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氮肥厂爆炸及预防措施

  
评论: 更新日期:2014年01月19日
3.10动火时火源窜出,气体着火的处理处,压力不大,可用蒸汽直接扑灭。火势大时,可停车,切断气源,卸压(不能太猛,避免形成负压回火),然后用蒸汽扑灭。
4.化学爆炸事故
4.1生产过程中爆炸
生产过程中常见的爆炸事故大致有以下几种:
4.1.1因跑、冒、滴、漏等原因泄漏的可燃气体遇着火源(常见的有电火花,仪表接触不良、高温等),引起空间爆炸(或爆鸣)后着火。
4.1.2氧含量超指标而造成的爆炸。原因多数出自于造气工段,如:①因操作不当造气炉炭层出现风洞,或炭层过低,或炉子熄火等;②设备故障,如阀门错位,阀芯脱落,内漏等。
由氧含量超标引起的爆炸事故,经常可能在静电除焦油器、饱和热水塔、压缩机油分等设备中发生。
4.1.3系统呈负压而造成的爆炸事故
①因气柜抽瘪或气柜出口管水封住,造成罗茨风机抽负。
②因系统大减量不当,压缩报警及联锁失效,造成H8机一段进口(脱硫来)或三段进口(碳化来)抽负。
③造气洗气塔排污过猛,引起洗气塔吸负。
④卸压、放空过猛或或系统窜气。
常见有高压放空、卸压过猛,引起放空管爆鸣后着火;碳化回收塔中排稀氨水不慎,碳化气窜入稀氨水槽中而发生空间爆炸,继而稀氨水管口着火。
⑤金属物体敲击设备或管道
常见有变换气碳化罐下球时,因使用金属物体敲击下料口,而造成球罐内爆炸。
⑥动力设备运行中的故障,如破裂等造成爆炸着火。
4.2停车检修时的爆炸
4.2.1设备或管道内具有易燃易爆介质,未经置换或彻底置换,打开人孔或手孔后,空气因对流窜入设备或管道内,混合至爆炸极限,遇着火源发生爆炸。其着火源(最小着火能量)可来自①金属物敲击设备或管道。例如,清洗造气洗气塔,碳化清洗塔时用金属物敲击时会发生爆鸣等;②物质自燃氧化热。例如:脱硫塔打开人孔后,因塔板上存在硫化铁等自燃物质,遇空气后后迅速氧化发热而自燃。
4.2.2设备或管道排水过猛,系统“吸负”,吸入空气,又因气流速度过快引起静电火花而引燃引爆。
4.2.3变换、合成工段因检修不当,如换阀门,或放空阀和导淋未关紧等原因,空气窜入催化剂层,致使催化剂温度猛升,造成烧结或引起闷炸的后果。
4.3系统开停车时爆炸
4.3.1系统原始开车置换时的爆炸
①用成份不合格(例如CO+H2大于7%,O2大于2%)的惰性气体置换气柜时,发生气柜爆炸。
②用前工段生产介质置换后工段时,应先对系统进行置换,分析合格后(O2小于0.5%),才能开启动力设备和电加热器等,否则将发生设备管道爆炸。
4.3.2系统局部开车时的爆炸
系统的局部开车,是指生产系统一些工段处于化工开车状态,另一些工段处于空气试压、吹净或催化剂升温等开车准备阶段,或前工段处于开车状态,后工段还在动火、抢修。
系统局部开车时,由于生产介质与空气、开车与试车、动火与抢修等,在空间或时间上的交叉进行,因而,只要稍有疏忽,就会导致易燃易爆介质与空气直接接触、而发生化学爆炸,甚至联锁爆炸,酿成灾难性的系统化学爆炸。
4.3.3设备试压试车时的爆炸
①采用空气对设备试压试车时的爆炸
对一些设备停车检修时,设备未经热洗或热洗不彻底,热洗后未用清水置换合格,故在设备内壁或填料上仍残留有易燃易爆的固液相介质,如油污、硫化物、乙炔亚铜、碳铵结晶等等。此时,若用空气作为介质对该设备进行试压或试车时,氧气很易与残留的易燃易爆介质发生激烈的氧化放热反应,引起爆炸。
最常见的有:铜塔在空气试压时发生塔壁发烫的现象,甚至发生爆炸事故。压缩机在空气试压或试车中,发生油分发烫现象或发生水冷排管、油分爆炸事故。
②采用生产介质对设备试压试车时的爆炸
见系统原始开车置换时的爆炸(4.3.1)
总之,对在役设备进行空气试车或试压时一定要慎重。当采用空气试车、试压时,对该设备及压缩机各段油分都要进行彻底的热洗和清洗置换工作,不允许有易燃易爆介质的固液相残留物在设备或填料中。在氮肥生产中,空气的比重、密度比生产介质大得多,因而,用空气试压试车及空气吹净时,控制压力不宜太高,单机试车时间也不宜太长。
另外,在生产中要注意控制压缩机的气体出口温度在润滑油的闪点温度以下,并防止润滑油气化成可燃性蒸汽或积炭,以防在空气试压和试车过程中,与空气形成爆炸性气体混合物,发生爆炸。
一般情况下,除新系统并网或启用新设备需要空气吹净或试压以外,对在役设备试车试压时,宜采用生产介质试车试压,较为安全。
4.3.4系统停车时的爆炸
停车时,一般应避免卸压、放空过急,只要严格执行停车规定,爆炸事故不会发生。但在停车后应妥善安排专人加强对液氨贮槽、造气夹套、锅炉液位、气柜水封等岗位的值班检查工作。
4.4生产中突然停电、断水时爆炸
此类事故多发生在造气,如:
①水夹套锅炉长期缺水而引起物理爆炸;
②因洗气塔的止逆水封缺水或无水,致使煤气倒回造气炉口、炉底或集尘器,引起爆炸;
③因造气液压阀失灵或错位,煤气倒回鼓风机或鼓风机出口总管而引起爆炸。其爆炸部位常常发生在管道的盲端,即混合气体没有出路的死角。
预防措施:
①夹套锅炉在高位处时,应备有应急水箱,并存有水。
②停电时,可用手动控制使液压阀处于安全停车状态。
③打开造气炉盖,防止炉内煤气集聚。
④鼓风机房,空气出口管盲端,安装防爆膜或增加排气阀(停电时可打开此伐,使混合气体有出口)。
4.5安全措施
4.5.1控制和消除危险因素
①设计合理,采用安全的工艺指标;
②正确操作,严格控制工艺指标;
③加强设备管理和动力设备检修工作;
④提高自动化程度和使用安全保护装置的程度;
⑤加强对危险品的管理。
4.5.2加强对火源的管理
①严格执行安全动火制度;
②生产区严禁烟火,机动车辆进入生产区,排气管应用防罩;
③卸压放空时,不能太猛,气流速度应大于25m/s;
④严禁用铁器敲击内有生产介质的管道和设备,应改用铜合金制造工具,或使用木榔头,以防撞击产生火花。
⑤具有易燃易爆介质的生产车间应严格遵循防爆规定进行设计、施工、生产并按规定对照明、电气开关、设备采用符合生产介质级别和级别要求的防爆型电器,化工开车后(包括用生产介质试压试漏)严禁采用碘钨灯照明。
⑥生产厂房或设备应按防爆要求安装避雷装置和设备接地工作,以防雷击和静电火花。
⑦车间现场配备有各种消防器材,做到定期更换药剂。
4.5.3搞好停车检修时的防爆工作
①设备或管道内未经置换和置换合格,严禁用铁器敲击除垢。
②对具有自燃物质(例如硫化物)的工段,其设备应该进行置换或热洗,合格后方可打开设备人孔、手孔。
③当催化剂具有活性温度时,应防止更换该工段的阀门或者误开放空导淋阀,以免造成系统冷热对流、空气窜入。
4.5.4做好计划停电停水工作
4.5.5小氮肥厂的安全置换法
在开车中,不可能对整个生产系统用惰性气体进行置换。因此在原始开车置换中,除了特殊工段及设备(如造气工段气柜)需要用合格的惰性气体置换外,后工段常常用相邻前工段的生产介质直接置换,置换分析合格后(O2小于0.5%),才能转入系统充压或开车。
为了防止生产介质与原系统内空气充分接触、混合、碰撞而发生爆炸事故,置换必须遵循下列原则:
①排气阀门的开启要大于进气阀的开启度。排气口可充分利用各设备导淋、排污阀、放空阀,以使气体置换充分。
②由前向后,逐段置换。
当工段设备多,系统大时,可按其工艺流程,分段逐个对设备进行置换,置换合格后逐个关闭相应设备的导淋,排污阀等,最后关闭系统放空阀。系统近路及取样管也要进行置换。为防止造成死角,对较长的总管盲端要增加开车排气放空阀。
③先放空置换,置换合格后(O2小于0.5%)才准关放空阀,转入生产、设备充压、保压或启用电加热器。
④动力设备的开车置换,可充分利用各近路阀、放空阀及油分排污阀,系统置换合格后才可启动。
⑤系统置换用各导淋阀排放时,要防止煤气中毒。
参考文献
翁学敏,“动火知识问答”,《化工设计通迅》1983年,No1
化学工作业部劳动安全司、江苏省石油化学工业厅,《小氮肥安全操作与事故》
 
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