危險狀態(tài), 達(dá)到安全目的。 例如氨氧化反應(yīng)是在氨和空氣混合爆炸邊緣進(jìn)行的, 在反應(yīng)過程中,若空氣的壓力過低或氨的壓力過低,都可能使混合氣體中氨的濃度提高而達(dá)到爆炸下限,若 裝有保險裝置,則在此時可使電流切斷,系統(tǒng)中只允許空氣流過,氨氣中斷。因此可防止爆炸事故的發(fā)生。 又如氣體燃燒爐在燃料氣壓力降低時,火焰熄滅,氣體擴(kuò)散到燃燒室,再重新點火時可能發(fā)生爆炸。為防止 這類事故,可在輸氣管上安裝保險裝置。當(dāng)爐膛熄火時切斷氣源。 (3)安全聯(lián)鎖。所謂聯(lián)鎖是利用機械或電氣控制依次接通各個相關(guān)的儀器及設(shè)備,使之彼此發(fā)生聯(lián)系, 達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。在石油化工生產(chǎn)中,聯(lián)鎖裝置常被用于下列情況: ①同時或依次排放兩種液體或氣體時; ②在反應(yīng)終止需要惰性氣體保護(hù)時; ③打開設(shè)備前預(yù)先解除壓力或需降溫時; ④多個設(shè)備、部件的操作先后順序不能隨意變動時; ⑤當(dāng)工藝控制參數(shù)一旦超出極限值必須立即處理時; ⑥危險部位或區(qū)域禁止無關(guān)人員人內(nèi)時,例如硫酸與水混合的操作中,必須先往設(shè)備中注入水后再注入 硫酸,否則將會發(fā)生噴濺和灼傷事故,為此可將注水閥和注硫酸閥聯(lián)鎖,防止疏忽而顛倒順序。 (五)限制火災(zāi)爆炸的擴(kuò)散蔓延 在考慮限制火災(zāi)爆炸的擴(kuò)散蔓延的措施中,不僅要研究物料的燃燒爆炸性質(zhì)、設(shè)備裝置情況、工藝操作 條件等,而且要注意生產(chǎn)過程中由于工藝參數(shù)的變化所帶來的新問題。因為各種情況的發(fā)生,將會給阻火和 滅火的效果帶來新的困難,所以限制火災(zāi)爆炸的擴(kuò)散蔓延的措施應(yīng)該是整個工藝裝置的重要組成部分。 在石油化工生產(chǎn)中, 某些設(shè)備與裝置由于危險性較大, 應(yīng)采用分區(qū)隔離、 露天布置和遠(yuǎn)距離操縱等措施。 另外,在一些具體的過程中,應(yīng)安裝安全阻火裝置。 阻火設(shè)備包括安全液封、阻火器和單向閥等。其作用是防止外部火焰竄入有爆炸危險的設(shè)備、管道,或 阻止火焰在設(shè)備和管道內(nèi)擴(kuò)展。 1.安全液封 一般安裝在壓力低于 0.2 表壓的氣體管線與生產(chǎn)設(shè)備之間,常用的安全液封有敞開式和封閉式兩種。 如圖 2—6、圖 2—7 所示。
??? 圖 2 —6
??? 開敞式液封
??? 1—外殼;2——進(jìn)氣管;3—安全管;4—驗水栓;5—氣體出口
??? 圖 2 —7
??? 封閉式液封
??? 1—氣體進(jìn)口;2—單向閥;3—防爆膜;4—氣體出口;5—驗水栓
??? 液封的基本原理是:液封封住氣體進(jìn)出口之間,進(jìn)出口任何一側(cè)著火,都在液封中被熄滅。 2.水封井 是安全液封的一種,使用在散發(fā)可燃?xì)怏w和易燃液體蒸氣等油污的污水管網(wǎng)上,可防止燃燒、爆炸沿污 水管網(wǎng)蔓延擴(kuò)展,水封井的水封液柱高度,不宜小于 250mm。如圖 2—8、圖 2—9。
??? 圖 2 —8
??? 水封井
??? 1—污水進(jìn)口;2—井蓋;3—污水出口
??? 圖 2 —9
??? 增修溢水槽示意圖
??? 1—污水進(jìn)口管;2—增修的潛水槽;3—井蓋;4—污水出口管
??? 3.阻火器。 在易燃易爆物料生產(chǎn)設(shè)備與輸送管道之間,或易燃液體、可燃?xì)怏w容器、管道的排氣管上,多采用阻火 器阻火。阻火器有金屬網(wǎng)、礫石、波紋金屬片等形式。金屬網(wǎng)和礫石阻火器示意圖見圖 2—10、圖 2—11。
??? 圖 2—10
??? 金屬網(wǎng)阻入器
??? 1—外殼;2—金屬網(wǎng);3—墊圈;4—上蓋;5—進(jìn)口;6—出口
??? 圖 2—11
??? 礫石阻火器
??? 1—外殼;2—下蓋;3—上蓋;4—砂粒;5—進(jìn)口;6—出口
??? 4.單向閥 亦稱止逆閥、止回閥。生產(chǎn)中常用于只允許流體在一定的方向流動,阻止在流體壓力下降時返回生產(chǎn)流 程。如向易燃易爆物質(zhì)生產(chǎn)的設(shè)備內(nèi)通人氮氣置換,置換作業(yè)中氮氣管網(wǎng)故障壓力下降,在氮氣管道通人設(shè) 備前設(shè)一單向閥,既可防止物料倒入氮氣管網(wǎng)。單向閥的用途很廣,液化石油氣鋼瓶上的減壓閥就是起著單 向閥作用的。
??? 裝置中的輔助管線(水、蒸汽、空氣、氮氣等)與可燃?xì)怏w、液體設(shè)備、管道連接的生產(chǎn)系統(tǒng),均可采用 單向閥來防止發(fā)生竄料危險。 5.阻火閘門 是為防止火焰沿通風(fēng)管道或生產(chǎn)管道蔓延而設(shè)置的。跌落式自動阻火閘門在正常情況下,受易熔金屬元 件的控制而處于開啟狀態(tài), 一旦溫度升高(火焰), 易熔金屬被熔斷, 閘門靠本身重量作用自動跌落關(guān)閉管道。 6.火星熄滅器 也叫防火帽,一般安裝在產(chǎn)生火花(星)設(shè)備的排空系統(tǒng)上,以防飛出的火星引燃周圍的易燃物料?;鹦?熄滅器的種類很多,結(jié)構(gòu)各不相同,大致可分為以下幾種形式。 降壓減速:使帶有火星的煙氣由小容積進(jìn)人大容積,造成壓力降低,氣流減慢。 改變方向:設(shè)置障礙改變氣流方向,使火星沉降,如旋風(fēng)分離器。 網(wǎng)孔過濾:設(shè)置網(wǎng)格、葉輪等,將較大的火星擋住或?qū)⒒鹦欠稚㈤_,以加速火星的熄滅。 冷卻:用噴水或蒸汽熄滅火星,如鍋爐煙囪(使用鼓風(fēng)機送風(fēng)的煙囪)常用。 7.防爆泄壓設(shè)施 防爆泄壓設(shè)施包括采用安全閥、爆破片、防爆門和放空管等。安全閥主要用于防止物理性爆炸,爆破片 主要用于防止化學(xué)性爆炸;防爆門和防爆球閥主要用于加熱爐上;放空管用來緊急排泄有超溫、超壓、爆聚 和分解爆炸的物料。 有的化學(xué)反應(yīng)設(shè)備除設(shè)置緊急放空管(包括火炬)外還宜設(shè)置安全閥、 爆破片或事故貯槽, 有時只設(shè)置其中一種。 8.消防設(shè)施和器材 石油化工生產(chǎn)中,除采用上述幾種措施來防止火災(zāi)蔓延以外,還應(yīng)根據(jù)各工藝裝置危險程度的大小,在 現(xiàn)場設(shè)置水、水蒸氣、氮氣等惰性氣體的固定或半固定滅火設(shè)施,配備一定數(shù)量的各種手提式滅火器和其它 簡易滅火器材。 (六)安全設(shè)計 安全生產(chǎn),首先應(yīng)當(dāng)強調(diào)防患于未然,把預(yù)防放在第一位,石油化工生產(chǎn)裝置在開始設(shè)計時,就要重點 考慮安全,其防火防爆設(shè)計應(yīng)遵守現(xiàn)行國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定。 1.火災(zāi)危險性分類 設(shè)計中應(yīng)采取的防火防爆措施,主要是根據(jù)生產(chǎn)的火災(zāi)危險性而制定的。生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分為五類, 見表 2—12。
??? 表 2—12
??? 生產(chǎn)的火災(zāi)危險性分類
??? 2.防火間距 防火間距一般是指兩座建筑物和構(gòu)筑物之間留出來的水平距離。在此距離之間,不得再搭建任何建筑物 和堆放大量可燃易爆材料,不得設(shè)置任何有可燃物料的裝置和設(shè)施。確定防火間距的目的,就是為了防止火 災(zāi)擴(kuò)散蔓延。
??? 防火間距的計算方法,一般是從兩座建筑物或構(gòu)筑物的外墻(壁)最突出的部分算起;計算與鐵路的防火 間距時,是從鐵路中心線算起;計算與道路的防火間距時,是從道路的鄰近一邊的路邊算起。 石油化工廠總平面布置的防火間距,應(yīng)符合《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50160—92,1999 版) 的規(guī)定。 3.廠址選擇與總平面布置 (1)正確選擇廠址是保障化工生產(chǎn)安全的重要前提。選擇廠址的基本安全要求是: ①有良好的工程地質(zhì)條件。廠址不應(yīng)設(shè)置在有滑坡、斷層、泥石流、嚴(yán)重流砂、淤泥溶洞、地下水位過 高以及地基土承載力低于 98.07kPa(1kgf/cm2)的地域; ②在沿河、海岸布置時,應(yīng)位于臨江河、城鎮(zhèn)和重要橋梁、港區(qū)、船廠、水源地等重要建筑物的下游; ③避開爆破危險區(qū)、采礦崩落區(qū)及有洪水威脅的地域;在位于壩址下游方向時,不應(yīng)設(shè)在當(dāng)水壩發(fā)生意 外事故時,有受水沖毀危險的地段; ④有良好的衛(wèi)生氣象條件,避開窩風(fēng)積雪的地段及飲用水源區(qū),并考慮季節(jié)風(fēng)向、臺風(fēng)強度、雷擊及地 震的影響和危害; ⑤廠址布置應(yīng)在火源的下風(fēng)側(cè),毒性及可燃物質(zhì)的上風(fēng)側(cè); ⑥要便于合理配置供水、排水、供電、運輸系統(tǒng)及其它公用設(shè)施。 (2)工廠總平面布置。石油化工廠的總平面布置,宜根據(jù)工廠各組成部分的火災(zāi)危險性類別、生產(chǎn)特點 及生產(chǎn)流程,將全廠的工藝生產(chǎn)裝置、貯罐及其它建筑物、構(gòu)筑物分區(qū)集中布置,做到安全合理。 (3)廠區(qū)道路。工廠主要出入口不應(yīng)少于兩個