2021年中級注冊安全工程師《技術(shù)基礎(chǔ)》資料精選:有機(jī)溶劑火災(zāi)爆炸危險性分析及預(yù)防

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有機(jī)溶劑火災(zāi)爆炸危險性分析及預(yù)防：

有機(jī)溶劑在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分普遍，在塑料、染料、橡膠、油漆、香料、印刷、油墨，電影膠片、醫(yī)藥、紡織、機(jī)械、選礦等各個領(lǐng)域均有應(yīng)用。由于溶劑本身具有易燃易爆的特性，決定了溶劑生產(chǎn)使用場所具有較大的火災(zāi)爆炸危險性，并且災(zāi)后燃燒猛烈，蔓延迅速，撲救困難。溶劑生產(chǎn)使用場所火災(zāi)爆炸事故時有發(fā)生。本文就有機(jī)溶劑生產(chǎn)使用場所的火險特點與預(yù)防對策進(jìn)行分析研究。

1 有機(jī)溶劑的類型

有機(jī)溶劑種類十分繁多，常見的溶劑有800多種，按其化學(xué)性質(zhì)可分為9大類：烴類，如苯、甲苯、汽油、石油醚、環(huán)戊烷等;氯代烴類，如二氯乙烷、四氯化碳等;醇類如甲醇、乙醇、丁醇等;醚類，如乙醚、甲乙醚等;酮類，如丙酮、環(huán)已酮等;酯類，如乙酸乙酯、乙酸丁酯等;醇醚類，如乙二醇-乙醚、乙二醇-丁醚等;醛類，如甲醛、乙醛等;雜環(huán)類，如吡啶等。

2 有機(jī)溶劑在生產(chǎn)中的應(yīng)用

有機(jī)溶劑在備料、投料、化學(xué)反應(yīng)、出料、分離等生產(chǎn)的各個工藝過程都有存在。有機(jī)溶劑在生產(chǎn)中應(yīng)用大致可以歸納旭下幾個方面。

2.1 溶解物料

應(yīng)用溶劑溶解物料，以提取生產(chǎn)所需的有效成分。如中藥雷公藤片的生產(chǎn)，采用乙醇和醋酸乙酯提取雷公藤片中的雷公藤甲素和乙素。

2.2 稀釋物料

采用溶劑稀釋物料，經(jīng)滿足工藝要求。如乙醇和醚類溶劑混合可以提高對硝基纖維的溶解能力，在硝基纖維涂料中用作稀釋劑可以降低溶液黏度。橡膠制品生產(chǎn)中，在生膠或混煉膠中加入大量溶劑汽油進(jìn)行打漿，制成粘合用的膠漿。油漆生產(chǎn)中，直接將高溫樹脂打到溶劑況稀罐中制成油漆。

2.3 處理物料

利用溶劑對物料進(jìn)行脫水、沉淀、結(jié)晶和洗滌等處理。如賽璐珞生產(chǎn)中，采用乙醇將含水硝脂棉中的水分除去;塑料生產(chǎn)中，用有機(jī)溶劑洗滌固體聚合物表面的雜質(zhì)。

2.4 分離混合物

利用有機(jī)溶劑分離混合物在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，如在合成橡膠生產(chǎn)過程中，采用乙腈或二甲基甲酰胺萃取二丁烯。以糖醛作為萃取劑進(jìn)行萃取精餾，分離環(huán)已烷與苯的混合物。

2.5 化學(xué)反應(yīng)

有機(jī)溶劑常作為化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)，生產(chǎn)新的化工產(chǎn)品。如染料N，N-二甲基苯胺的合成，由甲醇、苯胺與硫酸混合，經(jīng)過甲基化反應(yīng)，中和、分層、減壓蒸餾而得的產(chǎn)品。

2.6 作為移除反應(yīng)熱的載體

溶劑作為移除熱的載體，蒸發(fā)回流，是較好的移出反應(yīng)熱的方法，例如，在溶液聚合中，常采用此法以控制聚合溫度。

2.7 在特種工藝中起特殊作用

溶劑在特殊工藝中具有特殊作用，如靜電噴涂時，可用來調(diào)整防火涂料的導(dǎo)電率，以改進(jìn)霧化和上漆率;在分散聚合物中用來控制聚合物的粒度;在溶液聚合中用作鏈轉(zhuǎn)移劑來控制分子量及其分布等。

3 溶劑生產(chǎn)使用場所火災(zāi)爆炸危險性分析

3.1 有機(jī)溶劑的危險性質(zhì)

3.1.1 燃燒爆炸性

有機(jī)溶劑絕大部分屬于易燃危險化學(xué)品，它們的閃點一般在-41~46℃之間，沸點一般在30~200℃之間，密度較小，一般在0.8(水=1)左右，爆炸濃度下限一般小于10%。溶劑所需點火能量微小，一般在0.2~0.3mJ，如苯為0.2mJ、丙烷為0.29mJ。因而，只要遇火，都可能引起爆炸燃燒。

3.1.2 揮發(fā)性

有機(jī)溶劑具有易揮發(fā)特性。如汽油，即使在較低的氣溫下都能蒸發(fā)，揮發(fā)的蒸氣能迅速與空氣混合，形成爆炸性混合氣體。

3.1.3 流動擴(kuò)散性

溶劑具有流動擴(kuò)散性的特性，其流動性的強(qiáng)弱取決于本身的黏度。一般黏度低的液體，流動擴(kuò)散性強(qiáng)。如果管路、溶器破損或閘門關(guān)閉不嚴(yán)，罐裝超出溶器溶量，就容易造成跑、冒、滴、漏。流動的可燃物就是流動火源，增加了對周圍的建、構(gòu)筑物的威脅和危害。可燃性流動物越好，擴(kuò)散速度越快，其火災(zāi)擴(kuò)大的危險性越大。

溶劑蒸氣若比空氣輕，逸散在空氣中擴(kuò)散，順風(fēng)向移動，可成為氣體火焰迅速蔓延的條件。溶劑空氣若比空氣重，往往漂流于地表、溝渠建筑的死角，不易被空氣吹散，一旦遇引火源就可能發(fā)生燃燒爆炸。

3.1.4 靜電危害性

溶劑類物質(zhì)大多屬于絕緣物質(zhì)，其導(dǎo)電性比較差，如汽油、甲苯等，電阻率為1010~1015Ω.cm。在生產(chǎn)、使用、輸送、裝卸過程中，與容器、管道、機(jī)泵、過濾介質(zhì)，以及水、雜質(zhì)、空氣等發(fā)生碰撞、磨擦，都會產(chǎn)生靜電，由于物料本身不導(dǎo)電性，所產(chǎn)生的靜電極難散失，容易產(chǎn)生靜電火花。

3.1.5 毒害性

溶劑是由各種碳?xì)浠衔锝M成的，大多具有毒害性，其中芳香烴毒性最大，環(huán)烷烴次之，烷烴最小。如油漆涂料，特別是作為溶劑和稀釋劑的各種液體材料，會揮發(fā)出刺激、毒害人搖動的毒氣，經(jīng)常吸入這種氣體，就會破壞人的生理機(jī)能，并引艷情某些器官發(fā)生病變。

3.2 有機(jī)溶劑生產(chǎn)使用場所的火災(zāi)特點

3.2.1 易發(fā)生燃燒

溶劑生產(chǎn)使用場所，一般多種原料、喑體、產(chǎn)品同時存在，工藝過程中，既有大量、多種易燃危險品，又有引起火源產(chǎn)生的可能性。如果控制不當(dāng)，易發(fā)生燃燒。常見的引起火源有：明火、電氣火花、靜電火花、摩擦撞擊火花、高熱、自燃物等。

3.2.2 易發(fā)生爆炸

在生產(chǎn)設(shè)備的外部空間，由于溶劑以液態(tài)可氣態(tài)的形式跑、冒、滴、漏，易與空氣形成爆炸性混合物，遇火源引起著火爆炸。

一些生產(chǎn)設(shè)備為負(fù)壓操作，出現(xiàn)容易滲漏或誤操作等異常情況，會使空氣進(jìn)入容器內(nèi)，因氧化高溫引起可燃蒸氣著火爆炸。

溶劑在應(yīng)用到生產(chǎn)過程中時，其操作條件大多要通過加溫、加壓來實現(xiàn)。當(dāng)溫度失去控制，達(dá)到某一溶劑的過熱溫度極限時，就會由液相突變?yōu)闅庀?，體積迅速擴(kuò)大數(shù)十甚至數(shù)百倍，壓力猛增導(dǎo)致容器超壓爆炸;或反復(fù)使用的溶劑中，過氧化物含量增多，發(fā)生異常反應(yīng)，導(dǎo)致溫度壓力升高。當(dāng)容器發(fā)生物理性爆炸后，其內(nèi)部物料(溶劑)則大量地迅速擴(kuò)散，物理爆炸的高溫和遇外部火源又會引起擴(kuò)散蒸氣的化學(xué)性爆炸和燃燒。

3.2.3 易形成大面積立體火災(zāi)

有機(jī)溶劑從罐、桶、槽、鍋等容器中大量溢出，形成流淌火，流量越多，燃燒面積就越大。溶劑隨著罐、桶、槽、鍋的爆炸而噴射到各個角落，瞬間形成大面積燃燒。長期使用溶劑的設(shè)備、建筑，在可燃蒸氣的熏蒸下，其表面常積有一定的數(shù)量污垢，火災(zāi)通過這些可燃污垢迅速將設(shè)備的建筑引燃。

起火后溶劑、物料由上層流至下層，爆炸時溶劑、物料上、下噴濺，均會形成上下一起的立體火災(zāi)。

3.2.4 發(fā)生事故易引起連鎖反應(yīng)

溶劑生產(chǎn)使用工藝各生產(chǎn)工序相互銜接，設(shè)備之間相互串通，溶劑往往經(jīng)過幾道工序后回收反復(fù)使用，一旦某個工序發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，易出現(xiàn)連鎖反應(yīng)，火災(zāi)爆炸事故沿著生產(chǎn)管道、污水管網(wǎng)、可燃物料、建筑物孔洞蔓延。

4 防火措施

4.1 建筑和布局符合防火要求

溶劑生產(chǎn)使用場所的建筑和布局，應(yīng)按《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、《煉油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》、《爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》等相關(guān)要求和規(guī)定進(jìn)行設(shè)計、施工、安裝。工廠投產(chǎn)前，要經(jīng)過消防、安全監(jiān)督管理部門的驗收批準(zhǔn)才能投產(chǎn);設(shè)備的布局一定要考慮安全防火的需要。

4.2 用難燃或不燃的溶劑代替可燃溶劑

在生產(chǎn)中，用燃燒性能差的溶劑代替易燃溶劑，以改善操作的安全性。選擇危險性較小的液體作為溶劑時，沸點和蒸氣壓是很重要的2個參數(shù)。沸點在110℃以上的液體，常溫下(18~20℃)不可能過到爆炸濃度。醋酸戊脂、丁醇、戊烷、乙二醇、氯苯、二甲苯等都是危險性較小的液體。代替可燃溶劑的不燃液體(或難燃液體)有甲烷的氯衍生物(二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳)及乙烯的氯衍生物(三氯乙烯)等。例如，溶解脂肪、油、樹脂、瀝青、像膠以及油漆，可以用四氯化碳代替危險性大的液體溶劑?？梢杂貌蝗?或難烯)清洗劑代替汽油或其他易燃溶劑，清洗粘有油污的機(jī)件和零件。

4.3 嚴(yán)格安全操作

盡量減少敞口操作，采用密閉操作，容器要加蓋減少溶劑揮發(fā)。車間內(nèi)各種化學(xué)原料和溶劑的儲存量要嚴(yán)加控制，以不超過當(dāng)天用量為宜，多用儲罐式靜態(tài)裝料，而少使用桶式動態(tài)裝料。

在使用易燃易爆揮發(fā)性有機(jī)溶劑時，應(yīng)控制使用溫度要其沸點30℃發(fā)下。如果操作溫度高時，應(yīng)采取冷凝、冷卻措施。如油漆生產(chǎn)中，高溫樹脂(200~240℃)直接加入兌稀溶劑(溶劑汽油、甲苯、二甲苯等)的兌稀罐中，會使溶劑溫度升高，溶劑蒸氣大量排出。因此，要在罐上安裝冷凝、冷卻裝置，減少有機(jī)溶劑的反復(fù)使用次數(shù)。溶劑初次使用前進(jìn)行化驗檢測。清除雜質(zhì)和水分。定期取樣分析反復(fù)使用的溶劑中的過氧化物含量，防止出志現(xiàn)異常反應(yīng)。

4.4 控制和消除引火源

溶劑生產(chǎn)使用場所嚴(yán)禁隨意使用明火或其他易于生產(chǎn)火源的用具及裝置，如必須動火、使用噴燈、焊接時，必須在安全規(guī)范的區(qū)域里進(jìn)行。禁止一切能產(chǎn)生火花的行為，如用鐵棒敲開封蓋的金屬桶、穿帶釘?shù)男褪褂靡桩a(chǎn)生火花的工具等。

選用符合防爆等級要求的防爆電氣設(shè)備，采用耐火電纜或防火塑料管套敷設(shè)電氣線路。采用控制有機(jī)溶劑流速和攪拌速度、空間增濕，工藝設(shè)備、管線接地，投入抗靜電添加等措施消除靜電火花。

揩過溶劑的棉紗、破布等必須存放在專用的有水的金屬桶內(nèi)，定期予以清理燒毀。防止自燃。

4.5 保證設(shè)備完好不漏

為了防止溶劑蒸氣逸出，與空氣形成爆炸性混合物，設(shè)備應(yīng)該密閉，對于有壓設(shè)備更需要保持其密閉性。正確選擇設(shè)備之間的連接方法，如設(shè)備與管理之間的連接應(yīng)盡量采用焊接方法，輸送易燃溶劑的管道應(yīng)采用無縫鋼管等。

由于生產(chǎn)過程中的高溫、腐蝕性，各種設(shè)備、容器、管線壁厚逐漸變薄，易發(fā)生泄漏的火災(zāi)事故。因此，對重點設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行保養(yǎng)、維修、更換，嚴(yán)格檢漏、試漏。

溶劑儲罐應(yīng)盡可能埋在地下，防止高溫、日曬使之溫度升高，發(fā)生泄漏。

4.6 設(shè)置安全裝置和滅火設(shè)施

承壓設(shè)備及其他有爆炸危險的工藝設(shè)備上安裝獨立、合適的防爆泄壓裝置，如安全閥、防爆膜等。在相互連通的生產(chǎn)工藝管線上安裝單向閥等阻火防爆裝置，以截斷事故擴(kuò)展途徑。排汗管溝上設(shè)置隔油池、水封裝置。

在溶劑生產(chǎn)使用場所，設(shè)置濃度自檢測報警與通風(fēng)裝置聯(lián)動系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生泄漏時，泄漏液體蒸氣過到危險濃度時，報警系統(tǒng)動作，同時通風(fēng)系統(tǒng)自動開啟，驅(qū)散泄漏蒸氣。

溶劑用量較大、發(fā)生事故后果嚴(yán)重的場所，增設(shè)蒸氣幕或水噴淋系統(tǒng)。一旦溶劑或蒸氣大量泄漏，通風(fēng)不足以排除危險時，則啟動蒸氣幕或水噴淋系統(tǒng)，以稀釋溶劑、蒸氣，消除起火爆炸的危險。

根據(jù)生產(chǎn)使用溶劑工藝的不同特點和生產(chǎn)規(guī)模，設(shè)置相應(yīng)的固定式或移動式滅火裝置。

4.7 加強(qiáng)消防安全管理

溶劑生產(chǎn)使用企業(yè)應(yīng)建立健全消防安全管理制度，消防安全組織除按一般要求明確防火責(zé)任人，建立與生產(chǎn)相適應(yīng)的義務(wù)消防隊外，還要配備熟悉工藝流程，具有專業(yè)防火知識的專職防火安全員。加強(qiáng)對企業(yè)員工的消防安全培訓(xùn)，做好切實可行的應(yīng)急預(yù)案，定期組織滅火演練。

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