為了防火防爆安全,對火災爆炸危險性比較大的物料,應該采取安全措施.首先應考慮通過工藝改進,用危險性小的物料代替火災爆炸危險性比較大的物料.如果不具備上述條件,則應該根據物料的燃燒爆炸性能采取相應的措施,如密閉或通風,惰性介質保護,降低物料蒸氣濃度,減壓操作以及其他能提高安全性的措施.
一、用難燃溶劑代替可燃溶劑
在萃取,吸收等單元操作中,采用的多為易燃有機溶劑.用燃燒性能較差的溶劑代替易燃溶劑,會顯著改善操作的安全性.選擇燃燒危險性較小的液體溶劑,沸點和蒸氣壓數據是重要依據.
如醋酸戊酯在20℃的蒸氣壓為800Pa,其蒸氣濃度為44g・m-3,而爆炸濃度范圍為119～541g・m-3,危險性較小.
在許多情況下,可以用不燃液體代替可燃液體,如二氯甲烷,三氯甲烷,四氯化碳,三氯乙烯等.
二、根據燃燒性物質的特性分別處理
遇空氣或遇水燃燒的物質,應該隔絕空氣或采取防水,防潮措施,以免燃燒或爆炸事故發生.
燃燒性物質不能與性質相抵觸的物質混存,混用;
遇酸,堿有分解爆炸危險的物質應該防止與酸堿接觸;
對機械作用比較敏感的物質要輕拿輕放.
燃燒性液體或氣體,應該根據它們的密度考慮適宜的排污方法;
根據它們的閃點,爆炸范圍,擴散性等采取相應的防火防爆措施.
對于自燃性物質,在加工或貯存時應該采取通風,散熱,降溫等措施,以防其達到自燃點,引發燃燒或爆炸.
多數氣體,蒸氣或粉塵的自燃點都在400℃以上,在很多場合要有明火或火花才能起火,只要消除任何形式的明火,就基本達到了防火的目的.
有些氣體,蒸氣或固體易燃物的自燃點很低,只有采取充分的降溫措施,才能有效地避免自燃.
有些液體如乙醚,受陽光作用能生成危險的過氧化物,對于這些液體,應采取避光措施,盛放于金屬桶或深色玻璃瓶中.
有些物質能夠提高易燃液體的自燃點,如在汽油中添加四乙基鉛,就是為了增加汽油的易燃性.而另外一些物質,如鈰,釩,鐵,鈷,鎳的氧化物,則可以降低易燃液體的自燃點.對于這些情況應予以注意.
三、密閉和通風措施
為了防止易燃氣體,蒸氣或可燃粉塵泄漏與空氣混合形成爆炸性混合物,設備應該密閉,特別是帶壓設備更需要保持密閉性.如果設備或管道密封不良,正壓操作時會使可燃物泄漏;負壓操作時會使空氣進入.
開口容器,破損的鐵桶,沒有防護措施的玻璃瓶不得盛貯易燃液體.不耐壓的容器不得盛貯壓縮氣體或加壓液體,以防容器破裂造成事故.
為了保證設備的密閉性,對于危險設備和系統,應盡量少用法蘭連接.輸送危險液體或氣體,應采用無縫管.負壓操作可防止爆炸性氣體逸入廠房,但在負壓下操作,要特別注意設備清理打開排空閥時,不要讓大量空氣吸入.
加壓或減壓設備,在投產或定期檢驗時,應檢查其密閉性和耐壓程度.所有壓縮機,液泵,導管,閥門,法蘭,接頭等容易漏油,漏氣的機件和部位應該經常檢查.填料如有損壞應立即更換.以防滲漏.操作壓力必須加以限制,壓力過高,輕則密閉性遭破壞,滲漏加劇;重則設備破裂,造成事故.
氧化劑如高錳酸鉀,氯酸鉀,鉻酸鈉,硝酸銨,漂白粉等粉塵加工的傳動裝置,密閉性能必須良好,要定期清洗傳動裝置,及時更換潤滑劑,防止粉塵滲進變速箱與潤滑油相混,由于蝸輪,蝸桿摩擦生熱而引發爆炸.
即使設備密封很嚴,但總會有部分氣體,蒸氣或粉塵滲漏到室內,必須采取措施使可燃物的濃度降至最低.同時還要考慮到爆炸物的量雖然極微,但也有局部濃度達到爆炸范圍的可能.完全依靠設備密閉,消除可燃物在廠房內的存在是不可能的.往往借助于通風來降低車間內空氣中可燃物的濃度.通風可分為機械通風和自然通風;按換氣方式也可分為排風和送風.
對于有火災爆炸危險的廠房的通風,由于空氣中含有易燃氣體,所以不能循環使用.排除或輸送溫度超過80℃的空氣,燃燒性氣體或粉塵的設備,應該用非燃燒材料制成.空氣中含有易燃氣體或粉塵的廠房,應選用不產生火花的通風機械和調節設備.含有爆炸性粉塵的空氣,在進入排風機前應進行凈化,防止粉塵進入排風機.排風管道應直接通往室外安全處,排風管道不宜穿過防火墻或非燃燒材料的樓板等防火分隔物,以免發生火災時,火勢順管道通過防火分隔物.
四、惰性介質的惰化和稀釋作用
1.惰性氣體保護作用
惰性氣體反應活性較差,常用作保護氣體.惰性氣體保護是指用惰性氣體稀釋可燃氣體,蒸氣或粉塵的爆炸性混合物,以抑制其燃燒或爆炸.常用的惰性氣體有氮氣,二氧化碳,水蒸氣以及鹵代烴等燃燒阻滯劑.
易燃固體物料在粉碎,研磨,篩分,混合以及粉狀物料輸送時,應施加惰性氣體保護.輸送易燃液體物料的壓縮氣體應該選用惰性氣體.易燃氣體在加工過程中,應該用惰性氣體作稀釋劑.對于有火災爆炸危險的工藝裝置,貯罐,管道等,應該配備惰性氣體,以備發生危險時使用.
2.惰性氣體用量
在易燃物料的加工中,惰性氣體的用量取決于系統中氧的最高允許濃度.氧的最高允許濃度值因采用不同的惰性氣體而有所不同.
五、減壓操作
化工物料的干燥,許多是從濕物料中蒸發出其中的易燃溶劑.如果易燃溶劑蒸氣在爆炸下限以下的濃度范圍,便不會引發燃燒或爆炸.為了滿足上述條件,這類物料的干燥,一般是在負壓下操作.文獻中的爆炸極限數據多為20℃,0.101325MPa下的體積分數.所以由爆炸下限不難計算出溶劑蒸氣的分壓,如果干燥壓力在此分壓以下,便不會發生燃燒或爆炸.比如,乙醚的爆炸下限為1.7%,在爆炸下限的條件下,乙醚蒸氣的分壓為0.101325×1.7%,即0.0017MPa(13mmHg).爆炸下限下的易燃蒸氣的分壓即為減壓操作的安全壓力.
實際上在減壓條件下,干燥箱中的空氣完全被溶劑蒸氣排除,從而消除了爆炸條件.此時溶劑蒸氣與空氣比較,相對濃度很大,但單位體積的質量數卻很小.減壓操作應用的實質上是爆炸下限下的質量濃度.
六、燃燒爆炸性物料的處理
在化學工業污水中,往往混有易燃物質或可燃物質,為了防止下水系統發生燃燒爆炸事故,對易燃或可燃物質排放必須嚴格控制.如果苯,汽油等有機溶劑的廢液放人下水道,因為這類溶劑在水中的溶解度很小,而且密度比水小浮于水面之上,在水面上形成一層易燃蒸氣.遇火引發燃燒或爆炸,隨波逐流,火勢會很快蔓延.
性質互相抵觸的不同廢水排入同一下水道,容易發生化學反應,導致事故的發生.如硫化堿廢液與酸性廢水排入同一下水道,會產生硫化氫,造成中毒或爆炸事故.對于輸送易燃液體的管道溝,如果管理不善,易燃液外溢造成大量易燃液的積存,一旦觸發火災,后果嚴重.
