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摘 要:在化工生产过程中,塔、槽、釜是工业企业生产的重要工艺设备,发生灾害事故的几率大,后果严重。
为掌握影响此类事故发生的控制因素,抑制事故的发生,减少事故损失和人员伤亡,本文从实际的灾害情况出发,针对各类事故模式的发生原因及主要特点,并提出了一系列做好目前塔槽釜设备安全生产防事故工作的建议,为实际安全生产和消防保卫工作提供有效的措施和有益的参考。
关键词:化工装置;预防;灾害事故
化工装置是承受高温、高压、低温、高真空度和处理易燃易爆、毒性、腐蚀性介质,完成复杂工艺过程的工具。化工装置中爆炸性火灾居多,发生连锁爆炸的危险大,一旦发生事故,其后果相当严重,往往会引发火灾、窒息中毒和灼伤等人员伤亡的惨剧。
一、塔槽釜装置危险性
塔槽釜是实现净化、吸收、反应、萃取和分离的化工单元操作以及贮运介质的静设备。因其操作条件比较苛刻,而且压力和温度是经常变化的,同时参与工艺过程的介质绝大多数是易燃易爆、有毒性和腐蚀性的,因此如有操作失误、或因密封装置失效、设备与管道腐蚀,或因受设备、管道、阀门制造缺陷的影响,将会引起泄漏,形成爆炸性混合物,遇火源后造成爆炸事故。
二、火灾爆炸灾害事故的预防
(一)人员因素
人为因素是化工生产过程中最活跃、最不稳定的因素之一,大多数灾害事故是由于操作人员误操作、违规操作造成的。
(1)提高人员素质。强化安全意识、责任意识教育,从认识上减少事故发生的几率;定期进行考核培训,提高人员业务素质,严格按照国家有关法律法规对重点工种人员的培训和考核;实行重点工种人员持证上岗制,稳定重要岗位的操作人员队伍;对火灾危险性大的设备建立应急操作规程,组织职工进行学习,培养突发事故的应急处理和自救能力。
(2)加强人员管理。建立安全管理责任制,健全安全管理机构,加强巡检,及时了解工作人员的身体、心理状态,杜绝串岗、脱岗、漏岗、带病工作等现象。
(二)控制点火源
点火源是塔槽釜设备事故的主要控制因素,针对生产中经常出现的生产性明火和电气点火源主要有以下措施:
1.生产性明火。生产性明火是生产中不可缺少的火源,隔离是控制生产性明火成为点火源的有效措施。根据生产需要合理布置设备,保持足够的安全间距,采取良好的封闭措施,将火灾危险性大的设备远离其他设备和火源。
2.电气点火源。电气点火源分为电气火花点火源和静电火花点火源。
选用的电气设备,应符合使用环境特征的要求,选用防爆型、隔爆型、封闭型等,在有电气线路或有爆炸危险场所,应选择铜芯导线或电缆。绝缘导线必须敷设于绝缘管内。
静电火花具有隐蔽性,可通过选择不易产生静电的材料、控制流速、良好接地、增加空气湿度来减少静电危害。
(三)设置防火防爆装置
生产场所应根据需要,设置防爆泄压装置、阻火装置、灭火设备等必要的防火防爆装置,在危险区域,特别是地沟、顶棚一类容易窝风或可燃气体聚集的地方,应选用合适的泄漏检测报警装置。及时发现、处置泄漏事故,避免事故的扩大。
(四)做好设备的维护保养
定期做好设备的检测、维修与保养,建立完善的保养与操作制度,责任到人,建立档案,要注意检查设备、管道、阀门有无跑、冒、漏、滴现象,发现破损,应及时修复,排除隐患,要坚决杜绝设备带病运转,超期服役和超负荷运行的违章行为。
(五)检修过程中事故的预防措施
检修的安全领导管理工作要贯穿检修的全过程,包括检修前的准备、装置的停车、检修,直至开车的全过程。
除企业已制定的动火、罐内作业等安全措施外,还应针对具体的检修作业内容、范围提出特殊补充的防火要求,明确检修作业程序。
要有专人对检修所使用的各种工具、器具、设备,特别是起重器具、手持电动工具、电焊设备、通风设备、照明设备、气体防护器具和消防器材,进行准备和检查。发现问题及时纠正、解决。
(六)装置停车安全处理中事故的预防措施
化工装置的停车要进行降温、降压、降低进料量,直到切断进料。在停车过程中应严格按照停车方案确定的时间、步骤、工艺参数变化幅度有序的停车。
(1)降温、降压的速度应严格按工艺规定进行,不宜过快。
(2)开关阀门的操作一般要缓慢进行,尤其是在开阀门时,先使物料少量通过,观察物料畅通后,再逐渐开大,直至达到要求为止。
(3)防止空气进入设备引起介质的燃烧。高温真空设备的停车,必须先消除真空,待设备内的介质温度降到自燃点以下,方可与大气相通。
(4)装置停车时,设备及管道内的液体物料应尽可能倒空,送出装置,可燃、有毒气体应排至火炬烧掉。对残存物料不得就地排放或排入下水道中。
(七)抽堵盲板中的预防措施
抽堵盲板应做好以下防火工作。
(1)抽堵盲板应办理审批手续,并指定专人负责制订作业方案和作业前检查落实相应的安全措施,交待作业程序和安全事项。参加抽堵盲板作业的人员必须经过专门训练持证上岗。
(2)制作合适的盲板,盲板必须保证承受运行系统管路的工作压力。介质为易燃易爆时,盲板不得用破裂时会产生火花的材料制作。盲板应有手柄,并涂上特别的颜色,便于抽堵和检查;按管道内介质的腐蚀特性、压力、温度选用合适的材料做垫片。
(3)介质为易燃易爆物质时,抽堵盲板作业点周围25米范围内不准用火,必要时应当停止下风侧的其它工作,用照明灯时,必须采用电压小于36伏的防爆灯;应使用铜质或其它撞击时不产生火花的工具;当在室内进行抽堵盲板作业时,必须打开窗或符合安全要求的通风设备强制通风。
(八)置换和中和过程中事故的预防措施 (1)置换前应制定置换方案,绘制置换流程图。根据置换和被置换介质密度不同,选择确定置换和被置换介质的进出口和取样部位。
(2)用注水排气法置换气体时,一定要保证设备内所有易燃气体被全部排出。一般应在设备顶部最高位置的接管口有水溢出一段时间后,方可动火。
(3)置换作业是否符合安全要求,应根据气体分析化验是否合格为准,一般取置换系统的终点和易造成死角的部位附近取样分析。
(九)吹扫和清洗过程中事故的预防措施
对可能积附易燃、有毒介质残渣、油垢或沉积物的设备,这些杂质用置换方法一般是清除不尽的,气体置换后还应进行吹扫和清洗。
(1)检修设备和管道内的易燃、有毒的液体,一般是用扫线的方法来清除,但对有些受热后发生爆炸介质,如液氯系统中含有三氯化氮残渣是不准用蒸汽扫的。塔、釜、热交换器及其他设备,在吹汽扫线时,要选择最低部位排放,防止出现死角和吹扫不净。
(2)扫线完成后对下水道、窨井、地沟等进行清洗。对窨井的处理应从靠近扫线排放点处开始按顺序清洗,全部清洗合格后,采取措施密封。
(3)清洗和铲除
经置换和吹扫无法清除的沉积物,要采取清洗措施。根据积垢性质采用酸性、碱性溶液或溶剂进行清洗,但所选用的清洗剂不能与沉积物形成危险混合物,且以不燃、低毒为宜。
三、结论
本文通过对目前在安全生产过程中存在的主要事故原因和薄弱环节进行分析,有针对性的提出了一系列做好目前塔槽釜设备安全生产防事故工作的建议,为实际安全生产和消防保卫工作提供有效的措施和有益的参考。
参考文献
[1] KHAN F I, ABBAS S A. Techniques and methodologies for risk analysis in chemical process industries[J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 1998, 11: 261-277.
[2] 马良, 杨守生. 化工生产防火防爆实用指南[M]. 银川: 宁夏人民出版社, 2004.
[3] 张丽, 何天平. 工业过程爆炸事故模式及其破坏效应探讨[J].中国安全科学学报, 2007, 17(1): 40-45.
[4] 罗积玉, 邢瑛. 经济统计分析方法及预测[M]. 北京: 清华大学出版社, 1987.
[5] 刘鹏. 安全生产事故典型案例评析全集[M]. 内蒙古: 远方出版社, 2006.
[6] 马守信. 化工事故案例分析与预防[M]. 合肥: 工业大学出版社, 2006.
[7] LORR M. Cluster analysis for social scientists[M], San Francisco: Josseybass Publishers, 1983.
[8] 杨芝馨. 工程数学线性代数[M]. 北京: 高等教育出版社, 1999.
[9] 龚沛曾, 陆慰民, 杨志强. Visual Basic程序设计简明教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2002.
[10] 王志荣, 蒋军成. 化工装置爆炸事故模式及预防研究[J]. 工业安全与环保, 2002,28(1): 20-23.
作者简介:刘伟,男(1983年11月出生),石嘴山市公安消防支队防火监督处监督检查指导科副科长,从事消防监督检查工作。
为掌握影响此类事故发生的控制因素,抑制事故的发生,减少事故损失和人员伤亡,本文从实际的灾害情况出发,针对各类事故模式的发生原因及主要特点,并提出了一系列做好目前塔槽釜设备安全生产防事故工作的建议,为实际安全生产和消防保卫工作提供有效的措施和有益的参考。
关键词:化工装置;预防;灾害事故
化工装置是承受高温、高压、低温、高真空度和处理易燃易爆、毒性、腐蚀性介质,完成复杂工艺过程的工具。化工装置中爆炸性火灾居多,发生连锁爆炸的危险大,一旦发生事故,其后果相当严重,往往会引发火灾、窒息中毒和灼伤等人员伤亡的惨剧。
一、塔槽釜装置危险性
塔槽釜是实现净化、吸收、反应、萃取和分离的化工单元操作以及贮运介质的静设备。因其操作条件比较苛刻,而且压力和温度是经常变化的,同时参与工艺过程的介质绝大多数是易燃易爆、有毒性和腐蚀性的,因此如有操作失误、或因密封装置失效、设备与管道腐蚀,或因受设备、管道、阀门制造缺陷的影响,将会引起泄漏,形成爆炸性混合物,遇火源后造成爆炸事故。
二、火灾爆炸灾害事故的预防
(一)人员因素
人为因素是化工生产过程中最活跃、最不稳定的因素之一,大多数灾害事故是由于操作人员误操作、违规操作造成的。
(1)提高人员素质。强化安全意识、责任意识教育,从认识上减少事故发生的几率;定期进行考核培训,提高人员业务素质,严格按照国家有关法律法规对重点工种人员的培训和考核;实行重点工种人员持证上岗制,稳定重要岗位的操作人员队伍;对火灾危险性大的设备建立应急操作规程,组织职工进行学习,培养突发事故的应急处理和自救能力。
(2)加强人员管理。建立安全管理责任制,健全安全管理机构,加强巡检,及时了解工作人员的身体、心理状态,杜绝串岗、脱岗、漏岗、带病工作等现象。
(二)控制点火源
点火源是塔槽釜设备事故的主要控制因素,针对生产中经常出现的生产性明火和电气点火源主要有以下措施:
1.生产性明火。生产性明火是生产中不可缺少的火源,隔离是控制生产性明火成为点火源的有效措施。根据生产需要合理布置设备,保持足够的安全间距,采取良好的封闭措施,将火灾危险性大的设备远离其他设备和火源。
2.电气点火源。电气点火源分为电气火花点火源和静电火花点火源。
选用的电气设备,应符合使用环境特征的要求,选用防爆型、隔爆型、封闭型等,在有电气线路或有爆炸危险场所,应选择铜芯导线或电缆。绝缘导线必须敷设于绝缘管内。
静电火花具有隐蔽性,可通过选择不易产生静电的材料、控制流速、良好接地、增加空气湿度来减少静电危害。
(三)设置防火防爆装置
生产场所应根据需要,设置防爆泄压装置、阻火装置、灭火设备等必要的防火防爆装置,在危险区域,特别是地沟、顶棚一类容易窝风或可燃气体聚集的地方,应选用合适的泄漏检测报警装置。及时发现、处置泄漏事故,避免事故的扩大。
(四)做好设备的维护保养
定期做好设备的检测、维修与保养,建立完善的保养与操作制度,责任到人,建立档案,要注意检查设备、管道、阀门有无跑、冒、漏、滴现象,发现破损,应及时修复,排除隐患,要坚决杜绝设备带病运转,超期服役和超负荷运行的违章行为。
(五)检修过程中事故的预防措施
检修的安全领导管理工作要贯穿检修的全过程,包括检修前的准备、装置的停车、检修,直至开车的全过程。
除企业已制定的动火、罐内作业等安全措施外,还应针对具体的检修作业内容、范围提出特殊补充的防火要求,明确检修作业程序。
要有专人对检修所使用的各种工具、器具、设备,特别是起重器具、手持电动工具、电焊设备、通风设备、照明设备、气体防护器具和消防器材,进行准备和检查。发现问题及时纠正、解决。
(六)装置停车安全处理中事故的预防措施
化工装置的停车要进行降温、降压、降低进料量,直到切断进料。在停车过程中应严格按照停车方案确定的时间、步骤、工艺参数变化幅度有序的停车。
(1)降温、降压的速度应严格按工艺规定进行,不宜过快。
(2)开关阀门的操作一般要缓慢进行,尤其是在开阀门时,先使物料少量通过,观察物料畅通后,再逐渐开大,直至达到要求为止。
(3)防止空气进入设备引起介质的燃烧。高温真空设备的停车,必须先消除真空,待设备内的介质温度降到自燃点以下,方可与大气相通。
(4)装置停车时,设备及管道内的液体物料应尽可能倒空,送出装置,可燃、有毒气体应排至火炬烧掉。对残存物料不得就地排放或排入下水道中。
(七)抽堵盲板中的预防措施
抽堵盲板应做好以下防火工作。
(1)抽堵盲板应办理审批手续,并指定专人负责制订作业方案和作业前检查落实相应的安全措施,交待作业程序和安全事项。参加抽堵盲板作业的人员必须经过专门训练持证上岗。
(2)制作合适的盲板,盲板必须保证承受运行系统管路的工作压力。介质为易燃易爆时,盲板不得用破裂时会产生火花的材料制作。盲板应有手柄,并涂上特别的颜色,便于抽堵和检查;按管道内介质的腐蚀特性、压力、温度选用合适的材料做垫片。
(3)介质为易燃易爆物质时,抽堵盲板作业点周围25米范围内不准用火,必要时应当停止下风侧的其它工作,用照明灯时,必须采用电压小于36伏的防爆灯;应使用铜质或其它撞击时不产生火花的工具;当在室内进行抽堵盲板作业时,必须打开窗或符合安全要求的通风设备强制通风。
(八)置换和中和过程中事故的预防措施 (1)置换前应制定置换方案,绘制置换流程图。根据置换和被置换介质密度不同,选择确定置换和被置换介质的进出口和取样部位。
(2)用注水排气法置换气体时,一定要保证设备内所有易燃气体被全部排出。一般应在设备顶部最高位置的接管口有水溢出一段时间后,方可动火。
(3)置换作业是否符合安全要求,应根据气体分析化验是否合格为准,一般取置换系统的终点和易造成死角的部位附近取样分析。
(九)吹扫和清洗过程中事故的预防措施
对可能积附易燃、有毒介质残渣、油垢或沉积物的设备,这些杂质用置换方法一般是清除不尽的,气体置换后还应进行吹扫和清洗。
(1)检修设备和管道内的易燃、有毒的液体,一般是用扫线的方法来清除,但对有些受热后发生爆炸介质,如液氯系统中含有三氯化氮残渣是不准用蒸汽扫的。塔、釜、热交换器及其他设备,在吹汽扫线时,要选择最低部位排放,防止出现死角和吹扫不净。
(2)扫线完成后对下水道、窨井、地沟等进行清洗。对窨井的处理应从靠近扫线排放点处开始按顺序清洗,全部清洗合格后,采取措施密封。
(3)清洗和铲除
经置换和吹扫无法清除的沉积物,要采取清洗措施。根据积垢性质采用酸性、碱性溶液或溶剂进行清洗,但所选用的清洗剂不能与沉积物形成危险混合物,且以不燃、低毒为宜。
三、结论
本文通过对目前在安全生产过程中存在的主要事故原因和薄弱环节进行分析,有针对性的提出了一系列做好目前塔槽釜设备安全生产防事故工作的建议,为实际安全生产和消防保卫工作提供有效的措施和有益的参考。
参考文献
[1] KHAN F I, ABBAS S A. Techniques and methodologies for risk analysis in chemical process industries[J]. Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 1998, 11: 261-277.
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[3] 张丽, 何天平. 工业过程爆炸事故模式及其破坏效应探讨[J].中国安全科学学报, 2007, 17(1): 40-45.
[4] 罗积玉, 邢瑛. 经济统计分析方法及预测[M]. 北京: 清华大学出版社, 1987.
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[8] 杨芝馨. 工程数学线性代数[M]. 北京: 高等教育出版社, 1999.
[9] 龚沛曾, 陆慰民, 杨志强. Visual Basic程序设计简明教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2002.
[10] 王志荣, 蒋军成. 化工装置爆炸事故模式及预防研究[J]. 工业安全与环保, 2002,28(1): 20-23.
作者简介:刘伟,男(1983年11月出生),石嘴山市公安消防支队防火监督处监督检查指导科副科长,从事消防监督检查工作。