?;飞a(chǎn)、使用和化工工藝的爆炸預防
化工企業(yè)爆炸事故的發(fā)生,一個(gè)很重要的原因是缺少對火源的管理,化工企業(yè)的火源一般有以下幾種:
(1)明火:主要是化工生產(chǎn)過(guò)程中的加熱用火和維修用火;
(2)磨擦與撞擊;
(3)電氣火花和靜電火花;
(4)工藝設計不當,引起超壓、超溫超限;
(5)其它火源:指高溫表面可產(chǎn)生自燃的物質(zhì)、煙頭、機動(dòng)車(chē)輛、排氣管等。
加強上述五種火源的管理是避免火災事故的基本措施。
一、火災爆炸事故的常見(jiàn)原因
1、泄漏引起火災爆炸
石油化工管道大多輸送易燃易爆介質(zhì),管道破裂泄漏時(shí)極易導致火災和爆炸事故。這是因為泄漏的可燃介質(zhì)遇點(diǎn)火源即可燃燒或爆炸。管道經(jīng)常發(fā)生破裂泄漏的部位主要有:與設備連接的焊縫處;閥門(mén)密封墊片處;管段的變徑和彎頭處;管道閥門(mén)、法蘭、長(cháng)期接觸腐蝕性介質(zhì)的管段;輸送機械等。
管道質(zhì)量因素泄漏,如設計不合理,管道的結構、管件與閥門(mén)的連接形式不合理或螺紋制式不一致,未考慮管道受熱膨脹問(wèn)題;材料本身缺陷,管壁太薄、有砂眼,代材不符合要求;加工不良,冷加工時(shí),內外壁有劃傷;焊接質(zhì)量低劣,焊接裂紋、錯位、燒穿、未焊透、焊瘤和咬邊等;閥門(mén)、法蘭等處密封失效。
2.管道內形成爆炸性混合物
在停車(chē)檢修和開(kāi)車(chē)時(shí),未對管道進(jìn)行置換,或采用非惰性氣體置換,或置換不徹底,空氣混入管道內,形成爆炸性混合物;檢修時(shí)在管道(特別是高壓管道)上未堵盲板,致使空氣與可燃氣體混合;負壓管道吸人空氣;操作閥門(mén)有誤使管道中漏入空氣,或使可燃氣體與助燃氣體混合,遇引火源即發(fā)生爆炸。
3、管道內超壓爆炸
管道的超壓爆炸與反應容器的操作失誤或反應異常有關(guān),冷卻介質(zhì)輸送管道出現故障,導致冷卻介質(zhì)供應不足或中斷,使生產(chǎn)系統發(fā)生超溫、超壓的惡性循環(huán),最終導致設備、管線(xiàn)發(fā)生超壓爆炸事故。
4、 系統生產(chǎn)時(shí)氧含量超標
氧含量超標,可能在許多部位出現,但究其原因集中在造氣崗位,通常由操作失誤、設備缺陷、人員違章、斷油斷汽或安全報警裝置失靈所造成,氧含量超標可能超出造氣崗位范圍而在脫硫、變換、壓縮等部位發(fā)生,應當引起特別重視。
5、 系統串氣
系統串氣有2種情況:
一種情況是高壓串低壓,形成超壓爆炸;另一種是空氣與可燃性氣體互串形成化學(xué)性爆炸。前一種情況大部分是由于操作失誤及低壓無(wú)安全附件或附件失靈造成。如合成高壓串低壓液氨槽爆炸,合成高壓串低壓再生系統爆炸等等。后一種情況大部分是由于盲板抽堵錯誤,用閥門(mén)代替盲板或誤操作造成。
二、工藝參數的安全控制技術(shù)
工業(yè)生產(chǎn)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(fā)生反應失控的場(chǎng)合尤為重要?;すに嚵鞒虉DPID圖如下:
(一)溫度控制
不同的化學(xué)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(chǎn)品質(zhì)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(guò)高,可能引起劇烈反應而發(fā)生沖料或爆炸,也可能引起反應物分解著(zhù)火。溫度過(guò)低,有時(shí)會(huì )使反應停滯,而一旦反應恢復正常時(shí),則往往會(huì )由于未反應物料過(guò)多而發(fā)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(fā)生。壓力升高時(shí)常伴隨著(zhù)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(shí)要及時(shí)分析造成壓力波動(dòng)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(xiàn)、維修用管線(xiàn)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(dòng)作可靠。
(三)投料控制
1.投料速度
對于放熱反應過(guò)程,加料速度不能超過(guò)設備的承受能力,否則會(huì )使溫度急劇升高并可能引發(fā)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(huì )使反應加劇,造成超溫超壓;或者會(huì )因加料速度過(guò)快,造成物料堵塞并引發(fā)爆炸事故。
2.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(chǎn),在剛開(kāi)始時(shí)要特別注意物料配比。
3.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(shí)就應先通入氫氣再通入氯氣;三氯化磷生產(chǎn)中先加磷后加氯,否則可能發(fā)生爆炸。為了防止誤操作而使加料順序顛倒,可將進(jìn)料閥門(mén)互相聯(lián)鎖。
4. 正確操作,嚴格控制工藝指標
化工企業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)規程是多年來(lái)安全生產(chǎn)的經(jīng)驗總結,只要嚴格按著(zhù)規程進(jìn)行作業(yè),嚴格控制工藝指標,在規程規定的范圍內超過(guò)指標界限,立即采取有效措施加以扭轉,而不是勉強維持,就能達到預想的安全結果。具體來(lái)說(shuō),有4個(gè)方面:
(1)按照規定的開(kāi)停車(chē)步驟進(jìn)行檢查和開(kāi)停車(chē);
(2)控制好升降溫、升降壓速率;
(3)控制好正常操作溫度、壓力、液位、成份、投料量、投料順序、投料速度和排料量、排料速度等;
(4)按照規定的時(shí)間、指定的路線(xiàn)進(jìn)行巡回檢查。
5.設置防火防爆安全裝置
在容易發(fā)生超壓爆炸的管道上需設置安全閥等防爆卸壓裝置;在容易造成火焰傳播的管道上需設置水封、砂封、阻火器或防火閥。在高壓和低壓系統之間的接點(diǎn)處和容易發(fā)生倒流的管道上、需設置止回閥和切斷閥。在泵和閥門(mén)的進(jìn)口裝設管道過(guò)濾器,防止由于雜質(zhì)或夾雜物造成事故。
6.選材、設計、加工、安裝合理
根據輸送介質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力和流量等因素正確選擇管材,不可隨意選用代材或誤用,不得使用存有缺陷的管材,例如,要求高溫強度時(shí),350℃以下使用沸騰鋼和半鎮靜鋼,在350℃時(shí),應根據不同溫度分別使用鎮靜鋼、鉬鋼、Cr —Mo鋼和不銹鋼,不得使用碳鋼;為了防止低溫脆性,要使用奧氏體不銹鋼以及鋁、鎳銅合金的管材。
可燃液體架空管道的支架應用不燃材料建造。為避免可燃液體管道在發(fā)生事故時(shí)液體漫流,可將管道敷設在不燃材料建造的地溝內,并保證良好的自然通風(fēng),以防止可燃蒸氣積聚。高溫物料管道應用不燃材料裝設保溫層,以防止可燃物接觸高溫管道起火。
7.強化設備管理以及技術(shù)手段遵循應用
(1)貫徹計劃檢修,提高檢修質(zhì)量,實(shí)行雙包制度;
(2)加強壓力容器的管理,強化監察和檢測工作;
(3)對于超期服役的設備或有不符合現行法規規定的設備,一方面加強檢測和監察,另一方面要有計劃地逐步更新?lián)Q代。
(4)設備的安全附件和安全裝置要完整、靈敏、可靠、安全好用,同時(shí),要注意用比較先進(jìn)的、可靠性好的逐步取代老式的。
(5)推廣檢測工具的使用,逐步把對設備檢查的方法從看、聽(tīng)、摸上升為用狀態(tài)監測器進(jìn)行,使之從經(jīng)驗檢查變?yōu)橹庇^(guān)化、數據化檢查。