(1) 控制工藝參數(shù)
涉有化學(xué)危險(xiǎn)物品的生產(chǎn)過(guò)程必須掌握其變化規(guī)律,并準(zhǔn)確地控制各種工藝參數(shù)(如溫度、壓力、流量、液柱、流速、物料配比等) ,這是安全生產(chǎn)的基本保證。實(shí)現(xiàn)這些參數(shù)的自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制是安全生產(chǎn)的重要措施。
1) 溫度控制。溫度是化工生產(chǎn)中的主要控制參數(shù)之一。物料反應(yīng)都是在適當(dāng)溫度下進(jìn)行反應(yīng)的,如果超溫可能造成系統(tǒng)壓力升高,導(dǎo)致爆炸;也可能因溫度升高造成劇烈的副反應(yīng),發(fā)生沖料或爆炸而產(chǎn)生新的危險(xiǎn)。有時(shí)化學(xué)反應(yīng)因溫度下降造成反應(yīng)速度減慢或停滯;而當(dāng)反應(yīng)溫度恢復(fù)正常時(shí),由于未反應(yīng)物料的積聚發(fā)生劇烈的反應(yīng),來(lái)不及散熱而引起爆炸。溫度下降,也可能使物料凝結(jié)堵塞管路或造成設(shè)備管路破裂,因易燃物泄漏而發(fā)生火災(zāi)爆炸等預(yù)想不到的事故。為保證安全生產(chǎn),一般都要嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度,向反應(yīng)系統(tǒng)輸入或輸出熱量,尤其要防止過(guò)熱現(xiàn)象。如:乙烯氧化制造環(huán)氧乙烷是典型的放熱反應(yīng),如果反應(yīng)熱不能及時(shí)散出,溫度過(guò)高會(huì)使乙烯完全燒掉而放出大量的熱量。環(huán)氧乙烷沸點(diǎn)只有10.7℃,爆炸極限又寬達(dá)3%~100%,在沒(méi)有氧氣存在下也能發(fā)生分解爆炸。所以,此類(lèi)反應(yīng)在高溫下是很危險(xiǎn)的。在生產(chǎn)過(guò)程中必須采取有效的散熱方法,控制適宜的反應(yīng)溫度。
2) 壓力控制。在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中,壓力低會(huì)使反應(yīng)速度減慢或根本不反應(yīng),致使本反應(yīng)物料積聚,可能引起意外的危險(xiǎn);壓力過(guò)高也可能帶來(lái)上述結(jié)果,或超過(guò)設(shè)備承受壓力而發(fā)生破裂,造成火災(zāi)爆炸事故。
3) 流量和流速控制。對(duì)于放熱反應(yīng),投料量和投料速度不能超越設(shè)備的傳熱能力,否則將會(huì)引起物料溫度猛增升,發(fā)生物料的分解等副反應(yīng)而導(dǎo)致事故。
4) 配料比和投料順序的控制。對(duì)于熱反應(yīng)物料的配比要嚴(yán)格控制,對(duì)于反應(yīng)物料的濃度、含量、投料速度和投量都要準(zhǔn)確的分析和計(jì)量,嚴(yán)格遵守操作技術(shù)規(guī)程。對(duì)連續(xù)化程度較高的、危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn),在開(kāi)始生產(chǎn)時(shí)要特別注意反應(yīng)料的配比關(guān)系。為保證安全生產(chǎn),在裝置中應(yīng)裝有在線色譜,檢測(cè)循環(huán)器,并設(shè)有安全聯(lián)鎖裝置。催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度的影響很大,如果催化劑過(guò)量就可能發(fā)生危險(xiǎn)。可燃和易燃物質(zhì)與氧化劑進(jìn)行反應(yīng)的生產(chǎn),要嚴(yán)格控制催化劑的加入量。在這類(lèi)生產(chǎn)過(guò)程中,還要嚴(yán)格遵循一定的投料順序,切忌顛倒,否則會(huì)引起事故。
(2) 控制生產(chǎn)環(huán)境的火源及易燃物泄漏
1) 嚴(yán)格控制火源。著火源可能是明火,摩擦與撞擊,電氣設(shè)備和靜電,應(yīng)依次采取如下措施嚴(yán)格控制火源。
① 控制明火措施:a. 在工藝操作過(guò)程中,加熱易燃液體時(shí),應(yīng)當(dāng)采用熱水、水蒸氣或密閉的電器以及其他安全的加熱設(shè)備;b. 在有爆炸危險(xiǎn)的廠房、貯罐、管溝內(nèi),不得使用蠟燭、火柴或普通燈具照明,應(yīng)采用密閉或防爆型電器照明,禁止在有這些危險(xiǎn)的車(chē)間和倉(cāng)庫(kù)內(nèi)吸煙和帶入火柴、打火機(jī)等;c. 如必須采用明火時(shí),設(shè)備應(yīng)該密閉,防止易燃物溢漫或泄漏,有關(guān)爐灶須用封閉的磚墻隔絕在單獨(dú)的房間內(nèi)。為防止易燃物質(zhì)漏火燃燒室,密閉容器設(shè)備應(yīng)定期做水壓實(shí)驗(yàn)和氣壓實(shí)驗(yàn)。
?、?焊割動(dòng)火安全措施,目前主要有置換動(dòng)火與帶壓不動(dòng)火兩種辦法。置換動(dòng)火就是在焊補(bǔ)前實(shí)行嚴(yán)格的惰性氣置換,將原有的可燃物排出,使容器內(nèi)的可燃物含量不能形成爆炸性混合物,保證焊補(bǔ)操作安全。這種方法如果置換的不徹底及其他因素的影響也還是有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。為此,焊補(bǔ)操作時(shí)還必須做到:安全隔離,嚴(yán)格控制可燃物含量,實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)空氣分析和監(jiān)視,徹底清洗容器,開(kāi)出放散孔口;安全生產(chǎn)組織嚴(yán)密,并備有消防器材,以防不測(cè)。帶壓不置換動(dòng)火目前在燃料油和燃料氣容器管道的焊補(bǔ)都有采用,主要是嚴(yán)格控制氧含量,使可燃?xì)怏w濃度大大超過(guò)爆炸上限,從而不能形成爆炸性混合物;并且在正壓條件下讓可燃?xì)庖苑€(wěn)定不變的速度,從容器的裂縫外擴(kuò)散逸出,與周?chē)諝庑纬梢粋€(gè)燃燒系統(tǒng),并點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。只要以穩(wěn)定條件保持這個(gè)擴(kuò)散燃燒系統(tǒng),即可保證焊補(bǔ)工作的安全。帶壓不置換法不需要置換容器原有的氣體,有時(shí)可以在不停車(chē)的情況下進(jìn)行(如焊補(bǔ)氣柜) 。但是它的應(yīng)用有一定局限性,只能在容器外面動(dòng)火,而且需在連續(xù)保持一定正壓力的條件下進(jìn)行,沒(méi)有正壓就不適用,因?yàn)闊o(wú)法肯定容器內(nèi)是否負(fù)壓、有無(wú)空氣進(jìn)入等,而且在這種情況下取樣分析也不可能準(zhǔn)確反映系統(tǒng)的氣體成分。為確保帶壓不置換動(dòng)火的安全性,必須注意下列安全要求:嚴(yán)格控制氧含量,帶壓動(dòng)火焊補(bǔ)之前,必須進(jìn)行容器內(nèi)氣體成分的分析,以保證其中氧的含量不超過(guò)安全值。所謂安全值就是在混合氣中,當(dāng)氧的含量低于該值時(shí),就不會(huì)形成達(dá)到爆炸極限的混合氣,也就不會(huì)發(fā)生爆炸。例如氫氣的爆炸下限為4.0%,上限為75%,在75%時(shí),空氣占25%,氧的含量為5.2%,亦即當(dāng)氧的含量小于5.2%時(shí)就不會(huì)形成達(dá)到爆炸極限的混合氣。在動(dòng)火前和整個(gè)焊補(bǔ)過(guò)程中,都要始終穩(wěn)定控制系統(tǒng)中氧含量低于安全值。這就要求生產(chǎn)負(fù)荷要平衡,前后工段要加強(qiáng)統(tǒng)一調(diào)度,關(guān)鍵崗位要有專(zhuān)人把關(guān);并要加強(qiáng)氣體成分分析(可安置氧氣自動(dòng)分析儀),當(dāng)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)氧含量增高,應(yīng)盡快找出原因及時(shí)排除;氧含量超過(guò)安全值時(shí)應(yīng)立即停止焊接。
總起來(lái)說(shuō),燃料容器帶壓不置換焊補(bǔ)防爆技術(shù)的重點(diǎn)是嚴(yán)格控制系統(tǒng)內(nèi)的氧含量和動(dòng)火點(diǎn)周?chē)目扇嘉锖?,使之達(dá)到安全要求,并保證正壓操作。燃料容器的帶壓不置換動(dòng)火是一項(xiàng)新技術(shù),爆炸因素比置換動(dòng)火時(shí)變化多,稍不注意就會(huì)給國(guó)家財(cái)產(chǎn)和人身安全帶來(lái)嚴(yán)重后果。它要求必須做好嚴(yán)密的組織工作,要有專(zhuān)人進(jìn)行嚴(yán)密的統(tǒng)一指揮、值班調(diào)度,有關(guān)車(chē)間、工段的生產(chǎn)負(fù)責(zé)人和人員要在現(xiàn)場(chǎng)參加工作??刂葡到y(tǒng)壓力和氧含量的崗位和化驗(yàn)分析等要有專(zhuān)人負(fù)責(zé),消防部門(mén)應(yīng)密切配合等。在企業(yè)管理健全、安全工作好、技術(shù)力量強(qiáng)的工廠企業(yè)可以試行;對(duì)企業(yè)管理不健全、安全工作基礎(chǔ)差、技術(shù)力量不足的企業(yè),特別是小型工廠企業(yè),一般不宜采取這種方法。必須明確規(guī)定,在企業(yè)各有關(guān)生產(chǎn)和安全部門(mén)未采取有效措施前,焊工不得擅自進(jìn)行帶壓焊補(bǔ)操作。
?、?防止物件之間發(fā)生摩擦與撞擊控制:a. 敲打工具應(yīng)以被銅錫合金或包銅的鋼材制成,作業(yè)地區(qū)也應(yīng)鋪瀝青、菱苦土等較軟的材料;b. 搬運(yùn)裝存可燃?xì)怏w和易燃液體的金屬容器時(shí),應(yīng)當(dāng)用專(zhuān)門(mén)的運(yùn)輸工具,禁止在地面上滾動(dòng)、拖拉或拋擲,并防止容器相互摩擦撞擊產(chǎn)生火花;c. 在有爆炸危險(xiǎn)的生產(chǎn)中,機(jī)件的運(yùn)轉(zhuǎn)部分應(yīng)該用兩種材料制作,其中之一是不發(fā)火花的,如銅鋁等有色金屬,如果機(jī)器設(shè)備不能用那些不發(fā)火花的各種金屬制造,應(yīng)當(dāng)使其在真空中或情性氣體中操作;d.面廣量大的軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)該有良好的潤(rùn)滑,并經(jīng)常清除附著的可燃污垢。
④ 防靜電措施:a. 將容易積聚電荷的金屬設(shè)備、管道或容器(例如輸送可燃?xì)怏w和易燃液體的管道、灌油設(shè)備和油槽車(chē),包括灌油橋臺(tái)、鐵軌、油桶、加油用鶴管和漏斗以及各種閘門(mén)等) 安裝好可靠的接地裝置,以導(dǎo)除靜電。凡按靜電接地的每處接地電阻不直超過(guò)300?。b. 采取等電位措施,以消除各個(gè)部件之間的電位差。例如在管道法蘭之間加裝跨接線,既可消除兩者之間的電位差。又可造成良好的電氣線路,可有效地防止靜電放電。c. 采用三角皮帶代替平皮帶傳動(dòng),同時(shí)每隔3~5天在皮帶上涂抹一次防靜電的涂料。另外,還應(yīng)防止皮帶下垂,保持皮帶與金屬接地物之間的距離不小于20~30cm,以減少接地金屬物放電的可能性。d. 在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的條件下,采用噴水或噴水蒸氣等方法,增加廠房?jī)?nèi)或設(shè)備內(nèi)空氣的濕度,當(dāng)相對(duì)濕度在60%~70%以上時(shí),能有效地防靜電的積聚。另外,生產(chǎn)和工作人員應(yīng)盡量避免穿尼龍或毛的確良等易產(chǎn)生靜電的工作服,最好穿布底鞋或橡膠底鞋。
2) 防止可燃物泄漏。消除以下因素可有效地防止可燃物泄漏:工藝操作過(guò)程排泄和采樣時(shí)的誤操作;閥門(mén)壓蓋松動(dòng);泵壓蓋或密封發(fā)生故障;設(shè)備結(jié)合處松動(dòng);裝置檢修或維修后試轉(zhuǎn)中發(fā)生故障;低溫下機(jī)械損壞或材料缺陷、物料管線損壞等。
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為此,在生產(chǎn)過(guò)程中一方面提倡清潔生產(chǎn),凈化生產(chǎn)車(chē)間空氣環(huán)境;另一方面,選用電氣設(shè)備時(shí),不但要按爆炸場(chǎng)所的危險(xiǎn)程度選型和安全可靠接線,防止碰撞、擊穿短路,而且所選的防爆電氣設(shè)備的防爆性能還要與爆炸性混合物的分級(jí)分組情況相適應(yīng)。爆炸性混合物按傳爆間隙大小的危險(xiǎn)程度不同分為1、2、3、4級(jí),各種爆炸性混合物接自燃點(diǎn)高低分為a、b、c、d、e組,應(yīng)當(dāng)指出,防爆電氣設(shè)備所標(biāo)志的級(jí)別和組別,其性能應(yīng)不低于場(chǎng)所內(nèi)的爆炸性混合物的級(jí)別和組別。當(dāng)場(chǎng)所內(nèi)存在兩種或兩種以上爆炸性混合物時(shí),按危險(xiǎn)程度較高的級(jí)別和組別選定。