3.10動火時火源竄出,氣體著火的處理處,壓力不大,可用蒸汽直接撲滅?;饎荽髸r,可停車,切斷氣源,卸壓(不能太猛,避免形成負壓回火),然后用蒸汽撲滅。
4.化學爆炸事故
4.1生產過程中爆炸
生產過程中常見的爆炸事故大致有以下幾種:
4.1.1因跑、冒、滴、漏等原因泄漏的可燃氣體遇著火源(常見的有電火花,儀表接觸不良、高溫等),引起空間爆炸(或爆鳴)后著火。
4.1.2氧含量超指標而造成的爆炸。原因多數(shù)出自于造氣工段,如:①因操作不當造氣爐炭層出現(xiàn)風洞,或炭層過低,或爐子熄火等;②設備故障,如閥門錯位,閥芯脫落,內漏等。
由氧含量超標引起的爆炸事故,經??赡茉陟o電除焦油器、飽和熱水塔、壓縮機油分等設備中發(fā)生。
4.1.3系統(tǒng)呈負壓而造成的爆炸事故
①因氣柜抽癟或氣柜出口管水封住,造成羅茨風機抽負。
②因系統(tǒng)大減量不當,壓縮報警及聯(lián)鎖失效,造成H8機一段進口(脫硫來)或三段進口(碳化來)抽負。
③造氣洗氣塔排污過猛,引起洗氣塔吸負。
④卸壓、放空過猛或或系統(tǒng)竄氣。
常見有高壓放空、卸壓過猛,引起放空管爆鳴后著火;碳化回收塔中排稀氨水不慎,碳化氣竄入稀氨水槽中而發(fā)生空間爆炸,繼而稀氨水管口著火。
⑤金屬物體敲擊設備或管道
常見有變換氣碳化罐下球時,因使用金屬物體敲擊下料口,而造成球罐內爆炸。
⑥動力設備運行中的故障,如破裂等造成爆炸著火。
4.2停車檢修時的爆炸
4.2.1設備或管道內具有易燃易爆介質,未經置換或徹底置換,打開人孔或手孔后,空氣因對流竄入設備或管道內,混合至爆炸極限,遇著火源發(fā)生爆炸。其著火源(最小著火能量)可來自①金屬物敲擊設備或管道。例如,清洗造氣洗氣塔,碳化清洗塔時用金屬物敲擊時會發(fā)生爆鳴等;②物質自燃氧化熱。例如:脫硫塔打開人孔后,因塔板上存在硫化鐵等自燃物質,遇空氣后后迅速氧化發(fā)熱而自燃。
4.2.2設備或管道排水過猛,系統(tǒng)“吸負”,吸入空氣,又因氣流速度過快引起靜電火花而引燃引爆。
4.2.3變換、合成工段因檢修不當,如換閥門,或放空閥和導淋未關緊等原因,空氣竄入催化劑層,致使催化劑溫度猛升,造成燒結或引起悶炸的后果。
4.3系統(tǒng)開停車時爆炸
4.3.1系統(tǒng)原始開車置換時的爆炸
①用成份不合格(例如CO+H2大于7%,O2大于2%)的惰性氣體置換氣柜時,發(fā)生氣柜爆炸。
②用前工段生產介質置換后工段時,應先對系統(tǒng)進行置換,分析合格后(O2小于0.5%),才能開啟動力設備和電加熱器等,否則將發(fā)生設備管道爆炸。
4.3.2系統(tǒng)局部開車時的爆炸
系統(tǒng)的局部開車,是指生產系統(tǒng)一些工段處于化工開車狀態(tài),另一些工段處于空氣試壓、吹凈或催化劑升溫等開車準備階段,或前工段處于開車狀態(tài),后工段還在動火、搶修。
系統(tǒng)局部開車時,由于生產介質與空氣、開車與試車、動火與搶修等,在空間或時間上的交叉進行,因而,只要稍有疏忽,就會導致易燃易爆介質與空氣直接接觸、而發(fā)生化學爆炸,甚至聯(lián)鎖爆炸,釀成災難性的系統(tǒng)化學爆炸。
4.3.3設備試壓試車時的爆炸
①采用空氣對設備試壓試車時的爆炸
對一些設備停車檢修時,設備未經熱洗或熱洗不徹底,熱洗后未用清水置換合格,故在設備內壁或填料上仍殘留有易燃易爆的固液相介質,如油污、硫化物、乙炔亞銅、碳銨結晶等等。此時,若用空氣作為介質對該設備進行試壓或試車時,氧氣很易與殘留的易燃易爆介質發(fā)生激烈的氧化放熱反應,引起爆炸。
最常見的有:銅塔在空氣試壓時發(fā)生塔壁發(fā)燙的現(xiàn)象,甚至發(fā)生爆炸事故。壓縮機在空氣試壓或試車中,發(fā)生油分發(fā)燙現(xiàn)象或發(fā)生水冷排管、油分爆炸事故。
②采用生產介質對設備試壓試車時的爆炸
見系統(tǒng)原始開車置換時的爆炸(4.3.1)
總之,對在役設備進行空氣試車或試壓時一定要慎重。當采用空氣試車、試壓時,對該設備及壓縮機各段油分都要進行徹底的熱洗和清洗置換工作,不允許有易燃易爆介質的固液相殘留物在設備或填料中。在氮肥生產中,空氣的比重、密度比生產介質大得多,因而,用空氣試壓試車及空氣吹凈時,控制壓力不宜太高,單機試車時間也不宜太長。
另外,在生產中要注意控制壓縮機的氣體出口溫度在潤滑油的閃點溫度以下,并防止?jié)櫥蜌饣煽扇夹哉羝蚍e炭,以防在空氣試壓和試車過程中,與空氣形成爆炸性氣體混合物,發(fā)生爆炸。
一般情況下,除新系統(tǒng)并網或啟用新設備需要空氣吹凈或試壓以外,對在役設備試車試壓時,宜采用生產介質試車試壓,較為安全。
4.3.4系統(tǒng)停車時的爆炸
停車時,一般應避免卸壓、放空過急,只要嚴格執(zhí)行停車規(guī)定,爆炸事故不會發(fā)生。但在停車后應妥善安排專人加強對液氨貯槽、造氣夾套、鍋爐液位、氣柜水封等崗位的值班檢查工作。
4.4生產中突然停電、斷水時爆炸
此類事故多發(fā)生在造氣,如:
①水夾套鍋爐長期缺水而引起物理爆炸;
②因洗氣塔的止逆水封缺水或無水,致使煤氣倒回造氣爐口、爐底或集塵器,引起爆炸;
③因造氣液壓閥失靈或錯位,煤氣倒回鼓風機或鼓風機出口總管而引起爆炸。其爆炸部位常常發(fā)生在管道的盲端,即混合氣體沒有出路的死角。
預防措施:
①夾套鍋爐在高位處時,應備有應急水箱,并存有水。
②停電時,可用手動控制使液壓閥處于安全停車狀態(tài)。
③打開造氣爐蓋,防止爐內煤氣集聚。
④鼓風機房,空氣出口管盲端,安裝防爆膜或增加排氣閥(停電時可打開此伐,使混合氣體有出口)。
4.5安全措施
4.5.1控制和消除危險因素
①設計合理,采用安全的工藝指標;
②正確操作,嚴格控制工藝指標;
③加強設備管理和動力設備檢修工作;
④提高自動化程度和使用安全保護裝置的程度;
⑤加強對危險品的管理。
4.5.2加強對火源的管理
①嚴格執(zhí)行安全動火制度;
②生產區(qū)嚴禁煙火,機動車輛進入生產區(qū),排氣管應用防罩;
③卸壓放空時,不能太猛,氣流速度應大于25m/s;
④嚴禁用鐵器敲擊內有生產介質的管道和設備,應改用銅合金制造工具,或使用木榔頭,以防撞擊產生火花。
⑤具有易燃易爆介質的生產車間應嚴格遵循防爆規(guī)定進行設計、施工、生產并按規(guī)定對照明、電氣開關、設備采用符合生產介質級別和級別要求的防爆型電器,化工開車后(包括用生產介質試壓試漏)嚴禁采用碘鎢燈照明。
⑥生產廠房或設備應按防爆要求安裝避雷裝置和設備接地工作,以防雷擊和靜電火花。
⑦車間現(xiàn)場配備有各種消防器材,做到定期更換藥劑。
4.5.3搞好停車檢修時的防爆工作
①設備或管道內未經置換和置換合格,嚴禁用鐵器敲擊除垢。
②對具有自燃物質(例如硫化物)的工段,其設備應該進行置換或熱洗,合格后方可打開設備人孔、手孔。
③當催化劑具有活性溫度時,應防止更換該工段的閥門或者誤開放空導淋閥,以免造成系統(tǒng)冷熱對流、空氣竄入。
4.5.4做好計劃停電停水工作
4.5.5小氮肥廠的安全置換法
在開車中,不可能對整個生產系統(tǒng)用惰性氣體進行置換。因此在原始開車置換中,除了特殊工段及設備(如造氣工段氣柜)需要用合格的惰性氣體置換外,后工段常常用相鄰前工段的生產介質直接置換,置換分析合格后(O2小于0.5%),才能轉入系統(tǒng)充壓或開車。
為了防止生產介質與原系統(tǒng)內空氣充分接觸、混合、碰撞而發(fā)生爆炸事故,置換必須遵循下列原則:
①排氣閥門的開啟要大于進氣閥的開啟度。排氣口可充分利用各設備導淋、排污閥、放空閥,以使氣體置換充分。
②由前向后,逐段置換。
當工段設備多,系統(tǒng)大時,可按其工藝流程,分段逐個對設備進行置換,置換合格后逐個關閉相應設備的導淋,排污閥等,最后關閉系統(tǒng)放空閥。系統(tǒng)近路及取樣管也要進行置換。為防止造成死角,對較長的總管盲端要增加開車排氣放空閥。
③先放空置換,置換合格后(O2小于0.5%)才準關放空閥,轉入生產、設備充壓、保壓或啟用電加熱器。
④動力設備的開車置換,可充分利用各近路閥、放空閥及油分排污閥,系統(tǒng)置換合格后才可啟動。
⑤系統(tǒng)置換用各導淋閥排放時,要防止煤氣中毒。
參考文獻
翁學敏,“動火知識問答”,《化工設計通迅》1983年,No1
化學工作業(yè)部勞動安全司、江蘇省石油化學工業(yè)廳,《小氮肥安全操作與事故》
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