一,火災爆炸局限化概述
在化工生產中,火災爆炸事故一旦發(fā)生,就必須采取局限化措施,限制事故的蔓延和擴散,把損失降低到最低限度.多數火災爆炸事故,傷害和損失的很大一部分不是在事故的初階段,而是在事故的蔓延和擴散中造成的.目前許多大的化工企業(yè)把防災的重點,普遍放在火災爆炸發(fā)生并轉而使事故擴大的危險性上.
火災爆炸的局限化措施,在建廠初期設計階段就應該考慮到.對于工藝裝置的布局,建筑結構以及防火區(qū)域的劃分,不僅要有利于工藝要求和運行管理,而且要有利于預防火災和爆炸,把事故局限在有限的范圍內.
二,安全裝置和局限化設施
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,隔離設施等;控制聚合或分解的裝置,主要用于添加反應抑制劑,提供冷卻作用等;預防著火的裝置,如蒸汽幕,惰性氣體幕,水幕等.
2.局限化設施
局限化設施包括泄壓,截流,應急設施和防護設施等.
高壓泄壓設施有安全閥,回流閥,泄料閥,放空閥等;低壓泄壓設施有密封裝置,排氣裝置,吸收裝置,安全板等.
截流設施則有緊急截斷閥,防止過流閥,逆止閥等.
應急設施有緊急切斷電源,緊急停車,緊急斷流,緊急分流,緊急排放,緊急冷卻,緊急通入情性氣體,緊急加入反應抑制劑的裝置和設施等.
防護設施有防油堤,燃燒池,隔斷墻,防火墻,防爆墻等.
避難設施則有電話,警笛,擴音器等信號裝置,指示撤離方向的標志以及安全通道,安全梯等.
3.阻火防爆設施
阻火設備包括安全液封,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的設備,容器和管道,或阻止火焰在設備和管道間蔓延和擴散.各種氣體發(fā)生器或氣柜多用液封阻火.高熱設備,燃燒室和高溫反應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備的排氣管中,多用阻火器阻火.對于只允許流體單向流動,防止高壓竄入低壓以及防止回火的情形,應采用單向閥.為了防止火焰沿通風管道或生產管道蔓延,宜采用阻火閘門.
防爆泄壓設施,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.有些化學反應設備,除有緊急放空管外,還設置安全閥,爆破片,事故槽等幾種中的一種或多種設施.
三,火災爆炸局限化布局和措施
1.局限化工廠布局
對于危險性較大的化工裝置,應采取隔離安裝和遠距離操縱等措施.在廠區(qū)總體設計時,應慎重考慮危險車間的位置,與其他車間或裝置保持一定的間距.應充分估計到相鄰車間,構筑物的相互影響,采用相應的建筑材料和結構形式等.例如合成氨生產中,合成車間壓縮崗位的設置,焦化,煉焦,副產品回收車間的定位和間隔,都應該統(tǒng)籌考慮.再如染料廠的原料庫,生產車間,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工段,應視其生產性質和危險程度適當隔離;各種原料,半成品,成品的存放,應按其性質,貯量不同分隔處理;對個別有危險的過程,應采取隔離操作和設置防護屏的方法;操作人員和生產設備也應適當隔離.
為了便于易燃有害氣體的擴散,減少因設備泄漏造成的易燃氣體積聚的危險性,這類裝置或設備應盡可能露天或半露天設置.如石化企業(yè)的大多數設備都是露天安裝的.對于露天安裝的設備,應考慮氣象條件對設備,工藝參數,操作人員健康的影響,并應有合理的夜間照明.
對于大多數連續(xù)生產的過程,主要是根據反應進程調節(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,應該設置遠距離操縱.對于多數過程和設備,都提倡操作室隔離操作.人員與危險工作環(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實的.通常在具有爆炸危險的廠房設置輕質板的屋頂,外墻或泄壓窗,發(fā)生爆炸時這些薄弱部位首先遭受爆破,卸掉爆炸壓力,從而使承重結構免遭倒塌破壞.
3.阻止火災爆炸擴大化的措施
對于貯存可燃或易燃液體的罐,槽,為防止火災發(fā)生后危險液體流出,使災害擴大,應在其周圍筑起防油堤,縮小燃燒面積.
為了避免爆炸災害的擴大,在有爆炸危險和無爆炸危險的裝置間,以及具有較大爆炸危險的設備周圍,要設置防爆墻,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,鋼筋交錯的地方應捆扎牢固.墻厚通常為0.3~0.4m,加厚的墻腳埋入地下的深度應大于1m.防爆墻應能承受一定的沖擊壓力.
四,可燃物泄漏的預防措施
工藝過程中排污或取樣時的誤操作;泵壓蓋或密封發(fā)生故障;設備腐蝕或結合處損壞;裝置準備維修或維修后試運轉時出現故障;機械損壞或材料缺陷等.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.
泄漏可以分為從設備向大氣泄漏,設備內部泄漏以及由設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.
防止泄漏應根據泄漏的類型,泄漏壓力和泄漏時間選擇適當的方法.在裝置設計和安裝時,應該同時著手防止泄漏方案的設計;在裝置運行和維護時,應該實行操作檢查的預防措施;在緊急情況下,要有制止突然泄漏的應急措施.
為了防止可燃物大量泄漏引起燃燒爆炸事故,必須設置完善的檢測報警系統(tǒng),并盡可能與生產調節(jié)系統(tǒng)和處理裝置聯(lián)鎖,盡量減少損失.裝置區(qū)應設置可燃氣體檢測儀,一旦物料泄漏,立即報警.在緊急情況下,中央控制室可以自動實行停車處理,開動滅火噴水器,把蒸氣冷凝,液態(tài)烴用事故處理槽回收,并施加惰性介質保護.大量噴水系統(tǒng)可以在起火裝置周圍和內部布成水幕,冷卻有機介質,同時防止泄漏到其他裝置中.自動灑水系統(tǒng)可以由火焰或溫度引發(fā)動作;也可以采用蒸汽幕進行滅火.
