危险化学品安全技术:化工安全沙龙漫谈(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-05-29 03:17:37

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作者:周学良 编

出版社:化学工业出版社

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危险化学品安全技术:化工安全沙龙漫谈

危险化学品安全技术:化工安全沙龙漫谈试读:

内容提要《实现危险化学品安全之梦丛书》有3册:《话说危险化学品与安全标志》、《危险化学品安全技术》、《危险化学品事故预防和应急处置》。作者将多年来在危险化学品安全培训班上的讲课内容,结合自己在危险化学品企业的工作体会,以活泼的形式、通俗的语言介绍了化工(危险化学品)企业主要负责人、安全管理人员和特种作业人员、操作工进行安全培训需要的知识。《危险化学品安全技术》从化工研究所、安全生产评价公司、化工设计院、市消防支队和危险化学品企业等单位的角度介绍了与火灾爆炸有关的安全知识、防火防爆的安全技术、火灾的各种扑救方法、化工中毒、化学灼伤、粉尘危害及预防等技术。《危险化学品安全技术》实用性、针对性强,可以作为化工(危险化学品)企业主要负责人、安全管理人员和特种作业人员、操作工进行安全培训的教材,尤其是一线工人必备的安全手册。也可供危险化学品企业从业人员学习和参考。版权页书名:危险化学品安全技术:化工安全沙龙漫谈作者:周学良编CIP号:第099861号ISBN:978-7-122-27041-2责任编辑:刘俊之出版发行:化学工业出版社(北京市东城区青年湖南街13号 100011)购书咨询:010-64518888售后服务:010-64518899网址:http://www.cip.com.cn

版权所有 违者必究编者的话化工安全沙龙漫谈危险化学品安全技术现在各地都在对危险化学品企业主要负责人、安全管理人员和特种作业人员进行法定的安全培训,通过培训考核合格再由有关部门发给培训合格证或上岗证,这些证件也是企业申领(或换发)危险化学品企业安全许可证和安全标准化达标考核时必须要提供的审查材料之一。但这些企业中有些从业人员,特别是一线工人往往缺少这方面的培训,一旦发生事故,这些一线工人又是首当其冲的受害者。出于这方面的考虑,笔者将多年来在危险化学品安全培训班上的讲课内容,结合自己在危险化学品企业的工作体会,选择其中与从业人员,尤其是一线工人关系较密切的一些内容用通俗的语言,深入浅出地将有关的安全基础知识汇编成册,供危险化学品企业从业人员学习和参考。本书在编撰过程中得到杭州杭氧化医工程有限公司楼松同志的许多帮助,在此表示感谢。本书除参考书末和书内所列资料外,也参考了其他有关书刊、规范、标准等资料,恕未一一列出,在此一并致以谢意。由于现行法规、规范、标准更新较快,加上笔者水平有限,书中恐有不当之处敬请各位读者批评指正。周学良2016年4月于杭州引 言化工安全沙龙漫谈危险化学品安全技术

省化学品安全协会按本年度的活动计划,每季度末要举办一期安全沙龙,邀请协会会员单位和其他有关单位派人参加座谈、交流、讨论各种安全生产技术问题,帮助企业排忧解难。

参加沙龙的单位有省某化工研究所、省安全生产评价公司、省化工设计院、市消防支队、省职业病防治院等单位和多家危险化学品生产、使用、经营企业。因沙龙基本上都放在化工企业里举办,因此企业也选派一些在危险化学品岗位上的从业人员参加。

本年四个季度的沙龙主题都是应企业要求安排的,第一期是讨论与火灾爆炸有关的安全知识,第二期讨论防火防爆的安全技术,第三期讨论各种火灾的扑救,第四期讨论化工中毒、化学灼伤、粉尘危害及预防技术等。出席这几次沙龙讨论的单位都从各自的专业背景出发,畅谈了各种体会,交流了资料,使与会同志受益匪浅。

为提高读者学习的兴趣,现将这四期沙龙座谈会上各位的发言和提供的资料汇总整理成册,以供更多读者能享受到这些沙龙会上的盛宴。第一章 燃烧和爆炸的基础知识第一节 燃烧三要素和两个条件

我们先通过一块木片的燃烧为例来了解燃烧的三要素。木片是可燃物,在空气中(有助燃物氧气存在)如果用打火机(产生明火)点燃,即开始燃烧。由此可知,木片的燃烧要有三个要素:可燃物、助燃物和明火。那么有了这三个要素,燃烧是否一定能持续下去呢?答案是不一定的。如要使燃烧能持续下去,还要满足两个条件:(1)可燃物和助燃物都要达到一定浓度。譬如用天然气烧饭,当天然气中甲烷浓度较低时,天然气就点不着了;又譬如某建筑物发生火灾了,消防人员用水喷洒,水碰到正在燃烧的物体会迅速汽化,水蒸气会覆盖正在燃烧的物体,当该燃烧体周边空气中氧浓度降至14%以下时,火焰也就熄灭了。说明要使物体的燃烧持续下去,还必须要确保可燃物和助燃物达到一定的浓度。(2)点火源必须要具备一定的强度。如点火源的最小点火能小于可燃物的最小点火能,它就不能引燃该物质。

今天来参加沙龙座谈会的企业里有一名电焊工,请电焊工章师傅讲一讲。

燃烧三要素和两个条件是构成物质燃烧最基本条件。第二节 爆炸的分类

按爆炸能量来源分类,爆炸分三类:物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸。1.物理性爆炸

因物理因素(如压力、温度、体积等)的变化而引起的爆炸。如充满氧气的钢瓶,放在烈日下暴晒或装卸搬运时撞击等原因,会引起瓶内压力升高,当压力超过钢瓶极限强度时,钢瓶就会发生爆炸,这类爆炸称为物理性爆炸。2.化学性爆炸

可爆物在短时间内发生化学反应,同时产生大量气体和能量所引起的爆炸。如乙醇在空气中挥发,当空气中乙醇浓度达到4.3%~19%(体积比)时,遇到火星即会发生乙醇蒸气在空气中的爆炸,这种爆炸为化学性爆炸。3.核爆炸

某些物质的原子核发生裂变反应或聚变反应时释放出巨大能量而发生的爆炸。如原子弹、氢弹的爆炸。

在工矿企业里发生的爆炸事故,基本上都属于物理性爆炸或化学性爆炸。这两种爆炸怎么区别呢?主要是看可爆物质的成分在爆炸前后是否发生变化,如氧气钢瓶爆炸,爆炸前钢瓶内装的是氧气,爆炸后释放出来的仍为氧气,其爆炸前后的物质成分未变,这就是物理性爆炸。而化学性爆炸就不一样了,如上面提到的乙醇蒸气在空气中的爆炸,爆炸前空气中存在的是乙醇蒸气成分,而爆炸后空气中乙醇蒸气已转化为二氧化碳和水蒸气了,爆炸前后成分发生了改变,这就是化学性爆炸。第三节 化学爆炸的四要素

对危险化学品企业而言,除了有物理性爆炸危险外,还多了化学性爆炸的危险。那么在什么情况下会发生化学性爆炸呢?当以下四个要素同时存在时,就会发生化学性爆炸:

① 有可爆物存在;

② 有助燃物;

③ 可爆物的浓度已达到爆炸极限;

④ 要有激发能源存在。

现在仍以乙醇蒸气在空气中的化学性爆炸为例来说明化学性爆炸的四要素。乙醇在空气中挥发后,成为乙醇蒸气,该蒸气即为可爆物;因空气中有氧,氧为助燃物;当乙醇蒸气在空气中浓度达到4.3%~19%(体积比)时,这是乙醇蒸气在空气中的爆炸极限;如遇到激发能源,如明火、高温、化学反应等,当这四个要素同时存在时,乙醇蒸气即发生化学爆炸。第二章 化工企业常见化学品的燃烧和爆炸特性第一节 常见易燃气体的燃烧和爆炸性质

常见易燃气体的燃烧和爆炸性质见表2-1。表2-1 常见易燃气体的燃烧和爆炸性质第二节 常见可燃有机物的燃烧与爆炸性质

常见可燃有机物的燃烧和爆炸性质见表2-2。表2-2 常见可燃有机物的燃烧与爆炸性质第三节 常见遇水易引发燃爆的一些物质的危险性质

可见表2-3。表2-3 常见遇水易引发燃爆的一些物质的危险性质第四节 常见遇空气易自燃物质的性质

可见表2-4。表2-4 常见遇空气易自燃物质的性质第五节 常见工业粉尘的燃爆性质

见表2-5。表2-5 常见工业粉尘的燃爆性质第六节 常见助燃气体及其性质

见表2-6。表2-6 常见助燃气体及其性质第三章 生产和储存物品的火灾危险性分类第一节 生产的火灾危险性分类

根据《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)规定,生产的火灾危险性是根据生产中所使用或产生的物质性质及其数量等因素来划分的,其火灾危险类别分为甲、乙、丙、丁、戊五类。这五类中的火灾危险程度甲>乙>丙,以此类推。与该五类火灾危险类别相对应的所使用(或产生)物质的火灾危险特征可见表3-1。表3-1 生产的火灾危险性分类

同一座厂房或厂房的任一防火分区内有不同火灾危险性生产时,厂房或防火分区内的生产火灾危险性类别应按火灾危险性较大的部分确定;当生产过程中使用或产生易燃、可燃物的量较少,不足以构成爆炸或火灾危险时,可按实际情况确定;当符合下述条件之一时,可按火灾危险性较小的部分确定:

① 火灾危险性较大的生产部分占本层或本防火分区建筑面积的比例小于5%或丁、戊类厂房内的油漆工段小于10%,且发生火灾事故时不足以蔓延至其他部位或火灾危险性较大的生产部分采取了有效的防火措施;

② 丁、戊类厂房内的油漆工段,当采用封闭喷漆工艺,封闭喷漆空间内保持负压、油漆工段设置可燃气体探测报警系统或自动抑爆系统,且油漆工段占所在防火分区建筑面积的比例不大于20%。第二节 储存物品的火灾危险性分类

储存物品的火灾危险性分类也是根据储存物品的火灾危险性和储存物品中的可燃物数量等因素来划分的。根据国标GB 50016—2014规定,其火灾危险类别分为甲、乙、丙、丁、戊五类。这五类中的火灾危险程度甲>乙>丙,以此类推。与该五类火灾危险类别相对应的储存物质火灾危险特征可见表3-2。表3-2 储存物品的火灾危险性分类

同一座仓库或仓库的任一防火分区内储存不同火灾危险性物品时,仓库或防火分区的火灾危险性应按火灾危险性最大的物品确定。

丁、戊类储存物品仓库的火灾危险性,当可燃包装重量大于物品本身重量1/4或可燃包装体积大于物品本身体积的1/2时,应按丙类确定。表3-3 液化烃、可燃液体的火灾危险性分类注:丁、戊类的火灾危险性分类仍按GB 50016—2014规定。第四章 危险化学品的防火防爆安全技术第一节 对火灾爆炸危险物进行严格控制一、根据危险物的特性来选用生产中的原辅料

在工艺允许情况下,生产中尽量不用或少用易燃易爆的物质,这是最根本的安全措施之一。如用水性涂料取代油性(用有机溶剂)涂料,避免了易燃易爆物质。或者选用火灾爆炸危险性小的物质来取代危险性大的。如对气体而言,爆炸下限小的、爆炸极限范围大的危险性就大。对液体而言,其闪点低的就比闪点高的危险性要大(如甲苯闪点为1℃,汽油闪点为-50℃,故汽油的燃爆危险性就比甲苯大),对固体而言,燃点低的就比燃点高的危险性要大。

另外,还可以根据物质的不同理化特性采取相应的安全措施。如对遇水会燃烧、爆炸的物质,遇空气会自燃的物质,应分别采取防水、防潮和隔绝空气的措施。当两种物质接触后会引起燃烧、爆炸的(如易燃液体与强氧化剂接触)则不能相互接触,也不能混存。如遇酸碱会分解,从而引发燃烧、爆炸的,要严禁与酸碱接触。对于不稳定的危险化学品,在储存时应添加稳定剂。二、对易燃易爆物质要密闭管理

因易燃易爆物往往会有可燃气体、蒸气等要挥发,一旦挥发到空气中有造成火灾爆炸的危险。如乙醇,它本身具有挥发性,一旦空气中乙醇的浓度达到4.3%~19%(体积比)时,遇到火源即发生爆炸。为此,我们对易燃易爆物质要进行密闭管理,不能任其在大气中挥发。为做好这方面工作,在生产中应采取以下措施:(1)盛装易燃易爆物的设备、设施、反应器的人孔、进出口处等不要任意敞开,也不能有泄漏点。包装易燃易爆物的容器开口处平时应关闭。(2)输送具有易燃易爆性质的气、液体管道宜用无缝钢管。(3)无缝钢管的连接方式建议采用焊接方式,尽量少用法兰连接。(4)对于有正压或负压系统的设备,在投运前必须要经过气密性试验和耐压试验合格,严禁发生泄漏。在运转过程中严格按操作规程控制好操作压力,对负压设备、管道而言,要防止有泄漏点,防止空气吸入。易燃易爆物外泄或吸入空气都会增加危险性。三、惰性气体的保护

根据燃烧三要素和化学爆炸四要素(有可爆物,助燃物,达到爆炸极限和有激发能源),如危险化学品发生火灾或爆炸,都必须要有助燃物(如氧气)存在。如在易燃易爆物的输送、化学反应、后处理等过程中,用惰性气体先将空气置换掉,这就消除了引发火灾和化学爆炸的一个要素,从而避免燃爆事故的发生。这种安全措施现已广泛应用于许多化工企业的生产中。如:(1)易燃固体粉碎、过筛、输送时,用惰性气体取代空气。(2)易燃液体在输送、混合、搅拌、反应过程中先用惰性气体置换掉空气。这里举个例子:如在一只反应釜中注入一部分苯乙烯液后,开启搅拌,反应釜顶部拟准备滴加另外反应物料时。如在夏季操作,气温较高,此时釜内空间的苯乙烯蒸气浓度会增高,有可能会达到苯乙烯的爆炸极限(1.1%~6.1%,体积比)。按化学爆炸四要素,反应釜内空气混合物已具备其中三个要素了,只要有激发能源(明火、高温或化学反应)。就会在反应釜内发生爆炸。为避免此危险,宜在反应釜注入苯乙烯后即往釜内充入惰性气体将空气置换掉,然后再开启搅拌、加入其他反应物料,在这种情况下,即使遇到激发能源,该反应釜也不会化学爆炸。因缺少“助燃物”这个要素。(3)易燃气体泄漏时,用惰性气体冲淡。(4)易燃易爆管道、设备、系统进行检修动火前,在用水等清洗置换后再用惰性气体进行置换等处理。

在化工生产中,最常用的惰性气体是氮气、二氧化碳或水蒸气等。四、系统的通风置换

这里讲的系统包括作业场所和设备、管道等。通过通风置换可以降低系统内可燃物浓度,使其降低到该可燃物在空气中的爆炸下限以下。(1)对于有火灾爆炸危险的厂房或仓库,通风方式多为自然通风。如甲类厂房宜建成敞开式或半敞开式。对于仓库,如自然通风不能满足要求时,应另增机械通风措施。通风气体不能循环利用。排气管宜伸出屋顶,并高于附近屋顶。如可燃物蒸气(或气体)密度大于空气,该通风机械宜安装在离地面约0.5米高位置,如可燃物蒸气(或气体)密度小于空气,该通风装置宜安装在天花板下约0.5米处。(2)对于有爆炸危险的粉尘,应在进入排风机前,先用恰当方式将粉尘除去。如粉尘遇水会发生爆炸反应的,则不能采用湿式除尘方式。五、系统的安全监测及联锁

这里讲的安全监测主要是指工艺参数的信号报警和火灾爆炸的前期检测。1.工艺参数的信号报警

在化工生产中一旦出现反应温度、压力、流量等工艺参数异常,通过仪表系统检测及时告知操作人员。当出现危险状态时,应通过报警装置警告,使作业人员立即采取防范措施,杜绝事故发生,这种报警装置往往是通过声、光、数字、颜色等方式来传达。2.火灾爆炸的前期检测

通过设置在厂房、仓库、室内、设备系统等处的可燃气体浓度报警仪、气体温度感应、烟气浓度测量等仪器的各种探测点(装置)将可燃气体浓度、气体温度、烟气浓度等参数传递到报警仪上,一旦超标,该报警装置即会自动发出声、光等报警信号,警告值班人员采取措施。3.安全联锁

如上述报警装置发出报警信号后,与这些报警装置相连的各种仪器、仪表立即接通有关电气系统或机械系统,使其产生相应动作:如立即关闭进料阀,打开放空阀、放料阀,打开紧急冷却水阀,开启通风,紧急降温减压或紧急停车等一系列动作,以达到安全生产的目的。第二节 对火源(热源)的控制

在燃烧和化学爆炸的几个要素中,火源(热源)是引发火灾和化学爆炸的要素之一,因此为防止火灾和爆炸,在易燃易爆作业场所和生产设备、管道系统要严格控制好火源(热源)。控制可以从以下几方面着手。一、严禁明火(1)作业人员进入易燃易爆作业场所时应严禁吸烟、使用手机、穿化纤衣服、穿铁钉鞋、作业场所的地面应按不发生火花的混凝土配方施工铺设。生产上如有加热要求,可用水蒸气、热导油、过热水等加热方式,避免使用明火加热。如生产上必须采用明火,则应按照有关防火设计规范,使其与易燃易爆场所保持一定的安全距离。(2)在易燃易爆作业场所进行检维修活动时,在未采取安全措施和作业安全审批前提下,不得进行设备、管道的焊割作业。建议将检修设备、管段拆卸至安全地点进行电、气焊等动火作业。(3)在可能有可燃气体、蒸气积存的管沟、深坑、下水道内进行动火时,必须先进行置换,并采取相应的安全措施后,经作业安全审批同意后方可进行动火作业。(4)对燃油、燃气机动车,无防爆装置的电动车均不得进入易燃易爆作业区,前者恐因排气管带出火星,后者恐会产生电气火花。二、严禁摩擦与撞击(1)运转机器的轴承缺油,或润滑不均发生高热,均会引起附着的可燃物燃烧。(2)铁制容器与铁盖紧闭时,当强力拧开,因铁质之间摩擦会产生瞬间火花。(3)当钢管被压力气体冲破,在可燃气体与管壁的强力摩擦下会发生燃烧。(4)当金属零部件跌落到带搅拌器的设备内时,因搅拌旋转时会带动该金属零部件运转,从而发生撞击火花。(5)用铁质工器具操纵阀门、考克、铁盖时,因铁质材料与铁质材料摩擦,在接触面上易产生摩擦火花。

针对以上这些情况,在生产上往往采取以下安全措施:(1)对转动轴承部分及时添油,保持良好的润滑。(2)在铁质容器与铁盖之间用不产生火花的材料作衬垫。在搬运盛装可燃气体、液体、固体的金属容器时,严禁抛掷、拖拉、滚动、互相撞击等,以免产生火花。(3)按照操作规程操作,不致发生气体超压等冲破钢管事故。(4)可在带搅拌器的设备内,加装磁力离析器,将跌落到设备内的金属零部件吸住固定。如对比较危险的固体物质(如硫磺、电石等)破碎加工时,应采用惰性气体保护。(5)使用铁质工器具,这个问题是目前不少化工企业尚存在的现象。因设备是钢制的而工人操作采用的工器具如头、扳手、加力杆等也是钢制的,钢与钢接触,在操作过程中易产生摩擦火花,怎么办?建议工人操作时用的工器具材质改为铜质、铝制,因为有色金属(铜、铝等)与黑色金属(铁、钢等)摩擦不会产生火花。如铍青铜的硬度并不亚于钢,用它们作工器具可防止摩擦火花产生。也可以在钢制工器具表面镀铜、镀铝,可起到同样的效果。(6)防火区内地面应铺设不发生火花的混凝土。三、防止电气火花的产生

在化工生产场所,有时会碰到电气火花的产生,譬如:(1)电气线路使用年久老化,外面绝缘层破损而使铜线裸露。有时因电流过载发热或设备漏电而引发电气火花。(2)在易燃易爆作业场所,未采用防爆电器。如某些甲类厂房的中控室,用的是普通日光灯、普通电扇,均为非防爆电器,有些仪表无防爆设置,有的还在用普通电插座在烧开水,这些都与甲类厂房要求相悖的,这种情况在安全检查中时有发现。四、防止静电火花的产生

化工企业的防静电,应与工艺、设备和电气等专业相互配合,综合考虑。可采取以下防止静电的措施:(1)生产过程中尽量少产生静电荷;(2)泄漏和导走电荷;(3)中和物体上积聚的静电荷;(4)屏蔽带静电的物体;(5)使物体内外表面光滑和无棱角;(6)对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危害的物体,应采取工业静电接地措施;(7)对非爆炸、火灾危险场所内的物体,如因其带静电会妨碍生产操作,影响产品质量或使人体受到静电电击时,应采取静电接地;(8)对于易产生静电的设备、管道,其接地措施尤要重视。如管道法兰之间的铜片跨接,有些企业往往是在法兰油漆好之后再用铜片跨接的,因为油漆是绝缘介质,因此其静电消除效果令人生疑,这种情况在安全检查中时有发现。

静电消除不理想会产生积聚,到一定程度后即引发火花,易引起火灾和爆炸,这些年来,因静电产生的火灾、爆炸事故还是不少的。五、防雷电火花

雷电是自然界静电放电现象,尤以夏季常见,雷电产生的火花也是引发火灾爆炸事故的原因之一,因此在易燃易爆作业场所的建构筑物或设备较高部位应设置避雷设施,万一有雷电可通过避雷装置的引下线接地消除。六、防热辐射

直接太阳光通过透镜效应会聚焦成高温光点,会点燃可燃物质,故对有燃爆危险的厂房、库房应有遮阳措施,或将窗玻璃涂上白漆或用磨砂玻璃等。七、避免接触高热物质

可燃物应远离高温物质(如一些加热装置、高温管线、机泵等),尤其是有自燃特性的危险化学品更要远避,如硝化棉、赛璐珞等,它们在较高温度下很不稳定,极易自燃,在夏天宜储存在30℃以下的库房内(要有制冷措施),即使是油布、油纸之类也不宜与高热物质接触,因在高温下易发生自燃。第三节 工艺参数的安全控制

在化工生产工艺中,常见的工艺参数是指温度、压力、流量、配料比等,严格控制好生产中的各项工艺参数,对安全生产至关重要。一、反应温度的控制

反应温度是进行化学反应的必要条件,如反应温度低了,可能化学反应不会发生,温度高了,又可能使化学反应过激,引起物料分解,各种副反应发生,还会引起冲料,设备因压力超标而爆炸等一系列安全事故。为严格控制好反应温度,生产上常采取以下措施。(1)对于放热反应而言,为使反应在规定温度下进行,常常要采用冷却措施,如反应釜设置有夹套冷却系统或内蛇管冷却系统,还有采用稀释剂回流冷却,惰性气体循环冷却或往反应物料中添加其他介质等措施。(2)要有防止搅拌中断的措施。如反应釜内搅拌器因突然停电或搅拌机械故障而使搅拌终止时,如不立即采取果断措施,会引发一系列难以预测的事故。如进料阀还未关闭,原料还在继续进入反应釜,会使反应釜内局部区域反应激烈,一旦恢复搅拌,会使釜内温度剧烈上升,局部过剩的原料受热气化,使釜内压力突然升高,易造成设备、管道的超压爆裂、溢料等一系列事故。为此,在生产上一定要设置自控联锁系统,如搅拌临时中断时,应立即关闭进料阀,开启紧急冷却系统阀门,打开放空阀或将反应物料紧急排放到泄放系统。为防止突然停电,搅拌系统可采用双回路供电方式。(3)正确选用冷却介质。生产上常用的冷却介质有冷水、热水、冷冻水、水蒸气、碳氢化合物和熔盐等,在选用上述介质时,应注意要选用与反应物料无禁忌的介质,同时也要考虑该介质不要在传热面上结垢,本身又比较安全。二、反应压力的控制

反应压力直接关系到生产的安全性,为防止超压,生产上常常采取以下一些比较有效的措施。(1)在反应设备或管道上设置安全阀。它的功能既是泄压又能报警,当系统压力泄到正常范围时,安全阀自行关闭,使反应系统维持一定的正常压力。安全阀的起跳压力可以人为调节、调试。(2)设置爆破片。当设备内压力超标时,该爆破片即自动破裂,使设备泄压,避免设备的爆炸。(3)设置紧急放空管。多数设在反应设备上,当设备内压力超标,可通过该放空管紧急放空泄压,放空管上的阀门可手动也可自动控制,放空口应高出建筑物屋顶。三、物料流量的控制

对于放热反应,原辅物料的流量控制十分重要。如流量过快,会使反应釜内温度急剧上升,导致反应釜压力升高,物料暴沸外溢,酿成燃爆等事故。如物料流量过慢,反应温度偏低,物料不能完全反应,达不到正常生产目的。还有投料数量的控制,因反应釜有一定的容积,投料数量过多,当搅拌器转动时会引起溢料或超压,当物料数量过少,因温度计接触不到液面,导致温度显示假象,因误判而发生事故。四、投料配比的控制

任何一个化学反应,其反应物料的加入都是有一定比例的,不但如此,还要求对原辅料的纯度(浓度)、投料顺序、投料方式等等都有严格的要求。下面将就此分别简述如下。(1)原辅材料的纯度(浓度)。如原辅料的纯度(浓度)达不到要求,那么在化学反应时会引发一系列不正常现象,如用乙炔与氯化氢反应合成氯乙烯单体时,如氯化氢气体中游离氯含量超过0.005%,其过量的游离氯会与乙炔反应生成四氯乙烷,而该产物易引发火灾爆炸。又如在乙炔生产中,电石中的含磷量有严格要求,如超过0.08%,它遇到水后会生成磷化氢,该物质遇空气会燃烧,从而导致乙炔和空气混合物的爆炸。(2)投料顺序。工业生产时,如将浓硫酸配制为稀硫酸时,宜先将计算好的水量投入到带搅拌和冷却装置的设备中,然后将浓硫酸慢慢地往水中注入。如果投料顺序颠倒过来,将水往浓硫酸中倒入,此种加料顺序必将引起浓硫酸表面的水层剧烈升温至沸腾,大量水蒸气喷出,造成设备内压力骤升,轻则水蒸气和浓硫酸喷出设备,重则设备炸裂造成严重后果。(3)投料方式。在化学反应过程中,对某原料的加入要求是滴加的,就不能一次性投入。要求是粉末状的就不能以块状物投入。如在苯磺酸反应过程中,苯应该是逐步地小流量缓慢加到浓硫酸中。如果将苯一次性全部投入浓酸中,未反应的苯会很快受热气化,造成设备(磺化反应釜)和管道的超压,甚至爆裂。还有在橡胶的硫化过程中,宜用硫黄粉投入,如改用块状或片状硫黄,将使硫化反应不均匀,影响产品质量。因此,对物料的投料方式也是有严格要求的。(4)投料配比的控制。投料配比未控制好,不但影响产品的数量、质量,还会招致安全事故。对气体而言,其投料配比应控制在爆炸极限的下限以下,如氢气、氯气的有关化学反应。对液体而言,相忌的物料不能配伍,如易燃液体与氧化性物质配伍,易引发燃烧或爆炸。最典型的案例是:乙醇与浓硝酸直接接触时,会立即起火,甚至爆炸。对于某些反应,在一定比例下能形成爆炸性混合物时,在生产时其投料配比应控制在爆炸范围之外,如工艺条件允许,可通过添加水、水蒸气或惰性气体进行稀释保护。第四节 限制火灾和爆炸的蔓延

一旦发生了火灾、爆炸事故,应立即采取限制事故蔓延和扩大的措施,以降低更大损失。这些措施有的在设计时就应该考虑到。这些措施如下。(1)根据工艺特点以及对应的火灾危险类别,厂房之间、装置之间、库房与厂房之间、库房与库房之间、生产区和生活区之间等等,应按规范要求要有一定的安全距离,以利于灭火、防火。对某些石化企业,因生产过程中有多种易燃易爆气体、蒸气,为避免设备泄漏造成易燃易爆气体在厂房内积聚,宜将生产设备、装置布置在露天或半露天场所。(2)根据化工生产火灾危险类别,应按规范确定对应的厂房、库房的耐火等级。(3)根据生产工艺特点和危险程度,在工艺设备和管道上设置必要的防爆泄压装置,如安全阀、爆破片、放空管等。(4)根据需要,在建筑物内设置诸如防火隔墙、防火门、防爆门等设施,是预防火灾爆炸蔓延的隔离措施。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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