,經(jīng)分析可燃?xì)饣蛘魵獾臐舛确舷率鰳?biāo)準(zhǔn)時(shí),才準(zhǔn)動(dòng)火:
爆炸下限大于或等于lo%的可燃?xì)怏w或蒸氣,其濃度應(yīng)小于1%;
爆炸下限大于或等于4%的可燃?xì)怏w或蒸氣,其濃度應(yīng)小于0.5%;
爆炸下限小于4%的可燃?xì)怏w或蒸氣,其濃度應(yīng)小于0.2%。
當(dāng)需要修理的系統(tǒng)與其他設(shè)備管線連通時(shí),應(yīng)將相連接的管道拆下斷開或加金屬盲板隔絕,在堵盲板處要登記、掛牌,防止易燃易爆物料竄人檢修系統(tǒng),或因遺忘造成過失。
若在不停車的條件下檢修,要求環(huán)境通風(fēng)良好;備有滅火設(shè)施;設(shè)備、容器內(nèi)部保持正壓;裝置內(nèi)可燃?xì)怏w或蒸氣中含氧量極低,其濃度保持在爆炸上限以上時(shí),才能動(dòng)火。
在積存有可燃?xì)怏w或蒸氣的管溝、深坑、下水道內(nèi)及附近區(qū)域需要?jiǎng)踊饡r(shí),也應(yīng)進(jìn)行吹掃、分析,當(dāng)可燃?xì)饣蛘魵鉂舛确仙鲜鰳?biāo)準(zhǔn)時(shí),方可動(dòng)火。
c.其他明火。對(duì)熬煉設(shè)備要經(jīng)常檢查,防止煙道竄火和熬鍋破漏。熬鍋盛物料不要太滿,以防溢出,并要嚴(yán)格控制加熱溫度。在生產(chǎn)區(qū)熬煉時(shí),應(yīng)正確選擇熬煉地點(diǎn),并經(jīng)企業(yè)安全管理部門同意。
?、诒苊饽Σ良幼矒? 機(jī)器中軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部分的摩擦,鐵器的相互撞擊,鐵器工具打擊混凝土地面等,都可能產(chǎn)生火花。當(dāng)管道或金屬容器裂開,易燃物料噴出時(shí),也可能因摩擦而起火。棉花中混入釘子和石子等雜物,在打棉機(jī)里摩擦?xí)鹬?。面粉廠、木材加工廠中也常由于摩擦而引起著火。防止由于摩擦、撞擊起火的措施如下。
a.機(jī)器軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)保持良好的潤滑,并經(jīng)常清除周圍的可燃油垢。
b.在有易燃易爆物的場所,凡是撞擊的兩部分,應(yīng)采取兩種不同的金屬制成,例如,黑色金屬和有色金屬。在不能使用有色金屬制造的某些設(shè)備里,應(yīng)采用惰性氣體保護(hù)或真空操作。
c.應(yīng)避免使用鐵制工具,而應(yīng)采用青銅材料制成的各種工具,如錘子、扳子、鏟子等。
d.為了防止鋼鐵零件隨物料帶入設(shè)備內(nèi)發(fā)生撞擊起火,可在這些設(shè)備上安裝磁鐵分離器。
e.搬運(yùn)盛有可燃?xì)怏w或易燃液體的金屬容器時(shí),嚴(yán)禁拋擲、拖拉,防止互相撞擊。
f.不準(zhǔn)穿帶釘子的鞋進(jìn)入有燃燒、爆炸危險(xiǎn)的生產(chǎn)區(qū)域。在特別危險(xiǎn)的防爆廠房內(nèi)地面應(yīng)采用不發(fā)光的材料鋪成。
?、鄯乐闺姛岷碗姎饣鸹? 電氣線路和設(shè)備運(yùn)行總是要發(fā)熱的,在設(shè)計(jì)和安裝時(shí)都應(yīng)考慮有一定的散熱和通風(fēng)措施,所以在正常穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),它們的散熱和放熱互相平衡,其最高溫度都不會(huì)超過一定的范圍。如果散熱和通風(fēng)措施受阻,就會(huì)破壞放熱和散熱之間的平衡,造成設(shè)備過熱,溫度上升,構(gòu)成危險(xiǎn)。若發(fā)生短路、過載、接觸不良、絕緣老化等情況,就會(huì)在電氣線路、設(shè)備上產(chǎn)生事故電熱,會(huì)使溫度急劇上升構(gòu)成火源。
根據(jù)放電原理、電火花有如下3種。???
a.高壓電的火花放電。在高壓電極附近,部分空氣絕緣層被破壞,產(chǎn)生電暈放電;當(dāng)電壓繼續(xù)升高時(shí),空氣絕緣層全部被破壞,出現(xiàn)火花放電,其所需電壓至少在400 V以上;
b.弧光放電。指開閉回路、斷開配線、接觸不良、短路、漏電、打碎燈泡等情況下在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生的放電;
c.按點(diǎn)上的微弱火花。指在低壓情況下,接點(diǎn)的開閉過程中也能產(chǎn)生肉眼看得見的微小火花。在自動(dòng)控制中用的繼電器接點(diǎn)上或在電動(dòng)機(jī)整流子、滑環(huán)等器件上產(chǎn)生的火花都屬于這一種。
由上述原理可知,電氣線路和設(shè)備在正常運(yùn)行和事故狀態(tài)下運(yùn)行,都有電熱和電火花產(chǎn)生,它們都有可能點(diǎn)燃可燃?xì)怏w、蒸氣和爆炸性粉塵。因此,在爆炸危險(xiǎn)場所的電氣線路和設(shè)備,在設(shè)計(jì)、選型、安裝、使用時(shí)應(yīng)根據(jù)國家電氣防爆規(guī)程進(jìn)行。
?、芟o電危害? 在石油、化工、紡織、輕工等行業(yè)中,經(jīng)常會(huì)遇到有害的靜電。靜電的電量雖不大,但其電壓很高,容易產(chǎn)生火花放電。在爆炸危險(xiǎn)場所,靜電放電的能量足以將可燃?xì)怏w、蒸氣和爆炸性粉塵點(diǎn)燃,引起火災(zāi)和爆炸。因此,在生產(chǎn)過程中,必須消除靜電的危害。
消除靜電危害的主要途徑有兩條:其一是創(chuàng)造條件,加速泄或中和生產(chǎn)過程所產(chǎn)生的靜電,使積累的靜電不超過安全的限度;
其二是控制工藝過程,限制靜電的產(chǎn)生,使其不超過安全限度。
?、萜渌鹪吹目刂? 其他火源控制的重點(diǎn)是:
a.防止易燃物料與高溫的設(shè)備、管道表面相接觸、可燃物的排放口應(yīng)遠(yuǎn)離高溫表面,高溫表面要有隔熱保溫措施。隔熱保溫層應(yīng)采用不燃燒的材料;
b.油抹布、油棉紗等能夠自燃著火,應(yīng)放置在安全地點(diǎn)或裝入金屬桶內(nèi);
c.燃著的煙頭表面溫度為200~300℃,中心為700—800℃,超過了大多數(shù)可燃物質(zhì)的自燃點(diǎn),而且煙頭的陰燃時(shí)間較長,所以它是易燃、可燃物質(zhì)常見的起火原因。因此,在爆炸危險(xiǎn)場所及其廠區(qū)要嚴(yán)禁攜帶火種和禁止吸煙。