64企业危险化学品事故预防及应急处置3

2020/2/191企业危险化学品事故预防及应急处置2020/2/192目录第三章危险化学品生产过程的火灾预防第一节危险品生产的火灾危险性1.1产中可燃物料用量多、储量大1.2工艺条件苛刻，状态危险1.3工艺过程复杂，控制难度大1.4生产过程中的着火源多2020/2/193目录第二节生产工艺的火灾危险性分类2.1影响生产工艺火灾危险性分类的因素2.2生产工艺火灾危险性的分类方法2.3确定生产工艺火灾危险性类别时应注意的问题第三节危险品生产的基本防火措施3.1控制和消除可燃物，防止形成遇火既燃的危险状态3.2严格清洗或置换2020/2/194目录3.3惰性介质保护3.4严格控制投料3.5控制超量有害杂质积累和副反应的形成3.6控制可燃物料的排放3.7正确选择操作条件3.8改革生产工艺，用不燃或难燃物料取代易燃物料3.9管理控制好生产部位的易燃危险物料和产品3.10控制电火花3.11控制磨擦热及其他因素3.12早发现，早排除，早控制，防止蔓延扩大2020/2/195第三章危险化学品生产过程的火灾预防由于危险品本身的火灾危险性很大，在生产过程中又都是散状存在于设备、管道或容器内的；加之有些生产又是高温、高压或低温、负压条件下进行，火灾危险性更大。因此，研究危险品防火必须从危险品的生产开始。2020/2/196第一节危险品生产的火灾危险性根据物质燃烧的要素、条件和火灾的成灾机理分析，危险品生产的火灾危险性主要表现在以下几个方面。2020/2/1971.1生产中可燃物料用量多、储量大现代工业生产，特别是化学工业生产，一般都是连续的。为了保证生产正常、连续、稳定地进行，需要根据生产规模的要求，储存一定量的原料、中间产品和产品。装置的规模越大，物料的储存量也就越大。以年产3.5×104t顺丁橡胶的生产为例，日产橡胶100t，用丁烯作原料，日耗丁烯约200t，在装置中循环的汽油达1000t；2020/2/198一个供应2.5～10万户的中型液化石油气储配站，液化石油气的年储量达（0.5～2）×104t以上；在一个日产30万桶成品油的炼油厂，原油的需要量是200×104m3，加之成品油在内，油品的存储量可以达400×104m3。由基本防火原理可知，生产、储存的可燃物越多，其火灾危险性就越大。这些处理量巨大的易燃物料的加工、储存等生产，必然会带来更大的火灾危险性。2020/2/1991.2工艺条件苛刻，状态危险在工业生产中，为了提高效率，降低消耗，对生产工艺提出了更高的要求，有的是相当苛刻的条件，因而火灾危险性也大大增加。例如，我国以轻油为原料的大型合成氨装置的一段、二段转化炉的管壁温度达900℃以上，压力达3MPa；石油裂解炉内的温度达800～1000℃；生产合成氨、合成甲醇的反应压力都在10MPa以上、液氧2020/2/1910等采用－200℃的低温输送，金属钠的液态输送需要使用595℃的耐高温泵，空气分离制氧需要流程温度低至－170℃等。然而，高压会使物质的爆炸极限范围变宽，更易着火或爆炸，易使设备材料损坏，使可燃物料泄漏机会增多；高温系统，如果温度超过物料的自燃点，一旦泄漏到空气中即会自燃起火；低温会使设备材质变脆易2020/2/1911破，混入或生成的高凝固点的物质会凝结堵塞管道，加之生产中所使用的机械设备，因技术条件的限制，在耐腐蚀、耐高温，耐高压及密封性上，尚存在的因化学腐蚀或材质不合乎要求所造成的机械性能强度的变化等问题，都可能对设备的强度和密闭性产生影响而成为火灾隐患。2020/2/1912化工生产中，对投料速度、配比等也都相当严格，在操作中如投料速度过快，配比控制不好或搅拌中断、冷却水不足等，都有可能使反应温度升高或使压力猛增而造成着火或爆炸事故。所以，对某些生产来讲，工艺条件要求越高，火灾危险性也就越大。例如，乙烯的爆炸极限为2.7％～36％，而在乙烯与空气氧化制取环氧乙烷的生产中，需要在浓度为3％的爆炸极限范围之内2020/2/1913温度为260～280℃和在银触媒存在下进行，这时若操作稍有失误，致使反应器内的温度升高，超过了乙烯的自燃点（490℃），即会发生设备大爆炸；再如，氨的自燃点为651℃，在100℃下的爆炸极限为14.5％～29.5％，而在氨与空气氧化制取硝酸的生产中，氨气与空气需要预热至100℃，在10％～12％的浓度、800℃的高温和铂，铑金属网为触媒存在的条件下生产，该操作2020/2/1914温度超过氨的自燃点149℃，配比浓度已接近于氨的爆炸下限，在操作中倘若液氨末雾化好，有雾滴进入反应器内，或由于其他因素使氨的浓度升高至爆炸浓度，都有可能发生大爆炸；另外，在合成氨的生产中，原料气中的含氧量达2％以上时即有爆炸危险。以上这些刻苛的工艺条件，都公给危险品生产带来相当大的火灾危险性。2020/2/19151.3工艺过程复杂，控制难度大随着科学技术的进步，各种产品的生产都竟相采用最新的工艺、最新的技术和最简化的流程。生产路线的增加，使得同一产品可以用不同的原料以不同的生产方法获得。如丁二烯的生产可以用乙醇、乙烯、丙烯、丁烷、丁烯和石油裂解气等6种原料以9种不同的生产方法获得。由于原料、设备及操作条件不同，即给生产工艺增加选择性，也给防火技术带来复杂性，且原料、2020/2/1916中间体及其产品的储存、使用和输送都增添了新的火灾危险因素；同时，也给设备带来了更加复杂的火灾危险条件。尤其是化工生产，从原料、中间产品到成品，大都具有着火、爆炸、毒害、腐蚀、辐射等危险性，工艺过程复杂多变，加之高温、高压、高速、深冷等极限条件的存在，更增加了因设备破裂、泄漏、喷出和腐蚀等发生着火或爆炸的几率。对于连续化生产来说，系统发2020/2/1917生大爆炸的可能性也会增大。如在生产中开错一个阀门，看错一个数据，就有可能带来一场灾难性后果，甚至会造成一个地区、一个或几个工业部门不可弥补的损失。与此同时，自动控制设备的应用、计算机的控制与管理进入生产操作领域等，都与原来的操作和管理技术有着明显的不同,人们的认识也不可能完全跟上，对自动化的防火技术措施也不可能很快完善，一些预想不到的原因所引起的火灾事故或从前发生过的火灾事故都有可能发生。2020/2/19181.4生产过程中着火源多在工业生产过程中，能够引起物料失火的着火源很多，常见的有：高热物体及高温表面、绝热压缩热、化学反应热、静电火花、电气火花、冲击与磨擦热、自然发热、熬炼焊割、各种明火及阳光射线等。可以这样认为，在可燃物存在的生产中，着火源越多，火灾危险性越大。化工生产过程中的着火源不仅多，而且具有隐藏性、潜伏性，不易被人们察觉，很容易由不知不觉的着2020/2/1919火源引起爆炸。如某厂因职工穿着腈纶服装，在有汽油蒸气的场所活动引起了爆炸，当场炸死6人，重伤15人，经济损失38万余元；某化工厂一职工在用锤子敲击一报废的过氧化二苯甲酰缓冲罐时发生了爆炸，在场的3名工人当即炸死，远外的数名工人被击伤。另外，随着电气化的发展，用电设备的增多，因电器设备安装使用不当、连接点接触不良、年久失修、绝缘老化、线路短路等所致的电器火花引起的火灾显著增多。2020/2/1920第二节生产工艺的火灾危险性分类2.1影响生产工艺火灾危险性分类的因素生产工艺火灾危险性的大小，除了受物料(物品)本身火灾危险性的因素影响外，还受以下几个因素的影响。2020/2/19211．生产工艺条件生产工艺的条件的影响因素主要包括压力、氧含量和所用的催化剂、容器设备及装置的导热性和几何尺寸等因素。如：汽油在0.1MPa下的自然点为480℃，而在25MPa下的自燃点为50℃;又如酒精自然点，在铁管中为742℃，在石英管中为641℃，在玻璃瓶中为421℃，在钢杯中为391℃，在铂坩埚中为518℃。同时，有的产品2020/2/1922的生产工艺条件需要在接近原料爆炸浓度下限或在爆炸浓度范围之内生产，有的则需要在接近或高于物料自燃点或闪点的温度下生产，这样就更增加了物料本身的火灾危险性，故物料在这种工艺条件下的火灾危险性就大于本身的火灾危险性。所以，物料的易燃性、氧化性及生产条件，是决定生产工艺火险类别的重要的因素。2020/2/19232．生产场所可燃物料的存在量在生产场所如果存在的可燃物料多，那么，其火灾危险性就大；反之，如果可燃性物料的量特别少，少至当气体全部放出或液体全部气化也不能在整个厂房内达到爆炸极限范围，可燃物全部燃烧也不能使建筑物起火造成灾害，那么其火灾危险性就小。如机械修理厂或修理车间，虽然经常要使用少量的汽油等易燃溶剂清洗零件，但不致因此而引起整个厂房的爆炸。可见，其火灾危险性就比大量使用汽油等甲类溶剂的场所小。2020/2/1924在通常条件下，生产中的原料、成品并不是都十分危险，但当生产条件和状态改变了，就可能变成十分危险的生产。如何燃的纤维粉尘在静置时并不危险，但在生产时，若粉尘悬浮在空中与空气形成了爆炸性混合物，遇火源便会着火或爆炸。其原因就是由于这些细小的纤维、粉尘表面吸咐包围了大量的氧气，当遇激发能源时，便会发生爆炸。如某港口粮食筒仓，由于风焊作业2020/2/1925使管道内的粉尘发生爆炸，引起了21个小麦筒仓爆炸，损失达30多万元；另外，有些金属如铝、锌、镁等，在块状时并不易燃，但在粉尘状态时则能爆炸起火，如某厂磨光车间因通风吸尘设备和风机制造不良，叶轮不平衡，使叶轮上的螺母与进风管磨擦发生火花，引燃吸尘管道内的铝粉发生了猛烈爆炸，炸坏了车间及邻近的厂房，并造成了人员伤亡。2020/2/1926对可燃液体的雾滴也是不可忽视的。1966年日本群马县利根河上游的水利发电厂发生了一起猛烈的爆炸事故。据调查分析，该建筑物内有一个为调整输出80KW的水利发电机进水阀用的压油缸，该缸在事故之前大约是在1.8MPa的压力。据计算，空气从常压绝热压缩至7.0MPa的压力。据计算，空气从常压绝热压缩7.0MPa，其瞬间的温度可上升到700℃以上，而该缸内油2020/2/1927的自燃温度是235℃，且缸内的高压空气中氧的密度是相当高的，故使缸内的油着火。由于着火使缸内压力异常上升，人孔法兰盖的垫片被开，雾状油从这个间隙喷出，当达到爆炸浓度后，浮游状态的油雾滴在空气中发生了猛烈爆炸，当场炸死3人，其余人员被冲击波推出发生了骨析或被烧成重伤。由此可见，油雾滴在悬浮状态时，其火灾危险性也很大的。2020/2/19282.2生产工艺火灾危险性的分类方法为了便于对各种生产工艺的消防安全管理，有效地控制火灾的发生，我国《建筑设计防火规范》（GBJ16－1987）在充分考虑了以上各种影响因素的基础上，按照生产过程火灾危险性的大小，将生产工艺的火灾危险性按顺序分为以下5个类别。2020/2/19291．甲类:甲类生产的火灾危险性特征是指使用或产生下列物质的生产。（1）闪点＜28℃的液体。如:闪点＜28℃的油品和有机溶剂的提炼回收或洗涤工段及其泵房,橡胶制品的涂胶和胶桨部位，二硫化碳的粗馏、精馏工段及其应用部位，青霉素提炼部位，原料药厂非常纳西汀车间的烃化、回收及电感精馏部位，皂素车间的抽提、结晶及过滤部位，冰片精2020/2/1930制部位，农药厂的乐果厂房，敌敌畏的合成厂房，磺化洗糖精厂房，氯乙醇厂房，环氧乙烷、环氧丙烷工段，苯酚厂房的磺化、蒸馏部位、焦化厂吡啶工段，胶片厂片基厂房，汽油加铅室，甲醇、乙醇、丙酮、丁酮、异丙醇、醋酸乙酯、苯等合成或精制厂房，集成电路工厂的化学清洗间（使用闪点＜28℃的液体），植物油加工厂的浸出厂房等。2020/2/1931（2）爆炸下限＜10％的气体。如：乙炔站，氢气站，石油气体分馏（或分离）厂房，氯乙烯厂房，乙烯聚合厂房，天燃气、石油伴生气、矿井气、水煤气或焦炉煤气的净化（如脱硫）厂房，压缩机室及鼓风机室，液化石油气灌瓶间，丁二烯及其聚合厂房，醋酸乙烯厂房，电解水或电解食盐水厂房，环乙酮厂房，乙基苯和苯乙烯厂房，化肥厂的氢氮气压缩厂房，半导体材料厂使用氢气的拉晶间，硅烷热分解室、液氯灌瓶间等。2020/2/193