化工安全操作与防火防爆安全技术

一、概述二、事故案例及原因分析三、安全操作与防火防爆安全技术化工行业已成为五大高危行业之一（矿山、建筑、化工、烟花爆竹制作和道路机动车辆驾驶）。在化学工业生产中，采用的原料或生产出的中间体和化工产品，大都是可燃或易燃物质。这些物质以不同的状态与空气形成爆炸性混合物。若在较小的着火源作用下能引起严重的燃烧和爆炸事故。尤其是在现代化学工业生产中，生产连续性强，处理危险物品种数量大，生产方法多，工艺流程复杂，而且一般都在高温、高压、高速、真空、低温或负压等复杂的工艺条件下操作。因此很容易发生泄漏、喷溅、腐蚀、着火、爆炸等事故。一旦事故发生，将会造成人员伤亡、设备设施及建筑物毁坏，一、概述甚至造成生产中断。据有关方面报道：2011年，中国石油石化产业共发生各类事故179起，事故共造成149人死亡，1234人负伤和5人失踪，其中，死亡最多的集中在化工管道等设施的爆炸、城市天然气管道老化、储气罐违规维修等事故中。从化工事故统计看，国内化工产业共发生了66起事故，死亡72人，伤957人，失踪2人，其中化工厂爆炸事故占总事故的42.42%。从引发事故的原因看，自然灾害造成的事故占7.58%；管理不善和设备老化造成的事故占9.09%。其他事故基本上都是违规施工、违章操作所致。一、概述案例1：1984年4月26日，前苏联切尔诺贝利核电站4号机组发生爆炸，造成31人当场死亡，大量强辐射物质泄漏，成为人类和平利用核能史上的一次大灾难。直至2003年4月，乌克兰共有250万人因切尔诺贝利核事故身患各种疾病，其中包括47.3万儿童。核事故发生后的今天，在乌克兰的核受害者中最常见的甲状腺疾病、造血系统障碍疾病、神经系统疾病以及恶性肿瘤等。事故主要原因：第4号机组的操作人员不顾安全纪律，严重违反操作程序，他们急于完成一次实验，悍然切断所有安全保护设备，这样相当于把汽车的刹车、方向盘全部移除，同时踩足油门，完全没有控制，二、事故案例及原因分析二、事故案例及原因分析发生灾害在所难免，结果使燃料棒破裂而导致堆芯熔毁的事故，熔融的燃料碎片与沸腾水因快速的化学反应而产生水蒸气爆炸，热碎片及火焰有反应堆厂房顶部窜出，造成厂房附近多处失火，反应堆的辐射物质外泄到大气中，随风飘散。案例2：1984年12月，美国联合碳化物公司在印度中央邦首府博帕:尔市的一家农药厂发生45吨剧毒的甲基异氰酸酯泄漏事故，死亡2500余人，20万人中毒受伤且其中大部分人双目失明，67万人受到残留毒气的影响，大批牲畜死亡，空气、水源受到严重污染。事故主要原因：一个45吨的甲基异氰酸酯储罐受外界影响，温度升高，造成压力急剧升高，安全阀失灵破裂，加上报警系统失灵，紧急处置系统失效，气体排放时火炬又未能点燃，终于酿成了至今为止全世界化工行业最大的一次化工安全事故。案例3：1993年8月，广东省深圳市清水河某公司危化品仓库发生特大爆炸火灾事故，死亡15人，重伤34人，轻伤107人，直接经济损失达2.5亿元。事故主要原因：公司违规将干杂仓库改作危化品仓库，而且库内危化品存放严重二、事故案例及原因分析违反危险化学品储存安全要求。仓库内混存的氧化剂与还原剂接触，是这次特大爆炸火灾事故的直接原因。案例4：一九八一年五月十五日下午，浙江某厂油气化车间2#油气化炉停车检修完毕投油开炉，2时20分变换气合格，送合成车间7#压缩机，按工序送铜洗工段，2时33分铜洗气合格后送合成，当合成打开配氮阀:约5分钟，合成车间即发生系统性化学爆炸。爆炸时，2名工人不幸当场死亡，另1名因严重烧伤，抢救无效于当晚死亡，同时造成3人重伤，16人轻伤。爆炸事故造成7#压缩机彻底炸毁，缸体阀腔大部分炸飞，其中一气阀阀座击穿厂房屋面飞出室外，一块重约二、事故案例及原因分析30Kg的碎片飞离原位达87米。3#铜液塔顶操作平台有一块20Kg的钢板飞离塔顶远达100多米，塔体从框架坠落。陷入地下一米多深。7#压缩机主辅机、3#铜液塔、2#碱液塔等15处着火燃烧。合成主厂房、铜洗厂房以及框架、配电室等构建物均遭到不同程度的破坏，电气、仪表装置大部分被烧毁或震坏。门窗玻璃全部被毁，事后在抢修中，需更换门窗玻璃达三吨之多。这次爆炸威力约等于400～2000KgTNT炸药当量，经济损失达400万元。爆炸事故原因：根据当时工况和记录表明,水洗气中含氧量超标，高达5～11%（正常生产要求低于0.2%），形成爆炸性混合气体，遇激发二、事故案例及原因分析能源而引起爆炸。水洗气中混入氧气的主要原因：在2#油气化炉停车检修完后，进行最后一次充氮，准备投油时当班操作人员忘记关掉气化炉上Ф32mm和Ф40mm两只充氮阀门，造成氧蒸汽倒入氮气总管，当合成车间合成工段打开配氮阀后，使氧气进入水洗系统，因而造成7#压缩机爆炸着火事故。二、事故案例及原因分析三、化工安全操作与防火防爆安全技术1.明火⑴车间内外动火作业注意事项：①动火部位周围10米内的一切可燃物、有毒有害物质必须全部搬移。如果不能搬移的应采取密闭、隔离措施，防止火星溅入，引起火灾、爆炸事故。②动火部位及系统装置必须彻底清洗，如果不能清洗，应加堵盲板，与动火部位切断隔离，必要时应拆除一段连接管道。③搪玻璃反应釜夹套或釜盖上动火，釜内必须盛水，防止火苗或火星控制与消除火源接触釜壁造成搪玻璃局部受热剥落损坏。④在动火时，车间内如有易燃易爆物料加热、蒸馏、回流、过滤、放料操作的，必须停止。已进入抽滤阶段的，要盖好盖子，防止易燃易爆气体散逸形成爆炸性混合气体。⑵化工维修动火作业主要安全措施:①拆迁法。将需动火的设备管道拆下、移到安全处动火。②隔离法。将动火设备和运行设备作有效的隔离。③移去可燃物。搬开可燃物或采取有效隔离措施，防止焊割火花引燃可燃物。三、化工安全操作与防火防爆安全技术三、化工安全操作与防火防爆安全技术④清洗和置换。清除设备内危险物质。⑤动火分析。⑥敞开和通风。动火设备的锅盖、人孔、料孔等，凡有条件打开的应全部打开。⑦准备消防急救器材，做好现场监护，作业人员应佩戴必要的防护器具和劳动防护用品。⑵摩擦与撞击（敲击）及时清除相关设备部位的油污，避免摩擦而起火；凡是撞击的两部分应采取两种不同的金属制成，如钢与铜、钢与铝；撞击的工具采三、化工安全操作与防火防爆安全技术用镀青铜或铜棒铜锤等替代，进入易燃易爆区域时不准穿带有铁钉的鞋，在易燃易爆区域机电设备的电气部分必须符合防爆安全要求，否则因电气火花、电弧和危险温度而导致的火灾爆炸事故的发生。2.其他火源高温表面要防止易燃物体与高温设备、管道的表面接触；可燃物的排放口应远离高温表面，并要有隔热保温措施；不准在高温管道和设备上烘烤衣服及其他可燃物件；不准在易燃易爆区域吸烟；油抹布、棉纱应及时清除，不准乱丢，以避免自燃引起火灾。1.根据物质的物理化学性质采取措施在化工企业生产中，具有燃爆危险的物质主要是化学物品，因此必须严格执行《危险化学品安全管理条例》，切实做好危化品在生产、储存、运输、经营、使用和废弃物处置的安全规定，防止危化品的着火和爆炸。在生产过程中，必须了解各种物质的物理化学性质，根据不同的性质，采取相应的防火防爆和防止火灾扩大蔓延的措施。对于物质本身具有自燃能力的油脂、遇空气能自燃的物质、遇三、化工安全操作与防火防爆安全技术危险品的安全处理水燃爆的物质等，应采取隔绝空气、防水、防潮或采取通风、散热、降温等措施，以防止物质自燃和发生爆炸。两种相互接触会引起燃烧的物质不能混放；遇酸碱有分解爆炸燃烧的物质应防止与酸碱接触；对机械作用比较敏感的物质，要轻拿轻放。易燃、可燃气体和液体蒸汽，要根据它们的相对密度，采取相应的排污方法和防火防爆措施。根据物质的沸点、饱和蒸汽压考虑它的耐压强度，贮存、降温措施等。根据物质的闪点、爆炸极限等，采取相应的防火防爆措施。对于不稳定的物质，在贮存中应添加稳三、化工安全操作与防火防爆安全技术定剂或以惰性气体保护。对某些液体，如乙醚受到阳光作用时，会。生成过氧化物，故必须存放在金属桶内或暗色的玻璃瓶内。物质的带电性能，直接关系到物质在生产、贮存、运输等过程中有无产生静电的可能。对于易产生静电的物质，应采取接地等防静电措施。2.系统密闭或负压操作为了防止易燃气体、蒸汽和可燃性粉尘与空气形成爆炸性混合物，应该使设备密闭。对于在负压下生产的设备，应防止空气吸入。负压操作可以防止系统中有毒或爆炸性气体向器外逸散。在负压操作下，要防止设备密闭性差，特别是在打开阀门时，应避免外界空气三、化工安全操作与防火防爆安全技术进入系统。加压和减压系统，在生产中应严格控制压力，防止超压。3.通风置换通风是防止燃烧爆炸物形成的重要措施之一。采取通风措施时，应注意生产厂房内的空气，如含有易燃易爆气体，则不应循环使用。在有可燃气体的厂房内，排风设备和送风设备应有独立分开的通风机室，如通风机室设在厂房房内，应有隔绝措施。排除有燃烧爆炸粉尘的排风系统，应采用不产生火花的除尘器。4.惰性介质保护化工生产中常用惰性气体有氮气、二氧化碳、水蒸气及烟道气三、化工安全操作与防火防爆安全技术等。惰性气体作为保护性气体，常用在以下方面：①易燃固体物质的粉碎、筛选处理及粉末输送时，采用惰性气体进行覆盖保护。②处理可燃、易爆的物料系统，在进料前用惰性气体进行置换，以排除系统中原有的空气，防止形成爆炸性混合物。③易燃液体利用惰性气体进行充压输送。④在有爆炸性危险生产的场所，对有引起火花危险的电器、仪表等，采取氮气正压保护。⑤在易燃易爆系统需要动火检修时，用惰性气体进行吹扫置换。三、化工安全操作与防火防爆安全技术⑥发生跑料事故时，用惰性气体冲淡；在发生火灾时，用惰性气体进行灭火。使用惰性气体应根据不同的物质采取不同的惰性介质和供气装置。三、化工安全操作与防火防爆安全技术三、化工安全操作与防火防爆安全技术工艺参数的安全控制主要应通过采用合理的工艺过程，正确控制各种工艺参数，防止超温、超压和溢料、跑料。1.温度的控制。化学反应速度与温度有密切的关系，为防止温度过高或过低而发生事故，操作中应注意掌握以下几个方面：①控制反应温度。每个反应都有其确定的反应温度，在升温操作中防止升温速度过快而引起剧烈反应，导致压力升高或冲料，引起易燃易爆物质的燃烧爆炸。要防止加料时温度过低而造成物料的聚集，温度提高后反应突然加剧，反应热不能及时放出而引发超温超压发生事故。②防止搅拌中断。搅拌可以加速传热和传质，使反应物料温度均匀，防止局部过热。生产过程中如果由于停电，搅拌器脱落等因素造成搅拌中断时，应立即停止加料，并采取有效降温措施。降温后采用人工传动搅拌器或开数转后立即停止搅拌，同时观察温度上升情况，逐步恢复搅拌。投料过程一般应注意适时搅拌。③防止干燥温度过高。某些易燃和易分解物，如偶氮二异丁腈，过硫酸钾及重氮盐等很不稳定。干燥温度过高极易引起火灾爆炸，因此要严格控制干燥温度。防止局部过热造成事故。三、化工安全操作与防火防爆安全技术2.投料的控制。主要是控制投料速度、配比、顺序、原料纯度以及投料量。①投料速度。对于放热反应，加料速度不能超过设备的传热能力。如果投料速度过快，将会引起温度猛升，使物料分解而发生事故；如果加料速度突然降低，反应温度降低，一部分反应物料温度过低而不反应，升温后反应加剧，容易引起超温超压而发生事故。②投料配比。生产中反应物料的浓度、体积、质量、流量等都要准确分析和计量，要严格按配比投料，同时根据要求及时取样分析含量，控制爆炸诱因。三、化工安全操作与防火防爆安全技术③投料顺序。必须按照一定的顺序投料。④控制原料的纯度。许多化学反应，由于反应物料中含有过量的杂质，以致引起燃烧爆炸。因此，对生产原料、中间产品及成品应执行严格的质量控制制度，以保证物料的纯度。⑤控制投料量。要考虑反应设备和储罐的安全容积，投料太多，往往会引起溢料或超压；投料过少，也可能发生事故。如温度计接触不到液面，出现假象，导致判断失误。再如，使加热设备的加热面与物料的气相接触，使易于分解的物料发生分解，从而引起爆炸。3.溢料和泄漏的控制。由于物料气泡、设备损坏、管道破裂、人为的三、化工安全操作与防火防爆安全技术三、化工