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火灾爆炸事故的预防措施

  
评论: 更新日期:2012年11月20日
第一节    排除发生火灾爆炸事故的物质条件
1、取代或控制用量 
在化学品的生产、使用、加工过程中,经常使用有机溶剂,多数有机溶剂属于易燃易爆化学品,其中还有一部分对人体有毒。
在萃取、吸收等单元操作中,采用的多为易燃有机溶剂。
用燃烧性能较差的代替易燃溶剂。
选择燃烧危险性较小代替危险性大的
沸点和蒸气压数据是重要依据。
醋酸戊酯、丁醇、戊醇、乙二醇、氯苯、二甲苯等都是沸点在110℃以上燃烧危险性较小的液体。
氯的甲烷及乙烯衍生物,如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、三氯乙烯等为不燃液体,在许多情况下可以用来代替可燃液体。
在生产过程中不用或少用可燃可爆物质,这是一个“釜底抽薪”的办法,是为生产创造安全条件值得考虑的方法,但是这只有在工艺上可行的条件下才能实现
2、防止泄漏 
基本措施——密闭或密封,防止泄漏。
防止外泄——具有压力的设备,应防止气体、液体或粉尘逸出;
防止漏入——真空设备,防止空气漏入设备内部。
防止直接挥发——开口的容器、破损的铁桶、容积较大且没有保护措施的玻璃瓶是不允许贮存易燃液体的;
防止容器破碎——不耐压的容器是不能贮存压缩气体和加压液体的。
 
尽量少用法兰连接,多用焊接;
输送危险气体、液体的管道应采用无缝钢管;
盛装具有腐蚀性介质的容器,底部尽可能不装阀门,腐蚀性液体应从顶部抽吸排出。
尽量使用磁浮式液位计,如用玻璃管液位计,要装设结实的保护,以免打碎玻璃,漏出易燃液体,应慎重使用脆性材料。
对密封性不能保证的系统,采用负压操作可防止爆炸性气体逸入厂房,但在负压下操作,要特别注意设备清理打开排空阀时,不要让大量空气吸入。
接触氧化剂如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸铵、漂白粉等生产的传动装置部分的密闭性能必须良好;
转动轴密封不严会使粉尘与油类接触;
要定期清洗传动装置,及时更换润滑剂,防止粉尘渗进变速箱与润滑油相混,由于蜗轮、蜗杆摩擦生热而引发爆炸。
 3、通风排气 
气体、蒸气或粉尘泄漏、渗漏到室内;
完全依靠设备密闭,消除可燃物在厂房内的存在是不可能的
往往借助于通风来降低车间内空气中可燃物的浓度。
通风可分为机械通风和自然通风;
按换气方式也可分为排风和送风;
按作用范围可分为局部通风和全面通风。
通风排气的效果要满足两个要求,
    一是防火防爆,
    二是避免人员中毒。
当仅是易燃易爆物质存在时,其在车间内的容许浓度可在爆炸极限下限的25%;
燃气检测报警探测装置的报警值一般也设定在此浓度;
对于存在既易燃易爆又具有毒性的物质,应考虑到在有人操作的场所,其容许浓度应由毒物在车间内的最高容许浓度来定,因为在通常情况下毒物的最高容许浓度比爆炸下限要低得多。
 例如: CO
1、按照可燃气体:CO的爆炸下限是12.5%,按照可燃气体检测,其一级报警值应设定在12.5%×25%=3.13%;
2、按照有毒气体:CO的最高允许浓度为50ml.m-3,约为0.005%,按照有毒气体设置报警值应为低于0.005%。
3、在有毒气体存在的场所,检测器报警值必须按照有毒气体的要求设置报警值。
 自然通风不能满足要求时,就必须采用机械通风,强制换气。
不管是采用排风还是采用送风方式,都要避免气体循环使用,保证进入车间的为纯净的空气。
排放口高出车间的高度 。
排除有燃烧爆炸危险的粉尘和容易起火的碎屑的排风系统,要先选用恰当的方法对空气进行除尘净化,其除尘器装置也应采用不产生火花的材料。
局部通风常用于某一个环境恶化工作岗位,比如小工件的喷漆作业、磨光工序,有毒气体或粉尘浓度特别高,局部的强制通风可以保证工作位置的空气质量。
对局部通风,应注意气体或蒸气的密度,密度比空气大的气体要防止在低洼处积聚;密度比空气小的要防止在高处死角上积聚。
一般情况下,排除密度比空气大的气体,排气口要设在低处;相反,排除密度比空气小的气体,排气口要设在高处或顶部。
4、惰性化(处理) 
惰性化的两种情况:
①向已经存在可燃气体的容器或设备中充入惰性气体,稀释或吹走可燃气体;
②准备投入可燃气体或易燃液体的设备,通入可燃气体,降低氧气浓度。
 
目的:
①使可燃气降至可燃下限以下。
②使系统内氧气的浓度j(O2)低于最小氧气浓度(MOC)。
最小氧气浓度
最小氧气浓度是指在空气和燃料的体积之和中氧气所占的百分比(体积分数j);低于这个百分比,火焰就不能传播。
最小氧气浓度实质上是易燃物料的加工中氧的最高允许浓度。
如:半水煤气 中氧气浓度控制在0.5%以下,达到0.8%自动停车。
如果没有实验数据,则可通过燃烧反应的化学计算式及可燃下限(爆炸下限)来估算最小氧气浓度。最小氧气浓度的计算式为:
[ 例] 求丙烷(C3 H8 )在空气中燃烧的最小氧气浓度。
    解:写出化学反应式:C3H8+5O2 —→ 3CO2+4H2O
平衡的化学反应式中丙烷的物质量为1mol,氧的物质量为5mol,查得丙烷在空气中的燃烧下限L=2.2%,计算得
计算说明,在反应系统内加入氮气至j(O2)<11%时,就可以阻止丙烷的燃烧。这种方法适用于许多碳氢化合物。 
大多数可燃气体的最小氧气浓度约为10%,大多数粉尘的最小氧气浓度约为8%。
如果用惰性气体对容器内混合可燃气进行惰性化,使氧气浓度降至安全浓度,一般控制点比最小氧气浓度低4个百分点,即如果最小氧气浓度为j(O2)=10%,则将j(O2)控制在6%左右。
 (1) 惰性化方法之一——覆盖隔离
设备内,液相上方的气相空间保持惰性氛围,需要系统设置具有自动添加惰性气体的装置,以确保氧气浓度始终低于最小氧气浓度。
自动控制-监测与通气装置联动。
设有连续测定系统氧浓度的在线分析仪,设定系统氧气浓度的控制点,当氧气浓度接近最小氧气浓度控制点时,添加惰性气体的控制系统启动或调解通气量。
(2) 惰性化方法之二——置换
置换是在开、停车或动火维修时常用的使容器惰性化的方法,常用的方法有:
真空抽净法,即将容器抽真空,直至达到预定的真空状态,接着充入惰性气体(如N2)至大气压,再抽真空、充N2,直至容器内达到预定的氧气浓度。
压力净化法
压力净化法,即向容器中加入加压的惰性气体直至扩散到整个容器后,气体再排入大气,直到容器压力降至大气压,一般要要进行几次循环才能使氧含量降至预定浓度。
压力惰性化过程压力与气体组成的变化 
三元组分图及最小氧气浓度
m次充压后氧气的摩尔分数为: 
氧气控制浓度、充气压力与循环次数的关系 
惰性气体用量的理论计算 
吹扫净化法
吹扫净化法,吹扫净化法最简单,将惰性气体从容器的一个口加入,而混合气从容器的另一个口排入大气,注意不能有死角。
如果设备不宜用真空抽净及压力净化法时,即可使用这种方法。
企业中将吹扫净化操作称为“扫线”
稀释惰化法
通入惰性气体的同时放出混合气体;
相当于对氧气进行稀释;
适用于大型储存容器,如气柜、储罐等。
置换所用的惰性气体要根据实际情况选用,氮气、二氧化碳、净化的烟道气为常用的置换气体,有时也用水蒸气以及卤代烃等燃烧阻滞剂。
对设备和管道内没有排净的易燃有毒液体,一般采用蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法来清除。设备和管道吹扫完毕并分析合格后,应及时加盲板与运行系统隔离。

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