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| 燃燒和爆炸與防火防爆安全技術(shù) |
| 一、火災(zāi)爆炸局限化概述 在化工生產(chǎn)中，火災(zāi)爆炸事故一旦發(fā)生，就必須采取局限化措施，限制事故的蔓延和擴(kuò)散，把損失降低到最低限度。多數(shù)火災(zāi)爆炸事故，傷害和損失的很大一部分不是在事故的初始階段，而是在事故的蔓延和擴(kuò)散中造成的。目前許多大的化工企業(yè)把防災(zāi)的重點(diǎn)，普遍放在火災(zāi)爆炸發(fā)生并轉(zhuǎn)而使事故擴(kuò)大的危險(xiǎn)性上。火災(zāi)爆炸事故，多數(shù)是由于人們忽視在正常操作中并無危險(xiǎn)，但在緊急情況下卻無應(yīng)急措施的物料、設(shè)備或工藝過程。災(zāi)害的擴(kuò)大，則往往是由于人們對于物料或工藝裝置置于火災(zāi)爆炸現(xiàn)場的危險(xiǎn)性認(rèn)識不足。 火災(zāi)爆炸的局限化措施，在建廠初期設(shè)計(jì)階段就應(yīng)該考慮到。對于工藝裝置的布局、建筑結(jié)構(gòu)以及防火區(qū)域的劃分，不僅要有利于工藝要求和運(yùn)行管理，而且要有利于預(yù)防火災(zāi)和爆炸，把事故局限在有限的范圍內(nèi)。從投資方面考慮，布局越緊湊越好，但這樣對于防止火災(zāi)蔓延限制火災(zāi)區(qū)域是不利的。所以要統(tǒng)籌兼顧，留有必要的防火間距。對槽罐間距、防油堤、防火墻、耐火結(jié)構(gòu)及阻火滅火設(shè)施，大量物料泄漏的處理及滅火措施，以及緊急情況下的指揮系統(tǒng)等都要統(tǒng)籌考慮。 二、安全裝置和局限化設(shè)施 1．安全裝置 一般安全裝置有成分控制裝置、溫度控制裝置和火源切斷裝置。異常抑制裝置則包括防止火焰?zhèn)鞑サ难b置，如冷卻器、安全罩、填充環(huán)、阻火器、隔離設(shè)施等；控制聚合或分解的裝置，主要用于添加反應(yīng)抑制劑，提供冷卻作用等；預(yù)防著火的裝置，如蒸汽幕、惰性氣體幕、水幕等。 2．局限化設(shè)施 局限化設(shè)施包括泄壓、截流和應(yīng)急設(shè)施等。高壓泄壓設(shè)施有安全閥、回流閥、泄料閥、放空閥等；低壓泄壓設(shè)施有密封裝置、排氣裝置、吸收裝置、安全板等。截流設(shè)施則有緊急截?cái)嚅y、防止過流閥、逆止閥等。應(yīng)急設(shè)施有緊急切斷電源、緊急停車、緊急斷流、緊急分流、緊急排放、緊急冷卻、緊急通人惰性氣體、緊急加入反應(yīng)抑制劑的裝置和設(shè)施等。 有警示作用的測量儀表有液面計(jì)、壓力計(jì)、溫度計(jì)、流量計(jì)、濃度計(jì)、密度計(jì)、pH值測量儀、氣體檢測器等。警示裝置則有蜂鳴器、警鈴、指示燈等。 局限化的防護(hù)設(shè)施有防油堤、燃燒池、隔斷墻、防火墻、防爆墻等。避難設(shè)施則有電話、警笛、擴(kuò)音器等信號裝置，指示撤離方向的標(biāo)志以及安全通道、安全梯等。 3．阻火防爆設(shè)施 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燃燒爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備、容器和管道，或阻止火焰在設(shè)備和管道間蔓延和擴(kuò)散。各種氣體發(fā)生器或氣柜多用液封阻火。高熱設(shè)備、燃燒室和高溫反應(yīng)器與輸送易燃蒸氣或氣體的管道之間，以及易燃液體或氣體的容器和設(shè)備的排氣管中，多用阻火器阻火。對于只允許流體單向流動(dòng)，防止高壓竄入低壓以及防止回火的情形，應(yīng)采用單向閥。為了防止火焰沿通風(fēng)管道或生產(chǎn)管道蔓延，宜采用阻火閘門。 防爆泄壓設(shè)施，包括安全閥、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)爆炸；防爆門、防爆球閥主要用在加熱爐上；放空閥用來緊急排泄有超溫、超壓、爆聚和分解爆炸的物料。有些化學(xué)反應(yīng)設(shè)備，除有緊急放空管外，還設(shè)置安全閥、爆破片、事故槽等幾種中的一種或多種設(shè)施。 三、火災(zāi)爆炸局限化布局和措施 1．局限化工廠布局 在化學(xué)工業(yè)中，對于危險(xiǎn)性較大的化工裝置，應(yīng)采取隔離安裝和遠(yuǎn)距離操縱等措施。在廠區(qū)總體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)慎重考慮危險(xiǎn)車間的位置，與其他車間或裝置保持一定的間距。應(yīng)充分估計(jì)到相鄰車間、構(gòu)筑物的相互影響，采用相應(yīng)的建筑材料和結(jié)構(gòu)形式等。例如合成氨生產(chǎn)中，合成車間壓縮崗位的設(shè)置，焦化、煉焦、副產(chǎn)品回收車間的定位和間隔，都應(yīng)該統(tǒng)籌考慮。再如染料廠的原料庫、生產(chǎn)車間、高壓加氫裝置的間隔，工藝裝置區(qū)、管理區(qū)和生活區(qū)的劃分，都必須合理布局。 對于同一車間的各個(gè)工段，應(yīng)視其生產(chǎn)性質(zhì)和危險(xiǎn)程度適當(dāng)隔離；各種原料、半成品、成品的存放，應(yīng)按其性質(zhì)、貯量不同分隔處理；對個(gè)別有危險(xiǎn)的過程，應(yīng)采取隔離操作和設(shè)置防護(hù)屏的方法；操作人員和生產(chǎn)設(shè)備也應(yīng)適當(dāng)隔離。 為了便于易燃有害氣體的擴(kuò)散，減少因設(shè)備泄漏造成的易燃?xì)怏w積聚的危險(xiǎn)性，這類裝置或設(shè)備應(yīng)盡可能露天或半露天設(shè)置。如石化企業(yè)的大多數(shù)設(shè)備都是露天安裝的。對于露天安裝的設(shè)備，應(yīng)考慮氣象條件對設(shè)備、工藝參數(shù)、操作人員健康的影響，并應(yīng)有合理的夜間照明。 對于大多數(shù)連續(xù)生產(chǎn)的過程，主要是根據(jù)反應(yīng)進(jìn)程調(diào)節(jié)各種閥門。對于有些操作人員難以接近、啟閉比較吃力或需要迅速啟閉的閥門，應(yīng)該設(shè)置遠(yuǎn)距離操縱。對于多數(shù)過程和設(shè)備，都提倡操作室隔離操作。人員與危險(xiǎn)工作環(huán)境隔離，可以消除人為誤差，并提高工作效率。 2．防爆泄壓措施 可燃蒸氣、氣體或粉塵與空氣形成的爆炸性混合物，其爆炸最高壓力可達(dá)0．4～1．1MPa，而0．3m厚的磚墻只能耐受0．002MPa的壓力。建造能夠耐受這樣高壓力的廠房和庫房是不現(xiàn)實(shí)的。通常在具有爆炸危險(xiǎn)的廠房設(shè)置輕質(zhì)板的屋頂、外墻或泄壓窗，發(fā)生爆炸時(shí)這些薄弱部位首先遭受爆破，卸掉爆炸壓力，從而使承重結(jié)構(gòu)免遭倒塌破壞。 3．阻止火災(zāi)爆炸擴(kuò)大化的措施 對于貯存可燃或易燃液體的罐、槽，為防止火災(zāi)發(fā)生后危險(xiǎn)液體流出，使災(zāi)害擴(kuò)大，應(yīng)在其周圍筑起防油堤，縮小燃燒面積。 為了避免爆炸災(zāi)害的擴(kuò)大，在有爆炸危險(xiǎn)和無爆炸危險(xiǎn)的裝置間，以及具有較大爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備周圍，要設(shè)置防爆墻、壁障等，阻止爆炸飛散物、火焰和沖擊波的襲擊。 防爆墻一般為鋼筋混凝土墻，鋼筋交錯(cuò)的地方應(yīng)捆扎牢固。墻厚通常為0．3～0．4m，加厚的墻腳埋入地下的深度應(yīng)大于1m。防爆墻應(yīng)能承受一定的沖擊壓力。 四、可燃物泄漏的預(yù)防措施 工藝過程中排污或取樣時(shí)的誤操作；泵壓蓋或密封發(fā)生故障；設(shè)備腐蝕或結(jié)合處損壞；裝置準(zhǔn)備維修或維修后試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)故障；機(jī)械損壞或材料缺陷等，都可能造成可燃物的大量泄漏。大量可燃物的泄漏對化工安全威脅極大，許多重大事故都是從泄漏開始的。 泄漏可以分為從設(shè)備向大氣泄漏、設(shè)備內(nèi)部泄漏以及由設(shè)備外部吸入三種類型。按照壓力劃分則有高壓噴出、常壓流出和真空吸入。防止泄漏應(yīng)根據(jù)泄漏的類型、泄漏壓力和泄漏時(shí)間選擇適當(dāng)?shù)姆椒?。在裝置設(shè)計(jì)和安裝時(shí)，應(yīng)該同時(shí)著手防止泄漏方案的設(shè)計(jì)；在裝置運(yùn)行和維護(hù)時(shí)，應(yīng)該實(shí)行操作檢查的預(yù)防措施；在緊急情況下，要有制止突然泄漏的應(yīng)急措施。 為了防止可燃物大量泄漏引起燃燒爆炸事故，必須設(shè)置完善的檢測報(bào)警系統(tǒng)，并盡可能與生產(chǎn)調(diào)節(jié)系統(tǒng)和處理裝置聯(lián)鎖，盡量減少損失。裝置區(qū)應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測儀，一旦物料泄漏，立即報(bào)警。在緊急情況下，中央控制。室可以自動(dòng)實(shí)行停車處理，開動(dòng)滅火噴水器，把蒸氣冷凝，液態(tài)烴用事故處理槽回收，并施加惰性介質(zhì)保護(hù)。大量噴水系統(tǒng)可以在起火裝置周圍和內(nèi)部布成水幕，冷卻有機(jī)介質(zhì)，同時(shí)防止泄漏到其他裝置中。自動(dòng)灑水系統(tǒng)可以由火焰或溫度引發(fā)動(dòng)作；也可以采用蒸汽幕進(jìn)行滅火。 |
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