一些生产设备为负压操作,出现容易渗漏或误操作等异常情况,会使空气进入容器内,因氧化高温引起可燃蒸气着火爆炸。
溶剂在应用到生产过程中时,其操作条件大多要通过加温、加压来实现。当温度失去控制,达到某一溶剂的过热温度极限时,就会由液相突变为气相,体积迅速扩大数十甚至数百倍,压力猛增导致容器超压爆炸;或反复使用的溶剂中,过氧化物含量增多,发生异常反应,导致温度压力升高。当容器发生物理性爆炸后,其内部物料(溶剂)则大量地迅速扩散,物理爆炸的高温和遇外部火源又会引起扩散蒸气的化学性爆炸和燃烧。
3.2.3 易形成大面积立体火灾
有机溶剂从罐、桶、槽、锅等容器中大量溢出,形成流淌火,流量越多,燃烧面积就越大。溶剂随着罐、桶、槽、锅的爆炸而喷射到各个角落,瞬间形成大面积燃烧。长期使用溶剂的设备、建筑,在可燃蒸气的熏蒸下,其表面常积有一定的数量污垢,火灾通过这些可燃污垢迅速将设备的建筑引燃。
起火后溶剂、物料由上层流至下层,爆炸时溶剂、物料上、下喷溅,均会形成上下一起的立体火灾。
3.2.4 发生事故易引起连锁反应
溶剂生产使用工艺各生产工序相互衔接,设备之间相互串通,溶剂往往经过几道工序后回收反复使用,一旦某个工序发生火灾爆炸事故,易出现连锁反应,火灾爆炸事故沿着生产管道、污水管网、可燃物料、建筑物孔洞蔓延。
4 防火措施
4.1 建筑和布局符合防火要求
溶剂生产使用场所的建筑和布局,应按《建筑设计防火规范》、《炼油化工企业设计防火规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》等相关要求和规定进行设计、施工、安装。工厂投产前,要经过消防、安全监督管理部门的验收批准才能投产;设备的布局一定要考虑安全防火的需要。
4.2 用难燃或不燃的溶剂代替可燃溶剂
在生产中,用燃烧性能差的溶剂代替易燃溶剂,以改善操作的安全性。选择危险性较小的液体作为溶剂时,沸点和蒸气压是很重要的2个参数。沸点在110℃以上的液体,常温下(18~20℃)不可能过到爆炸浓度。醋酸戊脂、丁醇、戊烷、乙二醇、氯苯、二甲苯等都是危险性较小的液体。代替可燃溶剂的不燃液体(或难燃液体)有甲烷的氯衍生物(二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳)及乙烯的氯衍生物(三氯乙烯)等。例如,溶解脂肪、油、树脂、沥青、像胶以及油漆,可以用四氯化碳代替危险性大的液体溶剂。可以用不燃(或难烯)清洗剂代替汽油或其他易燃溶剂,清洗粘有油污的机件和零件。
4.3 严格安全操作
尽量减少敞口操作,采用密闭操作,容器要加盖减少溶剂挥发。车间内各种化学原料和溶剂的储存量要严加控制,以不超过当天用量为宜,多用储罐式静态装料,而少使用桶式动态装料。
在使用易燃易爆挥发性有机溶剂时,应控制使用温度要其沸点30℃发下。如果操作温度高时,应采取冷凝、冷却措施。如油漆生产中,高温树脂(200~240℃)直接加入兑稀溶剂(溶剂汽油、甲苯、二甲苯等)的兑稀罐中,会使溶剂温度升高,溶剂蒸气大量排出。因此,要在罐上安装冷凝、冷却装置,减少有机溶剂的反复使用次数。溶剂初次使用前进行化验检测。清除杂质和水分。定期取样分析反复使用的溶剂中的过氧化物含量,防止出志现异常反应。
4.4 控制和消除引火源
溶剂生产使用场所严禁随意使用明火或其他易于生产火源的用具及装置,如必须动火、使用喷灯、焊接时,必须在安全规范的区域里进行。禁止一切能产生火花的行为,如用铁棒敲开封盖的金属桶、穿带钉的鞋和使用易产生火花的工具等。
选用符合防爆等级要求的防爆电气设备,采用耐火电缆或防火塑料管套敷设电气线路。采用控制有机溶剂流速和搅拌速度、空间增湿,工艺设备、管线接地,投入抗静电添加等措施消除静电火花。
揩过溶剂的棉纱、破布等必须存放在专用的有水的金属桶内,定期予以清理烧毁。防止自燃。
4.5 保证设备完好不漏
为了防止溶剂蒸气逸出,与空气形成爆炸性混合物,设备应该密闭,对于有压设备更需要保持其密闭性。正确选择设备之间的连接方法,如设备与管理之间的连接应尽量采用焊接方法,输送易燃溶剂的管道应采用无缝钢管等。
由于生产过程中的高温、腐蚀性,各种设备、容器、管线壁厚逐渐变薄,易发生泄漏的火灾事故。因此,对重点设备应定期进行保养、维修、更换,严格检漏、试漏。
溶剂储罐应尽可能埋在地下,防止高温、日晒使之温度升高,发生泄漏。
4.6 设置安全装置和灭火设施
承压设备及其他有爆炸危险的工艺设备上安装独立、合适的防爆泄压装置,如安全阀、防爆膜等。在相互连通的生产工艺管线上安装单向阀等阻火防爆装置,以截断事故扩展途径。排汗管沟上设置隔油池、水封装置。
在溶剂生产使用场所,设置浓度自检测报警与通风装置联动系统。当发生泄漏时,泄漏液体蒸气过到危险浓度时,报警系统动作,同时通风系统自动开启,驱散泄漏蒸气。
溶剂用量较大、发生事故后果严重的场所,增设蒸气幕或水喷淋系统。一旦溶剂或蒸气大量泄漏,通风不足以排除危险时,则启动蒸气幕或水喷淋系统,以稀释溶剂、蒸气,消除起火爆炸的危险。
根据生产使用溶剂工艺的不同特点和生产规模,设置相应的固定式或移动式灭火装置。
4.7 加强消防安全管理
溶剂生产使用企业应建立健全消防安全管理制度,消防安全组织除按一般要求明确防火责任人,建立与生产相适应的义务消防队外,还要配备熟悉工艺流程,具有专业防火知识的专职防火安全员。加强对企业员工的消防安全培训,做好切实可行的应急预案,定期组织灭火演练。