火灾爆炸事故原因分析

2015-03-23李建国江苏省苏计投资咨询有限公司江苏南京210003

化工管理 2015年30期

关键词：易燃易爆氧化剂反应器

李建国（江苏省苏计投资咨询有限公司，江苏南京 210003）

火灾爆炸事故原因分析

李建国（江苏省苏计投资咨询有限公司，江苏南京 210003）

本文介绍了火灾爆炸事故发生的机理，明确了火灾爆炸事故危险分析应从易燃易爆物质、助燃物质及引爆能源几方面分析，强调了分析过程中易忽视的非明火类点火（引爆）能源的分析。概要地提出了防止火灾爆炸的安全措施。

火灾；爆炸；引爆能源

1 火灾爆炸事故的机理

燃烧如果失去控制就会形成火灾。火灾同样应满足以下三个条件：

1.1 可燃物，包括气态、液态、固态可燃物质。

1.2 助燃物，氧气及各类氧化剂。

1.3 点火能源。要使可燃物与助燃物发生剧烈的氧化反应必须具备足够的点火能量。点火能源主要包括以下几种：①各种明火，包括火焰、火星等；②电气打火；③摩擦、撞击火星；④静电起火；⑤反应热；⑥高温表面；⑦闪电；⑧绝热压缩等。

爆炸是指物质由一种状态迅速转变为另一种状态，并以机械功的形式在瞬间大量放出能量的现象。爆炸一般具有进行得很快、爆炸点附近瞬间压力急剧升高、发出巨大的响声、周围建构物遭到破坏等特征。按照发生爆炸的原因和性质不同，可将爆炸分为物理性爆炸、化学性爆炸和核爆炸等三类。火灾爆炸属于化学性爆炸。

2 安全评价中对火灾爆炸危险有害因素的分析

安全评价对火灾爆炸危险有害因素的分析应从火灾爆炸物质、助燃物质、引爆炸能源等三方面来分析。

2.1 易燃易爆物质分析

易燃易爆物质一般包含易燃气体、易燃液体、易燃固体及各种爆炸品。在易燃易爆物质分析过程中应着重注意，在反应过程中可能产生的易燃易爆中间物质的分解，以及物质分解导致反应器内压力急剧升高可能发生反应器超压爆炸的危险有害因素。

2.2 助燃物质分析

常见的助燃物质是氧气，空气中含有约21%的氧气，因此一旦易燃易爆物质发生泄漏或因其他原料暴露在空气中，很容易达到其爆炸事件极限而引起爆炸。助燃物质除了氧气外还有其他氧化剂如氯气等，如果在反应中存在此类氧化剂或反应中有此类氧化剂产生，则发生火灾爆炸的危险性将增强。

3 火灾爆炸事故的防范措施

火灾爆炸事故的防范应从以下几个方面考虑：

3.1 易燃易爆物质的控制

3.1.1 易燃易爆物质的存放场所应符合现行《建筑设计防火规范》的要求，耐火等级为一、二级，储存场所之间的间距应符合建规的相关规定。

3.1.2 易燃易爆物质一般应分类存放，禁止与具有强氧化性的氧化剂、卤素等物质混合存放。

3.1.3 应控制储存场所易燃易爆物质的储存量。

3.1.4 在生产场所抑制易燃易爆物混合气体爆炸的危险性。在爆炸极限范围内进行的反应，氧气或空气中的氧气与其它气体物料的混合器宜放置在反应器进口附近，确保物料气混合后立即进入反应器进行反应，减少可能发生意外爆炸的可能。还可采取氧和其它气体物料分别进料方式，以避免爆炸性混合气体的形成。对需要在接近爆炸极限范围进行的反应，应严格控制易燃气体与氧的混合比例。同进，生产装置要有自动化控制仪表、组分分析仪和安全联锁警报装置。如乙烯氧化的反应系统中，严格控制氧含量和乙烯的含量，出现含量超标时即报警停车。对于具有可燃气体或易燃液体蒸气产生的反应容器，进料前必须采用氮气等惰性气体置换。反应完毕后同样需要置换掉容器内的可燃气体或蒸气。必须彻底置换，方可进入空气。

3.2 助燃剂的控制

3.2.1 具有助燃性质的氧化剂、卤素等应与易燃易爆物质分开存放；

3.2.2 在反应器、储罐中采取氮封等屏蔽措施。

3.3 点火（引爆）能源等的控制

3.3.1 禁止各类明火的出现，易燃易爆场所应设为禁火区，维修动火时应办理动火证，并采取适当的安全防范措施；

3.3.2 易燃易爆场所的电器应采用防爆电器，接线盒开关柜应尽量设在易燃易爆场所外；

3.3.3 防止发生反应失控，意外产生引火（引爆）能源。严格按规定监测和控制反应容器内的物质组成、温度、压力等各项参数，以确保反应安全、正常进行；如列管式固定床氧化反应器可采取如下防止失控的措施：首先，在原料气体中加入适量抑制剂，使部分催化剂毒化；在原料气体入口附近的上层反应管，放置部分被惰性载体稀释的催化剂；其次是采用分段冷却法，提高换热速率。流化床反应器内的冷却管要具备足够的冷却面积，确保连续供给性能稳定的冷却剂，同时可通过测量原料气体的预热温度来微凋反应器内的温度；

同时应严格对生产原料、中间产品以及成品进行质量检验，保证其纯度和含量，清除有害性杂质，避免不符合要求的生产原料、中间产品进入反应器。

3.3.4 应设置必要的静电导除装置和防雷防静电接地装置，并定期限检测，确保其有效。