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1、第三章 防火防爆措施,第一节 防止可燃可爆系统的形成 第二节 生产过程工艺 参数的安全控制 第三节 火灾爆炸事故蔓延扩散的限制措施 第四节 消防设施,2018/9/16,第一章 绪论,2,第一节 防止可燃可爆系统的形成,燃烧三要素,各种化工生产过程中，根据其使用条件，过程条件和产品特征都会存在一定火灾和爆炸的危险，为使这种可能性不致转化为现实，把事故消灭在发生之前，从技术角度来说，应把握住每一个环节，从设计工作开始，采取各种措施控制引起火灾和爆炸的“三要素”、“四要素”，从而使生产在更安全的水平上运行。,2018/9/16,第一章 绪论,3,1.控制可燃可爆物质,1.1 取代或控制用量(釜底抽
2、薪) 在生产过程中不用或少用可燃可爆物质，比如用不燃或不易燃的有机溶剂CCL4或水取代容易燃烧的苯、汽油等；根据工艺条件选择沸点较高的溶剂，如沸点在110以上的液体，在常温下使用，通常不易形成爆炸浓度。1.2 加强密封(防止泄露) 为防止易燃气体、蒸汽或可燃性粉尘与空气形成爆炸性混合物，应设法使生产设备和容器尽可能密闭操作。对具有压力的设备，应防止易燃物泄露与空气形成爆炸浓度。对真空设备，应防止空气漏入达到爆炸极限。开口容器不允许储存易燃液体。不耐压容器不允许储存压缩气体和加压液体。1.3 注意通风排气(将可燃气体送出该区域,降低浓度)必须保证易燃易爆有毒物质在厂房生产环境中的浓度不超过最高允
3、许浓度。设备的一切排气管都应伸出屋外，高出附近屋顶。排气不应造成负压，也不应堵塞，如排除蒸汽遇冷凝结，则放空管还应考虑有加热蒸汽保护措施。1.4 惰性化(使可燃气体中氧气浓度低于最小氧气浓度) 在可燃气体或蒸汽与空气的混合气体中冲入惰性气体。1.5 工艺参数的安全控制(详见第二节),2018/9/16,第一章 绪论,4,2. 着火源及其控制 引起火灾爆炸事故的能源主要有明火、高温表面、摩擦和撞击、绝热压缩、化学反应热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等。在有火灾爆炸危险的生产场所，对这些着火源都应引起充分的注意，并采取严格的预防措施。 2.1 明火 生产用火:燃油燃料电加热蒸汽过热水喷灯油浴
4、切割烟囱车辆排气管 非生产用火:取暖焚烧吸烟 设立禁火区/动火必须有动火证/动火前进行动火分析/人进入罐塔内注意含氧量分析,2018/9/16,第一章 绪论,5,1992年9月6日10时许，江苏省溧阳一家安装工程公司施工队承担该炼油厂的成品油罐区大修工程接近尾声，只剩燃料油罐区107号、108号罐罐下部焊接油品进料管线等大约1天的工作量。14时40分，该炼油厂技术科工程师盛某到该罐区了解施工情况，在该罐区108号罐西边对施工队长沈某说：“107号、108号罐里有油，焊接管线必须办理动火手续，该用锯弓的地方就用锯弓”。沈某口头完全同意，实际却并未去办理动火票，而是继续动火至当天下午收工。由于焊接
5、任务没接。焊工庄某（男，22岁）、铆焊工宋某（男，23岁）在108号罐西1米处开始焊割该罐爬顶管线（油管线）。宋某在旁边帮忙，焊割工作由庄某实施。大约焊割1分多钟，108号罐顶部开始冒白烟，爬顶线管内发出“扑扑”、“刺拉”的声音。正在该罐西边5米远处给管线包岩棉的河南夏邑防腐保温公司施工队的李某见此险情，起身就跑，与其一起施工的曹某随之起跑，跑出仅3、4步，油罐即发生爆炸。宋某由于顺风向跑进火区，被烧死，其余人员虽然跑出了火区，但均被不同程度烧伤，其中1人于9月10日凌晨死亡。 3事故原因 事故发生的直接原因：经广泛的调查取证和技术鉴定，最终认定这起事故发生的直接原因是：安装工程公司工程处的庄
6、某使用电焊焊割108号罐爬顶管线，电焊火花引燃爬顶管线内的可燃气体发生微爆，能量迅速积聚。由于该罐总罐容200米3，只存有约30米3的轻污油，还有约170米3的空间，在炎热的天气下，形成爆炸性混合气体，并达到爆炸根限，一遇到来自爬顶管线的高热能量，立即发生剧烈爆炸。,2018/9/16,第一章 绪论,6,1986年4月11日，位于美国宾夕法尼亚的内维勒岛的USS化学公司的马来酸酐厂发生了火灾，使该厂暂时失去一半的生产能力。 据USS称，爆炸和火灾发生在工厂的蒸馏装置，附近的不明火源引燃了二甲苯，并迅速蔓延到马来酸酐贮罐。,2018/9/16,第一章 绪论,7,1993年10月21日下午3点钟，
7、江苏某石化公司炼油厂油品分厂半成品车间无铅汽油罐区操作工在开启310号汽油罐出口阀作循环调合时，误开了311号汽油罐出口阀，造成了311号罐内汽油打人已经满罐但人口阀处于开启状态的310号罐，下午近6：00，310号罐浮顶被顶破，汽油大量外冒、气化、扩散、流淌后，油蒸气遇罐区公路上行驶的手扶拖拉机排气管火星爆炸燃烧，万吨油罐冒起了冲天大火，罐顶、罐区、阀门、沟管、山林同时多火点烧成一片，燃烧面积达234375m2。现场2人死亡(其中1名是农民工)，直接经济损失3896万元。310号罐汽油冒顶扩散后，是什么能量(着火源)引燃了可燃混合气体，也是专家组要论证确定的难题之一。当时，对着火源有两种存在
8、的可能，一种是驾驶通过罐区公路的手扶拖拉机排气管冒出的火花，还有一种认为是静电所致。专家组通过认真分析论证，同意了消防部门确定的“手扶拖拉机排气管引爆”的结论 .当时的空气湿度为70-75，在这种气象条件下产生静电的可能性极小；经鉴定， 吕国生驾驶的手扶拖拉机虽有阻火器，但排气管堵塞积炭，已失去阻火作用，在起动初速时就有火星冒出。 驾驶拖拉机经过的道路，恰好是汽油蒸气扩散挥发的边缘偏内一点，蒸气浓度处在最佳状态。 经对拖拉机手与操作工的尸体解剖，操作工烧伤面积80，其中度烧伤45，度烧伤30；驾驶员烧伤面积达95，其中度烧伤55，度烧伤45，且烧伤部位明显不同，左侧面部及脖颈部烧伤严重，前胸有
9、几处开创性伤口，而背部伤势明显较轻，这是由于位于前方的拖拉机排气管火星引爆可燃气体的初始状态及传播方向造成的结果。,2018/9/16,第一章 绪论,8,2.2 摩擦与撞击 (1)注意机器运转部位的良好润滑,经常加油,清除可燃污垢 (2)锤子扳手等工具用使用铍青铜的或镀铜钢材料 (3)防止金属零件落入设备或粉碎机里(设备前加磁力离心装置) (4)输送液体和气体的管道,应定期进行耐压试验,防止破裂或借口松动脱落喷射起火 (5)凡撞击或摩擦两部分,采用不同的金属制造 (6)搬运金属容器,严禁在地上拖拽,在容器可能撞击部位覆盖不会发生火花的材料 (7)防爆生产厂房,地面应铺不发火材料的地坪,进入车间
10、严禁穿带铁钉的鞋 (8)装吊可染气和液体的金属容器吊车,应该重点检查,防止脱钩,2018/9/16,第一章 绪论,9,1999年7月30日上午7时40分，江苏省靖江市磷肥厂四氧胺车间发生爆炸，500平方米的车间被炸塌，部分厂房受损，重伤3人，其中1人因抢救无效而死亡。 事故发生时，车间中的2000L甲氧胺接受罐和5000L成品混合罐先后爆炸。此时爆炸现场上“啪、啪”的爆鸣声还在断断续续地响起，2只反应釜正在燃烧，还有4只反应釜尚处在火势包围之中，大有一触即爆的危险。更为严重的是，距火场仅2m远的两只1.5t二氧化硫贮罐和一只3t盐酸槽车罐正受到火势威胁，离火场10m外还有两个40立方米的卧式乙
11、炔贮罐。如果火场范围继续扩大蔓延，引起2次、3次爆炸，后果将不堪设想。更为严重的是，有的职工还被困在火场中，生命危在旦夕。 事故的原因 据查，该厂虽名为磷肥厂，但实际上已在1983年转产化工产品。这次爆炸事故的发生，是由于在甲氧胺车间改造一只甲氧胺授受罐，需加上一个真空吸料管，就在拆卸视镜的过程中，因有6颗螺丝锈死卸不下来，工人便用锯子锯，最后一颗螺丝连锯子都锯不开，开是工人就用锤子锤，敲击产生的火星引爆了罐中的混合气体，瞬即爆炸，于是出了开头的一幕悲剧。,2018/9/16,第一章 绪论,10,2.3高温热表面 加热装置、高温物料输送管道和机泵等，其表面温度都比较高，应防止可燃物落于其上而着
12、火。可燃物的排放口应远离高温热表面。如果高温设备和管道与可燃物装置比较接近，高温热表面应该有隔热措施。加热温度高于物料自燃点的工艺过程，应严防物料外泄或空气进入系统。 2.4 绝热压缩 理想气体状态方程表明,绝热压缩过程中,气体的温度会上升/在爆炸物质中,如果含有微小气泡,在受绝热压缩时,可能导致意想不到的爆炸事故 如:硝化甘油内有一个小气泡,2018/9/16,第一章 绪论,11,2.5 防止电气火花 电火花和电弧 工作电火花:直流电机电刷与整流子滑动接触处/交流电机电刷与滑环接触部位/开关或接触器开合/插头拔插 事故电火花:线路或设备故障如:短路/绝缘损坏/过电压放电/导线连接松脱/保险丝
13、熔断/静电火花/感应电火花 一般电气设备很难完全避免电火花的产生,因此在有火灾或爆炸危险场所,应该根据物质的危险特性,正确选用不同的防爆电气设备,2018/9/16,第一章 绪论,12,1973年10月,日本新越化学公司直津江化工厂氯乙烯单体生产装置发生了一起重大爆炸火灾事故.伤亡24人,其中死亡1人.建筑物被毁7200M2,损坏各种设备1200台,烧掉氯乙烯等各种气体170T,农作物受害面积160000M2 当时生产装置 正处于检修状态 ,要检修氯乙烯单体过滤器,引入口阀门关闭不严,单体由储罐流入过滤器,无法进行检修,又用扳手去关阀门,因用力过大,阀门被破坏,4T氯乙烯单体从过滤器开口处喷出
14、,弥漫12000M2厂区,值班长在切断电源时产生火花引起爆炸,2018/9/16,第一章 绪论,13,2.6 静电预防 (1)静电产生的原因:两种物质的电子逸出功不等,大者带负电 (2)影响因素:电阻率介电常数半衰期 (3)预防措施: 工艺上:合理设计和选材控制流速油品输送注意杂质和水分 泄露导走静电:空气增湿加抗静电剂静电接地静置存放 电中和 人体防静电:工作鞋/工作服/接地/不穿厚毛衣,禁止穿羊毛或化纤厚袜/导电工作地面/安全操作如:工作场所不要穿脱衣帽,在静电危险场所操作巡视检查活动时,不携带与工作无关金属品如:钥匙,硬币,手表,戒指等,佩戴好规定的 劳动防护品和 穿防护服,工作有条理,
15、动作要稳定,处理问题要果断,2018/9/16,第一章 绪论,14,第二节 燃烧爆炸敏感性工艺参数的控制,在化学工业生产中，工艺参数主要是指温度、压力、流量、物料配比等。严格控制工艺参数在安全限度以内，是实现安全生产的基本保证。 一、反应温度的控制温度是化学工业生产的主要控制参数之一。各种化学反应都有其最适宜的温度范围，正确控制反应温度不但可以保证产品的质量，而且也是防火防爆所必须的。如果超温，反应物有可能分解起火，造成压力升高，甚至导致爆炸；也可能因温度过高而产生副反应，生成危险的副产物或过反应物。升温过快、过高或冷却设施发生故障，可能会引起剧烈反应，乃至冲料或爆炸。温度过低会造成反应速度减
16、慢或停滞，温度一旦恢复正常，往往会因为未反应物料过多而使反应加剧，有可能引起爆炸。温度过低还会使某些物料冻结，造成管道堵塞或破裂，致使易燃物料泄漏引发火灾或爆炸。,2018/9/16,第一章 绪论,15,1移出反应热,方法： 夹套冷却、内蛇管冷却、或两者兼用 稀释剂回流冷却 惰性气体循环冷却 采用一些特殊结构的反应器或在工艺上采取一些措施。合成甲醇是强放热反应，在反应器内装配热交换器，混合合成气分两路，其中一路控制流量以控制反应温度。 加入其他介质，如通入水蒸气带走部分反应热。如乙醇氧化制取乙醛就是采用乙醇蒸气、空气和水蒸气的混合气体，将其送入氧化炉，在催化剂作用下生成乙醛。利用水蒸气的吸热作用将多余的反应热带走。,2018/9/16,第一章 绪论,16,2传热介质选择,传热介质，即热载体，常用的有水、水蒸气、碳氢化合物、熔盐、汞和熔融金属、烟道气等。 (1)避免使用性质与反应物料相抵触的介质 应尽量避免使用性质与反应物料相抵触的物质作冷却介质。例如，环氧乙烷很容易与水剧烈反应，甚至极微量的水分渗入液态环氧乙烷中、也会引发自聚放热产生爆炸。又如，金属钠遇水剧烈反应而爆炸。所以在加工过程中，这些物料的冷却介质不得用水，一般采用液体石蜡。,
