石油化工生产过程中的防火防爆措施探析
2014-04-16郭永吉
郭永吉
(江西省赣州市公安消防支队,江西 赣州 341000)
随着社会经济的不断发展和科学技术的日益进步,石油化工生产工艺更加系统复杂化,大量易燃易爆、有毒害和腐蚀性的石油化学危险物品不断被应用,这在很大程度上给石油化工企业的工艺生产带来了一定的安全隐患,增加了火灾爆炸风险。因此,我们必须高度重视和做好石油化工生产工艺防火防爆工作,以减少经济损失,保护人身财产安全,维护社会稳定,促进社会的和谐可持续发展。
一、石油化工生产过程中的火灾爆炸危险性分析
(1)温度过高或加料过量时,易引发冲料现象与介质分解
在石油化工生产过程中,若温度过高、设备局部过热或加料过量时,会加快某些化学反应过程,使其产生更多更高的热量,进而引起冲料现象,或使得某些不稳定的物质发生分解,导致系统内压升高,反应失控,最终引发火灾爆炸。比如,某石油化工企业,在进行润滑油重合工序时,因加入的三氯化铝过量,致使反应过烈,产生了大量瓦斯,加之,操作工切断照明电源时有电火花迸出,最终引发了瓦斯爆炸事故,导致现场操作人员6人受伤。
(2)低沸点介质进入高温系统时,因气化超压而引发火灾爆炸
常见的低沸点介质主要以水和有机溶剂为主,在石油化工生产过程中,一旦这些低沸点介质的温度超过其沸点温度时,会很容易导致相变产生蒸气,由于有机溶剂大多具有易燃易爆性,进入高温系统时,可能会因气化超压而导致火灾爆炸。例如,某石油化工厂催化裂化装置,因操作人员操作不当误将分馏塔底部的冷凝水打入炼油罐,冷凝水在高温油的作用下瞬间发生气化,装置内压力急剧升高,引发了爆炸事故。
(3)高热物料喷出或物料接触高温物体维护不及时易着火燃烧
在石油化工生产过程中,使用的物料大多具有火灾爆炸危险性,当这些物料的温度超出其自燃点范围时,一旦喷出与空气接触,极易发生燃烧,引起火灾爆炸事故。引发高热物料喷出的因素众多,如员工操作不当,反应设备超压,设备发生故障等。此外,若物料放置位置选取不合理,致使物料喷落到附近的高温物体中,也会引发着火燃烧,或管道设备维护不到位,保养不及时,导致物料泄漏,也可能引发火灾爆炸。
(4)工艺生产系统中形成爆炸性混合物时极易引发火灾爆炸
通常,在石油化工生产过程中,工艺系统内部很难形成爆炸条件,但若因其他原因导致系统中形成了爆炸性混合物,则易引发火灾爆炸。尤其在设备出现故障、损坏,操作人员操作不规范、失误的情况下,可能造成物料错投、窜流、泄漏,形成爆炸性混合物,进而导致火灾爆炸事故的发生。如某石油化工企业在对浓硫酸罐体进行动焊的过程中,由于操作人员未将施焊前清洗罐体的水处理干净,在施焊过程中产生了氢气,引发了爆炸,导致现场3名操作人员1人死亡,2人受伤。
二、石油化工生产过程中的防火防爆措施
1.加强火源控制是防火防爆的基本前提
首先,要加强明火控制。明火主要指加热用火、维修用火等火源。在石油化工生产过程中,加热易燃易爆液体时,要避免使用明火,加热源可用蒸气、过热水代替。若必须使用明火,则要注意保持燃烧室与设备建筑物相互隔离,设备用品严格密封。在具有火灾爆炸危险的厂房内,不应使用焊割作业,若必须使用,需严格按工业用火安全管理规定执行操作。
其次,加强摩擦与撞击火花的控制。在石油化工生产过程中,机器设备轴承转动时产生的摩擦,铁器金属零件之间的相互撞击都可能产生火花,引发火灾爆炸事故。因此,要及时对机器设备的轴承部位进行润滑处理,定期清理可燃污垢,以确保轴承的润滑性;对装有易燃液体或可燃气体的金属容器进行搬运时,应尽量做到小心轻放,不可随意拖拉、震动、抛掷;进入易燃易爆车间或厂房时,地面应尽量铺设一些软质绝缘材料,以免产生火花,着火燃烧。
最后,加强其它危险火源的控制。要尽量避免易燃易爆物体与高温设备和管道的接触,若需要接触,则应在高温设备、管道表面做好隔热保温措施。同时,石油化工生产区域要禁止吸烟,烟头的温度最高可达800℃,超过了一般可燃物的燃点,因而必须严格管理加以控制。
2.加强工艺参数的安全控制是防火防爆的关键
首先,加强温度控制。第一,确保换热系统正常工作,防止在反应过程中突然中断。热量平衡是确保化学反应正常进行的基本条件,在石油化工生产过程中,若换热系统在反应过程中发生故障突然中断,会很容易致使物料分层,造成温度升高,压力剧增,引发火灾爆炸。第二,采取有效的保温措施。合理的保温措施可以有效地避免高温设备与管道周围的易燃易爆物质直接接触,在予以保温时,其外壳应尽量选用防漏防渗的金属铁皮,在很大程度上就可以减少或防止易燃易爆物质泄漏渗入到保温层中,引发火灾爆炸。
其次,加强物料投放的控制。第一,严格控制反应物料的配比。在石油化工生产过程中,反应物料的浓度、用量需进行准确全面的分析和计量,其配比应严格控制在爆炸极限范围以外。第二,严格把控物料的投放顺序。在石油化工生产过程中,物料投放顺序大多以物料的性质、反应机理为依据,比如,在合成氯化氢时,需先投放氢气,后投放氯气,以确保生产安全。
最后,加强质量检验,确保物料的纯度。在石油化工生产过程中,某些化学反应可能会因反应物料中杂质浓度过高而造成反应过烈,引起燃烧和爆炸。如,在聚氯乙烯的生产过程中,氯化氢中的游离氯必须控制在0.005%以内,以防止氯与乙炔发生反应而引发爆炸。因此,必须加强对生产物料、反应成品的检验,严格控制其纯度,确保反应安全有序进行。
3.加强火灾爆炸危险物的安全处理是防火防爆的重要保证
首先,根据物质的物理化学性质予以有效处理。做好隔绝空气、充入惰性气体、防水防潮等措施,避免物料发生自燃或爆炸。同时,易燃易爆物质要结合生产工艺条件、贮存、输送情况,采取有效的处理和保护措施,防止其泄漏或放空。如对于不稳定的火灾爆炸危险物,在贮存时可适当添加一些稳定剂,以免发生化学反应引发爆炸。
其次,做好系统密封和负压操作。在石油化工生产过程中,反应系统密封不严,易使空气进入,从而造成易燃气体、可燃性粉尘与空气发生反应,产生爆炸性混合物,引发爆炸,因此,易燃易爆物投入生产时要对设备进行气密性实验,以保证设备的密封性。同时,要加强负压控制,防止系统中的有毒或爆炸性气体向外扩散。加压或减压时,要严格按规定操作,并定期进行耐压强度检测,及时检查调整或更换密闭填料,以防填料渗漏,引发火灾事故。
最后,加强惰性介质保护。易燃易爆物质投入系统生产前,应采用惰性气体进行置换保护,清除系统内部原有的空气,防止产生爆炸性混合物;输送易燃固体物质时,要采用惰性气体覆盖保护;检修和维护易燃易爆装置时,可采用惰性气体进行吹扫和置换;危险性物料发生泄漏时,可使用惰性气体进行稀释处理;发生小火灾事件时,还可以用惰性气体作为灭火剂。
总之,石油化工生产过程中的防火防爆工作是艰巨而任重道远的,我们必须予以重视,根据石油化工企业的生产特点,对生产过程中的火灾爆炸危险性进行分析研究,不断探索和思考切实可行的措施,有效地防止火灾爆炸事故的发生,确保生产安全,提高生产效益。
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