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化工安全技術

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指查明化工生產中的各種事故和職業性危害的原因,並採取措施,以消除各種危害的原因或改善勞動條件。化工生產處理的物質往往具有易燃、易爆、腐蝕性強和有毒害物質多等特點,且生產裝置趨向大型化,一旦發生事故,波及面很大,對國民經濟及所在地區的人民安全,帶來難以估計的損失和災害。故化工安全的意義十分重大,是化工生產管理中的重要部分。

 

1 化工安全技術 -正文

 
  化工安全技術的基本內容主要包括:①預防發生各類事故的技術。例如化工生產過程中的防火、防爆,化學危險物品的安全貯存和運輸,壓力容器和設備的安全使用、維護、檢修,人身保護,事故的數理統計分析,以及安全系統工程等。②預防職業性危害的技術。例如防塵、防毒、採暖通風、採光照明、震動和雜訊等的控制和治理,高溫、高頻、放射性等危害的防護,以及對工人作業環境的各種衛生監測技術。③制訂和不斷完善各種化工安全技術的標準、規程和規範。
  危險品的分類和貯存  用途較廣的化學危險品約有2000種,按主要特性劃分10大類,即爆炸品、壓縮氣體和液化氣體、自燃物品、遇水燃燒物品、易燃液體、易燃固體、氧化劑、劇毒品和毒害品、腐蝕物品以及放射性同位素。除腐蝕物品和放射性物品各有其特殊要求外,其他一般化學危險品的貯存也都有其要求(表1)。
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  防火、防爆技術  是化工安全技術的主要內容之一。做好預防工作,首先應消除或控制生產過程中引起燃燒和爆炸的因素。
  火災和爆炸的基本概念  對於處理易燃、易爆物質十分重要的概念是爆炸極限、燃燒危險度和爆炸危險度。
  ①爆炸極限 當可燃氣體、可燃蒸氣或粉塵與空氣組成的混合物,在一定濃度範圍內,遇到明火或其他點火源時,就會發生爆炸。此濃度範圍,就是某物質的爆炸極限。可燃氣體、可燃蒸氣或粉塵在空氣中形成爆炸混合物的最低濃度(通常用體積百分比表示)稱作爆炸下限,最高濃度稱爆炸上限。可燃氣體、可燃蒸氣和粉塵的爆炸極限是防止爆炸的原始數值,是防爆技術中的重要數據。
  爆炸極限不是一個固定值,隨溫度、壓力、惰性氣體、容器情況等各種因素而變更。其中爆炸性混合物的原始溫度越高,則爆炸極限越大,即爆炸下限降低而爆炸上限增高。爆炸性混合物的原始壓力對爆炸極限有很大影響:壓力降低,則爆炸極限縮小;待壓力降至某值時,其下限與上限重合,此時的壓力稱為爆炸臨界壓力;若壓力在爆炸臨界壓力以下,系統便不會爆炸。混合物中惰性氣體的含量增加、爆炸極限縮小;惰性氣體的濃度提高到一定值,可使混合物不爆炸。充裝容器的管子直徑越小,爆炸極限範圍越小。當管徑(或火焰通道)小到一定程度時,其火焰即不能通過。其他如火花的能量、受熱表面的面積、火源與混合物的接觸時間以及光的照射等,對爆炸極限均有影響。
  ②燃燒危險度 從預防火災的角度將易燃固體和易燃液體進行分級。易燃固體一般以其燃點作為燃燒危險度的分級依據。易燃液體則按其閃點(液體的蒸氣發生閃燃的最低溫度)分為四級(表2),第一、二級稱為易燃液體,第三、四級稱為可燃液體。
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  ③爆炸危險度 易燃氣體、易燃蒸氣和粉塵的爆炸濃度用下式來計算:

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爆炸危險度的數值(表3)越大,則表示其危險性越大,反之則其危險性較小。
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  火災危險性分類  對於化工生產過程的火災危險性進行綜合分析,確定在生產或貯存中的火災危險性類別,以便從開始設計時即作為重點考慮。中國將化工生產和貯存的火災危險性分別分為甲、乙、丙、丁、戊五類。
  ①甲類 使用或產生閃點<28℃的易燃液體;爆炸下限<10%的可燃氣體;常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導致迅速自燃或爆炸的物質;常溫下受到水或空氣中蒸汽的作用能產生可燃氣體並引起燃燒或爆炸的物質;遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機物或硫磺等易燃無機物,極易引起燃燒或爆炸的強氧化劑;受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質;在壓力容器內超過自燃點的物質。
  ②乙類 使用、貯存或生產中產生閃點為28~60℃的易燃、可燃液體;爆炸下限≥10%的可燃氣體,助燃氣體和不屬於甲類的氧化劑;不屬於甲類的化學易燃危險固體;生產、使用中排出浮遊狀態的可燃纖維或粉塵,並能與空氣形成爆炸混合物。貯存物質中在常溫下與空氣接觸緩慢氧化,積熱不散,引起自燃的危險物品。
  ③丙類 使用、貯存或生產中產生閃點≥60℃的可燃液體;可燃固體。
  ④丁類 對非燃燒物質進行加工,並在高溫或熔化狀態下經常產生輻射熱、火花或火焰的生產;利用氣體、液體、固體作為燃料,或將氣體、液體進行燃燒作其他用的各種生產;常溫下使用或加工難燃燒物質的生產和貯存。
  ⑤戊類 常溫下使用或加工非燃燒物質的生產。
  甲類的危險性為最大,應重點採取措施。
  防火、防爆的基本措施  火災、爆炸的危險性取決於可燃物的種類、性質及用量,生產裝置區域及廠房空間的大小,生產裝置的技術狀況和先進程度,通風換氣條件和設備,以及裝置是否可能泄漏和操作是否可能出差錯,等等。因此,通常採取的基本措施有:
  ①嚴格控制點火能源,主要是指明火(加熱用火、維修用火等)、高熱物及高溫表面、電火花、靜電火花、衝擊和摩擦、絕熱壓縮、自然發熱、化學反應熱、光線和射線等。
  ②防止造成危險性較大的物質形成燃燒爆炸的條件。首先應盡量改進工藝,以危險性較小的物質取代之。若不可能則採取適當措施,如採取惰性介質保護,密閉或加強通風以降低物質的濃度或在負壓下操作,等等。
  ③嚴格控制工藝參數在安全限度以內操作,最好採用自動調節和控制。提高自動控制與安全保險裝置的能力是保證安全生產的重要措施。
  此外,限制火災或爆炸後果的蔓延,在開始設計布局時就要考慮,既能預防事故災害的擴大,又要便於運行管理。例如,預防爆炸的破壞作用,廠房或裝置應有防爆泄壓設施,也可採用隔離或露天安裝,以及遠距離操縱等。
  中國對石油化工廠的防火間距做出了規定。例如,化工廠與居住區、鄰近工廠、交通線路等的防火間距規定:在工廠總平面布局上,工藝生產裝置,全廠性重要輔助生產設施,以及機修、儀錶與電器修理、汽車庫、中心試驗室等有明火或散發火花地點,易燃與可燃液體貯罐等,都有防火間距規定;工藝生產裝置內設備、建築物、構築物之間的防火間距規定;以及化工廠建設場所及其他防火間距等共16項規定。
  職業性危害的預防  主要是預防塵(矽)肺、職業中毒、灼傷、雜訊、輻射等職業傷害。
  預防塵毒危害  通常採取預防措施的原則是:①減少有毒、含毒物料的數量;②減少塵毒散發麵積;③減少塵毒物質的擴散動力;④通風除塵,凈化空氣,控制空氣中有害物質含量在最高允許濃度以下;⑤減少操作人員在有塵毒環境中的停留時間和次數;⑥加強個體防護。
  中國對車間空氣中有害氣體、蒸氣和粉塵的最高允許濃度作了規定(表4)。
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  預防灼傷、雜訊、輻射  主要是制定完善的安全操作規程,以及設置可靠的預防或防護設施。

 

2 化工安全技術 -配圖

 

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