2010年安全工程師資料:火災和爆炸的局限化措施
一、火災爆炸局限化概述
在化工生產(chǎn)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(diǎn),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(chǎng)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傳播的裝置,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(zhù)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(guò)流閥,逆止閥等。
應急設施有緊急切斷電源,緊急停車(chē),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(huà),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(dòng),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(fēng)管道或生產(chǎn)管道蔓延,宜采用阻火閘門(mén)。
防爆泄壓設施,包括安全閥,爆破片,防爆門(mén)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(xué)爆炸;防爆門(mén),防爆球閥主要用在加熱爐上,放空閥用來(lái)緊急排泄有超溫,超壓,爆聚和分解爆炸的物料。有些化學(xué)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(chǎng)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(chǎng)區總體設計時(shí),應慎重考慮危險車(chē)間的位置,與其他車(chē)間或裝置保持一定的間距。應充分估計到相鄰車(chē)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(chǎn)中,合成車(chē)間壓縮崗位的設置,焦化,煉焦,副產(chǎn)品回收車(chē)間的定位和間隔,都應該統籌考慮。再如染料廠(chǎng)的原料庫,生產(chǎn)車(chē)間,高壓加氫裝置的間隔,工藝裝置區,管理區和生活區的劃分,都必須合理布局。
對于同一車(chē)間的各個(gè)工段,應視其生產(chǎn)性質(zhì)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(zhì),貯量不同分隔處理;對個(gè)別有危險的過(guò)程,應采取隔離操作和設置防護屏的方法;操作人員和生產(chǎn)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(lèi)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。
對于大多數連續生產(chǎn)的過(guò)程,主要是根據反應進(jìn)程調節各種閥門(mén)。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(mén),應該設置遠距離操縱。對于多數過(guò)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(chǎng)房和庫房是不現實(shí)的。通常在具有爆炸危險的廠(chǎng)房設置輕質(zhì)板的屋頂,外墻或泄壓窗,發(fā)生爆炸時(shí)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?chē)鸱烙偷?,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(wú)爆炸危險的裝置間,以及具有較大爆炸危險的設備周?chē)?,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(guò)程中排污或取樣時(shí)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(shí)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(kāi)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(lèi)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(lèi)型,泄漏壓力和泄漏時(shí)間選擇適當的方法。在裝置設計和安裝時(shí),應該同時(shí)著(zhù)手防止泄漏方案的設計;在裝置運行和維護時(shí),應該實(shí)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,并盡可能與生產(chǎn)調節系統和處理裝置聯(lián)鎖,盡量減少損失。裝置區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(dòng)實(shí)行停車(chē)處理,開(kāi)動(dòng)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(zhì)保護。大量噴水系統可以在起火裝置周?chē)蛢炔坎汲伤?,冷卻有機介質(zhì),同時(shí)防止泄漏到其他裝置中。自動(dòng)灑水系統可以由火焰或溫度引發(fā)動(dòng)作;也可以采用蒸汽幕進(jìn)行滅火。

