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根據物質(zhì)燃燒原理,在生產(chǎn)過(guò)程中防止火災和爆炸事故的基本原則是針對物質(zhì)燃燒的兩個(gè)必要條件而提出的。一方面是使燃燒系統不能形成,防止和限制火災爆炸危險物、助燃物和著(zhù)火源三者之間的直接相互作用;另一方面是消除一切足以導致著(zhù)火的火源以及防止火焰及爆炸的擴展。
(一)控制和消除火源
燃燒爐火、反應熱、電源、維修用火、機械摩擦熱、撞擊火星,以及吸煙用火等著(zhù)火源是引起易燃易爆物質(zhì)著(zhù)火爆炸的常見(jiàn)原因??刂七@類(lèi)火源的使用范圍,嚴格執行各種規章制度,對于防火防爆是十分重要的。
1、明火
明火是指生產(chǎn)過(guò)程中的加熱用火、維修用火及其他火源。
(1)加熱用火
加熱易燃體時(shí),應盡量避免采用明火而采用蒸氣或其他載熱長(cháng)。如果必須采用明火,設備應嚴格密閉,燃燒室應與設備分開(kāi)建筑或隔離。為防止易燃燒物質(zhì)漏入燃燒室,設備應定期作水壓試驗及空氣壓試驗。
裝置中明火加熱設備的布置,應遠離可能漏易燃液體和蒸氣的工藝設備的貯藏區,并應布置在散發(fā)易燃物料設備的側風(fēng)向或上風(fēng)向。
(2)維修用火
維修用火主要是指焊接、噴燈以及熬制用火等。在有火災爆炸危險的車(chē)間內,應盡量避免焊割作業(yè),將需要檢修的設備或管段卸至安全地點(diǎn)修理。
進(jìn)行焊接作業(yè)的地方要與易燃易爆的生產(chǎn)設備管道保持一定的安全距離。
對運輸、盛裝易燃物料的設備、管道進(jìn)行焊接時(shí),應將系統進(jìn)行*的清洗,用惰性氣體進(jìn)行吹掃置換,并經(jīng)氣體分析合格才可以動(dòng)焊。
可燃氣體濃度應符合以下標準:
爆炸下限大于4%(體積)的可燃氣體或蒸氣,濃度應小于0 .5%。
爆炸下限小于4%的可燃氣體或蒸氣,濃度應小于0.2%。
當需要修理的系統與其他設備連通時(shí),應將相連管道拆下斷開(kāi)或加堵金屬盲板隔絕,防止易燃的物料竄入檢查系統,在動(dòng)火時(shí)發(fā)生燃燒或爆炸。
電焊線(xiàn)破殘應及時(shí)更換或修理,不能利用與易燃易爆生產(chǎn)設備有的金屬件作為電焊地線(xiàn),防止在電路接觸不良的地方,產(chǎn)生高溫或電火花。
對熬煉設備要經(jīng)常檢查,防止煙道竄火和熬鍋破漏,盛裝物料不要過(guò)滿(mǎn),防溢出,并要嚴格控制加熱溫度。在生產(chǎn)區熬煉時(shí),應注意熬煉地點(diǎn)的選擇。
噴燈是一種輕便的加熱器具。在有爆炸危險的車(chē)間使用噴燈,應按動(dòng)火制度進(jìn)行,在其他地點(diǎn)使用噴燈時(shí),要將操作地點(diǎn)的可燃物清理干凈。
(3)禁火區動(dòng)火作業(yè)管理制度和動(dòng)火作業(yè)票管理制度
凡是從事電焊、氣焊、氣割、砂輪打磨、電鉆打眼、噴燈作業(yè)、沖擊作業(yè)等能夠產(chǎn)生火花的工作都屬于動(dòng)火作業(yè)。從事動(dòng)火作業(yè)必須辦理動(dòng)火作業(yè)票。
按動(dòng)火作業(yè)的危險程度,結合我廠(chǎng)實(shí)際情況,動(dòng)火作業(yè)分為二個(gè)級別:危險動(dòng)火作業(yè)、一般動(dòng)火作業(yè)。
危險動(dòng)火作業(yè):包括在倉庫(含易燃易爆倉庫)內,油庫內,油罐上,油管上,油變壓器上,SF6斷路器上,機組各軸承上,發(fā)電機風(fēng)洞內,蓄電池室內,危險的電纜溝、暗井內的動(dòng)火等。其動(dòng)火作業(yè)票由公司安全負責人批準,維護隊負責人、安全員在場(chǎng)監護。
一般動(dòng)火作業(yè):除危險動(dòng)火作業(yè)以外的動(dòng)火作業(yè)。其動(dòng)火作業(yè)票由維護隊負責人批準,維護隊安全員在場(chǎng)監護。
1)動(dòng)火作業(yè)票的使用:動(dòng)火作業(yè)票有規定的使用范圍和有效使用期,幾個(gè)動(dòng)火項目不能合辦一張動(dòng)火作業(yè)票。
2)拆下動(dòng)火:凡不是必須在現在動(dòng)火的,應拆下動(dòng)火部件,移到固定動(dòng)火區內進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)。
3)動(dòng)火前的準備工作:動(dòng)火作業(yè)前,必須清除動(dòng)火區周?chē)目扇嘉镔|(zhì),用足夠的不燃材料與周?chē)O備、管道、孔洞等隔離;在高處動(dòng)火時(shí),要采取防止火花下落的措施。
4)動(dòng)火手續:動(dòng)火作業(yè)單位在動(dòng)火作業(yè)前,填好動(dòng)火作業(yè)票,經(jīng)批準后才能進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)。動(dòng)火執行人員要見(jiàn)到批準的動(dòng)火作業(yè)票和有安全措施后才開(kāi)工。
5)動(dòng)火監護:動(dòng)火作業(yè)時(shí),必須有人監護,監護人及人數規定見(jiàn)上述。
2、摩擦與撞擊
機器中軸承轉動(dòng)部件的摩擦,鐵器的相互撞擊或鐵器工具打擊混凝土地坪等都可能發(fā)生火花,當管道或鐵制容器裂開(kāi)物料噴出時(shí)也可能因摩擦而起火。
對軸承要及時(shí)添油,保持良好的潤滑,并經(jīng)常清除附著(zhù)的可燃污垢。
為了防止金屬零件隨物料帶入設備內發(fā)生撞擊起火,可以在這些設備上安裝磁力離析器。當沒(méi)有離析器時(shí),危險物質(zhì)的破碎(碳化鈣)應采用惰性氣體保護。
搬運盛有可燃氣體或易燃液體的金屬容器時(shí),不要拋擲,防止互相撞擊,以免產(chǎn)生火花或容器爆裂造成事故。不準穿帶釘子的鞋進(jìn)入易燃易爆車(chē)間,特別危險的防爆工房?jì)?,地面應采用不發(fā)生火花的軟質(zhì)材料鋪設。
3、其他用火
高溫表面要防止易燃物料與高溫的設備、管道表面相接觸??扇嘉锏呐欧趴趹h離高溫表面,高溫表面要有隔熱保溫措施。不能在高溫管道和設備上烘烤衣服及其他可燃物件。油抹布、油棉紗等易自燃引起火災,應裝人金屬桶、箱內,放置在安全地點(diǎn)并及時(shí)處理。吸煙易引起火災,煙頭的溫度可達800,C,而且往往可以隱藏很長(cháng)時(shí)間。因此,要加強這方面的宣傳教育和防火管理,禁止在有火災爆炸危險的廠(chǎng)房和倉庫內吸煙。
4、電器火花
電火花是引起可燃氣體、可燃蒸氣和可燃粉塵與空氣爆炸混合物燃燒爆炸的重要著(zhù)火源。在具有爆炸、易燃危險的場(chǎng)所,如果電氣設備不符合防爆規程的要求,則電氣設備所產(chǎn)生的火花、電弧和危險溫度就可能導致火災爆炸事故的發(fā)生。
(二)控制危險物料
1、按物料的物化特性采取措施
在生產(chǎn)過(guò)程中,必須了解各種物質(zhì)的物質(zhì)化學(xué)性質(zhì),根據不同的性質(zhì),采取相應的防火防爆和防止火災擴大蔓延的措施。
對于物質(zhì)本身具有自燃能力的油脂、遇空氣能自燃的物質(zhì)、遇水燃燒爆炸的物質(zhì)等,應采取隔絕空氣,防水防潮或采取通風(fēng)、散熱、降溫等措施,以防止物質(zhì)自燃和發(fā)生爆炸。
易燃、可燃氣體和液體蒸氣要根據它們與空氣的相對密度,采用相應的排污方法,根據物質(zhì)的沸點(diǎn)、飽和蒸氣壓力,應考慮容器的耐壓強度、貯存溫度、保溫降溫措施等。
液體具有流動(dòng)性,因此要考慮到容器破裂后液體流散和火災蔓延的問(wèn)題,不溶于水的燃燒液體由于能浮于水面燃燒,要防止火災隨水流由高處向低處蔓延,為此應設置必要的防護堤。
2,系統密閉及負壓操作
為了防止、蒸氣和可燃性粉塵與空氣構成爆炸性混合物,應該使設備密閉,對于在負壓下生產(chǎn)和設備,應防止空氣吸人。為了保證設備的密閉性,對危險物系統應盡量少用法蘭連接,但要保證安裝維修的方便。輸送危險氣體、液體的管道應采用無(wú)縫管。
負壓操作可以防止系統中的有毒或爆炸氣體向器外逸散。但在負壓操作下,要防止設備密閉性差,特別是在打開(kāi)閥門(mén)時(shí),外界空氣通過(guò)孔隙進(jìn)入系統。
3、通風(fēng)置換
采用通風(fēng)措施時(shí),應當注意生產(chǎn)廠(chǎng)房?jì)鹊目諝?,如含有易燃易爆氣體則不應循環(huán)使用。在有可燃氣體的室內,排風(fēng)設備和送風(fēng)設備應有獨立分開(kāi)的通風(fēng)機室,如通風(fēng)機室設在廠(chǎng)房?jì)?,應有隔絕措施。排除或輸送溫度超過(guò)800C的空氣與其他氣體的通風(fēng)設備,應用非燃燒材料制成。排除有燃燒爆炸危險粉塵的排風(fēng)系統,應采用不產(chǎn)生火花的除塵器。當粉塵與水接觸能生成爆炸氣體時(shí),不應采用濕式除塵系統。
4、惰性介質(zhì)保護
化工生產(chǎn)中常用的惰性氣體有氮、二氧化碳、水蒸氣及煙道氣。惰性氣體作為保護性氣體常用于以下幾個(gè)方面:
(1)易燃固體物質(zhì)的粉碎、篩選處理及其粉末輸送時(shí),采用惰性氣體進(jìn)行覆蓋保護。
(2)處理可燃易爆的物料系統,在時(shí)料前用惰性氣體進(jìn)行置換,以排除系統中原有的空氣,防止形成爆炸性混合物。
(3)將惰性氣體通過(guò)管道與有火災爆炸危險的設備、貯槽等連接起來(lái),作為萬(wàn)一在發(fā)生危險時(shí)備用。
(4)易燃液體利用惰性氣體進(jìn)行充壓輸送。
(5)在有爆炸性危險的生產(chǎn)場(chǎng)所,引起火花危險的電器、儀表等采用充氮正壓保護。
(6)在易燃易爆系統需要動(dòng)火檢修時(shí),用惰性氣體進(jìn)行吹掃和置換。
(7)發(fā)生跑料事故時(shí),用惰性氣體沖淡,在發(fā)生火災時(shí),用惰性氣體進(jìn)行
滅火。
(三)控制工藝參數
在生產(chǎn)過(guò)程中,正確控制各種工藝參數,防止超溫、超壓和物料跑損是防止火災和爆炸的根本措施。
1、溫度控制
不同的化學(xué)反應都有其自己zui適宜的反應溫度,正確控制反應溫度不但對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗有重要的意義,而且也是防火防爆所必須的。
2、投料控制
(1)投料速度
對于放熱反應,加料速度不能超過(guò)設備的傳熱能力,否則將會(huì )引起溫度猛升發(fā)生副反應而引起物料的分解。加料速度如果突然減少,溫度降低,反應物 不能*作用而積聚,升溫后反應加劇進(jìn)行,溫度及壓力都可能突然升高或造 成事故。
(2)投料配比
反應物料的配比要嚴格控制,為此反應物料的濃度、含量、流量都要準確的分析和計量。
(3)投料順序
化工生產(chǎn)中,必須按照一定的順序進(jìn)行投料,否則有可能發(fā)生爆炸。為了防止誤操作顛倒投料順序,可將進(jìn)料閥門(mén)進(jìn)行互相聯(lián)鎖。
(4)控制原料純度
有許多化學(xué)反應,往往由于反應物料中的雜質(zhì)而造成副反應或過(guò)反應,以致造成火災爆炸。因此生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品及成品應有嚴格的質(zhì)量檢驗制度,保證原料純度。
3、防止跑、冒、滴、漏
生產(chǎn)過(guò)程中,跑、冒、滴、漏往往導致易爆介質(zhì)在生產(chǎn)場(chǎng)所的擴散,是化工企業(yè)發(fā)生火災爆炸事故的重要的原因之一。發(fā)生跑、冒、滴、漏一般有以下幾種情況:
(1)操作不精心或誤操作,例如收料過(guò)程中槽滿(mǎn)跑料。分離器液體控制不穩,開(kāi)錯排污閥等。
(2)設備管線(xiàn)和機泵的結合面不密封而泄漏。
為了確保安全生產(chǎn),杜絕跑、冒、滴、漏,必須加強操作人員和維修人員的責任感和技術(shù)培訓,穩定工藝操作,提高設備完好率,降低泄漏率。為了防止誤操作,對比較重要的各種管線(xiàn)涂以不同顏色以便區別,對重要的閥門(mén)采取掛牌、加鎖等措施。不同管道上的閥門(mén)應相隔一定的間距。
4、緊急停車(chē)處理
當發(fā)生停電、停氣、停水的緊急情況時(shí),裝置就要進(jìn)行緊急停車(chē)處理,比時(shí)若處理不當,就可以造成事故。
(1)停電
為防止因突然停電而發(fā)生事故,比較重要的反應設備一般都應具備雙電原、聯(lián)鎖自投裝置。如果電路發(fā)生故障,聯(lián)鎖未合,則裝置全部無(wú)電,此時(shí)要及時(shí)匯報和,查明停電原因。
(2)停水
停水時(shí)要注意水壓和各部位的溫度變化,可以采取減量的措施維持生產(chǎn)。如果水壓降為零,應立即停止進(jìn)料,注意所有采用水來(lái)降溫的設備不要超溫超壓。
(3)停汽
停汽后加熱裝置溫度下降,汽動(dòng)設備停運,一些在常溫下呈固態(tài)而在操作溫度下呈液態(tài)的物料,應根據溫度變化進(jìn)行妥善處理,防止因凍結堵塞管道。此外,應及時(shí)關(guān)閉蒸氣與物料系統相連通的閥門(mén),以防物料倒流至蒸氣管線(xiàn)系統。
(4)停氣
當氣流壓力回零時(shí),所有氣動(dòng)儀表和閥門(mén)都不能動(dòng)作,這時(shí)流量、壓力、液面等應根據一次儀表或實(shí)際情況來(lái)分析判斷。
(四)采用自動(dòng)控制和安全保護裝置
1、工藝參數的自動(dòng)調節
(1)溫度自動(dòng)調節
(2)壓力自動(dòng)調節
(3)流量和液位自動(dòng)調節
2、程序控制
程序控制就是采用自動(dòng)化工具,按工藝要求,以一定的時(shí)間間隔對執行系統作周期性自動(dòng)切換的控制系統。程序控制系統主要是由程序控制器按一定的時(shí)間間隔發(fā)出的信號,使執行機構動(dòng)作。
3、信號裝置、保護裝置、安全聯(lián)鎖
(1)信號裝置
安裝信號報警裝置可以在出現危險狀況時(shí)警告操作者便于及時(shí)采取措施消除隱患。發(fā)出的信號一般有聲、光等。它們通常都和測量?jì)x表相,當溫度、壓力、液位等超過(guò)控制指標時(shí),報警系統就會(huì )發(fā)生信號。
(2)保護裝置
保護裝置在發(fā)生危險時(shí),能自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作,消除不正常狀況。
(3)安全聯(lián)鎖
所謂聯(lián)鎖就是利用機械或電氣控制依次接通各個(gè)儀器設備,并使之彼此發(fā)生,以達到安全生產(chǎn)的目的。
(五)限制火災和爆炸的擴散
1、隔離、露天布置
在生產(chǎn)過(guò)程中,對某些危險性較大的設備和裝置應采用分區隔離、露天安裝和遠距離操縱的方法。
(1)分區隔離
在總體設計時(shí),應合理安排工廠(chǎng)布局,裝置與裝置、裝置與貯槽倉庫以及生產(chǎn)區和生活區之間劃出一定的安全距離。
(2)露天布置
為了便于有害氣體的散發(fā),減少因設備泄漏造成在廠(chǎng)房中積聚的 危險性,宜將化工設備和裝置放置在露天和半露天。
(3)遠距離操縱
對某些裝在工作人員難以接近或要求迅速啟閉否則將有發(fā)生事故可能的 閥門(mén),對于輻射熱高的設備等可采用遠距離操縱。
2、安全阻火裝置
阻火設備包括安全液封、阻火器和止回閥等,其作用是防止外部火焰進(jìn)人有燃燒爆炸危險的設備、管道、容器,或阻止火焰在設備和管道間的擴展。
(六)采用防爆電氣設備
防爆型電氣設備是按其結構和防爆性能的不同來(lái)分類(lèi)的。應根據環(huán)境特點(diǎn)選用適當型式的電氣設備。
1、通用要求
(1)類(lèi)型和標志
防爆電氣設備的類(lèi)型、級別、組別在外殼上應有明顯的標志。舊類(lèi)型的標志前“K”表示煤礦用防爆電氣設備。新類(lèi)型的標志有“E”者為工廠(chǎng)用防爆電設備,有"I”者為煤礦用防爆電氣設備。
(2)zui高表面溫度
隔爆型電氣設備zui高表面溫度指外殼表面溫度,其他各型設備指與爆炸性混合物接觸表面的溫度。
I類(lèi)設備表面可能堆積粉塵時(shí),zui高表面溫度為+1500C,采取措施能防止堆積粉塵時(shí)為+4500C。
B類(lèi)設備zui高表面溫度不得超過(guò)有關(guān)規定。極限溫升是對環(huán)境溫度+400C而言的。有過(guò)負荷可能的設備指電動(dòng)機和電力變壓器。
在有粉塵或纖維爆炸性混合物的場(chǎng)所內,電氣設備外殼溫度一般不應超過(guò)1250C。如不能保證這一要求,亦必須比混合物自燃點(diǎn)低750C或低于自燃點(diǎn)的2/3。
(3)環(huán)境溫度
電氣設備運行環(huán)境溫度一般為一201C -+40'C。若環(huán)境溫度范圍不同,須在銘牌上標明,并以zui高環(huán)境溫度為基礎計算電氣設備的zui高表面溫度。
(4)閉鎖
電氣設備上凡能從外部拆卸的緊固件,如開(kāi)關(guān)箱蓋、觀(guān)察窗、機座、測量孔蓋、放油閥或排油螺絲等,均必須有閉鎖結構。其目的是防止非專(zhuān)職人員拆開(kāi)這些保持防爆性能所必須的螺栓等緊固件。閉鎖結構必須是使用旋具、扳手、鉗子等一般工具不能松開(kāi)或難以松開(kāi)的緊固裝置。
(5)外部連接
進(jìn)線(xiàn)裝置必須有防松和防止拉脫的措施,并有彈性密封墊或其他密封措施。且接線(xiàn)盒的電氣間隙、漏電距離均應符合要求。接地端子應有接地標志,保持連續可靠,并有防松、防銹措施。
2、各類(lèi)設備防爆要求
(1)增安型
指在正常運行條件下會(huì )產(chǎn)生電弧、火花,或可能點(diǎn)燃爆炸性混合物的高溫的設備結構上,采取措施提高安全程度,以避免在正常和認可的過(guò)載條件下出現上述現象的電氣設備。其絕緣帶電部分的外殼防護應符合 IP44,其裸露帶電部件的外殼防護應符合IP54。引人電纜或導線(xiàn)的連接件應保證與電纜或導線(xiàn)連接牢固、接線(xiàn)方便,同時(shí)還須防止電纜或導線(xiàn)松動(dòng)、自行脫落、扭轉,并能保持良好的接點(diǎn)壓力。
(2)隔爆型
指把可能引燃爆炸性混合物的部件封閉在堅固的外殼內,該外殼能承受內部發(fā)生爆炸的爆炸壓力并能阻止通過(guò)其上孔縫向外部傳爆的電氣設備,隔爆型設備的外殼用鋼板、鑄鋼、鋁合金、灰鑄鐵等材料制成。
隔爆型電氣設備可經(jīng)隔爆型接線(xiàn)盒(或插銷(xiāo)座)接線(xiàn)亦可直接接線(xiàn)。連接處應有防止拉力損壞接線(xiàn)端子的設施。連接裝置的結合面應有足夠的長(cháng)度。如果電纜封入主外殼內,則外殼外的長(cháng)度不得小于3m.
(3)充油型
指全部或某些帶電部件浸沒(méi)在絕緣油里,使之不能引燃油面以上或外殼周?chē)ㄐ曰旌衔锏碾姎庠O備。充油型電氣設備外殼上應有排氣孔,孔內不得有雜物;油量必須足夠,zui低油面以下深度不得小于25mm,油面指示必須清晰;油質(zhì)必須良好;油面溫度TI-T4組不得超過(guò)1000C,T5組不得超過(guò)80'C,T6組不得超過(guò)70'C。充油型設備應水平安裝,其傾斜度不得超過(guò)50;運行中不得移動(dòng),機械連接不得松動(dòng)。
(4)正壓型
指具有保護外殼、殼內充有保護氣體,其壓力保持高于外部爆炸性混合物氣體的壓力,以防止外部爆炸性混合物進(jìn)入殼內的電氣設備。按其充氣結構分為通風(fēng)、充氣、氣密等三種形式,保護氣體可以是空氣、氮氣或其他非可燃性氣體。外殼防護等級不得低于IP44。其外殼內不得有影響安全的通風(fēng)死角。正常時(shí),其出風(fēng)口處風(fēng)壓或充分氣壓均不得低于0. 2kPa;當壓力低于0.1KPa或壓 力zui小處的壓力低于0 .05kPa時(shí),必須發(fā)出報警信號或切斷電源。
這種設備應有聯(lián)鎖裝置,保護運行前先通風(fēng),充氣的總量zui少不得小于設備氣體容積的5倍。運行前通風(fēng)時(shí)間(s)可按下式計算:
t二K(V+a)/Q
式中K一容積倍數,K)5
V一設備氣體容積(m,)
a一管道氣體容積(m,)
Q一氣體流量(m3/s)。
(5)本質(zhì)安全型
在規定試驗條件下,正常工作或規定的故障狀態(tài)下產(chǎn)生的電火花的熱效應均不能點(diǎn)燃規定的爆炸性混合物的電路,稱(chēng)為本質(zhì)安全電路,本質(zhì)安全電路的電氣設備稱(chēng)為本質(zhì)安全型防爆電氣設備。
本質(zhì)安全電路應有安全柵。安全柵是由限流元件(金屬膜電阻、非線(xiàn)性阻件等)、限壓元件(二極管、齊納二極管等)和特殊保護元件(快速熔斷器等)組成,電路中晶體管均需雙重化。本質(zhì)安全電路端子與非本質(zhì)安全電路端之間的距離不得小于50mm。本質(zhì)安全電路的電源變壓器的次級電路,必須與初級電路之間保持良好的電氣隔離。
(6)充砂型
指外殼內充填細粒材料,使得在規定條件下,外殼內產(chǎn)生的電弧、火焰、殼壁及顆粒材料危險溫度不能點(diǎn)燃外部爆炸性混合物的電氣設備。其外殼應有足夠的機械強度,防護等級不低于IP440細粒填充材料應填滿(mǎn)外殼內所有空隙;顆粒直徑為0 .25一1 .6mm。填充時(shí),細粒材料含水量不得超過(guò)0 .1%。
(7)無(wú)火花型
指正常運行條件下不產(chǎn)生電弧、火花,也不產(chǎn)生能引燃周?chē)ㄐ曰旌衔锉砻鏈囟然蜃茻狳c(diǎn)的防爆型電氣設備。