石油化工通用知识_III_安全生产与环境保护-2

江苏司尔邦石化有限公司职工培训石油化工通用知识江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆在石油化工生产中，所采用的原料、生产出的中间体和化工产品，大都是可燃易燃物质。这些物质以不同的状态与空气形成爆炸性混合物，在较小的着火能源作用下，便能引起严重的燃烧和爆炸事故。掌握火灾和爆炸的基本知识以及防火防爆措施，具有非常重要的意义。3．1．6．1燃烧(1)燃烧和燃烧的基本条件①燃烧。俗称“着火，是可燃物质与氧化剂作用所发生的一种放热发光的剧烈化学反应。发光、放热和生成新物质是燃烧反应的三个特征。②燃烧的基本条件。要发生燃烧，必须具备可燃物质、助燃物质和着火源“三要素”。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆l可燃物凡能在空气、氧气或其他氧化剂中发生燃烧反应的物质，都称为可燃物。l助燃物（氧化剂）：凡是与可燃物质相结合并能帮助、支持和导致着火或爆炸的物质，称为助燃物。l点火源凡是能引起可燃物着火或爆炸的热能源，统称为点火源(又称着火源)。可分为明火焰、炽热体、火星、电火花、化学反应热和生物热、光辐射等。点火源温度越高，越容易引起可燃物燃烧。燃烧“三要素”是发生燃烧的基本条件，此外，要发生燃烧还必须具备一个充分条件，即：可燃物和助燃物具备一定数量和浓度，点火源具备一定的能量。“三要素同时存在并且发生相互作用，才是引起燃烧的必要条件。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆(2)燃烧的种类燃烧现象按其发生瞬间的特点，分为着火、闪燃、自燃、爆燃四种。①着火：可燃物质受到外界火源直接作用而开始的持续燃烧的现象叫着火，或叫燃烧。可燃物质开始持续燃烧所需的最低温度叫做该物质的燃点或着火点。物质的燃点越低，越容易着火。②自燃：可燃物质虽没有受到外界点火源的直接作用，但受热达到一定温度，或由于物质内部的物理、化学或生物反应过程所提供的热量聚积起来使其达到一定的温度，从而发生自行燃烧的现象叫自燃。可燃物质无需直接的点火源就能发生自行燃烧的最低温度叫做该物质的自燃点。一般液体密度越大，物质的自燃点越低，发生火灾的危险性越大。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆(2)燃烧的种类③闪燃：这是液体可燃物的特征之一。当火焰或炽热物体接近易燃和可燃液体时，其液面上与空气的混合物会发生一闪即灭的燃烧，这种燃烧现象称为闪燃。在规定的条件下使易燃和可燃液体闪燃的最低温度，叫做该物质的闪点。一般而言，有机液体燃料的密度越小，则闪点低，而自燃点越高；反之密度越大，则闪点高，而自燃点越低。④爆燃(或燃爆)爆燃是火炸药或燃爆性气体混合物的快速燃烧，在工业中通常也把爆燃称为爆炸。使火炸药或燃爆性气体混合物发生爆炸所需的最低点火温度叫该物质的发火点。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．2爆炸(1)爆炸及其主要特征爆炸是物质在瞬间突然发生物理或化学变化，同时释放出大量气体和能量(光能、热能和机械能)并伴有巨大声音的现象。爆炸的主要特征是物质的状态或成分瞬间发生变化，能量突然释放，温度和压力骤然升高，产生强烈的冲击波并发出巨大的响声。(2)爆炸分类爆炸按其性质分类可分为物理性爆炸(爆裂)、化学性爆炸、核爆炸。①物理性爆炸：这种爆炸是由物理变化而引起的，物质因状态或压力发生突变而形成爆炸的现象称为物理性爆炸。发生物理性爆炸时，气体或者蒸气等介质潜藏的能量在瞬间释放出来，会造成巨大的破坏和伤害。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．2爆炸(2)爆炸分类②化学性爆炸：由于物质发生极迅速的化学反应，产生高温、高压而引起的爆炸称为化学性爆炸。其特点是反应过程的放热性、高速性以及强烈的破坏作用。化学爆炸按爆炸时所产生的化学变化，可分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸、爆炸性混合物爆炸三类。③核爆炸：由物质的原子核在发生“裂变”或“聚变”的链锁反应瞬间放出巨大能量而产生的爆炸，如原子弹、氢弹的爆炸。石油化工行业较易发生的是爆炸性混合物爆炸。所有可燃气体、粉尘与空气混合所形成的混合物的爆炸均属于爆炸性混合物爆炸。其中的粉尘爆炸是指气体与固体物质之间的化学反应发生在固体物质的表面，混合粉尘爆炸是因其粒子表面氧化而发生的，当外界能量足够时．火陷传播速度越来越快，最后爆炸。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆(3)爆炸极限可燃物质(可燃气体、粉尘或纤维)与空气(氧气或氧化剂)均匀混合形成爆炸性混合物，其浓度达到一定的范围时，遇到明火或一定的引爆能量立即发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限(或称爆炸浓度极限)。形成爆炸性混合物的最低浓度称为爆炸浓度下限，最高浓度称为爆炸浓度上限，爆炸浓度的上限、下限之间称为爆炸浓度范围。爆炸极限一般用可燃性气体在爆炸混合物中的体积分数来表示。爆炸极限说明可燃气体或粉尘与空气的混合物并不是在任何比例下都有可能发生爆炸，它有一个最低的爆炸浓度(爆炸下限)和一个最高的爆炸浓度(爆炸上限)。只有在这两个浓度之间，才有爆炸的危险。如果可燃物质在混合物中的浓度低于爆炸下限，由于空气所占的比例很大，可燃物质浓度不够，因而遇到明火，既不会爆炸，也不会燃烧。如果可燃物质在混合物中的浓度高于爆炸上限，由于含有大量的可燃物质，空气不足，缺少助燃的氧气，遇到明火，虽然不会爆炸，但接触空气却能燃烧。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施(1)防火技术措施①消除着火源。消除着火源的措施很多，如安装防爆灯具、禁止烟火、接地避雷、隔离和控温等。②控制可燃物。用难燃和不燃材料代替可燃材料；降低可燃物质(可燃气体和粉尘)在空气中的浓度；对于那些相互作用能产生可燃气体或蒸气的物品加以隔离，分开存放。③隔离空气。在必要时可以使生产置于真空条件下进行，或在设备容器内充装惰性介质保护。也可将可燃物隔离空气储存，如将钠储存在煤油中。④防止形成新的燃烧条件，阻止火灾范围的扩大。设置阻火装置，构筑防火墙或筑物之间留防火间距，一旦发生火灾，使之不能形成新的燃烧条件，从而防止火灾范围扩大。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施(2)防爆技术措施①避免可燃物质与空气(或氧气)混合。②控制爆炸性混合物浓度，避免达到爆炸极限。③抑制导致爆炸性混合物爆炸的引爆能量。④严格控制操作过程，防止压力容器和管道超温和超压。⑤定期进行检测检验，及时消除压力容器(管道)壁厚减薄等设备隐患。(3)防火防爆十大禁令①严禁在厂内吸烟及携带火种和易燃、易爆、有毒、易腐蚀物品入厂。②严禁未按规定办理“用火作业许可证”在厂区内进行用火作业。③严禁穿易产生静电的服装进入油气区工作。④严禁穿带铁钉的鞋进入油气区及易燃、易爆装置。⑤严禁用汽油、易挥发溶剂擦洗设备、衣物、工具及地面等。⑥严禁未经批准的各种机动车辆进入生产装置、罐区及易燃易爆区。⑦严禁就地排放易燃、易爆物料及危险化学品。⑧严禁在油气区用黑色金属或易产生火花的工具敲打、撞击和作业。⑨严禁堵塞消防通道及随意挪用或损坏消防设施。⑩严禁损坏厂内各类防爆设施。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施(4)安全技术检测装备①火灾与爆炸检测装备。在火灾酝酿期和发展期陆续出现的火灾信息，有臭气、烟、热流、火光、辐射热等，这些都是监测仪表的探测对象。检测装备主要有感温报警器和感烟报警器。a．感温报警器:感温报警器可分为定温式和差动式两种。定温式感温报警器是在安装检测器的场所温度上升至预定的温度时，在感温元件的作用下发出警报。自动报警的动作温度一般为65～I00℃。由于火灾发生时，检测地点的温度在较短时间内急骤升高，根据这个特点，差动式感温报警器采用双金属片等感温元件，使得在一定时间内的温升差超过某一限值时，即发出警报。b．感烟报警器感烟报警器能在事故地点刚发生阴燃冒烟还没有出现火焰时，即发出警报，所以它具有报警早的优点。根据敏感元件的不同，感烟报警器分为离子感烟报警器和光电感烟报警器两种。光电报警器不适于明火作业的场所中使用，在安装检测器的场所也不应划火柴、烧纸张，报警系统未切断时也不能动火，否则易发生误报。在安装紫外线光电报警器的场所，还应避免使用氮气灯和紫外线灯，以防误报。②测爆仪。爆炸事故是在具备一定的可燃气、氧气和着火源这三要素的条件下出现的。其中可燃气的偶然泄漏和积聚程度，是现场爆炸危险性的主要监测指标，相应的测爆仪和报警器便是监测现场爆炸性气体泄漏危险程度的重要工具。气体测爆仪测定的是可燃气体的浓度，当浓度达到设定范围(一般设为爆炸下限的10％)时，就会报警。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施(5)防火与防爆安全装置防火与防爆安全装置主要有阻火装置、泄压装置和指示装置等。①阻火装置。阻火装置的作用是防止火焰窜入设备、容器与管道内或阻止火焰在议备和管道内扩散。阻火装置工作原理是在可燃气体进出口两侧之间设置阻火介质，当一侧着火时，火焰的传播被阻而不会烧向另一侧。常用的阻火装置有安全液封、阻火器和单向阀。a．安全液封：这类阻火装置以液体作为阻火介质，一般安装在压力较低的气体管线与生产设备之间。目前广泛使用的是安全水封，常用的有敞开式和封闭式两种。使用安全水封时，应随时注意水位不得低于水位计(或水位截门)所标定的位置。但水位也不应过高，否则除了可燃气体通过困难外，水还可能会随可燃气体一起进入出气管。每次发生火焰倒燃后，应及时检查水位并补足。安全水封应保持垂直位置。冬季使用安全水封时，在工作完毕后应把水全部排净，以免冻结。如发现冻结现象，只能用热水或蒸汽加热解冻，严禁用明火或红铁烘烤。为了防冻，可在水中加入少量食盐以降低冰点。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施(5)防火与防爆安全装置b．阻火器阻火器可分为机械阻火器和灭火剂阻火器两种。常用的机械阻火器是利用管子直径或流通孔隙减小到某一程度，火焰就不能蔓延的原理制成的。常用在容易引起火灾爆炸的高热设备和输送可燃气体、易燃液体蒸气的管线之间，以及可燃气体、易燃液体的排气管上。阻火器有金属网、波纹金属片、砾石几种形式。c．单向阀单向阀亦称逆止阀。其作用是仅允许可燃气体或液体向一个方向流动，遇有倒流时即自行关闭，从而避免在燃气或燃油系统中发生倒流，避免高压窜入低压造成容器管道的爆裂或发生回火时火焰的倒袭和蔓延等事故。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施(5)防火与防爆安全装置②泄压装置。泄压装置包括安全阀和爆破片。a．安全阀。安全阀的作用是为了防止设备和容器内压力过高而爆炸，包括防止物理性爆炸(如锅炉与压力容器、蒸馏塔等的爆炸)和化学性爆炸(如乙炔发生器的乙炔受压分解爆炸)。当容器和设备内的压力升高超过安全规定的限度时，安全阀即自动开启，泄出部分介质，降低压力至安全范围内再自动关闭，从而实现设备和容器内压力的自动控制，防止设备和容器的破坏。b．爆破片。爆破片又称防爆膜、泄压膜，是一种断裂型的安全泄压装置。江苏司尔邦石化有限公司职工培训3.1.6防火防爆3．1．6．3防火防爆技术措施爆破片的作用：一.当设备发生化学性爆炸时，保护设备免遭破坏。其工作原理是根据爆炸发展的特点，在设备或容器的适当部位设置一定大小面积的脆性材料(如铝箔片)，构成薄弱环节。当爆炸刚发生时，这些薄弱环节在较小的爆炸压力作用下，首先遭受破坏，立即将大量气体和热量释放出去，使爆炸压力以及温度很难再继续升高，从而保护设备或容器的主体免遭更大损坏。二.如果压力容器的介质不洁净，易于结．晶或聚合，这些杂质或结晶体有可能堵塞安全阀，使得阀门不能按规定的压力开启，失去了安全阀的作用。在此情况下，就只能用爆破片作为泄压装置。此外，对于工作介质为剧毒气体或在可燃气体里含有剧毒气体的压力容器，其泄压装置也应采用爆破片，而不宜用安全阀，以免污染环境。因为，对于安全阀来说，微量的泄漏是难免的。爆破片的安全可靠性决定于爆破片的厚度、泄压面积和