護; (2)易燃易爆物料系統(tǒng)投料前,為消除原系統(tǒng)內(nèi)的空氣,防止系統(tǒng)內(nèi)形成爆炸性混合物,采用惰性氣體 置換; (3)在有火災(zāi)爆炸危險的設(shè)備、管道上設(shè)置惰性氣體接頭,可作為發(fā)生危險時備用保護措施和滅火手段; (4)采用氮氣壓送易燃液體; (5)在有易燃易爆危險的生產(chǎn)場所,對有發(fā)生火花危險的電器、儀表等采用充氮正壓保護; (6)易燃易爆生產(chǎn)系統(tǒng)需要檢修,在拆開設(shè)備前或需動火時,用惰性氣體進行吹掃和置換,發(fā)生危險物 料泄漏時用惰性氣體稀釋,發(fā)生火災(zāi)時,用惰性氣體進行滅火; 使用惰性氣體應(yīng)根據(jù)不同的物料系統(tǒng)采用不同的惰性介質(zhì)和供氣裝置,不能亂用。因為惰性氣體與某些 物質(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng),如水蒸氣可以同許多酸性氣體生成酸而放熱,二氧化碳可同許多堿性氣體物質(zhì)生成 鹽而堵塞管道和設(shè)備。 還要特別指出的是:許多生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)中將惰性氣體系統(tǒng)與危險物料系統(tǒng)聯(lián)接在一起,要防止危險物 料竄入惰性氣體系統(tǒng)造成事故。一般臨時用惰性氣體的裝置應(yīng)采用隨用隨接,不用斷開的方式。常用惰性氣 體的裝置應(yīng)該設(shè)置超壓報警自動切斷裝置,生產(chǎn)停車時應(yīng)將惰性氣體斷開。 (三)工藝參數(shù)的安全控制 石油化工生產(chǎn)中,工藝參數(shù)主要是指溫度、壓力、流量、液位及物料配比等。防止超溫、超壓和物料泄 漏是防止火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的根本措施。 1.溫度控制 溫度是石油化工生產(chǎn)中主要的控制參數(shù)之一。不同的化學(xué)反應(yīng)都有其自己最適宜的反應(yīng)溫度,正確控制 反應(yīng)溫度不但對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低消耗有重要意義,而且也是防火防爆所必須的。溫度過高可能會引起劇 烈反應(yīng)而壓力突增,造成沖料或爆炸,也可能會引起反應(yīng)物的分解著火。溫度過低,有可能會造成反應(yīng)速度 減慢或停滯,而一旦反應(yīng)溫度恢復(fù)正常時,則往往會因為未反應(yīng)的物料過多而發(fā)生劇烈反應(yīng)而引起爆炸;溫 度過低還會使某些物料凍結(jié),造成管路堵塞或破裂,致使易燃物料泄漏而發(fā)生火災(zāi)爆炸。 為嚴格控制溫度,應(yīng)在以下幾個方面采取措施: (1)除去反應(yīng)熱或適當采取加熱措施?;瘜W(xué)反應(yīng)一般都伴隨著熱效應(yīng),放出或吸收一定熱量。例如基本 有機合成中的各種氧化反應(yīng)、氯化反應(yīng)、水合和聚合反應(yīng)等均是放熱反應(yīng);而各種裂解反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、脫 水反應(yīng)等則是吸熱反應(yīng)。為使反應(yīng)在一定溫度下進行,必須向反應(yīng)系統(tǒng)中加入或移去一定熱量,以防因過熱 而發(fā)生危險。
??? (2)防止換熱在反應(yīng)中突然中斷。化學(xué)反應(yīng)中熱量平衡是保證反應(yīng)正常進行所必須的條件。放熱反應(yīng)中 的熱量采出往往是保證不發(fā)生超溫超壓事故的基礎(chǔ)。若在生產(chǎn)工藝控制中不能保證換熱系統(tǒng)正常工作,那么 就必須有在中斷換熱的同時中斷化學(xué)反應(yīng)的手段。例如:苯與濃硫酸混合進行磺化反應(yīng),除有冷卻系統(tǒng)以外 還需用攪拌器加速熱的傳導(dǎo)防止局部過熱, 但是若在反應(yīng)中攪拌器突然停電, 物料分層, 當攪拌器再開動后, 反應(yīng)劇烈,冷卻系統(tǒng)來不及移去大量反應(yīng)熱,造成溫度升高,尚未反應(yīng)的苯會受熱氣化,造成超壓爆炸。為 防止換熱突然中斷可用雙路供電、雙路供水(指冷卻用的傳熱介質(zhì))。 (3)正確選擇傳熱介質(zhì)。石油化工生產(chǎn)中常用的熱載體有水蒸氣、水、礦物油、聯(lián)苯醚、熔鹽、汞和熔 融金屬、煙道氣等。正確選擇熱載體,對加熱過程的安全有十分重要的意義。 應(yīng)當盡量避免使用與反應(yīng)物料性質(zhì)相抵觸的物質(zhì)作為熱載體。 例如: 環(huán)氧乙烷很容易與水發(fā)生劇烈反應(yīng), 甚至有極其微量的水滲進液體環(huán)氧乙烷中,也容易引起自聚發(fā)熱而爆炸。這類物質(zhì)的冷卻或加熱不能用水和 水蒸氣,而應(yīng)該使用液體石蠟等作為傳熱介質(zhì)。 (4)加強保溫措施。合理的保溫對工藝參數(shù)的控制,減少波動,穩(wěn)定生產(chǎn)都有好處,同時也可防止高溫 設(shè)備與管道對周圍易燃易爆物質(zhì)產(chǎn)生著火爆炸的威脅,在進行保溫時最好選用防漏防滲的金屬鐵皮做外殼, 減少外界易燃物質(zhì)泄漏滲入保溫層中積存,發(fā)生危險。 2.投料控制 對于放熱反應(yīng)的裝置,投料速度不能超過設(shè)備的傳熱能力,否則,物料溫度將會急劇升高,引起物料的 分解、突沸而產(chǎn)生事故。加料溫度如果過低,往往造成物料積累、過量,溫度一旦適宜反應(yīng)便會加劇進行, 加之熱量不能及時導(dǎo)出,溫度及壓力都會超過正常指標,造成事故。 反應(yīng)物料的配比應(yīng)嚴格控制,參加反應(yīng)的物料濃度、流量等要準確的分析和計量。對連續(xù)化程度較高、 危險性較大的生產(chǎn)更應(yīng)特別注意。如環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)中,乙烯與氧混合進行反應(yīng),其配比臨近爆炸范圍,尤 其在開停車過程中,乙烯和氧的濃度都在發(fā)生變化,且開車時催化劑活性較低,容易造成反應(yīng)器出口氧濃度 過高,為保證安全,應(yīng)設(shè)置聯(lián)鎖裝置,經(jīng)常核對循環(huán)氣的組成,盡量減少開停車次數(shù)。 許多聚合物的生產(chǎn),特別是可燃物質(zhì)參加反應(yīng)的生產(chǎn),常用氧化劑(過氧化劑)做催化劑,若控制不當將 產(chǎn)生劇烈反應(yīng)產(chǎn)生爆炸。高壓聚乙烯反應(yīng)器的分解爆炸就是因控制配比失調(diào)而發(fā)生爆炸的居多。能形成爆炸 性混合物的生產(chǎn),其配比應(yīng)嚴格控制在爆炸極限范圍以外,如果工藝條件允許,可以添加惰性氣體進行稀釋 保護。 在投料過程中,另一個值得注意的問題就是投料順序。石油化工生產(chǎn)中的投料順序是根據(jù)物料性質(zhì)、反 應(yīng)機理等要求而進行的。例如氯化氫的合成,應(yīng)先投氫氣后投氯;三氯化磷的生產(chǎn)應(yīng)先投磷后投氯,否則有 可能發(fā)生爆炸。 在石油化工生產(chǎn)中,許多化學(xué)反應(yīng)由于反應(yīng)物料中危險雜質(zhì)的增加會導(dǎo)致副反應(yīng)、過反應(yīng)的發(fā)生而造成 燃燒或爆炸。因此,生產(chǎn)原料、中間產(chǎn)品及成品都應(yīng)有嚴格的質(zhì)量檢驗,保證其純度。例如:聚氯乙烯的生 產(chǎn)中乙炔與氯化氫反應(yīng)生成氯乙烯,氯化氫中游離氯一般不允許超過 0.005%,因為氯與乙炔反應(yīng)會生成四 氯乙烷而立即爆炸。 3.防止跑冒滴漏
??? 石油化工生產(chǎn)中的跑冒滴漏往往導(dǎo)致易燃易爆物質(zhì)在生產(chǎn)場所的擴散, 是發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的重要原因 之一。因此在工藝指標控制、設(shè)備結(jié)構(gòu)形式等方面應(yīng)采取相應(yīng)的措施,操作人員要精心操作,堅持巡回檢查, 穩(wěn)定工藝指標,加強設(shè)備維護,提高設(shè)備完好率。 4.緊急情況停車處理 在石油化工生產(chǎn)中,當發(fā)生突然停電、停水、停汽、可燃物大量泄漏等緊急情況時,生產(chǎn)裝置就要停車 處理,此時若處理不當,就可能發(fā)生事故。 在緊急情況下,整個生產(chǎn)控制,原料、氣源、蒸汽、冷卻水等都有一個平衡的問題,這種平衡必須保證 生產(chǎn)裝置的安全。一旦發(fā)生緊急情況,就應(yīng)有嚴密的組織,果斷的指揮、調(diào)度,操作人員正確的判斷,熟練 的處理,來達到保證生產(chǎn)裝置和人員安全的目的。 (1)停電。為防止因突然停電而發(fā)生事故,關(guān)鍵設(shè)備一般都應(yīng)具備雙電源聯(lián)鎖自控裝置。如因電路發(fā)生 故障裝置全部無電時,要及時匯報和聯(lián)系,查明停電原因,并要特別注意重點設(shè)備的溫度、壓力變化,保持 必要的物料暢通,某些設(shè)備的手動攪拌、緊急排空等安全裝置都要有專人看管。發(fā)現(xiàn)因停電而造成冷卻系統(tǒng) 停車時,要及時將放熱設(shè)備中的物料進行妥善處理,避免超溫超壓事故。 (2)停水。局部停水可視情況減量或維持生產(chǎn),如大面積停水則應(yīng)立即停止生產(chǎn)進料,注意溫度壓力變 化,如超過正常值時,應(yīng)視情況采取放空降壓措施。 (3)停汽。停汽后加熱設(shè)備溫度下降,汽動設(shè)備停運,一些在常溫下呈固態(tài)而在操作溫度下為液態(tài)的物 料,應(yīng)防止凝結(jié)堵塞管道。另外,應(yīng)及時關(guān)閉物料連通的閥門,防止物料倒流至蒸汽系統(tǒng)。 (4)停風(fēng),。當停風(fēng)時,所有以氣為動力的儀表、閥門都不能動作,此時必須立即改為手動操作。有些 充氣防爆電器和儀表也處于不安全狀態(tài),必須加強廠房內(nèi)通風(fēng)換氣,以防可燃氣體進入電器和儀表內(nèi)。 (5)可燃物大量泄漏的處理。在生產(chǎn)過程中,當有可燃物大量泄漏時,首先應(yīng)正確判斷泄漏部位,及時 報告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和部門,切斷泄漏物料來源,在一定區(qū)域范圍內(nèi)嚴格禁止動火及其它火源。操作人員應(yīng)控制一 切工藝變化,工藝控制如果達到了臨界溫度、臨界壓力等危險值時,應(yīng)正確進行停車處理,開動噴水滅火器, 將蒸汽冷凝,液態(tài)烴回收至事故槽內(nèi),并用惰性介質(zhì)保護。有條件時可采用大量噴水系統(tǒng)在裝置周圍和內(nèi)部 形成水霧,以達到冷卻有機蒸氣,防止可燃物泄漏到附近裝置中的目的。 (四)自動控制與安全保險裝置 1.自動控制 自動化系統(tǒng),按其功能可分為四類: (1)自動檢測系統(tǒng)。是對機器、設(shè)備及過程自動進行連續(xù)檢測,把工藝參數(shù)等變化情況提示或記錄出來 的自動化系統(tǒng)。 (2)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。是通過自動裝置的作用,使工藝參數(shù)保持為給定值的自動化系統(tǒng)。 (3)自動操作系統(tǒng)。是對機器、設(shè)備及過程的啟動、停止及交換、接通等工序,由自動裝置進行操縱的 自動化系統(tǒng)。 (4)自動訊號聯(lián)鎖和保護系統(tǒng)。是在機器、設(shè)備及過程出現(xiàn)不正常情況時,會發(fā)出報警或自動采取措施, 以防事故,保證安全生產(chǎn)的自動化系統(tǒng)。
??? 以上四種系統(tǒng)都能起到控制作用。自動檢測和自動操作系統(tǒng)主要是使用儀表和操縱機構(gòu),調(diào)節(jié)則還需人 工判斷操作,通常稱為“儀表控制”。自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),則不僅包括檢測和操作,還包括通過參數(shù)與給定值的 比較和運算發(fā)出的調(diào)節(jié)作用,因此也稱為“自動控制”。 2.安全保險裝置 (1)信號報警。在石油化工生產(chǎn)過程中,可安裝信號報警裝置,當出現(xiàn)危險情況時,警告操作人員及時 采取措施消除隱患。發(fā)出的信號有聲音、光或顏色等,它們通常都和測量儀表相聯(lián)系。例如在硝化過程中, 硝化器內(nèi)的冷卻水如漏進硝化系統(tǒng)則會造成溫度升高,引起硝基化合物的分解爆炸。為及時發(fā)現(xiàn)冷卻水管在 硝化器內(nèi)的滲漏現(xiàn)象,在冷卻水排出管上裝有帶鈴的導(dǎo)電性測量儀,若設(shè)備出現(xiàn)滲漏,水中酸性增加,導(dǎo)電 性提高,鈴響報警。 (2)保險裝置。信號裝置只能提醒人們注意事故正在形成和即將發(fā)生,但不能自動排除故障,而保險裝 置則能在發(fā)生危險時自動消除