護; (2)易燃易爆物料系統投料前,為消除原系統內的空氣,防止系統內形成爆炸性混合物,采用惰性氣體 置換; (3)在有火災爆炸危險的設備、管道上設置惰性氣體接頭,可作為發生危險時備用保護措施和滅火手段; (4)采用氮氣壓送易燃液體; (5)在有易燃易爆危險的生產場所,對有發生火花危險的電器、儀表等采用充氮正壓保護; (6)易燃易爆生產系統需要檢修,在拆開設備前或需動火時,用惰性氣體進行吹掃和置換,發生危險物 料泄漏時用惰性氣體稀釋,發生火災時,用惰性氣體進行滅火; 使用惰性氣體應根據不同的物料系統采用不同的惰性介質和供氣裝置,不能亂用。因為惰性氣體與某些 物質可以發生化學反應,如水蒸氣可以同許多酸性氣體生成酸而放熱,二氧化碳可同許多堿性氣體物質生成 鹽而堵塞管道和設備。 還要特別指出的是:許多生產裝置在生產中將惰性氣體系統與危險物料系統聯接在一起,要防止危險物 料竄入惰性氣體系統造成事故。一般臨時用惰性氣體的裝置應采用隨用隨接,不用斷開的方式。常用惰性氣 體的裝置應該設置超壓報警自動切斷裝置,生產停車時應將惰性氣體斷開。 (三)工藝參數的安全控制 石油化工生產中,工藝參數主要是指溫度、壓力、流量、液位及物料配比等。防止超溫、超壓和物料泄 漏是防止火災爆炸事故發生的根本措施。 1.溫度控制 溫度是石油化工生產中主要的控制參數之一。不同的化學反應都有其自己最適宜的反應溫度,正確控制 反應溫度不但對保證產品質量、降低消耗有重要意義,而且也是防火防爆所必須的。溫度過高可能會引起劇 烈反應而壓力突增,造成沖料或爆炸,也可能會引起反應物的分解著火。溫度過低,有可能會造成反應速度 減慢或停滯,而一旦反應溫度恢復正常時,則往往會因為未反應的物料過多而發生劇烈反應而引起爆炸;溫 度過低還會使某些物料凍結,造成管路堵塞或破裂,致使易燃物料泄漏而發生火災爆炸。 為嚴格控制溫度,應在以下幾個方面采取措施: (1)除去反應熱或適當采取加熱措施?;瘜W反應一般都伴隨著熱效應,放出或吸收一定熱量。例如基本 有機合成中的各種氧化反應、氯化反應、水合和聚合反應等均是放熱反應;而各種裂解反應、脫氫反應、脫 水反應等則是吸熱反應。為使反應在一定溫度下進行,必須向反應系統中加入或移去一定熱量,以防因過熱 而發生危險。
??? (2)防止換熱在反應中突然中斷?;瘜W反應中熱量平衡是保證反應正常進行所必須的條件。放熱反應中 的熱量采出往往是保證不發生超溫超壓事故的基礎。若在生產工藝控制中不能保證換熱系統正常工作,那么 就必須有在中斷換熱的同時中斷化學反應的手段。例如:苯與濃硫酸混合進行磺化反應,除有冷卻系統以外 還需用攪拌器加速熱的傳導防止局部過熱, 但是若在反應中攪拌器突然停電, 物料分層, 當攪拌器再開動后, 反應劇烈,冷卻系統來不及移去大量反應熱,造成溫度升高,尚未反應的苯會受熱氣化,造成超壓爆炸。為 防止換熱突然中斷可用雙路供電、雙路供水(指冷卻用的傳熱介質)。 (3)正確選擇傳熱介質。石油化工生產中常用的熱載體有水蒸氣、水、礦物油、聯苯醚、熔鹽、汞和熔 融金屬、煙道氣等。正確選擇熱載體,對加熱過程的安全有十分重要的意義。 應當盡量避免使用與反應物料性質相抵觸的物質作為熱載體。 例如: 環氧乙烷很容易與水發生劇烈反應, 甚至有極其微量的水滲進液體環氧乙烷中,也容易引起自聚發熱而爆炸。這類物質的冷卻或加熱不能用水和 水蒸氣,而應該使用液體石蠟等作為傳熱介質。 (4)加強保溫措施。合理的保溫對工藝參數的控制,減少波動,穩定生產都有好處,同時也可防止高溫 設備與管道對周圍易燃易爆物質產生著火爆炸的威脅,在進行保溫時最好選用防漏防滲的金屬鐵皮做外殼, 減少外界易燃物質泄漏滲入保溫層中積存,發生危險。 2.投料控制 對于放熱反應的裝置,投料速度不能超過設備的傳熱能力,否則,物料溫度將會急劇升高,引起物料的 分解、突沸而產生事故。加料溫度如果過低,往往造成物料積累、過量,溫度一旦適宜反應便會加劇進行, 加之熱量不能及時導出,溫度及壓力都會超過正常指標,造成事故。 反應物料的配比應嚴格控制,參加反應的物料濃度、流量等要準確的分析和計量。對連續化程度較高、 危險性較大的生產更應特別注意。如環氧乙烷的生產中,乙烯與氧混合進行反應,其配比臨近爆炸范圍,尤 其在開停車過程中,乙烯和氧的濃度都在發生變化,且開車時催化劑活性較低,容易造成反應器出口氧濃度 過高,為保證安全,應設置聯鎖裝置,經常核對循環氣的組成,盡量減少開停車次數。 許多聚合物的生產,特別是可燃物質參加反應的生產,常用氧化劑(過氧化劑)做催化劑,若控制不當將 產生劇烈反應產生爆炸。高壓聚乙烯反應器的分解爆炸就是因控制配比失調而發生爆炸的居多。能形成爆炸 性混合物的生產,其配比應嚴格控制在爆炸極限范圍以外,如果工藝條件允許,可以添加惰性氣體進行稀釋 保護。 在投料過程中,另一個值得注意的問題就是投料順序。石油化工生產中的投料順序是根據物料性質、反 應機理等要求而進行的。例如氯化氫的合成,應先投氫氣后投氯;三氯化磷的生產應先投磷后投氯,否則有 可能發生爆炸。 在石油化工生產中,許多化學反應由于反應物料中危險雜質的增加會導致副反應、過反應的發生而造成 燃燒或爆炸。因此,生產原料、中間產品及成品都應有嚴格的質量檢驗,保證其純度。例如:聚氯乙烯的生 產中乙炔與氯化氫反應生成氯乙烯,氯化氫中游離氯一般不允許超過 0.005%,因為氯與乙炔反應會生成四 氯乙烷而立即爆炸。 3.防止跑冒滴漏
??? 石油化工生產中的跑冒滴漏往往導致易燃易爆物質在生產場所的擴散, 是發生火災爆炸事故的重要原因 之一。因此在工藝指標控制、設備結構形式等方面應采取相應的措施,操作人員要精心操作,堅持巡回檢查, 穩定工藝指標,加強設備維護,提高設備完好率。 4.緊急情況停車處理 在石油化工生產中,當發生突然停電、停水、停汽、可燃物大量泄漏等緊急情況時,生產裝置就要停車 處理,此時若處理不當,就可能發生事故。 在緊急情況下,整個生產控制,原料、氣源、蒸汽、冷卻水等都有一個平衡的問題,這種平衡必須保證 生產裝置的安全。一旦發生緊急情況,就應有嚴密的組織,果斷的指揮、調度,操作人員正確的判斷,熟練 的處理,來達到保證生產裝置和人員安全的目的。 (1)停電。為防止因突然停電而發生事故,關鍵設備一般都應具備雙電源聯鎖自控裝置。如因電路發生 故障裝置全部無電時,要及時匯報和聯系,查明停電原因,并要特別注意重點設備的溫度、壓力變化,保持 必要的物料暢通,某些設備的手動攪拌、緊急排空等安全裝置都要有專人看管。發現因停電而造成冷卻系統 停車時,要及時將放熱設備中的物料進行妥善處理,避免超溫超壓事故。 (2)停水。局部停水可視情況減量或維持生產,如大面積停水則應立即停止生產進料,注意溫度壓力變 化,如超過正常值時,應視情況采取放空降壓措施。 (3)停汽。停汽后加熱設備溫度下降,汽動設備停運,一些在常溫下呈固態而在操作溫度下為液態的物 料,應防止凝結堵塞管道。另外,應及時關閉物料連通的閥門,防止物料倒流至蒸汽系統。 (4)停風,。當停風時,所有以氣為動力的儀表、閥門都不能動作,此時必須立即改為手動操作。有些 充氣防爆電器和儀表也處于不安全狀態,必須加強廠房內通風換氣,以防可燃氣體進入電器和儀表內。 (5)可燃物大量泄漏的處理。在生產過程中,當有可燃物大量泄漏時,首先應正確判斷泄漏部位,及時 報告有關領導和部門,切斷泄漏物料來源,在一定區域范圍內嚴格禁止動火及其它火源。操作人員應控制一 切工藝變化,工藝控制如果達到了臨界溫度、臨界壓力等危險值時,應正確進行停車處理,開動噴水滅火器, 將蒸汽冷凝,液態烴回收至事故槽內,并用惰性介質保護。有條件時可采用大量噴水系統在裝置周圍和內部 形成水霧,以達到冷卻有機蒸氣,防止可燃物泄漏到附近裝置中的目的。 (四)自動控制與安全保險裝置 1.自動控制 自動化系統,按其功能可分為四類: (1)自動檢測系統。是對機器、設備及過程自動進行連續檢測,把工藝參數等變化情況提示或記錄出來 的自動化系統。 (2)自動調節系統。是通過自動裝置的作用,使工藝參數保持為給定值的自動化系統。 (3)自動操作系統。是對機器、設備及過程的啟動、停止及交換、接通等工序,由自動裝置進行操縱的 自動化系統。 (4)自動訊號聯鎖和保護系統。是在機器、設備及過程出現不正常情況時,會發出報警或自動采取措施, 以防事故,保證安全生產的自動化系統。
??? 以上四種系統都能起到控制作用。自動檢測和自動操作系統主要是使用儀表和操縱機構,調節則還需人 工判斷操作,通常稱為“儀表控制”。自動調節系統,則不僅包括檢測和操作,還包括通過參數與給定值的 比較和運算發出的調節作用,因此也稱為“自動控制”。 2.安全保險裝置 (1)信號報警。在石油化工生產過程中,可安裝信號報警裝置,當出現危險情況時,警告操作人員及時 采取措施消除隱患。發出的信號有聲音、光或顏色等,它們通常都和測量儀表相聯系。例如在硝化過程中, 硝化器內的冷卻水如漏進硝化系統則會造成溫度升高,引起硝基化合物的分解爆炸。為及時發現冷卻水管在 硝化器內的滲漏現象,在冷卻水排出管上裝有帶鈴的導電性測量儀,若設備出現滲漏,水中酸性增加,導電 性提高,鈴響報警。 (2)保險裝置。信號裝置只能提醒人們注意事故正在形成和即將發生,但不能自動排除故障,而保險裝 置則能在發生危險時自動消除