为了防火防爆安全,对火灾爆炸危险性比较大的物料,应该采取安全措施.首先应考虑通过工艺改进,用危险性小的物料代替火灾爆炸危险性比较大的物料.如果不具备上述条件,则应该根据物料的燃烧爆炸性能采取相应的措施,如密闭或通风,惰性介质保护,降低物料蒸气浓度,减压操作以及其他能提高安全性的措施.
一、用难燃溶剂代替可燃溶剂
在萃取,吸收等单元操作中,采用的多为易燃有机溶剂.用燃烧性能较差的溶剂代替易燃溶剂,会显著改善操作的安全性.选择燃烧危险性较小的液体溶剂,沸点和蒸气压数据是重要依据.
如醋酸戊酯在20℃的蒸气压为800Pa,其蒸气浓度为44g・m-3,而爆炸浓度范围为119～541g・m-3,危险性较小.
在许多情况下,可以用不燃液体代替可燃液体,如二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳,三氯乙烯等.
二、根据燃烧性物质的特性分别处理
遇空气或遇水燃烧的物质,应该隔绝空气或采取防水,防潮措施,以免燃烧或爆炸事故发生.
燃烧性物质不能与性质相抵触的物质混存,混用;
遇酸,碱有分解爆炸危险的物质应该防止与酸碱接触;
对机械作用比较敏感的物质要轻拿轻放.
燃烧性液体或气体,应该根据它们的密度考虑适宜的排污方法;
根据它们的闪点,爆炸范围,扩散性等采取相应的防火防爆措施.
对于自燃性物质,在加工或贮存时应该采取通风,散热,降温等措施,以防其达到自燃点,引发燃烧或爆炸.
多数气体,蒸气或粉尘的自燃点都在400℃以上,在很多场合要有明火或火花才能起火,只要消除任何形式的明火,就基本达到了防火的目的.
有些气体,蒸气或固体易燃物的自燃点很低,只有采取充分的降温措施,才能有效地避免自燃.
有些液体如乙醚,受阳光作用能生成危险的过氧化物,对于这些液体,应采取避光措施,盛放于金属桶或深色玻璃瓶中.
有些物质能够提高易燃液体的自燃点,如在汽油中添加四乙基铅,就是为了增加汽油的易燃性.而另外一些物质,如铈,钒,铁,钴,镍的氧化物,则可以降低易燃液体的自燃点.对于这些情况应予以注意.
三、密闭和通风措施
为了防止易燃气体,蒸气或可燃粉尘泄漏与空气混合形成爆炸性混合物,设备应该密闭,特别是带压设备更需要保持密闭性.如果设备或管道密封不良,正压操作时会使可燃物泄漏;负压操作时会使空气进入.
开口容器,破损的铁桶,没有防护措施的玻璃瓶不得盛贮易燃液体.不耐压的容器不得盛贮压缩气体或加压液体,以防容器破裂造成事故.
为了保证设备的密闭性,对于危险设备和系统,应尽量少用法兰连接.输送危险液体或气体,应采用无缝管.负压操作可防止爆炸性气体逸入厂房,但在负压下操作,要特别注意设备清理打开排空阀时,不要让大量空气吸入.
加压或减压设备,在投产或定期检验时,应检查其密闭性和耐压程度.所有压缩机,液泵,导管,阀门,法兰,接头等容易漏油,漏气的机件和部位应该经常检查.填料如有损坏应立即更换.以防渗漏.操作压力必须加以限制,压力过高,轻则密闭性遭破坏,渗漏加剧;重则设备破裂,造成事故.
氧化剂如高锰酸钾,氯酸钾,铬酸钠,硝酸铵,漂白粉等粉尘加工的传动装置,密闭性能必须良好,要定期清洗传动装置,及时更换润滑剂,防止粉尘渗进变速箱与润滑油相混,由于蜗轮,蜗杆摩擦生热而引发爆炸.
即使设备密封很严,但总会有部分气体,蒸气或粉尘渗漏到室内,必须采取措施使可燃物的浓度降至最低.同时还要考虑到爆炸物的量虽然极微,但也有局部浓度达到爆炸范围的可能.完全依靠设备密闭,消除可燃物在厂房内的存在是不可能的.往往借助于通风来降低车间内空气中可燃物的浓度.通风可分为机械通风和自然通风;按换气方式也可分为排风和送风.
对于有火灾爆炸危险的厂房的通风,由于空气中含有易燃气体,所以不能循环使用.排除或输送温度超过80℃的空气,燃烧性气体或粉尘的设备,应该用非燃烧材料制成.空气中含有易燃气体或粉尘的厂房,应选用不产生火花的通风机械和调节设备.含有爆炸性粉尘的空气,在进入排风机前应进行净化,防止粉尘进入排风机.排风管道应直接通往室外安全处,排风管道不宜穿过防火墙或非燃烧材料的楼板等防火分隔物,以免发生火灾时,火势顺管道通过防火分隔物.
四、惰性介质的惰化和稀释作用
1.惰性气体保护作用
惰性气体反应活性较差,常用作保护气体.惰性气体保护是指用惰性气体稀释可燃气体,蒸气或粉尘的爆炸性混合物,以抑制其燃烧或爆炸.常用的惰性气体有氮气,二氧化碳,水蒸气以及卤代烃等燃烧阻滞剂.
易燃固体物料在粉碎,研磨,筛分,混合以及粉状物料输送时,应施加惰性气体保护.输送易燃液体物料的压缩气体应该选用惰性气体.易燃气体在加工过程中,应该用惰性气体作稀释剂.对于有火灾爆炸危险的工艺装置,贮罐,管道等,应该配备惰性气体,以备发生危险时使用.
2.惰性气体用量
在易燃物料的加工中,惰性气体的用量取决于系统中氧的最高允许浓度.氧的最高允许浓度值因采用不同的惰性气体而有所不同.
五、减压操作
化工物料的干燥,许多是从湿物料中蒸发出其中的易燃溶剂.如果易燃溶剂蒸气在爆炸下限以下的浓度范围,便不会引发燃烧或爆炸.为了满足上述条件,这类物料的干燥,一般是在负压下操作.文献中的爆炸极限数据多为20℃,0.101325MPa下的体积分数.所以由爆炸下限不难计算出溶剂蒸气的分压,如果干燥压力在此分压以下,便不会发生燃烧或爆炸.比如,乙醚的爆炸下限为1.7%,在爆炸下限的条件下,乙醚蒸气的分压为0.101325×1.7%,即0.0017MPa(13mmHg).爆炸下限下的易燃蒸气的分压即为减压操作的安全压力.
实际上在减压条件下,干燥箱中的空气完全被溶剂蒸气排除,从而消除了爆炸条件.此时溶剂蒸气与空气比较,相对浓度很大,但单位体积的质量数却很小.减压操作应用的实质上是爆炸下限下的质量浓度.
六、燃烧爆炸性物料的处理
在化学工业污水中,往往混有易燃物质或可燃物质,为了防止下水系统发生燃烧爆炸事故,对易燃或可燃物质排放必须严格控制.如果苯,汽油等有机溶剂的废液放人下水道,因为这类溶剂在水中的溶解度很小,而且密度比水小浮于水面之上,在水面上形成一层易燃蒸气.遇火引发燃烧或爆炸,随波逐流,火势会很快蔓延.
性质互相抵触的不同废水排入同一下水道,容易发生化学反应,导致事故的发生.如硫化碱废液与酸性废水排入同一下水道,会产生硫化氢,造成中毒或爆炸事故.对于输送易燃液体的管道沟,如果管理不善,易燃液外溢造成大量易燃液的积存,一旦触发火灾,后果严重.
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