摘要 分析了石油化工生產(chǎn)中發(fā)生火災的爆炸的因素,從控制燃燒爆炸條件、阻止火災蔓延、防爆泄壓及控制火源等方面提出對策。
關(guān)鍵詞 火災 爆炸 石油化工生產(chǎn)
火災、爆炸是石油化工生產(chǎn)中多發(fā)而且危害甚大的事故類(lèi)型。一旦發(fā)生火災爆炸事故,將會(huì )造成廠(chǎng)毀人亡的嚴重后果,在社會(huì )上產(chǎn)生極壞的影響。因此預防火災爆炸事故是至關(guān)重要的。
1 石化生產(chǎn)中發(fā)生火災和爆炸的因素
1.1各種原材料、中間產(chǎn)品、成品的易燃易爆性
石化生產(chǎn)使用的各種原料、中間體以及產(chǎn)品幾乎都具有易燃易爆的性質(zhì)。
1.2高溫操作的危險性
石化生產(chǎn)中操作溫度高是引起工藝氣體著(zhù)火爆炸的一個(gè)重要因素。因為高溫設備和管道表面易引起與之接觸的可燃物質(zhì)著(zhù)火;高溫下的可燃氣體、混合物,一旦空氣抽入系統混合并達到爆炸極限時(shí),極易在設備和管道內爆炸;溫度達到或超過(guò)自燃點(diǎn)的油品或可燃氣體,一旦泄漏即能引起燃燒爆炸;高溫使金屬材料發(fā)生里面蠕變,改變金相組織,降低設備的機構強度,導致泄漏,甚至造成爆炸;高溫使可燃氣體爆炸極限擴大,如煤氣在常溫下爆炸下限為6.0%,而在400℃時(shí)則降低為4%,又如氨在常溫下爆炸極限為15.5%~27%,而在100℃時(shí)則變?yōu)?4.5%~29.5%。由于爆炸范圍加寬,危險性增大。
1.3 高壓運行帶來(lái)的危險性
高壓可使可燃氣體爆炸極限加寬,特別是上限。如甲烷常壓下爆炸上限為15%,而在12.5MPa時(shí),增加到45.7%,使爆炸危險性增加。另外高壓氣流與噴口處摩擦產(chǎn)生靜電火花也能導致著(zhù)火爆炸。
2 預防燃燒爆炸的一般原則
預防燃燒爆炸的基本原則是:采取措施,預防燃燒爆炸事故的發(fā)生;事故一旦發(fā)生,則限制或縮小災害范圍,減少事故損失,及時(shí)撤至安全地方。
預防計劃或方案一般包括兩方面內容:
(1)對具有爆炸性物質(zhì)的管理;
(2)對構成爆炸的點(diǎn)火源的管理。
為了不讓混合氣體組分達到爆炸范圍,生產(chǎn)工藝上可采取使混合氣的組分處在爆炸下限以下或上限以上;使用惰性氣體取代空氣;使氧氣濃度處于極限值以下等措施。同時(shí),為防止可燃氣體向空氣中排放、泄漏,防止空氣進(jìn)入可燃氣體系統中來(lái),應裝設混合氣體危險報警裝置,切斷物料、自動(dòng)放空和停車(chē)的安全聯(lián)銷(xiāo)裝置。
為了控制點(diǎn)火源,應掌握沖擊摩擦、明火、高溫表面、絕熱壓縮、自然發(fā)熱、電氣火花、靜電火花、熱輻射、光輻射等9種點(diǎn)火源產(chǎn)生的條件,以便采取相應的對策,消防并加以防范。
3 石化生產(chǎn)中火災爆炸的預防
3.1控制或消防燃燒爆炸條件的形成
3.1.1設計要符合規范
石化生產(chǎn)裝置在設計時(shí)要充分考慮到本行業(yè)火災爆炸的危險性。首先要符合防火防爆的安全技術(shù)要求,采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和可靠的防火防爆措施,采用先進(jìn)的自動(dòng)控制和排除故障的先進(jìn)裝置,不用或少用可燃、易燃物質(zhì),以減少促成燃燒爆炸的因素,增加安全系數。
3.1.2正確操作,嚴格控制工藝指標
(1)控制溫度,嚴防超溫??刂坪梅磻獪囟?,是穩定生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量的需要,也是防火防爆所必需的。溫度過(guò)高,升溫速度過(guò)快,使反應劇烈,壓力升高??焖偕ń担剡€會(huì )因為溫度驟變和局部過(guò)熱而引起設備、管線(xiàn)急劇膨脹和收縮而損壞設備,造成物料外漏發(fā)生火災爆炸事故。
(2)控制壓力。提高壓力可使反應速度加快,提高收率和設備能力。但是加壓生產(chǎn)又帶來(lái)許多不安全因素,超出設備所能承受的強度時(shí),就會(huì )造成設備破壞甚至爆炸,物料外泄亦會(huì )造成二次爆炸或燃燒。此外,加壓操作還使可燃氣體爆炸范圍加寬,增加其危險性。
(3)防止誤操作。石化生產(chǎn)裝置大多是技術(shù)密集型的生產(chǎn)單位,職工的技術(shù)素質(zhì)和安全意識,是影響各類(lèi)事故發(fā)生的最根本的原因之一。所以加強崗位技術(shù)練兵,強化職工安全教育,加強職工的工作責任心,就是對安全生產(chǎn)的保證。
此外,控制好加料速度、加料比例、加料順序,嚴禁超量貯存,控制原料純度等,都是必須抓好的重點(diǎn)工藝控制環(huán)節。
3.1.3加強維護,確保設備完好
確保檢修質(zhì)量,確保設備完好,加強對壓力的容器的安全監察和檢測,安全可靠的安全裝置和安全聯(lián)鎖等都是避免和減少事故發(fā)生的有力保證。
3.1.4加強通風(fēng)排氣,防止可燃氣體積聚
有爆炸危險的生產(chǎn)崗位,要充分利用自然通風(fēng),采用局部或全面的機構強制通風(fēng),及時(shí)將泄漏出來(lái)的可燃氣體排走,防止積聚引起爆炸。
3.1.5 采用自動(dòng)控制和安全防護裝置
為了有效地防止超溫、超壓、超負荷,嚴格控制系統中的氧含量和加強氣體監測,應采用自動(dòng)檢測分析、自動(dòng)調節、自動(dòng)報警、自動(dòng)停車(chē)、自動(dòng)排放、自動(dòng)切除電源等安全聯(lián)鎖自控技術(shù)措施,這是防止火災爆炸的重要技術(shù)措施。
3.1.6使用惰性氣體保護
向易燃易爆設備中加入氮氣、二氧化碳、蒸氣等不燃的惰性氣體,可稀釋可燃性氣體濃度,使氧含量降到安全值,破壞其燃爆條件。隋性氣體還可以用來(lái)作為輸送易燃液體的保護氣體。
3.2阻止火災蔓延措施
采用阻止火災蔓延的各種措施,對于減少事故損失是非常重要的。
此外,設置防火門(mén)、防火墻、防火簾、防火提以及保持防火安全距離等,都是防止火災蔓延擴大的措施。
3.3防爆泄壓措施
當設備超壓時(shí),為及時(shí)泄壓,防止爆炸事故發(fā)生,工藝裝置均須設置防爆泄漏設施。有爆炸危險的廠(chǎng)房,應有足夠的泄壓面積。
3.4加強火源的控制和管理
石化企業(yè)能遇到的火源,除生產(chǎn)過(guò)程本身具有的加熱爐火、反應熱、電火花以外,還有維修用火、機械摩擦熱、撞擊火星等。這些火源經(jīng)常是引起易燃易爆物著(zhù)火爆炸的根源,控制這類(lèi)火源,嚴格用火管理,對于防火防爆十分重要。
3.4.1明火的控制
3.4.1.1加熱用火的控制
(1)應盡量避免采用明火來(lái)加熱易燃液體。
(2)裝置中明火加熱設備的布置,應盡可能遠離可能泄漏易燃氣體、蒸氣的工藝設備和貯罐區,并應布置在散發(fā)易燃易爆物料的設備的側風(fēng)向或上風(fēng)向。
3.4.1.2維修用火的控制
(1)嚴禁在有易燃易爆物料的場(chǎng)所動(dòng)火。
(2)維修用火要嚴把三關(guān),即火票關(guān)、盲板關(guān)、化驗分析關(guān)。
(3)電焊把線(xiàn)應絕緣良好,不能利用與生產(chǎn)設備有聯(lián)系的金屬構件作為電焊地線(xiàn)。
(4)在易燃易爆場(chǎng)所動(dòng)火作業(yè),要按動(dòng)火制度進(jìn)行,做到“三不動(dòng)火”。
(5)加強機動(dòng)車(chē)輛在易燃易爆區域內行駛的管理。
3.4.2摩擦與撞擊的預防
撞擊的兩部分應采用不同的金屬制成,如易燃易爆區作業(yè)應用青銅制成的工具或木榔撞擊;不準穿釘子鞋才能產(chǎn)生靜電的衣服,進(jìn)入易燃易爆區;更不能隨意拋擲、撞擊金屬設備及管線(xiàn);軸承應保護良好的潤滑。
3.4.3其它火源的控制
(1)要防止易燃物料與高溫設備、管線(xiàn)接觸,可燃物或其排放口遠離高溫表面,高溫表面要有隔熱保溫措施。
(2)油抹布、油棉紗易自燃引起火災,應放置在安全地點(diǎn)或裝入金屬桶內,及時(shí)外運。
(3)石油化工生產(chǎn)廠(chǎng)區內嚴禁吸煙。
3.5 加強易燃易爆物質(zhì)的管理
對于一個(gè)石化生產(chǎn)裝置的原料、中間體、成品,必須了解掌握其物理、化學(xué)性質(zhì),這樣才能認清其存在的危險程度。才能更好地預防火災爆炸事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞 火災 爆炸 石油化工生產(chǎn)
火災、爆炸是石油化工生產(chǎn)中多發(fā)而且危害甚大的事故類(lèi)型。一旦發(fā)生火災爆炸事故,將會(huì )造成廠(chǎng)毀人亡的嚴重后果,在社會(huì )上產(chǎn)生極壞的影響。因此預防火災爆炸事故是至關(guān)重要的。
1 石化生產(chǎn)中發(fā)生火災和爆炸的因素
1.1各種原材料、中間產(chǎn)品、成品的易燃易爆性
石化生產(chǎn)使用的各種原料、中間體以及產(chǎn)品幾乎都具有易燃易爆的性質(zhì)。
1.2高溫操作的危險性
石化生產(chǎn)中操作溫度高是引起工藝氣體著(zhù)火爆炸的一個(gè)重要因素。因為高溫設備和管道表面易引起與之接觸的可燃物質(zhì)著(zhù)火;高溫下的可燃氣體、混合物,一旦空氣抽入系統混合并達到爆炸極限時(shí),極易在設備和管道內爆炸;溫度達到或超過(guò)自燃點(diǎn)的油品或可燃氣體,一旦泄漏即能引起燃燒爆炸;高溫使金屬材料發(fā)生里面蠕變,改變金相組織,降低設備的機構強度,導致泄漏,甚至造成爆炸;高溫使可燃氣體爆炸極限擴大,如煤氣在常溫下爆炸下限為6.0%,而在400℃時(shí)則降低為4%,又如氨在常溫下爆炸極限為15.5%~27%,而在100℃時(shí)則變?yōu)?4.5%~29.5%。由于爆炸范圍加寬,危險性增大。
1.3 高壓運行帶來(lái)的危險性
高壓可使可燃氣體爆炸極限加寬,特別是上限。如甲烷常壓下爆炸上限為15%,而在12.5MPa時(shí),增加到45.7%,使爆炸危險性增加。另外高壓氣流與噴口處摩擦產(chǎn)生靜電火花也能導致著(zhù)火爆炸。
2 預防燃燒爆炸的一般原則
預防燃燒爆炸的基本原則是:采取措施,預防燃燒爆炸事故的發(fā)生;事故一旦發(fā)生,則限制或縮小災害范圍,減少事故損失,及時(shí)撤至安全地方。
預防計劃或方案一般包括兩方面內容:
(1)對具有爆炸性物質(zhì)的管理;
(2)對構成爆炸的點(diǎn)火源的管理。
為了不讓混合氣體組分達到爆炸范圍,生產(chǎn)工藝上可采取使混合氣的組分處在爆炸下限以下或上限以上;使用惰性氣體取代空氣;使氧氣濃度處于極限值以下等措施。同時(shí),為防止可燃氣體向空氣中排放、泄漏,防止空氣進(jìn)入可燃氣體系統中來(lái),應裝設混合氣體危險報警裝置,切斷物料、自動(dòng)放空和停車(chē)的安全聯(lián)銷(xiāo)裝置。
為了控制點(diǎn)火源,應掌握沖擊摩擦、明火、高溫表面、絕熱壓縮、自然發(fā)熱、電氣火花、靜電火花、熱輻射、光輻射等9種點(diǎn)火源產(chǎn)生的條件,以便采取相應的對策,消防并加以防范。
3 石化生產(chǎn)中火災爆炸的預防
3.1控制或消防燃燒爆炸條件的形成
3.1.1設計要符合規范
石化生產(chǎn)裝置在設計時(shí)要充分考慮到本行業(yè)火災爆炸的危險性。首先要符合防火防爆的安全技術(shù)要求,采用先進(jìn)的工藝技術(shù)和可靠的防火防爆措施,采用先進(jìn)的自動(dòng)控制和排除故障的先進(jìn)裝置,不用或少用可燃、易燃物質(zhì),以減少促成燃燒爆炸的因素,增加安全系數。
3.1.2正確操作,嚴格控制工藝指標
(1)控制溫度,嚴防超溫??刂坪梅磻獪囟?,是穩定生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量的需要,也是防火防爆所必需的。溫度過(guò)高,升溫速度過(guò)快,使反應劇烈,壓力升高??焖偕ń担剡€會(huì )因為溫度驟變和局部過(guò)熱而引起設備、管線(xiàn)急劇膨脹和收縮而損壞設備,造成物料外漏發(fā)生火災爆炸事故。
(2)控制壓力。提高壓力可使反應速度加快,提高收率和設備能力。但是加壓生產(chǎn)又帶來(lái)許多不安全因素,超出設備所能承受的強度時(shí),就會(huì )造成設備破壞甚至爆炸,物料外泄亦會(huì )造成二次爆炸或燃燒。此外,加壓操作還使可燃氣體爆炸范圍加寬,增加其危險性。
(3)防止誤操作。石化生產(chǎn)裝置大多是技術(shù)密集型的生產(chǎn)單位,職工的技術(shù)素質(zhì)和安全意識,是影響各類(lèi)事故發(fā)生的最根本的原因之一。所以加強崗位技術(shù)練兵,強化職工安全教育,加強職工的工作責任心,就是對安全生產(chǎn)的保證。
此外,控制好加料速度、加料比例、加料順序,嚴禁超量貯存,控制原料純度等,都是必須抓好的重點(diǎn)工藝控制環(huán)節。
3.1.3加強維護,確保設備完好
確保檢修質(zhì)量,確保設備完好,加強對壓力的容器的安全監察和檢測,安全可靠的安全裝置和安全聯(lián)鎖等都是避免和減少事故發(fā)生的有力保證。
3.1.4加強通風(fēng)排氣,防止可燃氣體積聚
有爆炸危險的生產(chǎn)崗位,要充分利用自然通風(fēng),采用局部或全面的機構強制通風(fēng),及時(shí)將泄漏出來(lái)的可燃氣體排走,防止積聚引起爆炸。
3.1.5 采用自動(dòng)控制和安全防護裝置
為了有效地防止超溫、超壓、超負荷,嚴格控制系統中的氧含量和加強氣體監測,應采用自動(dòng)檢測分析、自動(dòng)調節、自動(dòng)報警、自動(dòng)停車(chē)、自動(dòng)排放、自動(dòng)切除電源等安全聯(lián)鎖自控技術(shù)措施,這是防止火災爆炸的重要技術(shù)措施。
3.1.6使用惰性氣體保護
向易燃易爆設備中加入氮氣、二氧化碳、蒸氣等不燃的惰性氣體,可稀釋可燃性氣體濃度,使氧含量降到安全值,破壞其燃爆條件。隋性氣體還可以用來(lái)作為輸送易燃液體的保護氣體。
3.2阻止火災蔓延措施
采用阻止火災蔓延的各種措施,對于減少事故損失是非常重要的。
此外,設置防火門(mén)、防火墻、防火簾、防火提以及保持防火安全距離等,都是防止火災蔓延擴大的措施。
3.3防爆泄壓措施
當設備超壓時(shí),為及時(shí)泄壓,防止爆炸事故發(fā)生,工藝裝置均須設置防爆泄漏設施。有爆炸危險的廠(chǎng)房,應有足夠的泄壓面積。
3.4加強火源的控制和管理
石化企業(yè)能遇到的火源,除生產(chǎn)過(guò)程本身具有的加熱爐火、反應熱、電火花以外,還有維修用火、機械摩擦熱、撞擊火星等。這些火源經(jīng)常是引起易燃易爆物著(zhù)火爆炸的根源,控制這類(lèi)火源,嚴格用火管理,對于防火防爆十分重要。
3.4.1明火的控制
3.4.1.1加熱用火的控制
(1)應盡量避免采用明火來(lái)加熱易燃液體。
(2)裝置中明火加熱設備的布置,應盡可能遠離可能泄漏易燃氣體、蒸氣的工藝設備和貯罐區,并應布置在散發(fā)易燃易爆物料的設備的側風(fēng)向或上風(fēng)向。
3.4.1.2維修用火的控制
(1)嚴禁在有易燃易爆物料的場(chǎng)所動(dòng)火。
(2)維修用火要嚴把三關(guān),即火票關(guān)、盲板關(guān)、化驗分析關(guān)。
(3)電焊把線(xiàn)應絕緣良好,不能利用與生產(chǎn)設備有聯(lián)系的金屬構件作為電焊地線(xiàn)。
(4)在易燃易爆場(chǎng)所動(dòng)火作業(yè),要按動(dòng)火制度進(jìn)行,做到“三不動(dòng)火”。
(5)加強機動(dòng)車(chē)輛在易燃易爆區域內行駛的管理。
3.4.2摩擦與撞擊的預防
撞擊的兩部分應采用不同的金屬制成,如易燃易爆區作業(yè)應用青銅制成的工具或木榔撞擊;不準穿釘子鞋才能產(chǎn)生靜電的衣服,進(jìn)入易燃易爆區;更不能隨意拋擲、撞擊金屬設備及管線(xiàn);軸承應保護良好的潤滑。
3.4.3其它火源的控制
(1)要防止易燃物料與高溫設備、管線(xiàn)接觸,可燃物或其排放口遠離高溫表面,高溫表面要有隔熱保溫措施。
(2)油抹布、油棉紗易自燃引起火災,應放置在安全地點(diǎn)或裝入金屬桶內,及時(shí)外運。
(3)石油化工生產(chǎn)廠(chǎng)區內嚴禁吸煙。
3.5 加強易燃易爆物質(zhì)的管理
對于一個(gè)石化生產(chǎn)裝置的原料、中間體、成品,必須了解掌握其物理、化學(xué)性質(zhì),這樣才能認清其存在的危險程度。才能更好地預防火災爆炸事故的發(fā)生。

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消防類(lèi)