5-2016危险化学品经营单位负责人和安全管理人员初始班第五章:危化品经营安全技术措施.ppt
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1、第五章 危险化学品经营安全技术措施,本章学习要点 熟练掌握危险化学品经营的防火防爆措施知识 熟练掌握压力容器安全措施知识 熟练掌握电气安全技术知识,第五章 危险化学品经营安全技术措施,第一节 防火防爆措施 引发火灾的条件是:可燃物、氧化剂和点火源同时存在、相互作用。引发爆炸的条件是:爆炸品(内含还原剂及氧化剂)或者是可燃物与空气的混合物与引爆能源同时存在、相互作用。如果我们采取措施避免或者消除上述条件,就可以防止火灾或爆炸事故的发生,这就是防火防爆的基本原理。 在制定防火防爆措施时,可以从下面4个方面来考虑。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(1)预防性措施:这是最理想、最重要的措施。其基
2、本点是使可燃物(还原剂)、氧化剂与点火(引爆)能源没有结合的机会,从根本上杜绝着火(引爆)的可能性。 (2)限制性措施:这是指在一旦发生火灾爆炸事故时,能够起到限制其蔓延、扩大作用的措施。如在设备上或者在生产系统中安装阻火、泄压装置,在建筑物中设置防火墙等。采取限制性措施能够有效地减少事故损失。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(3)消防措施:按照法规或规范的要求,采取消防措施。一旦火初起,就能够将其扑灭,避免发展成大的火灾。从广义上讲,也是防火措施的一部分。 (4)疏散性措施:预先设置安全出口或安全通道,使得一旦发生火灾爆炸事故时,能够迅速将人员或者重要物资撤离危险区域,以减少损失。如在
3、建筑物中或者飞机、车辆上设置安全门或疏散通道等。为了便于管理、防盗,将一些门封死,将窗外加装铁拦杆,都是违反防火要求的,是不可取的。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,二、防火防爆的基本措施 可以把预防火灾爆炸事故(以下简称火爆灾害)的措施分为两大类:消除导致火灾爆炸灾害的物质条件以及消除导致火灾爆炸灾害的能量条件(即点火或引爆能源)。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,1.消除导致火灾爆炸灾害的物质条件 (1)尽量不使用或少使用可燃物。 通过改进生产工艺或者改进技术,以不燃物或者难燃物代替可燃物或者易燃物,燃爆危险性小的物质代替危险性大的物质,这是防火防爆的一条根本性措施,应当首先加以考
4、虑。比如,以阻燃织物代替可燃织物;在煤矿井下用水泥或金属支护代替木支护等。 较为常见的情况,是以不燃或者难燃溶剂代替可燃溶剂或者易燃溶剂,一般说来,沸点较高(110)的液体,常温下(20左右)不会达到爆炸极限浓度,使用起来比较安全。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(2)生产设备及系统尽量密闭化。已密闭的正压设备或系统要防止泄漏,负压设备及系统要防止空气的渗入。常见引起泄漏的原因有: 防止密闭设备、设施因材料强度不够引起破坏而发生泄漏:如材料老化,材料受到腐蚀或者磨损,介质或者环境温度过高或过低,静负荷或者反复应力使材料发生疲劳破坏或者变形,由于各种原因使用了劣质材料等。 因外界负荷造成破
5、坏引起泄漏:如地震或者泥石流导致输油管或者输气管断裂;因施工不慎或者车辆碰撞造成油、气罐或生产关系破裂等。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,注意因内压升高引起破坏导致泄漏:如容器内介质受热发生膨胀;由于系统内发生机械压缩、绝热压缩发生“水锤”现象;或者容器内化学反应失控而导致内压升高,使容器破裂而泄漏等。 注意焊缝开裂或者密封部位不严引起的泄漏:这种泄漏在化工厂中比较常见。如果泄漏的可燃气量较大,积聚到危险浓度,又遇上火源,就会引起火爆灾害。 人误操作造成泄漏:如弄错阀门、按错开关等。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(3)降低作业场所空气中可燃物浓度,确保将可燃物浓度控制在爆炸下限以
6、下。 对于某些生产系统或设备无法密闭或者无法完全密闭,可能存在可燃气、蒸气、粉尘的生产场所,要设置通风除尘装置以降低空气中可燃物浓度。要确保将可燃物浓度控制在爆炸下限以下。 (4)设置浓度检测报警仪器。 在可能发生火爆灾害危险的场所设置可燃气(蒸气、粉尘)浓度检测报警仪器。一旦浓度超标(一般将报警浓度定为气体爆炸下限的25%)即报警,以便采取紧急防范措施。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(5)惰性气体保护。惰性气体有氦、氖、氩、氪、氙等,就防火防爆而言,常用的是氮气和水蒸汽,有时还可以用烟道气。这些气体通常可以认为是不燃气体。在存有可能燃物料的系统中,加入惰性气体,使可燃物及氧气浓度下降
7、,可以降低或消除燃爆危险性。 (6)对燃爆危险品的使用、储存、运输等都要根据其特性采取有针对性的防范措施。 某些固体的燃爆危险性及其安全措施要点参照教科书第164页表5-1,第五章 危险化学品经营安全技术措施,2.消除或者控制点火源 常见点火源分类参照教科书第165页表5-2 消除或者控制上述点火源的措施: (1)防止撞击、摩擦产生火花。 机器上转动部分的摩擦,钢铁的互相撞击或钢铁与水泥地面的碰撞,带压管道或钢铁容器瞬间破裂时,物料高速喷出与容器壁摩擦等,都可能产生高温或火花,成为火灾、爆炸的起因。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,因此,在爆炸危险场所应采取相应措施。如严禁穿带钉鞋进入,严
8、禁使用能产生冲击火花的工、器具,而应使用防爆工、器具或者铜制、木制工、器具。我国于1989年制定并发布了一系列防爆工具国家标准,并已有专业生产防爆工具工厂。此外,在机械设备中凡可能发生撞击、摩擦的两部分都应采用不同的金属(如钢与铜、钢与铝等),炸药工房应铺设不发火地面等。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(2)防止可燃气绝热压缩而着火 这种火灾实例不多,主要由于可燃气绝热压缩使温度急剧上升而自燃着火。如氢气或者乙炔气等从钢瓶泄漏喷到空气中时,因喷气流猛撞空气,其一瞬间受到绝热压缩,温度上升而引起着火。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(3)防止高温表面引起着火 工业生产中的加热装置、高
9、温物料容器或者管道以及高温反应器、塔等,表面温度都较高。其他常见的高温表面还有通电的白炽灯泡、因机械摩擦导致发热的转动部分、烟筒烟道、熔融金属等。如果可燃物与这些高温表面接触或者接近时间较长,就可能被引燃。对一些自燃点较低的物质,尤其要注意。 为防止发生这类火灾,高温表面应当进行机械保温或隔热,可燃气排出口应远离高温表面,禁止在高温表面烘烤衣物。此外,还应当注意清除高温表面的油污等,以防止它们受热分解、自燃。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(4)热射线(日光) 直射的太阳光通过凸透镜、弧形、有气泡或者不平的玻璃等,都会被聚焦形成高温焦点,可能会点燃可燃物。为此,有爆炸危险的厂房必须采取遮
10、阳措施。如将门窗玻璃涂上白漆或者采用磨砂玻璃。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(5)防止电气火灾爆炸事故 电气事故包括:触电、静电闪火、雷击、电磁场危害、电气火灾与爆炸、电气线路和设备故障等,具有危害大、危险直观识别难、涉及领域广的特点,因此其消除或控制措施将另作专题讨论。 (6)防止明火引起的事故 生产过程中的明火主要指加热用火、维修用火以及其他火源。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,加热火源的控制:加热可燃物时,应避免采用明火,宜使用水蒸汽、热水或其他热载体(导热油、联苯醚等)间接加热。如果必须采用明火加热,加热设备应当严格密闭,燃烧室应当与加热设备分开。生产装置中明火加热设备的
11、布置,应当按照有关规定,与可能发生可燃气(蒸气、粉尘)的工艺设备和罐区保持足够的安全距离,并应布置在容易散发可燃物料设备、系统的上风向或者侧风向;两个以上的明火加热装置,应当将它们集中布置在生产装置的边缘,并与其他设备、系统保持足够的安全距离。此外,设备应定期检修,并特别注意防止可燃物的泄漏。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,维修用火:维修用火主要指焊接、切割以及喷灯等作业。在工矿企业,特别是石油化工企业中,因维修用火引起的火灾爆炸事故较多。因此,对于维修用火一般都要制定严格的管理规定,必须严格遵守。 其他火源:对于其他明火熬炼设备(如沥青熬炼设备)要经常检查,防止烟道窜火和熬锅破漏;注意
12、选择适当的熬炼地点,并应当指定专人看管,严格控制加热温度。烟囱飞火、汽车、拖拉机、柴油机等排气管喷出火星,都有可能引起可燃气的爆燃,需要采取相应的防范措施。 此外,要特别注意的是,在生产作业场所,因烟头、火柴等引起的火灾也时有发生,应引起人们的警惕,防止此类事故 的发生。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,三、防火防爆设备 防火防爆设备可分为阻火装置(设备)与防爆泄压装置(设备)两大类。一旦发生火灾爆炸事故时,这些装置(设备)能够最大程度起到阻止事故蔓延、扩大,减少事故损失的作用,属于限制性措施。 (一)阻火装置 阻火装置,又称为火焰隔断装置,包括安全液(水)、水封井、阻火器及单向阀等。其主
13、要作用是防止外部火焰窜入存有燃爆物料的系统、设备、容器及管道内,或者阻止火焰在系统、设备、容器及管道之间蔓延。阻火装置包括:,第五章 危险化学品经营安全技术措施,1.安全液封。 安全液封一般安装在压力低于0.02MPa的管线与生产设备之间。常用的安全液封有开敞式和封闭式两大类。 安全液封内装有不燃液体,一般是水。其阻火的基本原理是:由于液封中装有不燃液,无论在液封两侧的哪一侧着火,火焰蔓延到液封就会熄灭,从而阻止火势蔓延。 2.水封井 水封井是安全液封的一种,一般设置在含有可燃气(蒸气)或者有油污的排污管道上,以防燃烧爆炸沿排污管道蔓延。一般来说,水封高度不应小于250mm。,第五章 危险化学
14、品经营安全技术措施,3.阻火器 阻火器的阻火层主要由拥有许多能够通过气体的,均匀或不均匀的细小通道或孔隙的固体不燃材料构成。其阻火原理:当燃烧开始后,在没有外界能量作用的情况下,火焰在管道中的传播速度是随着管径减小而降低。当管径小到某个临界值时,火焰就不能传播(也就是熄灭)。因此,影响阻火器阻火性能的主要因素是阻火层的材质、厚度及其中的管径或者孔隙的大小。阻火器有金属网型、砾石型、波纹金属片型及平行板型等多种形式。不同类型阻火器的适用范围及优、缺点比较参照教科书第168页表5-3:,第五章 危险化学品经营安全技术措施,4.单向阀 单向阀又称逆止阀、止回阀。它的作用仅允许流体(气体或液体)向一个
15、方向流动,若有逆流时即自动关闭,可以防止高压物质窜入低压引起设备、容器、管道的破裂。 5.阻火闸门 阻火闸门是为阻止火焰沿通风管道或生产管道蔓延而设置的阻火器。在正常情况下,阻火闸门受环状或条状的易熔金属的控制,处于开启状态。一旦着火,温度升高,易熔金属元件熔化,阻火闸门失去控制,受重力作用自动关闭,将火焰阻断在闸门一边。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(二)火星熄灭器 火星熄灭器(又称为防火帽)。用以防止飞出的火星引燃可燃物。一般安装在烟道或车辆尾气排放管上。 (三)防爆泄压装置 防爆泄压装置包括:安全阀、防爆门和放空管等。主要作用:当生产系统内一旦发生爆炸或压力骤增时,可以通过上述设
16、施将超高压力释放,以减少巨大压力对设备、系统造成破坏或者减少事故损失。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,1.安全阀 安全阀是为了防止非正常压力升高超过限度而引起系统设备、管道爆裂的一种安全装置。当内压力超限时,安全阀能够自动开启,排出部分气体,使压力降至安全范围后再自动关闭,从而实现内部压力的自动调控,防止设备、容器或系统的破裂爆炸。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,设置安全阀应注意: (1)新装的安全阀应有产品合格证;安装前,应由安装单位复校后加铅封,并出具安全阀校验报告; (2)当安全阀的入口处装有隔断阀时,隔断阀必须保持常开状态并加铅封; (3)如果容器内装有两相物料,安全阀应安
17、装在气相部位,以防止排出物料发生意外; (4)在存有可燃物料,有毒、有害物料或高温物料等的系统时,安全阀排放管应与安全处理设施相连接,不得随意排放; (5)一般安全阀可就地放空,但要考虑放空口的高度及方向的安全性。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(2)爆破片 爆破片(又称防爆膜或防爆片)。利用法兰安装在受压容器、设备及系统的放空管上。当设备、容器及系统因某种原因压力超标时,爆破片即被破坏,使过高的压力泄放出去,以防设备、容器及系统受到破坏。应该说爆破片与安全阀的作用基本相同,但安全阀可根据压力自行开关,泄压后能自行复位。而爆破片的使用则一次性,如被破坏需要重新安装。,第五章 危险化学品经
18、营安全技术措施,爆破片一般用于下列情况: (1)放空口要求全量排放的情况; (2)不允许介质有任何泄漏的情况; (3)内部介质容易因沉淀、结晶、聚合等形成黏着物,妨碍安全阀正常动作的情况; (4)系统内存在发生燃爆或者异常反应而使压力骤然增加的可能性情况。这种情况下弹簧式安全阀由于惯性而不适用。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,爆破片的防爆效率取决于它的质量、厚度和泄压面积 正常生产时操作压力较低或没有压力的系统可选用石绵、塑料、橡皮等 材质的爆破片;操作压力较高的系统可选用铝、铜等材质;微负压操作时选用2-3mm厚的橡胶板。特别注意的是:由于钢、铁片破裂时可能产生火花,系统内存有燃爆性气
19、体的系统不宜选用其作为爆破片。存在有腐蚀性介质的系统,为防止腐蚀,可以在爆破片上涂一层防腐剂。爆破片爆破压力的选定,一般为设备、容器及系统最高工作压力的1.15-1.3倍。爆破片一般宜在6-12个月更换一次。此外,如果在系统超压后未破裂的爆破片以及正常运行中有明显变形的应立即更换。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,3.防爆帽 防爆帽也是一种断裂型的安全泄压装置。它的样式较多,其主要元件是一个一端封闭、中间具有一个薄弱断面的厚壁短管。当容器内压超标时,即从断面薄弱处断裂,过高的压力从断裂处释放。适用于超高压容器上使用。 4.防爆门(窗) 防爆门(窗)一般设置在使用油、气或煤粉作燃料的加热炉燃
20、烧室外壁上。在燃烧室发生爆燃或爆炸时用于泄压,以防止加热炉的其他部分遭到破坏。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,5.防爆球阀 防爆球阀有些加热炉在燃烧室的底部设置作泄压用。 上述各种安全装置在运行一定期限后,要进行检验、维护、修理,使之经常保持良好状态,这样才能保证发挥它们应有的作用。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,第二节:压力容器安全技术 压力容器的定义 压力容器是是一种能承受压力载荷的密封容器。其主要作用是储存、运输有压力的气体或液化气体,或者为这些流体的传热、传质反应提供一个密闭的空间。目前,我国纳入安全监察范围的压力容器应同时具备下列三个条件: (1)最高工作压力Pw0.1M
21、Pa(表压); (2)内径Di0.15m,且容积2.5m3; (3)盛装介质为气体、液化气体或最高工作温度不低于标准沸点的液体。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,压力容器具有各式各样的形式结构,从小至只有几十升的瓶或罐,到大至上万立方米的球形容器或高达上百米的塔式容器,在工业生产中都得到广泛的应用。特别在化学和石油化学工业中,几乎每一个工艺过程都离不开压力容器,而且它们还常常是生产中的主要设备。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,一、压力容器的分类 (1)按工作压力可分为: 低压容器(0.1p1.6MPa),多用于化工、机械制造、冶金采矿等行业; 中压容器(1.6P10MPa),多用于石
22、油化工; 高压容器(10P100MPa),主要用于氮肥工业和一部分石油化工业; 超高压容器(P100MPa),主要是高分子聚合设备。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(2)按工艺用途可分为: 反应容器(如反应锅、合成塔、聚合釜等); 换热容器(如热交换器、冷却塔、蒸煮锅等); 分离容器(如分离器、吸收塔、洗涤器等); 储存容器(如储罐、压力缓冲器等)。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(3)从使用及管理角度可分为: 固定式容器; 移动式容器。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,(4)按安全的重要程度可分为: 第一类压力容器(不属于第二类、第三类压力容器)。 第二类压力容器(包括:中压
23、容器;低压容器(仅限毒性程度为极高和高度危害介质);(低压反应容器和低压储存容器(仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质);(低压管壳式余热锅炉、低压搪玻璃压力容器)。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,第三类压力容器:包括:高压容器;中压容器(仅限毒性程度极高和高度危害介质);中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且PV乘积大于等于10MPaL);中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且PV乘积大于等于0.5PaL);低压容器(仅限毒性程度极高和高度危害介质,且PV乘积大于等于0.2MPaL);,第五章 危险化学品经营安全技术措施,高压、中压管壳式余热锅炉;中压搪玻璃压力
24、容器;使用强度级别较高(指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于540 MPa)的材料制造的压力容器;移动式压力容器,包括铁路罐车(介质为液化气体、低温液体)、罐式汽车(液化气体运输)(半挂)车、低温液体运输(半挂)车、永久气体运输(半挂)车和罐式集装箱(介质为液化气体、低温液体)等;球形储罐(容积大于等于50m3);低温液体储存容器(容积大于5m3)。,第五章 危险化学品经营安全技术措施,二、压力容器的安全装置 压力容器的安全装置是指为了使压力容器能够安全运行而装设在设备上的一种附属装置,所以又常称为安全附件。常用的安全泄压装置有安全阀、爆破片,计量显示装置有压力表、液面计等。,第五章 危险化
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