爆炸预防技术措施
在有爆炸性物质参与的各种生产过程中,正确控制各种工艺参数,防止超温、超压和物料漏失是防止发生爆炸事故的重要措施。现将各种重要措施分述如下:
⑴温度控制
不同的化学反应都有其最适宜的反应温度,正确控制反应温度不但对保证产品质量、降低消耗有重要意义,而且也是防爆所必须的。温度过高,可能引起剧烈的反应而发生冲料或爆炸。温度过低,有时会造成反应停滞,而一旦反应温度恢复正常时,则往往会由于未反应的物料过多而发生剧烈反应,甚至引起爆炸。温度低到一定程度,也会使某些物料冻结,造成管路堵塞或破裂,引起易燃物料的外泄。
温度的控制,可从以下几个方面采取相应措施:
①控制反应的热量。化学反应过程,一般都有热效应,所以在生产工艺中要正确地选择传热的方法、传热的介质和传热的设备。对于吸热反应还要正确地控制传热介质的温度,防止超温给物料带来的过热。对于放热反应,为了使放出的热量及时传出,防止超温,也需要控制传热介质的温度,保持适当的传热速度。
②防止搅拌中断。搅拌可以加速热量的传递。有的生产过程如果搅拌中断,可能会造成散热不良或局部反应过于剧烈而发生危险。例如,苯与浓硫酸进行磺化反应时,物料加入后由于迟开搅拌,造成物料分层。搅拌开动后,反应剧烈,冷却系统不能及时地将大量的反应热移去,导致热量积累,温度升高,未反应完的苯很快受热气化,造成设备、管线超压爆裂。所以,加料前必须开动搅拌,防止物料积存。生产过程中,若由于停电、搅拌机械发生故障等造成搅拌中断时,加料应立即停止,并且应当采取有效的降温措施。对因搅拌中断可能引起事故的反应装置,应当采取防止搅拌中断的措施,例如,采用双路供电。
③正确选择传热介质。爆炸性物品加热时,禁止采用明火直接加热,应采用传热介质间接加热的方式。生产中常用的传热介质有热水、水蒸气、甘油、矿物油、联苯醚、熔盐、汞和熔融金属、烟道气等。正确选择传热介质对加热过程的安全有十分重要的意义。
选择传热介质除了要考虑使用的温度范围和传热速率外,应当尽量避免使用与反应物料性质相抵触的物质作为传热介质。例如,环氧乙烷很容易与水发生剧烈的反应,甚至极微量的水分渗到液体环氧乙烷中,也容易引起自聚发热,导致爆炸。所以,这类物料冷却或加热时,不能选用水或水蒸气作为传热介质。防止泄漏发生事故,应该选用液体石蜡作为传热介质。
⑶防止跑、冒、滴、漏
生产、输送、贮存易燃物料过程中的跑、冒、滴、漏往往导致可燃气体或液体在环境中扩散,是造成爆炸事故的重要原因之一。造成跑、冒、滴、漏一般有以下3种情况:
①操作不精心或误操作,例如,收料过程中的槽满跑料,分离器液面控制不稳,开错排污阀等;
②设备管线和机泵的结合面不严密;
③设备管线被腐蚀,未及时检修更换。
为了确保安全生产,杜绝跑、冒、滴、漏,必须加强操作人员和维修人员的责任心和技术培训,稳定工艺操作,提高检修质量,保证设备完好率,降低泄漏率。
为了防止误操作,对比较重要的各种管线应涂以不同颜色以示区别,对重要的阀门要采取挂牌、加锁等措施。不同管道上的阀门应相隔一定的间距,以免启闭错误。
⑷紧急情况停车处理
当发生停电、停汽、停水的紧急情况时,装置就要进行紧急停车处理,此时若处理不当,就可能造成事故。
在紧急情况下,从生产控制调度到原料、气源、电源、蒸气、冷却水等都存在一个平衡的问题。这种平衡必须保证生产装置的安全。最理想的状况是有一套完整可靠的、由电脑控制的遥测和遥控系统。当发生停电、停汽或停水等紧急情况时,能将各部位的变化信息由遥测系统迅速传给电脑,再由电脑作出决定,指挥遥控系统发出正确的动作,能在电、水、汽不足的情况下,切断某些部位的供应,并能在瞬间对重点保护装置或部位继续保持供给。
①停电。为防止因突然停电而发生事故,对生产过程危险性大的工厂、装置应实现双电源环路供电,对比较重要的设备一般都应具备双电源联锁自投装置。在发生停电情况时,要特别注意加热设备和重点反应设备,注意温度和压力的变化,保持必要的物料流通,并准备停产。对某些设备可临时采用手动搅拌、紧急排空和放料等措施。
②停水。当水压降低、供水量减少时,要注意水压变化情况,同时,也要注意锅炉和使用冷却水部位的温度和压力变化情况。一般情况下可以采取减量生产的措施维持生产。如果水压为零,停止供水,这时要立即停止进料,注意使所有采用水来降温的设备不要超温、超压。若发现压力过高,应立即采取放空卸压措施。要密切注意锅炉运行情况,采取紧急措施,动用后备水源,保证锅炉安全。
③停汽。停汽后,加热装置温度下降,汽动设备停运。一些在常温下呈固态而在操作温度下呈液态的物料,应根据温度变化进行妥善处理,防止因降温使液态物料凝结为固态,以免堵塞管道。此外,还应及时关闭蒸气与物料系统相连通的阀门,以防物料倒流入蒸气管线系统。
2.防止爆炸性混合物的形成
在生产过程中,应根据可燃易燃物质的燃烧爆炸特性,以及生产工艺和设备的条件,采取有效的措施,预防在设备和系统里或在其周围形成爆炸性混合物。这类措施主要有设备的密闭、厂房通风、惰性介质保护、以不燃溶剂代替可燃溶剂等。
⑴设备密闭
充装可燃易燃介质的设备和管路,如果气密性不好,就会由于介质的流动和扩散性,而造成跑、冒、滴、漏现象。逸出的可燃易爆物质,可使设备和管道周围空间形成爆炸性混合物。同样的道理,当设备或系统处于负压状态时,空气就会渗入,使设备和系统内部形成爆炸性混合物。
容易发生可燃易爆物质泄漏的部位主要有设备的转轴与壳体或墙体的密封处,设备的各种孔(人孔、手孔、清扫孔、取样孔等)盖及封头盖与主体的连接处,以及设备与管路、管件的各个连接处等。
为保证设备和系统的密闭性,在验收新的设备安装交工前,在设备修理之后,必须进行气压试验来检查其密闭性,测定其是否漏气并分析空气。此外,设备在使用过程中可于接缝处涂抹肥皂液等方法进行泄漏检验。
当设备内部充满易燃物质时,要尽量采用正压操作,以防外部空气渗入设备内。设备内的压力必须加以检测和控制,不能高于或低于工程设计规定的数值。压力过高,轻则泄漏加剧,重则破裂而导致大量可燃物质的排出;压力太低也不好,如煤气管道中的压力应略高于大气压,若压力降低,就有渗入空气,形成爆炸性混合物的可能。通常设置压力表或压力报警器,压力报警器在设备或管道内压力失常时及时报警。
对爆炸危险程度高的可燃气体(如乙炔、氢气等)通过的设备和工艺管道系统,在连接处应尽量采用焊接接头,减少法兰连接。
⑵厂房通风
要使设备达到绝对密闭是很难办到的,总会有一些可燃气体、蒸气或粉尘从生产工艺设备管道系统中泄漏出来,而且生产过程中某些生产工艺,如喷漆有时也会挥发出可燃性物质。因此,必须用加强通风的方法使可燃气体、蒸气或粉尘的浓度不致于达到危险的程度,一般应控制在爆炸下限的1/5以下。如果挥发物既有爆炸性又对人体有害,其浓度同时控制到满足《工业企业设计卫生标准》的要求。
在设计通风系统时,应考虑到气体的比重。某些比空气重的可燃气体或蒸气,即使少量物质,如果在地沟等低洼地带积聚,也可能达到爆炸极限之内,此时车间或库房的下部亦应设通风口使可燃易爆物质及时吹走。从车间中排出含有可燃物质的空气时,应设置防爆的通风系统,鼓风机的叶片应采用碰击时不会发生火花的材料制造,通风管内应设有防火遮板,使一处失火时便能迅速遮断管路,避免波及他处。
⑶惰性介质保护
在可燃易爆气体、蒸气或粉尘与空气混合物时,加入惰性介质(生产中常用的惰性气体氮气、二氧化碳、水蒸气等),可以降低爆炸性混合物的氧含量,冲淡混合物中的可燃易爆物质的百分比,降至消除爆炸极限的下限以下的范围。例如对易燃固体物质的压碎、研磨、筛分,混合以及粉状物料的输送,可以在惰性气体的覆盖下进行,也可以在易燃固体物质中加入惰性物质后,再进行压碎、研磨、筛分、混合以及粉状物料的输送。当厂房内充满可燃性物质而具有爆炸危险时(如发生事故使车间、库房充满有爆炸危险的气体或蒸气时),应向这一地区输送大量惰性气体加以冲淡;在生产条件允许的情况下,可燃混合物在处理过程中亦应加入惰性介质保护;还有用惰性介质充填非防爆电气设备、仪表;在停产检修或开工生产前,用惰性气体置换设备及管道系统内的可燃物质等等。总之,合理利用惰性介质,对防火与防爆有很大的实际作用。如果用烟道气体为惰性气体时,应经过冷却,并除去氧及残余的可燃组分。氮气等惰性气体在使用时应经过气体分析,其中含氧量不得超过2%。
一些可燃混合物不发生爆炸时的最大允许氧含量见表1。
应该注意,最大允许氧含量随温度、压力等的变化有所变化。实际应用时,应根据具体情况由实验而定。
⑷以不燃溶剂代替可燃溶剂
以不燃或难燃材料代替可燃或易燃材料,是防止爆炸的根本措施。因此,在满足生产工艺要求的条件下,应当尽可能地用不燃溶剂或爆炸危险性较小的物质代替易燃溶剂或爆炸危险性较大的物质,这样可防止爆炸性混合物的形成,为生产创造更为安全的条件。常用的不燃溶剂主要有甲烷和乙烷的氯衍生物,如四氯化碳、三氯甲烷和三氯乙烷等。使用汽油、丙酮、乙醇等易燃溶剂的生产可以用四氯化碳、三氯甲烷和三氯乙烷或丁醇、氯苯等不燃溶剂或危险性较低的溶剂代替。又如四氯化碳可用来代替。溶解脂肪、沥青、橡胶等所采用的易燃溶剂。但这类不燃溶剂具有毒性,因此应采取相应的安全措施。例如,为避免泄漏必须保证设备的气密性,严格控制室内的蒸气浓度,使之不得超过卫生标准规定的浓度等。
篇2：预防粉尘爆炸安全措施
化工生产企业因其特殊性存在较多的安全隐患,在生产中如何做到安全生产是重中之重的一项事情,在各种化工伤害中尤以粉尘爆炸的破坏力最大
粉尘爆炸是悬浮在空气中的粉尘与空气混合达到爆炸浓度,遇明火或静电火花发生爆炸的现象,其反应速度快,同时释放大量的热量,形成很高的温度和压力,系统的能量转化为机械功以及光和热的辐射,具有很强的破坏力。防止粉尘爆炸,就是最大限度的降低空气中粉尘的浓度和氧气的含量,并有效地控制静电火花。
204车间异丙安替氢化组为了保证安全生产在车间领导的指导下总结出一套防止粉尘爆炸的安全措施:
一•投料前罐内用氮气进行置换,严格控制投料速度不得低于20分钟/批。
二•投料前在操作台面大面积撒水擦地,增加空气湿度;同时开启排风设施,将室内的粉尘排出,降低室内空气中粉尘的浓度。
三•坚持在罐口使用帆布放料袋,防止原料袋与罐体之间发生生“尖端放电”。操作工具全部使用防静电工具,可以防止铁器相互碰撞产生火花。
四。定期联系有关单位检测氢化厂房和设备的接地情况是否在正常范围内。五•投料人员必须穿防静电工作服,戴防护手套,严禁裸手操作。在夏季,有的师傅只图一时之快,赤膊上阵,殊不知这样就是为自己埋下了一颗隐患的种子。
安全生产,预防为主,在生产中及时的发现隐患,并制定相应的安全措施,最主要的是要将安全措施落实到实处,只有这样才能减少人身伤害,真正的做到安全生产。
篇3：氧气阀门燃烧爆炸危险性分析预防措施
一、几种常见氧气管道、阀门燃烧爆炸原因分析
1.管道内的铁锈、粉尘、焊渣与管道内壁或阀口摩擦产生高温发生燃烧
这种情况与杂质的种类、粒度及气流速度有关,铁粉易与氧气发生燃烧,且粒度越细,燃点越低;气速越快,越易发生燃烧。
2.管道内或阀门存在油脂、橡胶等低燃点的物质,在局部高温下引燃。
3.绝热压缩产生的高温使可燃物燃烧。阀前为15MPa,温度为20℃,阀后为常压0.1MPa,若将阀门块速打开,阀后氧气温度按绝热压缩公式计算可达553℃,这已达到或超过某些物质的着火点。
4.高压纯氧中可燃物的燃点降低是氧气管道阀门燃烧的诱因。氧气管道和阀门在高压纯氧中,其危险性是非常大的,试验证明,着火的引爆能与压力平方成反比,这些对氧气管道和阀门构成了极大的威胁。
二、防范措施
1.设计应符合有关法规、标准规定
设计应符合1981年冶金部颁发的《钢铁企业氧气管网的若干规定》,以及《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)、《氧气站设计规范》(GB50030-91)等法规标准的要求。
(1)碳素钢管中氧气的最大流速应符合表4。
(2)为防止着火,在氧气阀门后,均应连接一段其长度不少于5倍管径,且不少于1.5m的铜基合金或不锈钢的管道。
(3)氧气管道应尽量少设弯头和分岔头,工作压力高于0.1MPa的氧气管道弯头,应采取冲压成阀型法兰制作。分岔头的气流方向,应与主管气流方向成45°到60°角。
(4)在对焊凹凸法兰中,采用紫铜焊丝作O型密封圈,是氧气用法兰抗燃性可靠的密封形式。
(5)氧气管道应有导电的良好装置,接地电阻应小于10Ω,法兰间电阻应小于0.03Ω。
(6)车间内主要氧气管道的末端应加设放散管,以利氧气管道的吹扫和置换,在较长的氧气管道进入车间调节阀前,应设过滤器。
2.安装注意事项
(1)凡与氧接触的部位要严格脱脂,脱脂后用不含油的干空气或氮气吹净。
(2)焊接应采用氩弧焊或电弧焊。
3.操作注意事项
(1)开关氧气阀门时应缓慢进行,操作人员应站在阀门的侧面,开启要一次到位。
(2)严禁用氧气吹刷管道或用氧气试漏、试压。
(3)实行操作票制度,事先对操作目的、方法、条件作出较详细的说明和规定。
(4)直径大于70mm的手动氧气阀门,当阀前后压差缩小到0.3MPa以内时才允许操作。
4.维护保养注意事项
(1)氧气管道要经常检查维护,除锈刷漆,每3~5年一次。
(2)管路上的安全阀、压力表,要定期校验,1年1次。
(3)完善接地装置。
(4)动火作业前,应进行置换,吹扫,吹出气体中氧含量在18%~23%时为合格。
(5)阀门、法兰、垫片及管材、管件选用应符合《氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-1997)的有关规定。
(6)建立技术档案,培训操作,检修,维护人员。
5.其他安全措施
(1)提高施工、检修及操作人员对安全的重视程度。
(2)提高管理人员的警惕性。
(3)提高科学技术水平。
(一)充装不当引起事故。气瓶的正确充装是保证气瓶安全使用的关键环节,由于充装不当引起爆炸事故时有发生。表现在这方面的最危险的因素是用盛装过可燃气体(如氢气)的气瓶来充装氧气和氧气充装过量。
(二)气瓶的材质、制造质量不符合要求。在充装氧气和使用过程中,也往往发生爆炸事故,这方面主要表现在制作气瓶的材料脆弱、瓶壁厚薄不均匀,瓶体出现夹层等。
(三)气瓶维护、保管不当造成事故。主要在于瓶体严重腐蚀或使用中将气瓶置于烈日下长时间的曝晒,或将气瓶靠近高温热源,这是气瓶爆炸的常见的直接原因。据试验,氧气瓶在盛夏的阳光直接曝晒下,瓶壁温度可达200℃。通常情况下,充装氧气的条件是温度20℃、压力为150大气压。瓶内气压是随着温度的升高而增大的,可通过下式进行计算:P=150×273+t/273+20(式中,P为瓶压,t为瓶温)。
(四)气瓶操作不当也会导致火灾或烧坏气瓶附件等事故。这主要表现在两个方面。一是打开氧气瓶的瓶阀时,因开得太快,使减压器或管道中的压力迅速提高,温度也会大大升高、严重时会使橡胶垫圈等附件烧毁;另一方面,开气速度太快,因气体内含有水珠、铁锈等微粒(气焊与气割用的氧气纯度一般为一、二级,一级纯度的含氧量不低于99.2%,二级纯度的含氧量不低于98.5%),高速流经瓶阀时产生静电火花引起燃烧或爆炸。
(五)气瓶瓶阀没有瓶帽保护、受振动或使用方法不当,造成密封不严、泄漏、甚至瓶阀损坏,致使高压气流冲出引起燃烧爆炸。
(六)瓶阀或其他附件(如阀门杆、减压器)沾有油脂等也常常会引起着火燃烧事故。
二、氧气瓶燃烧爆炸的危害性
因上述种种原因引起氧气瓶燃烧爆炸,其破坏力是相当大的。如上所述,氧气瓶是高压容器,瓶内要灌装压力为150大气压的氧气,同时,还要承受搬运时的振动,滚动和碰撞冲击等外界的作用力。瓶装氧是强烈氧化剂,一旦出现燃烧爆炸事故,其破坏力相当大。如某单位用拖车运装氧气瓶在卸车时,将一个气瓶撞击到另一个气瓶上,引起两个气瓶同时爆炸。气瓶碎片飞出(最远的200米),库房的墙被打穿,最大的洞约1000×800毫米,造成了伤人事故。
爆炸,广义的说是指一种极其迅速的、物理的或化学的能量释放过程。压力容器破裂时,器内高压气体解除了外壳的约束,迅速膨胀并以很高的速度释放出能量。一方面,容器破裂的碎片以较高的速度向四周飞散,造成人身伤亡或撞坏周围的设备;另一方面,它的更大一部分对周围的空气做功,产生冲击波,除直接造成人身伤亡外,还可能摧毁厂房等建筑物,产生更大的破坏作用。
氧气瓶爆炸时,高速飞出的碎片若击中人体则会造成伤亡。当碎片的动能在2.6kgf·m以上时,可致人体外伤;动能达6.0kgf·m以上时,可致人体骨部轻伤;超过20kgf·m时,可造成人体骨部重伤甚至死亡。碎片所产生的动能(E)与气瓶爆碎时碎片的质量(m)及飞出的速度(V)的平方成正比例,可通过下式计算:E=1/2mv^2=1/2×(w/g)×v^2(式中,w为碎片的重量,g为重力加速度,取9.8米/秒)。
另外,气瓶爆炸时,若碎片击落在盛装化学危险物品的容器上,就有可能引起危险物品的泄漏,甚至产生爆炸、燃烧、毒害事故,造成更为严重的损害。
三、预防氧气瓶燃烧爆炸应采取的措施
1.充气前应对气瓶进行严格的检查,并采取严密措施,防止超量充装。同时,还要化验鉴别瓶内气体成分,不能随意充装。凡气瓶上的安全装置不齐全、不好用,没有原始重量标记或标注不清难以确认的气瓶,均不允许充装氧气。
2.气瓶充装氧气时,气流速度不能过快,否则将造成气瓶过热、压力剧增,造成危险。
3.在搬运气瓶时,应注意避免气瓶受到剧烈振动和冲击。装在车上的气瓶要妥善地加以固定,防止气瓶跳动或滚动;气瓶必须戴有瓶帽和防震圈;装卸气瓶应做到轻装轻卸,不得采用抛装,滑放或滚动的装卸方法。
4.防止氧气瓶受热或着火、气瓶运输时不得长时间在烈日下曝晒,夏季用车辆运输或在室外使用气瓶时,要有遮阳设施,避免阳光曝晒。运输气瓶时要严禁烟火,气瓶库房和气瓶在使用时,都应远离高温、明火和可燃易爆物质等,一般相距在10米以上。
5.使用氧气瓶时,首先要对气瓶进行外观检查,其重点是看瓶阀、接管螺纹、减压器等是否有缺陷。如发现有漏气、滑扣、表针不灵或爬高现象时,应禁止使用,并及时报请维修,不准随意处理,严禁带压拧紧阀杆,调整垫料。检查漏气时应用肥皂水,不准使用明火。
6.正确操作,合理使用。开阀时要慢慢开启,防止加压过速产生高温,开阀时不能用钢搬手敲击气瓶,以防产生火花。氧气瓶的瓶阀及其附件禁止沾染油脂,焊工不得用沾有油脂的工具、手套或油污工作服去接触氧气瓶阀、减压器等。气瓶使用到最后时应留有适量余气,以防混入其它气体或杂质,造成事故。
7.氧气瓶与电焊在同一地点使用时,瓶底应垫绝缘物质,防止气瓶带电,与气瓶接触的管道等金属设备要有良好的接地装置,以防产生静电而造成燃烧或爆炸事故。
8.氧气瓶着火时,应迅速关闭阀门,停止供氧,如临近建筑物或可燃物质失火,应迅速将氧气瓶搬移到安全地点,防止气瓶因受火场高热而引起爆炸。
篇4：氯化氢与乙炔混合爆炸原因预防措施
用氢气与氯气氯化合成氯化氢,并与乙炔气混合生产氯乙烯,是聚氯乙烯生产的一个重要生产工序。2005年夏,河北某树脂厂由于突然停电,使该工序的乙炔混合器及相关管道发生了爆炸,由于时至中午,现场人员稀少,虽未造成人员伤亡,但也造成了巨大损失。那么,造成这起事故的原因又是什么呢?笔者试图对其作一分析,以便相同生产借鉴。
1.氯乙烯的生产工艺过程及其火灾危险性
(1)氯乙烯的生产工艺过程氯乙烯的生产工艺过程如图1所示。电石←水氢气↘↓(精乙炔)合成→(氯化氢)→混合→(粗氯乙烯)→精制(精氯乙烯)氯气↗图1氯乙烯的生产工艺过程
(2)氯乙烯生产工艺过程的火灾危险性氯乙烯生产工艺过程的火灾危险性主要来自于原料的危险性:
①氢气在标准状态下,氢气是一种无色无臭无味的非常易燃的气体,爆炸极限4%~75%。遇氟气、氯气不需引燃源引燃就能够发生猛烈的爆炸。氢在常温下较不活泼,不溶于水。高温下变的高度活泼,能与许多金属和非金属直接化合。氢在钢制设备中被吸附会引起“氢脆”,导致工艺设备的损坏;液氢可使低碳钢以及大多数铁合金变脆。
②氯气通常情况下,氯气是通过电解食盐或食盐水的方法制得的黄绿色有毒液化气体,有强烈刺激臭,毒性猛烈,具有腐蚀性和极强的氧化性。液氯本身不燃,但在日光或灯光下与其他易燃气体混合时,即可起火和爆炸。金属在氯气中能够燃烧,氯气与氢气混合后在阳光下即可发生猛烈爆炸;松节油在氯气中能自燃;氯气与乙炔气混合时不需引火源即可爆炸,氯与氮化合时,还可形成更易爆炸的氯化氮。空气中的含量达到0.1%时吸入人体即能严重中毒。
③乙炔乙块又称电石气,是无色无臭气体,含有硫化物、磷化物时有蒜样气味。极易起火爆炸。微溶于水及乙醇,溶于丙酮、氯仿和苯。遇高热、明火有着火爆炸危险。与铜、汞和银能形成爆炸性混合物。遇氟和氯能发生爆炸反应。闪点-17.78℃(闭杯);自燃点305℃;爆炸极限2.5%~82%;最大爆炸压力1.3MPa;气化热828.986kJ/kg;燃烧热值1300.420kJ/mol(25℃);最小引燃能量0.019mJ;临界温度35.5℃;临界压力6249.726kPa;
④氯乙烯常温下氯乙烯为为无色气体,在标准状态下是一种无色有乙醚香味的气体,冷凝点为-13.9℃,临界温度142℃,临界压力5.6MPa,比空气重2.17倍,易燃,与空气混合物的爆炸极限为4~27.7%,自燃点为472℃,与空气混合浓度在10%时的最大爆炸压力为0.68MPa。氯乙烯有毒,对人有麻醉作用,当浓度在1%时有麻感觉,达5%以上时,即可现出头晕、浑身无力、神志不清、呼吸由急变微,最后失去知觉。
2.爆炸原因分析
通过以上分析可以看出,该生产过程从原料、半成品到产品,都属于一级易燃易爆危险品,且生产岗位附近还有大量的储存,属于典型的甲类易燃易爆生产和重大火灾危险源。从现场勘察和人员询问调查得知,该爆炸事故之前也曾经发生过2次突然停电事故,但均未造成爆炸。那么这次为什么发生了爆炸呢?根据安全操作规程和操作人员介绍,正确的操作程序是:在生产过程中如遇紧急停车事故时,若现场有2名操作工同时在场,则2名操作工应当迅速同时以最快的速度关闭氯气和氢气阀门;若只有1名操作工在场,则该操作工应当迅速以最快的速度首先关闭氯气阀门,再关闭氢气阀门。
根据当时的现场分析,比照前两次停电事故的情况,事故的直接原因只能是遭遇突然停电时,现场操作工只有1人在场,由于该操作工惊慌,在慌忙关闭进料阀门时错先关闭了氢气阀门才去关闭氯气阀门,而此时管道内的剩余氯气就会直接进入乙炔混合器,并迅速与乙炔混合。加之乙炔气的还原性极强,氯气的氧化性也极强,两者相遇不需要引燃源引燃即可爆炸,进而使乙炔混合器及相关管道发生爆炸,造成了巨大的经济损失。
3.应当采取的消防安全措施
为防止类似事故的再次发生,用氢气与氯气氯化合成氯化氢,并与乙炔气混合生产氯乙烯的生产企业,应当采取如下安全措施。
(1)严格控制氯化氢与乙炔的比例和氯化氢中游离氯及氧的含量
由氯化氢与精乙炔合成氯乙烯时,在混合操作中,除应严格控制温度外,氯化氢与精乙炔的比例必须准确,如果乙炔的含量过高,多余的乙炔会与混合器中的氯化高汞反应,生成易爆的乙炔汞。所以一般要求氯化氢应比精乙炔多5-10%。在合成过程中,若氯化氢中的游离氯含量较高,易与乙炔生成氯乙烯而放热,会引起着火或造成设备爆炸;若本工序的转化率较差,常会使分馏放空尾气中的乙炔含量超过20%,这时氯化氢中微量氧的含量就相对增加,会与乙炔形成爆炸性混合物,故应经常取样分析。如氧含量大于5%,即须采取调换催化剂或降低流量等措施。加压精馏时,尾气中的氯乙烯应放入回收设备。
(2)严格控制氯化氢合成的工艺指标和操作程序
在氯化氢合成的正常生产操作中,隔膜电解槽的氯气系统压力为160kPa,氢气系统的压力为70kPa;离子膜电解槽,氯气系统的压力为152kPa,氢气系统的压力为75kPa;氢气与氯气的配比为1.05~1.1︰1,这些指标都要严格控制,不得突破。在生产过程中因遇停电等造成紧急停车事故时,必须严格关闭阀门的程序。当现场有2名操作工同时在场时,2名操作工应当迅速同时以最快的速度分别关闭氯气和氢气阀门;若现场只有1名操作工在场时,该操作工应当迅速以最快的速度首先关闭氯气阀门,再关闭氢气阀门,二者顺序绝对不可颠倒。
(3)实行严格的安全联锁控制措施
所谓安全联锁,就是利用机械和电气控制原理,依次接通各个仪器及设备,并使之发生联系,以达到安全生产的目的。在化工生产中,对压力、温度、流量、液位、阀门等连续变化的参数进行联锁和自动调节控制,对保证防火安全十分重要。根据有关安全操作规程,下列情况的生产工艺,必须采取安全联锁控制的措施:
(1)同时或依次排放两种液体或气体时;
(2)在反应终止需要惰性气体保护时;
(3)打开设备前需要预先解除压力或降低温度时;
(4)当两种或多个部件、设备、机器由于操作错误容易引起火灾事故时;
(5)当工艺控制参数达到某极限值需开启处理装置时;
(6)某危险区域或部位禁止人员入内时。
用氢气与氯气氯化合成氯化氢,并与乙炔气混合生产氯乙烯的生产,属于同时或依次排放两种气体的情况和当两种或多个部件、设备、机器由于操作错误容易引起火灾事故的情况,所以,该生产工艺应当采取安全联锁的控制措施,以保证操作更加安全可靠。
篇5：油库火灾爆炸危险性分析预防措施
20世纪70年代以来,世界石油和化学工业发展异常迅速,由此而引起的重大火灾爆炸事故相继发生。其中油库火灾爆炸事故已经成为石油化工行业的重大危险因素。引起油库火灾爆炸事故的原因复杂,影响因素繁多,因此应用现代安全工程分析方法对油库火灾爆炸危险性进行预先分析,找出火灾爆炸事故发生的原因和引发的途径,采取针对性的有效措施,以预防和阻止火灾爆炸事故的发生,对油库的安全储运有着非常重要的意义。
一、油库火灾爆炸危险性分析
以某油库为例,对其火灾爆炸危险性进行定性分析。
1油库概况
某油库罐区内主要布置有8座汽油、柴油储罐及配套的工艺管线设施,其中包括2座汽油储罐和6座柴油储罐,汽油储罐区和柴油储罐区分别设有防火堤。此外,有汽车加油站配套。整个罐区周边设置了6m宽的环形消防车道。
2危险性分析
由于企业营运的汽油、轻质柴油分别属于甲B和丙A类可燃液体,储量分别为8000m3和30000m3。依据《重大危险源辨识》GB18218—2000,对于闪点小于28℃的易燃液体,存储量超过20t为重大危险源。本油库储存的汽油闪点为-58~10℃,储量为8000m3。显然本油库属重大火灾爆炸危险源。
火灾事故是在可燃物、氧化剂和点火源3个基本条件同时存在并相互作用时才发生的。也就是说,火灾事故的发生必须具备物质的可燃性、氧化剂和点火源同时存在构成一个燃烧系统。爆炸与燃烧在本质上是相同的,爆炸是瞬间的燃烧,火灾和爆炸可随条件而转化。因此分析火灾爆炸危险性主要从可燃物的物料特性、氧化剂和点火源3个方面进行分析。
1)物料特性
a)挥发性:汽油、柴油主要是由烷烃、环烷烃组成。汽油中碳原子数为5~12个,柴油的碳原子数为15~25个。碳原子数16个以下为轻质馏分,极易挥发,随着温度和压力的上升,油料挥发的也越快,挥发的油蒸气迅速与空气混合,形成可燃混合气,一旦遇到足够的点火能量,就会引发火灾爆炸事故。
b)易燃性:汽油的闪点较低,介于-58~100℃之间,属于甲B类火灾危险品。汽油的燃烧速度为82~96[kg/(m2?h)]水平传播速度也较大,即使在封闭的储油罐内,火焰传播速度也可达2~4m/s。总之,油库储运的汽油极易发生燃烧,其火灾爆炸危险性很大。
本油库汽、柴油在收发、储存、汽车加注油作业时,在储罐、油泵汽车装车鹤管、加油枪及管阀设备等出现异常或人员操作失误时可能泄漏出来,迅速挥发形成可燃性混合气体,遇到一定的诱导能量或点火源就会燃烧、爆炸。
c)扩散性:油料的扩散性对火灾爆炸危险的影响主要表现在以下3个方面:
1)油料的泄漏:油料泄漏主要有两种形式。一种是汽油、柴油蒸气的泄漏,如储罐收油过程中的大呼吸现象;环境温度变化引起的小呼吸现象;隔油池内残油的挥发等。另一种是油料液体泄漏,如输油泵因密封不良、老化造成漏油;装车鹤管和汽车加油枪在作业完毕后内存残液流出;储罐或管道腐蚀穿孔而导致油料大量泄漏等。
泄漏的油料液体会沿着地面或设备设施流向低洼处,同时吸收周围热量,挥发形成蒸气;由于泄漏的油蒸气较空气重,因此也会沿着地面扩散,窜入地下管沟,极易在非防爆区域或防爆等级较低的场所引起火灾爆炸事故。
2)油料的流动性:汽、柴油液体具有很强的流动性,在罐区、汽车加油站、装车站和泵棚等场所易发生漏油事故,油料会沿着地面或设备流淌扩散,从而使火灾范围扩大,增加了灭火难度和火灾损失。
3)油蒸气的扩散性:油蒸气的密度比空气略大,且很接近,受风影响会随风飘散,即使无风时也能沿地面扩散到数十米之外,并易积聚在低洼地带或渗透到地下管沟中,一旦遇到明火等诱导因素,就会发生燃爆。可燃混合气团的漂移难以控制,对火灾的蔓延和扑救工作有很大影响。
2)氧化剂
氧化剂的种类很多,对油库来说,油品暴露在空气中,空气中的氧气是油库火灾爆炸事故发生的天然氧化剂。
3)点火源
a)明火:油库汽车加油亭、装车站等处存在机动车辆排烟带火,各危险场所现场吸烟及违章动火等不安全因素,可产生明火或散发火花。
b)电气火花:装置中有大量电气设备、设施,如电气设备设计选型不当,防爆性能不符合要求,或电气设备、设施未采取可靠的保护措施时在开关断开、接触不良、短路、漏电时易产生电弧、电火花等。
c)静电火花:汽、柴油在生产装卸过程中会因流动、搅拌、过滤、冲击、震荡、磨擦而产生静电,若防静电措施未落实或不可靠,储罐、容器、管路及各种金属设备、设施上积聚的静电荷与周围物体形成一定的电位差而放电,静电放电产生的火花易引发火灾爆炸事故。此外,人体穿化纤衣服而又穿胶鞋、塑料鞋之类的绝缘鞋时,由于行走、工作、运动中磨擦或穿脱衣服而产生静电也可引发火灾爆炸事故。
d)雷电能:若防雷设施不齐全或储罐、建(构)筑物防雷接地措施不符合要求,在雷雨天气里有可能引发火灾爆炸事故。如我国黄岛油库的特大火灾爆炸事故,其爆炸起因即为雷电,该事故造成19人死亡,78人受伤,直接经济损失3540万元。
e)杂散电流;由于电化学腐蚀、阴极保护等引起的杂散电流窜入危险场所也是火灾爆炸事故发生的原因之一。
f)碰撞磨擦火花:金属设备、设施与物体之间的碰撞磨擦或机械撞击等产生的火花也可能引发火灾爆炸事故。
g)棉布自燃:设备检修和擦洗油罐使用过的棉布等,若不及时清理而任其自然堆积,将导致棉布自发放热,达到堆放物的燃点即可自燃。所以浸有油料的棉布等,必须及时回收,妥善处理。
此外,油泵盘根安装这紧致使泵体表面发热冒烟,或输油泵空转造成泵壳高热等,也可能使泵区发生火灾爆炸事故。上述火源起火后,均可产生600~1000℃甚至更高的温度,极易导致火灾爆炸事故的发生。因此,制定完善的动火审批制度和各项安全管理制度,严格控制火源,按规范在火灾爆炸危险场所悬挂“禁止烟火”标志等,是实现库区安全生产的良好保障。
根据以上分析,预防火灾爆炸事故的发生,控制可燃物主要是控制油品的泄漏和扩散;控制氧化剂主要是密闭操作,避免油品与空气的接触。点火源是油库火灾爆炸事故最直接、最主要的起因,所以一定要控制点火源,只有严格控制点火源,才能有效地控制油库火灾爆炸事故的发生。
二、措施
1禁止明火
加强管理,杜绝携带任何火种进入库区,严禁在库区吸烟,禁止违章动火等。
2防电气火花
加强电气设备的日常检查和维护,发现隐患及时整改,防止因开关断开、接头不良、短路、漏电等而引起电气火花。
3防静电火花
罐体、管路要采取防静电接地措施,并做好日常检查和维护工作,保障可靠有效。此外,进入库区,工作人员应穿戴防静电工作服(包括鞋、袜等),严禁穿化纤等易产生静电火花的衣服。
4防雷
加强防雷设施的日常管理和维护,按照有关规范要求的内容和周期做好检查工作,保障可靠有效。
5防杂散电流
在管道的始末端或杂散电流可能流入的管端设置绝缘法兰,在管道隔断处或交叉处装设跨接导线等设施。
6防碰撞磨擦火
库区内操作工具应采用有色金属材料,严禁采用钢制扳手等易产生碰撞火花的工具开启阀门等。装卸油桶应轻拿轻放,严禁摔打碰撞,以减少碰撞火花。
7防自燃
设备检修和擦洗油罐使用过的棉布、棉纱及时清理,避免因长期堆放而发生自燃而引起着火。
油库存在的主要危险是火灾爆炸危险,控制油库火灾爆炸危险的主要途径是有效地控制各种点火源,如:明火、静电火花等。只有加强库区管理和检查维护,防止各种点火源的入侵,才能保障库区安全运营。
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