防火防爆知識要點---（化工工業篇）

防火防爆知識要點---（化工工業篇）

　　在我國，石油化工已被列為國民經濟的支柱產業。然而，石油化工工業的迅速發展，在凝聚了高科技新發展的同時，也帶來了新的安全問題。石油化工生產工藝的特點是易燃易爆、有毒、腐蝕性物質較多，高溫高壓設備多，建筑物的空洞和溝道較多，生產工藝復雜，發生事故容易形成連鎖性反應等。在火災、爆炸、泄露、中毒等血的教訓面前，我們迫切需要了解和掌握石油化工生產工藝潛在的火災危險性，才能更好的做好防火防爆工作。

　　（一）設備和管道內的物料容易泄露，易形成爆炸性混合物。按照功能不同，石化工藝裝置可分為爐（加熱爐、裂解爐等）、器（反應器、換熱器、分離器等）、罐（原料罐、中間產品罐、成品罐等）、塔（分餾塔、吸收塔等）、泵（油泵、酸泵、水泵等）、機（通風機、鼓風機、壓縮機等）以及設備與設備間種類繁多、縱橫交錯的工藝管線等。與其它生產裝置相比，石化生產工藝裝置具有設備高低不一、物料處理量大、操作控制難、動態設備與靜態設備并存等特點。石化生產設備設計的不合理、加工工藝的缺陷、生產原料的腐蝕、操作壓力的波動、機械振動引起的設備疲勞性損壞以及高溫深冷等壓力容器的破損，易引起泄漏及爆炸。

　　（二）裝置內溫度、壓力等工藝控制條件的影響。溫度和壓力是石油化工生產中的主要控制參數。正確有效地控制它們的范圍，不但是保證產品質量、提高產量的要求，也是防火防爆工藝控制的一項重點。某些反應設備及裝置在正常情況下是安全的，但如果在反應過程中溫度、壓力等條件控制不當，就會發生其它化學反應。例如乙烯在聚合時可能產生3500KJ/kg的熱量，而乙烯物料的比熱在聚合反應的溫度和壓力下約為2.6KJ/kg·℃。如果乙烯在聚合轉化率每升高1%，則反應物料溫度因反應熱會升高12℃~13℃。此熱量若得不到及時導出，當體系溫度升高到350℃以上時，乙烯便會發生爆炸性分解。

　　（三）雜質和副反應引發危險。化學反應操作中，如果工藝操作條件改變，或原料中含有超量的反應危險性雜質，即有導致副反應、過反應而造成火災爆炸的危險。

　　（四）生產的誤操作及習慣性違章引發火災。石油化工生產中，每一套工藝裝置都有相應的操作規程。嚴格按照操作規程作業，能減少或消除火災隱患。但由于種種原因違反操作規程，造成的火災爆炸時有發生因此要注重提高操作人員的業務素質和處理突發事件的能力，增強敬業精神，防止人為的誤操作；加強安全責任崗位制管理，特別是加強對人員和車輛的管理。

　　1.事故發生的范圍普遍

　　化工企業火災爆炸事故不僅全國各地都有發生，而且一個工廠各個車間都有可能發生。從工藝操作、設備管道、生產維修到設計制造，違章指揮、違章作業、管理漏洞等都有。造成這種狀況的原因有：化工企業原料多變，生產條件變化大;工藝復雜，操作控制點多，而且相互影響;設備種類多，數量大，開停車頻繁，檢修量大;自動化程度低、安全聯鎖裝置不齊;相當數量的工人、干部文化水平低，安全技術素質低，安全意識不強，防范事故能力不高;執行操作規程、檢修規程的嚴肅性較差。這就導致化工火災爆炸事故多次發生。

　　2.事故時有發生，而且重復發生

　　化工企業的火災爆炸事故每年都有發生，而且不在少數，尤其是一些重點要害崗位和主要設備的重復事故相當多，如鍋爐缺水爆炸事故，煤氣發生爐夾套和汽包憋壓爆炸事故，變換飽和熱水塔爆炸事故，合成塔內件破壞及氨水槽爆炸事故等。這些重復事故發生的重要原因之一，就是事故教育差。對上級的事故通報傳達、研究、重視不夠，或在安全作業證考核方面必要內容缺少所造成。從而不能吸取兄弟廠的教訓，提高警惕，采取措施，使這些年來危險性較大的事故一出再出。

　　3.火災爆炸事故的損失相當嚴重

　　化工企業火災爆炸事故造成一套裝置破壞的有之，造成全廠生產裝置破壞的有之，因單臺設備損壞或關鍵設備損壞而造成停產損失的更多，這些嚴重后果中還包括一些工人、干部付出的生命代價，事故發生后，不僅廠里恢復生產需要加倍緊張工作，而且給社會增加了不安定因素。火災爆炸事故的惡性后果，使化工企業的安全狀況始終處于被動狀態。因此，必須對火災爆炸事故的原因加以研究，以防事故的發生。

　　1.控制與消除火源

　　（一）明火

　　工業生產中的明火主要指生產過程中的加熱用火、維修用火及其他火源。

　　加熱易燃物質時，應盡量避免采用明火而采用蒸汽或其他載熱體。如果必須采用明火，設備應嚴格密閉，燃燒室應與設備分開或妥善隔離。

　　在有火災、爆炸危險的車間內，盡量避免焊接作業，進行焊接作業的地點要和易燃易爆的生產設備保持一定的安全距離;如需對生產、盛裝易燃物料的設備和管道進行動火作業時，應嚴格執行隔絕、置換、清洗、動火分析等有關規定，確保動火作業的安全。

　　煙囪飛火，汽車、拖拉機的排氣管噴火，都能引起可燃物的燃燒、爆炸。為防止煙囪飛火，爐膛內燃燒要充分，煙囪要有足夠的高度。汽車、拖接機的排氣管上要安火星熄滅器等。

　　（二）摩擦與撞擊

　　機器的軸承等轉動部位的摩擦、鐵器的相互撞擊或鐵制工具敲打混凝土地坪等都可能產生火花，當管道或容器破裂后物料噴出時也可能因摩擦而起火。因此要采取以下措施：

　　軸承要及時注油，保持良好的潤滑，并經常清除附著的可燃污垢。

　　安裝在易燃易爆場所的易產生撞擊火花的部件，如鼓風機上的葉輪等，應采用鋁銅合金、鈹銅錫或鈹鎳合金;撞擊工具用鈹銅或鍍銅的鋼制成;使用特種金屬制造的設備應采用惰性氣體保護等。

　　為了防止金屬零件隨物料進入設備內發生撞擊起火，可在粉碎機等設備上安設磁鐵分離器清除物料中的鐵器。當沒有安裝磁鐵分離器時，危險物質(如碳化鈣)的破碎應采用惰性氣體保護。

　　搬運盛有可燃氣體或易燃液體的容器、氣瓶時要輕拿輕放，嚴禁拋擲，防止相互撞擊。不準穿帶釘子的鞋進入易燃易爆車間。特別危險的場所內，地面應采用不發生火花的軟質材料鋪設。

　　（三）電器火花

　　電火花是引起火災爆炸事故的重要原因，因此要根據爆炸和火災危險場所的區域等級和爆炸物質的性質，對車間內的電氣動力設備、儀器儀表、照明裝置和配線等，分別采用防爆、封閉、隔離等措施。防爆電氣設備的選型等要遵照有關標準執行。

　　（四）其他火源

　　要防止靜電、雷電引起的災害;要防止易燃物料與高溫的設備、管道表面相接觸;高溫表面要有隔熱保溫措施。

　　2.危險物品的處理

　　首先應盡量改進工藝，以火災爆炸危險性小的物質替代危險性大的物質。

　　對于物質本身具有自燃能力的油脂，遇空氣能自燃的物質以及遇水能燃燒爆炸的物質，應采取隔絕空氣、防水、防潮或采取通風、散熱、降溫等措施，以防止物質自燃和爆炸。

　　相互接觸會引起爆炸的兩類物質不能混合存放，遇酸、堿有可能發生分解爆炸的物質應防止與酸堿接觸，對機械作用較為敏感的物質要輕拿輕放。

　　根據物質的沸點、飽和蒸汽壓，確定適宜的容器耐壓強度、貯存溫度及保溫降溫措施。

　　對于不穩定物質，在貯存中應添加穩定劑。例如，含有水分的氰化氫長期貯存時會引起聚合，而聚合熱又會使蒸汽壓上升導致爆炸，故通常加入濃度為0.01%～0.05%的硫酸等酸性物質做穩定劑。丙烯腈在貯存中易發生聚合，為此必須添加穩定劑對苯二酚。某些液體如乙醚，受到陽光作用時能生成過氧化物，必須存放在金屬桶內或暗色的玻璃瓶內。

　　液體具有流動性，因此要考慮到容器破裂后液體流散的問題。

　　工業生產中，嚴格控制各種工藝參數，防止超溫、超壓和物料泄漏是防止爆炸的基本措施。對可能發生反應失控的場合尤為重要。

　　（一）溫度控制

　　不同的化學反應均有其最適宜的反應溫度，正確控制反應溫度不但對于保證產品質量，降低消耗有重要意義，而且也是防火防爆所必須的。溫度過高，可能引起劇烈反應而發生沖料或爆炸，也可能引起反應物分解著火。溫度過低，有時會使反應停滯，而一旦反應恢復正常時，則往往會由于未反應物料過多而發生劇烈反應甚至爆炸。

　　（二）壓力控制

　　壓力升高常常導致一些爆炸事故發生。壓力升高時常伴隨著溫度升高，它可能是一些異常反應和故障的征兆，因此在控制適當壓力的同時要及時分析造成壓力波動的原因，盡早地排除壓力升高或降低的故障，消除事故隱患。壓力的升高除了系統內在的因素外，還常常由與之相連的工藝管線、維修用管線等竄氣造成，應注意采取嚴格措施，防止高壓氣體竄入低壓系統。

　　為了避免設備超壓，安全裝置是必不可少的，并應加強檢查與管理，保證配備的安全裝置動作可靠。

　　（三）投料控制

　　投料速度

　　對于放熱反應過程，加料速度不能超過設備的承受能力，否則會使溫度急劇升高并可能引發一些副反應。加料速度突然減小，使溫度降低，反應不完全，再度升溫后會使反應加劇，造成超溫超壓;或者會因加料速度過快，造成物料堵塞并引發爆炸事故。

　　物料配比

　　反應物料的配比要嚴格控制。為此，要準確地分析、計量反應物的濃度、含量及流量等。對連續化程度較高的、危險性較大的生產，在剛開始時要特別注意物料配比。

　　加料順序

　　按照一定的順序加料不僅是工藝的需要，而且也往往出于對安全的考慮。例如氯化氫合成時就應先通入氫氣再通入氯氣;三氯化磷生產中先加磷后加氯，否則可能發生爆炸。為了防止誤操作而使加料順序顛倒，可將進料閥門互相聯鎖。

　　原料純度

　　有許多化學反應，往往由于反應物料中的雜質而造成副反應，導致火災爆炸。因此，生產原料及中間產品等均應有嚴格的質量檢驗制度，保證原料的純度。

　　（四）防止跑、冒、滴、漏

　　生產過程中物料的跑、冒、滴、漏往往導致易燃易爆物料擴散到空間，從而引起火災爆炸。設備內部的泄漏(如由閥門密封不良引起)會造成超壓、反應失控等，也會引發火災爆炸事故。因此要注意防止設備內外的跑、冒、滴、漏。

　　閥門內漏、誤操作是造成設備內漏的主要原因，除了加強操作人員的責任心、提高操作水平之外，還可設置兩個串連的閥門以提高其密封的可靠性。

　　設備外部的泄漏包括管道之間及管道與管件之間連接處的靜密封的泄漏，閥門、攪拌及機泵等動密封處的泄漏以及因操作不當、反應失控等原因引起的槽滿溢料、沖料等。

　　為了防止誤操作，對各種物料管線要涂以不同的顏色以便區別，采用帶有開關標志的閥門，對重要閥門采取掛牌、加鎖等措施。

　　（五）緊急情況停車處理

　　當突然發生停電、停水、停汽時，裝置需要緊急停車。

　　在自動化程度不夠高的情況下，緊急停車處理主要靠現場操作人員，因此要求操作人員沉著、冷靜，正確判斷和排除故障。

　　要進行事故演習，提高應付突發事故的本領。

　　要預先制定突然停電、停水、停汽時的應急處理方案。

　　（一）系統密閉

　　為了防止易燃氣體、液體和可燃粉塵自裝置中外泄與空氣形成爆炸性混合物，應該使設備密閉。

　　對于在負壓下操作的裝置，為了避免空氣吸入，同樣需要密裝化作業。

　　為了保證良好的密閉性能，系統內應盡量減少法蘭連接，盡量縮短管道長度，危險物料的輸送管道應采用無縫鋼管。

　　在負壓操作的系統中，當打開閥門或進行其他操作時，要防止外界空氣進入系統而形成爆炸性混合物，在打開閥門之前，采用惰性氣體保護的方法，可以避免形成爆炸性混合物。

　　（二）惰化

　　可燃氣體或粉塵發生爆炸的三個必要條件是：可燃物體、氧氣和火源。上述三個條件中只要缺少一個，就不可能發生爆炸。用惰性氣體取代空氣中的氧，從而達到防止爆炸的目的，這個過程稱之為惰化。

　　通入惰性氣體時，要使裝置里的氣體充分混合均勻。在生產過程中要對惰性氣體的流量、壓力或氧濃度進行檢測。

　　5.通風

　　通風時，如空氣中含有易燃易爆氣體，則不應循環使用。在有可燃氣體的廠房內，排風設備和送風設備應有獨立分開的通風機室。排放可燃氣體和粉塵時，應避免排風系統和除塵系統產生火花。通風管道不應穿過防火墻等防火分隔物，以免發生火災時，火勢順管道通過防火分隔物而蔓延。