根據(jù)燃燒原理,防火防爆的主要措施就是設(shè)法消除燃燒爆炸三要素中的任一要素,其方法如下。
1. 控制天然氣泄漏
防止天然氣泄漏和積聚,使其不能達(dá)到爆炸極限,這是防止爆炸的首要措施。
① 將有泄漏危險(xiǎn)的裝置和設(shè)備盡量安裝在露天或半露天的廠房中,以利于泄漏的天然氣擴(kuò)散稀釋。當(dāng)必須采用室內(nèi)廠房時(shí),則廠房建筑應(yīng)具有良好的自然通風(fēng),或加裝必要的機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。
② 生產(chǎn)設(shè)備,在投入生產(chǎn)前和定期檢修時(shí),應(yīng)檢查其密閉性和耐壓程度。所有機(jī)泵、管道、閥門、法蘭、管件及接頭等易漏部位,應(yīng)經(jīng)常檢查,避免產(chǎn)生“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。設(shè)備流程在運(yùn)轉(zhuǎn)和運(yùn)行時(shí),可用肥皂液、化學(xué)試劑或分析儀器檢查其氣密情況。
③ 天然氣流程的罐、塔、容器和管道等,在檢修時(shí)(尤其是需動(dòng)火時(shí)),必須用惰性氣體(如氮?dú)?、蒸汽?進(jìn)行充分的置換,并經(jīng)徹底清洗分析合格。與外部相連的管道,應(yīng)用盲板隔開。
④ 當(dāng)長(zhǎng)輸管線無法用惰性氣體進(jìn)行置換,又需動(dòng)火時(shí),應(yīng)嚴(yán)格防止空氣進(jìn)入形成爆炸混合氣體,引起管內(nèi)燃炸。
⑤ 設(shè)備上的一切排氣放空管都應(yīng)伸出室外,并考慮周圍建筑物的高度與四鄰環(huán)境。如果排放的氣體污染性大,數(shù)量又多,需接受城市環(huán)境保護(hù)部門的監(jiān)督。排氣放空管不能形成真空或被堵塞。
⑥ 應(yīng)注意帶壓生產(chǎn)設(shè)備、塔、容器和管道的密閉性,防止天然氣逸出形成爆炸混合氣體。對(duì)于負(fù)壓生產(chǎn)設(shè)備,應(yīng)防止空氣侵入而使設(shè)備內(nèi)部的天然氣達(dá)到爆炸極限。
⑦ 鍋爐、加熱爐等的燃燒室,由于突然熄火,在燃燒室內(nèi)會(huì)形成可燃性混合氣體,此時(shí)如果處理不當(dāng),就有可能引起爆炸。可采用火焰檢測(cè)器對(duì)燃燒狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),一旦發(fā)生熄火,檢測(cè)器能迅速檢測(cè)出來,并自動(dòng)接通控制裝置,立即切斷氣源。
2. 消除點(diǎn)火源
存在有燃燒爆炸混合氣體的危險(xiǎn)場(chǎng)所,應(yīng)嚴(yán)格消除可以點(diǎn)燃爆炸性混合氣體的各種火源。
(1) 明火
① 爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙和攜帶火種,并應(yīng)在明顯處設(shè)立警示標(biāo)志。
② 在具有火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)性的廠、站、庫內(nèi);必須使用防爆型電器設(shè)施和照明。
③ 在工藝操作過程中,加熱天然氣時(shí),必須采用熱水、水蒸氣及其他較安全的加熱方法。
④ 對(duì)設(shè)備、塔、容器及管道進(jìn)行檢修動(dòng)火時(shí)(如氣焊、電焊、噴燈、熔爐等),必須嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火制度。
(2) 摩擦和撞擊
在生產(chǎn)中,摩擦和撞擊往往是造成天然氣著火爆炸事故的根源之一。因此,具有爆炸危險(xiǎn)性的生產(chǎn)場(chǎng)所應(yīng)采取嚴(yán)格的措施,使所有設(shè)備不產(chǎn)生火花。
① 機(jī)器軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部分,應(yīng)潤(rùn)滑良好。機(jī)件摩擦部分,應(yīng)采用有色金屬制造的軸瓦,以消除火花。
② 工具和通風(fēng)機(jī)上的風(fēng)翼,應(yīng)用銅的合金制造,或用鍍銅的鋼板制造。
③ 搬運(yùn)儲(chǔ)存天然氣和易燃液體的金屬容器時(shí),禁止在地上拋擲或拖拉,并防止鐵器相互撞擊,以免發(fā)生火花。
④ 禁止穿鐵釘鞋和不穿防靜電工作服進(jìn)入易燃易爆場(chǎng)所。
(3) 電火花
電火花是引發(fā)天然氣著火爆炸的一個(gè)主要火源。因此具有爆炸危險(xiǎn)的廠、站、庫內(nèi)的所有電氣動(dòng)力設(shè)備和照明裝置,必須符合防火防爆的安全要求。
① 電線要絕緣,并用鋼管保護(hù),免受生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的蒸汽及氣體腐蝕,電線的絕緣材料也應(yīng)具有耐腐蝕的性能。
② 具有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所,應(yīng)采用防爆式電氣設(shè)備,如防爆電機(jī)、防爆開關(guān)、防爆接線盒、防爆燈具、防爆控制器、防爆電話、防爆儀表及其他防爆電氣設(shè)備。
③ 電氣設(shè)備的保險(xiǎn)絲必須與額定的容量相適應(yīng)。
④ 對(duì)一切電氣設(shè)備,都應(yīng)訂有規(guī)章制度,并經(jīng)常檢查。
⑤ 嚴(yán)禁在天然氣工藝裝置區(qū)拖拉電源線和設(shè)置臨時(shí)電源線。
⑥ 工作結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)切斷電氣設(shè)備的電源。
(4) 靜電放電
靜電的產(chǎn)生或起電過程是相當(dāng)復(fù)雜的,方式也是多種多樣的,如感應(yīng)起電、介質(zhì)的極化起電、溫差起電、壓力起電、吸附起電、電解起電和接觸起電等,有時(shí)幾種起電方式同時(shí)存在。接觸起電是產(chǎn)生靜電電荷的主要方式。在生產(chǎn)過程中,當(dāng)物體的靜電積聚到一定程度,或其電位高于周圍介質(zhì)的擊穿場(chǎng)強(qiáng)時(shí),就會(huì)發(fā)生靜電放電現(xiàn)象。即靜電能量轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?、光能和聲能的過程。放電火花的能量大于點(diǎn)燃可燃性氣體所需最小點(diǎn)火能量時(shí),便可使可燃?xì)怏w著火或爆炸。因此,在油氣集輸場(chǎng)所,必須嚴(yán)格按照SY/T 6340—1998《石油工業(yè)防靜電推薦作法》有關(guān)要求設(shè)置可靠的接地。使用期間應(yīng)按照SY 5984—94《油氣田容器、管道和裝卸設(shè)施接地裝置安全檢查規(guī)定》的有關(guān)要求定期進(jìn)行測(cè)試檢查。接地設(shè)置的具體要求如下。
① 在有爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所,一般不允許采用平皮帶傳動(dòng),用三角皮帶較為安全。最安全的方法是安設(shè)單獨(dú)的防爆電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)和設(shè)備之間用軸直接傳動(dòng)或經(jīng)過減速器傳動(dòng)。
② 接地泄漏是消除靜電常用的主要方法。下列生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)有可靠的接地:
a. 生產(chǎn)或加工天然氣的設(shè)備、容器和儲(chǔ)罐;
b. 輸送天然氣的管道以及各種閥門;
c. 易燃易爆場(chǎng)所通風(fēng)管道上的金屬網(wǎng)過濾器;
d. 金屬管道上的接地電路,因工藝要求被法蘭填料的絕緣中斷,應(yīng)該在法蘭上設(shè)置金屬連接片導(dǎo)電;
e. 其他能產(chǎn)生靜電的生產(chǎn)設(shè)備;
f. 易燃易爆的生產(chǎn)廠房、工藝裝置區(qū)應(yīng)采用環(huán)形接地網(wǎng),將各個(gè)設(shè)備的接地線連接起來。
(5) 雷電
如果雷電通過有燃燒爆炸危險(xiǎn)性的廠房、倉庫和裝置區(qū),不僅能引起天然氣燃燒,也能引起爆炸。因此,為避免雷電引起的危害,對(duì)于易遭受雷擊的建筑物、構(gòu)筑物、露天生產(chǎn)的設(shè)備及儲(chǔ)存容器,特別是遭受雷擊能夠引起燃燒爆炸的廠房和倉庫,必須安裝避雷設(shè)備和防雷接地。其做法應(yīng)按SY/T 6319—1997《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》的有關(guān)要求。
下列生產(chǎn)廠房和設(shè)備應(yīng)裝設(shè)防止直接雷擊和感應(yīng)雷擊的避雷設(shè)備:
① 經(jīng)常散發(fā)天然氣與空氣能形成爆炸混合氣體的廠房和倉庫;
② 大型儲(chǔ)氣罐;
③ 露天高度在15m以上,具有燃燒爆炸危險(xiǎn)性的生產(chǎn)設(shè)備、裝置;
④ 煙囪和水塔;
⑤ 發(fā)電站、配電站和高壓輸電線路避雷裝置的設(shè)置,應(yīng)根據(jù)電器設(shè)備的避雷規(guī)定執(zhí)行。