?? 我國石油、煤炭化學工業(yè)的發(fā)展,為化肥工業(yè)提供了良好的條件,特別是小型氮肥企業(yè)得到了迅速發(fā)展。目前我國小氮肥廠年產(chǎn)氮肥已達四千萬噸(折合成氨896.6萬噸),如果按照1公斤氮肥增產(chǎn)2公斤糧食算,可增產(chǎn)糧食1600億斤,占全國年產(chǎn)八千億斤糧食的20%。由此可見,小氮肥工業(yè)直接關系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,是一項造福于人民,具有廣闊前景的生產(chǎn)項目。但是,氮肥企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的半水煤氣、合成氨氣等,均具有較大的火災爆炸危險性,因此,在生產(chǎn)過程中,應針對小氮肥生產(chǎn)工藝流程的特點,采取相應的安全技術措施,以確保小氮肥企業(yè)的安全生產(chǎn)。本文試對小型氮肥企業(yè)的防火防爆安全技術問題作一初步探討。
??? 一、廠房建筑的防火防爆設計
??? 小氮肥生產(chǎn)的特點,概括地說有四點:①工藝流程長,設備管道多;②生產(chǎn)過程有高度的連續(xù)性;③各工序生產(chǎn)操作相互影響;④生產(chǎn)時高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、易灼傷。在氮肥生產(chǎn)中,原料氣、醋酸蒸氣以及氨氣等與空氣混合達到一定比例時,遇到火源或一定的溫度就可能燃燒或爆炸;生產(chǎn)中的一氧化碳、硫化氫、氨等氣體能使人中毒;液氨、濃氨水、醋酸、銅氨液等能燒傷人。所以,生產(chǎn)廠房的構造應當適應氮肥生產(chǎn)的特點。從目前我省的小型氮肥企業(yè)看,其建筑構造大體上是一個模式。以造氣車間為例,有的不是框架結構,卻是半敞開的;有的雖是框架結構,卻是封閉式的;雖有天窗,但房頂卻是預制板的,一旦造氣爐發(fā)生爆炸,廠房不能很好地泄壓,后果不堪設想。如1984年博山化肥廠造氣爐爆炸,造成整個車間塌落。1974年12月平原縣化肥廠造氣車間洗氣塔發(fā)生爆炸,將洗氣塔的頂蓋從車間的北面拋出50多米高,落到車間南面,拋出落地移位10米?,F(xiàn)在一般造氣爐都是大型的,直徑為2.26米,高度在5.5米左右,產(chǎn)氣量一般為3000立方米/時,而工作人員大都在三樓操作,操作室和生產(chǎn)場地沒有防火隔離,有的只用鐵皮做成簡易操作室,一旦發(fā)生爆炸,極易造成人員傷亡。因此,操作室與造氣爐加料口之間應用耐火極限不小于2.5小時的磚墻隔開,操作室的頂蓋應用能承受一定壓力的鋼筋混凝土板封頂;造氣車間的天窗應用輕質材料覆蓋,和操作室成45°角的北側車間頂預制板上應留一定數(shù)目的0.4米的圓孔,并安裝通風遮雨罩,以便更好泄壓。
??? 合成車間(包括壓縮工段、銅洗工段……)在夏季生產(chǎn)中,由于氣體在管道、容器中膨脹系數(shù)增大,加之管道、容器連接處的閥門、法蘭填料的強度下降,產(chǎn)生疲勞狀態(tài),會有泄漏現(xiàn)象發(fā)生,如操作者再違章作業(yè)而產(chǎn)生火花,就會發(fā)生整個車間的爆炸,若整個廠房爆炸氣體泄壓受阻,就會造成局部塌陷。因此,從建筑廠房要求來看,應當增大合成車間空間的泄壓面積,最好設置天窗。但車間空間的泄壓面積應當不包括天窗泄壓面積,泄壓比應當為0.1米2/米3;天窗與空間的泄壓比應當不小于0.02米2/米3,體積超過1000米3時可適當縮小,但不能小于0.01米2/米3。
??? 二、通風的安全要求
??? 小型氮肥廠的通風對預防火災爆炸事故,改善衛(wèi)生條件極為重要,但目前存在不少問題。各小型氮肥廠主要靠廠房設計中的平行窗戶和出氣孔進行自然通風,夏天則人為地在地面上增設2~3個電風扇,以改善操作者的工作環(huán)境。但從實地考察看,這種方法并沒有從根本上改善安全和工作條件,而應采取更為科學的通風方法。
??? 1.車間通風的主要方法。合成氨車間和碳化車間要以全面機械通風為主,其它車間以自然通風加局部機械通風為主。
??? 合成氨車間和碳化車間還要裝配事故排風裝置,在車間發(fā)生泄漏大量可燃氣體和有毒氣體時開始啟用,進行強制排風。其排風的吸風口,應布置在爆炸性氣體散發(fā)量最大的區(qū)域,吸風口要在車間北面墻壁2/3高處以上安裝。電機要防爆。事故排風口的開關,應設置在便于開啟的地點,排風口還要遠離發(fā)火源。
??? 事故排風的排氣量,按車間的換氣次數(shù)確定,當可燃氣體最高容許濃度大于5毫克/米3時,換氣次數(shù)不小于:
??? (1)車間高度在6米及6米以下者——8次/時,
??? (2)車間高度在6米以上者——5次/時,
??? 當最高容許濃度等于或小于5毫克/米3時,換氣次數(shù)應分別乘以1.5。
??? 合成氨車間和碳化車間高度在6米以上,事故排風的換氣次數(shù)以5次/時為準。
??? 2.全面通風的氣流組織方式應考慮三點:
??? (1)氣流組織和可燃性氣體的關系。其要求是將新鮮空氣送到工人操作常停留的工作地點,避免把可燃性氣體和有毒氣體吹向工人操作區(qū)。送風口位置要從車間南面墻壁2/3高處安裝。
??? (2)氣流組織與風口位置的關系。應使進風氣流均勻分布,盡量減少渦流區(qū)。
??? (3)氣流組織與可燃性氣體和有毒氣體的運動趨向的關系,應考慮可燃氣體和有毒氣體的密度。合成氨和碳化車間泄漏的氣體如一氧化碳、氫氣、氨氣都比空氣輕,這些氣體會迅速上浮聚集,要以車間上部排風為主、下部排風為輔。要求合成氨車間、碳化車間采用天窗式廠房結構,即便利了排風通風,又確保了安全生產(chǎn)。