一,火灾爆炸局限化概述
在化工生产中,火灾爆炸事故一旦发生,就必须采取局限化措施,限制事故的蔓延和扩散,把损失降低到最低限度.多数火灾爆炸事故,伤害和损失的很大一部分不是在事故的初阶段,而是在事故的蔓延和扩散中造成的.目前许多大的化工企业把防灾的重点,普遍放在火灾爆炸发生并转而使事故扩大的危险性上.
火灾爆炸的局限化措施,在建厂初期设计阶段就应该考虑到.对于工艺装置的布局,建筑结构以及防火区域的划分,不仅要有利于工艺要求和运行管理,而且要有利于预防火灾和爆炸,把事故局限在有限的范围内.
二,安全装置和局限化设施
1.安全装置
一般安全装置有成分控制装置,温度控制装置和火源切断装置.异常抑制装置则包括防止火焰传播的装置,如冷却器,安全罩,填充环,阻火器,隔离设施等;控制聚合或分解的装置,主要用于添加反应抑制剂,提供冷却作用等;预防着火的装置,如蒸汽幕,惰性气体幕,水幕等.
2.局限化设施
局限化设施包括泄压,截流,应急设施和防护设施等.
高压泄压设施有安全阀,回流阀,泄料阀,放空阀等;低压泄压设施有密封装置,排气装置,吸收装置,安全板等.
截流设施则有紧急截断阀,防止过流阀,逆止阀等.
应急设施有紧急切断电源,紧急停车,紧急断流,紧急分流,紧急排放,紧急冷却,紧急通入情性气体,紧急加入反应抑制剂的装置和设施等.
防护设施有防油堤,燃烧池,隔断墙,防火墙,防爆墙等.
避难设施则有电话,警笛,扩音器等信号装置,指示撤离方向的标志以及安全通道,安全梯等.
3.阻火防爆设施
阻火设备包括安全液封,阻火器和单向阀等,其作用是防止外部火焰窜入有燃烧爆炸危险的设备,容器和管道,或阻止火焰在设备和管道间蔓延和扩散.各种气体发生器或气柜多用液封阻火.高热设备,燃烧室和高温反应器与输送易燃蒸气或气体的管道之间,以及易燃液体或气体的容器和设备的排气管中,多用阻火器阻火.对于只允许流体单向流动,防止高压窜入低压以及防止回火的情形,应采用单向阀.为了防止火焰沿通风管道或生产管道蔓延,宜采用阻火闸门.
防爆泄压设施,包括安全阀,爆破片,防爆门和放空管等.安全阀主要用于防止物理性爆炸;爆破片主要用于防止化学爆炸;防爆门,防爆球阀主要用在加热炉上,放空阀用来紧急排泄有超温,超压,爆聚和分解爆炸的物料.有些化学反应设备,除有紧急放空管外,还设置安全阀,爆破片,事故槽等几种中的一种或多种设施.
三,火灾爆炸局限化布局和措施
1.局限化工厂布局
对于危险性较大的化工装置,应采取隔离安装和远距离操纵等措施.在厂区总体设计时,应慎重考虑危险车间的位置,与其他车间或装置保持一定的间距.应充分估计到相邻车间,构筑物的相互影响,采用相应的建筑材料和结构形式等.例如合成氨生产中,合成车间压缩岗位的设置,焦化,炼焦,副产品回收车间的定位和间隔,都应该统筹考虑.再如染料厂的原料库,生产车间,高压加氢装置的间隔,工艺装置区,管理区和生活区的划分,都必须合理布局.
对于同一车间的各个工段,应视其生产性质和危险程度适当隔离;各种原料,半成品,成品的存放,应按其性质,贮量不同分隔处理;对个别有危险的过程,应采取隔离操作和设置防护屏的方法;操作人员和生产设备也应适当隔离.
为了便于易燃有害气体的扩散,减少因设备泄漏造成的易燃气体积聚的危险性,这类装置或设备应尽可能露天或半露天设置.如石化企业的大多数设备都是露天安装的.对于露天安装的设备,应考虑气象条件对设备,工艺参数,操作人员健康的影响,并应有合理的夜间照明.
对于大多数连续生产的过程,主要是根据反应进程调节各种阀门.对于有些操作人员难以接近,启闭比较吃力或需要迅速启闭的阀门,应该设置远距离操纵.对于多数过程和设备,都提倡操作室隔离操作.人员与危险工作环境隔离,可以消除人为误差,并提高工作效率.
2.防爆泄压措施
可燃蒸气,气体或粉尘与空气形成的爆炸性混合物,其爆炸最高压力可达0.4~1.1MPa,而0.3m厚的砖墙只能耐受0.002MPa的压力.建造能够耐受这样高压力的厂房和库房是不现实的.通常在具有爆炸危险的厂房设置轻质板的屋顶,外墙或泄压窗,发生爆炸时这些薄弱部位首先遭受爆破,卸掉爆炸压力,从而使承重结构免遭倒塌破坏.
3.阻止火灾爆炸扩大化的措施
对于贮存可燃或易燃液体的罐,槽,为防止火灾发生后危险液体流出,使灾害扩大,应在其周围筑起防油堤,缩小燃烧面积.
为了避免爆炸灾害的扩大,在有爆炸危险和无爆炸危险的装置间,以及具有较大爆炸危险的设备周围,要设置防爆墙,壁障等,阻止爆炸飞散物,火焰和冲击波的袭击.
防爆墙一般为钢筋混凝土墙,钢筋交错的地方应捆扎牢固.墙厚通常为0.3~0.4m,加厚的墙脚埋入地下的深度应大于1m.防爆墙应能承受一定的冲击压力.
四,可燃物泄漏的预防措施
工艺过程中排污或取样时的误操作;泵压盖或密封发生故障;设备腐蚀或结合处损坏;装置准备维修或维修后试运转时出现故障;机械损坏或材料缺陷等.都可能造或可燃物的大量泄漏.大量可燃物的泄漏对化工安全威胁极大,许多重大事故都是从泄漏开始的.
泄漏可以分为从设备向大气泄漏,设备内部泄漏以及由设备外部吸入三种类型.按照压力划分则有高压喷出,常压流出和真空吸入.
防止泄漏应根据泄漏的类型,泄漏压力和泄漏时间选择适当的方法.在装置设计和安装时,应该同时着手防止泄漏方案的设计;在装置运行和维护时,应该实行操作检查的预防措施;在紧急情况下,要有制止突然泄漏的应急措施.
为了防止可燃物大量泄漏引起燃烧爆炸事故,必须设置完善的检测报警系统,并尽可能与生产调节系统和处理装置联锁,尽量减少损失.装置区应设置可燃气体检测仪,一旦物料泄漏,立即报警.在紧急情况下,中央控制室可以自动实行停车处理,开动灭火喷水器,把蒸气冷凝,液态烃用事故处理槽回收,并施加惰性介质保护.大量喷水系统可以在起火装置周围和内部布成水幕,冷却有机介质,同时防止泄漏到其他装置中.自动洒水系统可以由火焰或温度引发动作;也可以采用蒸汽幕进行灭火.
