爆炸造成的后果大多非常严重,在化工生产作业中,爆炸压力的作用和火灾的蔓延,不仅会使生产设备遭受损失,而且使建(构)筑物破坏,甚至致人死亡。因1此,科学防爆是非常重要的一项工作。
防止爆炸的一般原则:一是控制混合气体中的可燃物含量处在爆炸极限以外;二是使用惰性气体取代空气;三是使氧气浓度处于其极限值以下。为此,应防止可燃气向空气中泄漏,或防止空气进入可燃气体中;控制、监视混合气体各组分浓度;装设报警装置和设施。
防止爆炸的主要通用措施如下:
1.惰性介质保护
由于爆炸的形成需要有可燃物质、氧气以及一定的点火能量,用惰性气体取代空气,避免空气中的氧气进入系统,就消除了引发爆炸的一大因素,从而使爆炸过程无法完成。在化工生产中,采取的惰性气体主要有氮气、二氧化碳、水蒸气、烟道气等。
2.系统密闭和负压操作
(1)为防止易燃气体、蒸气或可燃性粉尘与空气形成爆炸性混合物,应设法使设备密闭。为了保证设备的密闭性,对危险设备及系统应尽量少用法兰连接,但要保证安全检修的方便。
(2)为防止有毒或爆炸性危险气体向容器外逸散,可采用负压操作系统。对于在负压下生产的设备,应防止空气吸入。
3.通风置换
通过通风置换可以有效地防止易燃易爆气体积聚而达到爆炸极限。排除有燃烧爆炸危险性粉尘的排风系统,应采用不产生火花的除尘器,含有爆炸性粉尘的空气,在进入风机前,应进行净化处理。
4.阻止容器或室内爆炸的安全措施
(1)抗爆容器:对已知的爆炸结果做系统的评定表明,在符合一定结构要求的前提下,即使容器和设备没有附加防护措施,也能承受一定的爆炸压力。如果选择这种结构形式的设备在剧烈爆炸情况下没有被炸碎,而只产生部分变形,那么设备的操作人员就可以安然无恙,这也就达到了最重要的防护目的。由于这一方法的成本很高,而且与相关设备的安全可靠性差别太大,因此,在生产实践中很少用到,非特别危险或发生事故造成严重后果的装置不采用。
(2)爆炸卸压:通过固定的开口及时进行卸压,则容器内部就不会产生不可容纳的高爆炸压力,因而也就不必使用能抗这种高压的结构,把没有燃烧的混合物和燃烧的气体排放到大气里去,就可把爆炸压力限制在容器材料强度所能承受的某一数值内。卸压装置可分为一次性(如爆破膜)和重复使用的装置(如安全阀)。
(3)房间卸压:主要是用来保护容器和装置的,它能使被保护设备不被炸毁和使用人员不受伤害。也可用卸压措施来保护房间,但不能保护房间里的人。这种情况下,房间里的设备必须是遥控的,并在运行期间严禁人员进人房间。一般可以通过窗户、外墙和建筑物的房顶来进行卸压。
5.爆炸遏制
爆炸遏制系统由能检测初始爆炸的传感器和压力式的灭火剂罐组成,灭火剂罐通过传感装置动作。在尽可能短的时间里,把灭火剂均匀地喷射到应保护的容器里,于是,爆炸燃烧被扑灭,控制住爆炸的发生。爆炸燃烧能自行进行检测,并在停电后的一定时间里仍能继续进行工作。
6.爆炸的应急措施
一旦发生爆炸,一般可采取以下紧急措施:紧急切断物料来源,启用放空系统或将物料迅速倒至安全地点;修筑临时防溢堤或挖沟使液流导向安全地带;启用消防灭火设备,对相邻容器、设备进行降温处理;清除障碍物,留出足够的安全距离;启动事故状态下应急预案。