9.2014年注册安全技术考试复习内容整理(第九章)
第九章 危险化学品安全技术
(2011版教材,2011~2013年考试分值为:10分。下同)
学习本章的要求:运用危险化学品安全相关技术和标准,辨识和分析危险化学品生产、储存、使用、经营和运输过程中存在的危险有害因素,采用相应技术措施,预防事故发生。
【各节分值:1. 5~6分;2. 1分;3. 1分;4. 0~1分;5. 1~3分;6. 0分;7. 0分。】
第九章危险化学品安全生产技术
第一节危险化学品安全基础知识
一、危险化学品概念及类别划分
1.危险化学品的概念
危险化学品是指具有爆炸、易燃、腐蚀、放射性等性质,在生产、经营、储存、运输、使用和废弃物处置过程中,容易造成人身伤亡和财产损毁而需要特别防护的化学品。
2.化学品危险性类别的划分
《化学品分类和危险性公示通则》(GB/13690-2009)将危险化学品分为3大类。第1类含爆炸物等16类;第2大类,含急性毒性等10类; 第3类,含危害水生环境等7类。
二、危险化学品的主要危险特性
1. 燃烧性
爆炸品、压缩气体和液化气体中的可燃性气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、有机过氧化物等,在条件具备时均可能发生燃烧。
2.爆炸性
爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物等危险化学品的均可能由于其化学性和易燃性引发爆炸事故。
3.毒害性
许多危险化学品可通过一种或多种途径进入人体和动物体内,当其在人体积累达到一定量时,便会扰乱或破坏肌体的正常生理功能,引起暂时性和持久性的病理改变,甚至危及生命。
4.腐蚀性
强酸、强碱等物质能对人体组织、金属等物品造成损坏,接触人的皮肤、眼睛、或肺部、食道等时,会引起表皮组织发生破坏作用而造成灼伤。内部器官被灼伤后可引起炎症,甚至会造成死亡。
5.放射性
放射性危险化学品通过放出的射线可阻碍和伤害人体细胞活动机能并导致细胞死亡。
三、化学品安全技术说明书和安全标签的内容及要求
(一)化学品安全技术说明书
化学品安全技术说明书,国际上称作化学品安全信息卡,简称CSDS(Chemical SafetyData Sheet)或MSDS(Material Safety Data Sheet),是一份关于化学燃爆、毒性和环境危害以及安全使用、泄漏应急处置、主要理化参数、法律法规等方面信息的综合性文件。
作为最基础的技术文件,化学品安全技术说明书的主要用途是传递安全信息,其主要作用体现在:
(1)是化学品安全生产、安全流通、安全使用的指导性文件;
(2)是应急作业人员进行应急作业时的技术指南;
(3)为危险化学品生产、处置、贮存和使用各环节制订安全操作规程提供技术信息;
(4)为危害控制和预防措施的设计提供技术依据;
(5)是企业安全教育的主要内容。
根据国家标准《化学品安全技术说明书编写规定》(GB 16483-2000)要求,化学品安全技术说明书包括16大项近70个小项的安全信息内容,具体项目如下:
(1)化学品及企业标识。主要标明化学品名称,生产企业名称、地址、邮编、电话、应急电话、传真和电子邮件地址等信息。
(2)成分,组成信息。标明该化学品是纯化学品还是混合物。纯化学品,应给出其化学品名称、通用名和商品名、分子式、相对分子质量、浓度以及化学文摘索引登记号(CAS号)。混合物,应给出每种组分及其比例,尤其要给出危害性组分的浓度或浓度范围。
(3)危险性概述。简要概述该化学品最重要的危害和效应,主要包括:危险类别、侵入途径、健康危害、环境危害、燃爆危险等信息。
(4)急救措施。主要指现场作业人员受到意外伤害时,所需采取的自救或互救的简要处理方法,包括:眼睛接触、皮肤接触、吸入、食入的急救措施。
(5)消防措施。说明合适的灭火剂及灭火方法和因安全原因禁止使用的灭火剂,以及消防员的特殊防护用品;并提供有关火灾时化学品的性能、燃烧分解产物以及应采取的预防措施等资料。
(6)泄漏应急处理。指化学品泄漏后现场可采用的简单有效的应急措施、注意事项和消除方法,包括:应急行动、应急人员防护、环保措施、消除方法等内容。
(7)操作处置与储存。主要指化学品操作处理和安全储存方面的信息资料,包括:操作处置作业中的安全注意事项、安全储存条件和注意事项。
(8)接触控制价体防护。主要指为保护作业人员免受化学品危害而采用的防护方法和手段,包括:最高容许浓度、工程控制、呼吸系统防护、眼睛防护、身体防护、手防护、其他防护要求。
(9)理化特性。主要描述化学品的外观及理化性质等方面的信息。
(10)稳定性和反应活性。主要叙述化学品的稳定性和反应活性方而的信息。
(11)毒理学资料。主要提供化学品的毒性、刺激性、致癌性等信息。
(12)环境生态学资料。主要叙述化学品的环境生态效应和行为,包括迁移性、降解性、生物累积性和生态毒性等。
(13)废弃处置。提供化学品和可能装有有害化学品残余的污染包装的安全处置方法及要求。
(14)运输信息。主要指国内、国际化学品包装与运输的要求及运输规定的分类和编号,包括:危险货物编号、包装类别、包装标志、包装方法、UN编号及运输注意事项等。
(15)法规信息。主要是化学品管理方面的法律条款和标准。
(16)其他信息。主要提供其他对安全有重要意义的信息,包括:参考文献、填表时间、填表部门、填表人、数据审核单位等。
化学品安全技术说明书由化学品生产供应企业编印,在交付商品时提供给用户;化学品的用户在接收、使用化学品时,要认真阅读技术说明书,了解和掌握化学品危险性,并根据使用的情形制订安全操作规程,选用合适的防护器具,培训作业人员。
化学品安全技术说明书的内容,从制作之日算起,每五年更新一次,要不断补充信息资料,若发现新的危害性,在有关信息发布后的半年内,生产企业必须对技术说明书的内容进行修订。
(二)危险化学品安全标签
危险化学品安全标签是用文字、图形符号和编码的组合形式表示化学品所具有的危险性和安全注意事项。图9-1是危险化学品安全标签的样例。
《化学品安全标签编写规定》(GB 15258-1999)规定了危险化学品安全标签的内容、格式和制作等事项,具体内容如下:
(1)名称。用中英文分别标明危险化学品的通用名称。名称要求醒目清晰,位于标签的正上方。
(2)分子式。可用元素符号和数字表示分子中各原子数,居名称的下方。若是混合物此项可略。
(3)化学成分及组成。标出化学品的主要成分和含有的有害组分、含量或浓度。
(4)编号。应标明联合国危险货物运输编号和中国危险货物运输编号,分别用UN№和CN№表示。
(5)标志。采用联合国《关于危险货物运输的建议书》和GB13690-1992规定的符号。每种化学品最多可选用两个标志。标志符号居标签右边。
(6)警示词。根据化学品的危险程度,分别用“危险”、“警告”、“注意”三个词进行危害程度的警示。当某种化学品具有两种及两种以上的危险性时,用危险性最大的警示词。警示词一般位于化学品名称下方,要求醒目、清晰。警示词应用的一般原则参见表9-2:
(7)危险性概述。简要概述化学品燃烧爆炸危险特性、健康危害和环境危害。说明要与安全技术说明书的内容相一致。居于警示词下方。
(8)安全措施。表述化学品在其处置、搬运、储存和使用作业中所必须注意的事项和发生意外时简单有效的救护措施等,要求内容简明扼要、重点突出。
(9)灭火。若化学品为易(可)燃或助燃物质,应提示有效的灭火剂和禁用的灭火剂以及灭火注意事项。
(10)批号。注明生产日期和生产班次。
(11)提示向生产销售企业索取安全技术说明书。
(12)生产企业名称、地址、邮编、电话。
(13)应急咨询电话。填写化学品生产企业的应急咨询电话和国家化学事故应急咨询电话。
在使用危险化学品安全标签时,应注意以下事项:
(1)安全标签应由生产企业在货物出厂前粘贴、挂拴、印刷。出厂后若要改换包装。则由改换包装单位重新粘贴、挂拴、印刷标签。
(2)安全标签应粘贴、挂拴、印刷在危险化学品容器或包装的明显位置;粘贴、挂拴、印刷应牢固,以便在运输、贮存期间不会脱落。
(3)盛装危险化学品的容器或包装,在经过处理并确认其危险性完全消除之后,方可撕下标签,否则不能撕下相应的标签。
(4)当某种化学品有新的信息发现时,标签应及时修订、更改。在正常情况下,标签的更新时间应与安全技术说明书相同,不得超过5年。
四、危险化学品的燃烧爆炸事故类型的划分和发展历程
1燃烧爆炸分类
危险化学品的燃烧按其要素构成的条件和瞬间发生的特点,可分为闪燃、着火和自燃三种类型。危险化学品的爆炸可按爆炸反应物质分为简单分解爆炸、复杂分解爆炸和爆炸性混合物爆炸。
(1)简单分解爆炸。引起简单分解的爆炸物,在爆炸时并不一定发生燃烧反应,其爆炸所需要的热量是由爆炸物本身分解产生的。属于这一类的有乙炔银、叠氮铅等,这类物质受轻微震动即可能引起爆炸,十分危险。此外,还有些可爆气体在一定条件下,特别是在受压情况下,能发生简单分解爆炸。例如乙炔、环氧乙烷等在压力下的分解爆炸。
(2)复杂分解爆炸。这类可爆物的危险性较简单分解爆炸物稍低。其爆炸时伴有燃烧现象,燃烧所需的氧由本身分解产生。例如梯恩梯、黑索金等。
(3)爆炸性混合物爆炸。所有可燃性气体、蒸气、液体雾滴及粉尘与空气(氧)的混合物发生的爆炸均属此类。这类混合物的爆炸需要一定的条件,如混合物中可燃物浓度、含氧量及点火能量等。实际上,这类爆炸就是可燃物与助燃物按一定比例混合后遇点火源发生的带有冲击力的快速燃烧。
2.燃烧爆炸过程
(1)燃烧。除了一些熔点较高的无机固体外,可燃物质的燃烧一般是在气相中进行的。由于可燃物质的状态不同,其燃烧过程也不相同。
相对于可燃固体和液体,可燃气体最易燃烧,燃烧所需要的热量只用于本身的氧化分解,并使其达到着火点。气体在极短的时间内就能全部燃尽。
液体在点火源作用下,先蒸发成蒸气,而后氧化分解进行燃烧。
固体燃烧一般有两种情况:对于硫、磷等简单物质,受热时首先熔化,而后蒸发为蒸气进行燃烧,无分解过程;对于复合物质,受热时可能首先分解成其组成部分,生成气态和液态产物,而后气态产物和液态产物蒸汽着火燃烧。
(2)分解爆炸性气体爆炸。某些单一成分的气体,在一定的温度下对其施加一定压力时则会产生分解爆炸。这主要是由于物质的分解热的产生而引起的,产生分解爆炸并不需要助燃性气体存在。在高压下容易产生分解爆炸的气体,当压力低于某数值时则不会发生分解爆炸,这时的压力称为分解爆炸的临界压力。各种具有分解爆炸特性气体的临界压力是不同,如乙炔分解爆炸的临界压力是1.4 MPa,其反应式如下:
C2H2→2C(固)+H2十226 kJ
(3)粉尘爆炸。粉尘爆炸是悬浮在空气中的可燃性固体微粒接触到火焰(明火)或电火花等点火源时发生的爆炸。金属粉尘、煤粉、塑料粉尘、有机物粉尘、纤维粉尘及农副产品谷物面粉等都可能造成粉尘爆炸事故。
1)粉尘空气混合物产生爆炸的过程:
①热能加在粒子表面,温度逐渐上升;
②粒子表面的分子发生热分解或干馏作用,在粒子周围产生气体;
③产生的可燃气体与空气混合形成爆炸性混合气体,同时发生燃烧;
④由燃烧产生的热进一步促进粉尘分解,燃烧的传播,在适合条件下发生爆炸。
上述过程是在瞬间完成的
2)粉尘爆炸的特点:
①粉尘爆炸的燃烧速度、爆炸压力均比混合气体爆炸小;
②粉尘爆炸多数为不完全燃烧,所以产生的一氧化碳等有毒物质较多;
③可产生爆炸的粉尘颗粒非常小,可作为气溶胶状态分散悬浮在空气中,不产生下沉。堆积的可燃性粉尘通常不会爆炸,但由于局部的爆炸、爆炸波的传播使堆积的粉尘受到扰动而飞扬,形成粉尘雾,从而产生二次、三次爆炸。
(3)蒸气云爆炸
可燃气体遇点火源被点燃后,若发生层流或近似层流燃烧,这种速度太低,不足以产生显著的爆炸超压,在这种条件下蒸气云仅仅是燃烧,在燃烧传播过程中,由于遇到障碍物或受到局部约束,引起局部紊流,火焰与火焰相互作用产生更高的体积燃烧速率,使膨胀流加剧,而这又使紊流更强,从而又能导致更高的体积燃烧速率,结果火焰传播速度不断提高,可达到层流燃烧的十几倍乃至几十倍,发生爆炸反应。
一般要发生带破坏性超压的蒸气云爆炸应具备以下几个条件:
1)泄漏物必须可燃且具备适当的温度和压力条件;
2)必须在点燃之前即扩散阶段形成一个足够大的云团,如果在一个工艺区域内发生泄漏,经过一段延迟时间形成云团后再点燃,则往往会产生剧烈的爆炸;
3)产生的足够数量的云团处于该物质的爆炸极限范围内才能产生显著的超压。蒸气云团可分为3个区域:泄漏点周围是富集区,云团边缘是贫集区,介于两者之间的区域内的云团处于爆炸极限范围内。这部分蒸气云所占的比例取决于多种因素,包括泄漏物的种类和数量、泄漏时的压力、泄漏孔径的大小、云团受约束程度以及风速、湿度和其他环境条件。
五、化学品燃烧爆炸事故对人员和环境的危害
火灾与爆炸都会造成生产设施的重大破坏和人员伤亡,但两者的发展过程显著不同。火灾是在起火后火场逐渐蔓延扩大,随着时间的延续,损失数量迅速增长,损失约与时间的平方成比例;火灾时间延长1倍,损失可能增加4倍。爆炸则是猝不及防,可能仅在一秒钟内爆炸过程已经结束,设备损坏、厂房倒塌、人员伤亡等巨大损失也将在瞬间发生。
危险化学品的燃烧爆炸事故通常伴随发热、发光、压力上升真空和电离等现象,具有很强的破坏作用。它与危险化学品的数量和性质、燃烧爆炸时的条件以及位置等因素有关。主要破坏形式有以下几种:
(一)高温的破坏作用
燃烧爆炸时产生的高温,爆炸后建筑物内遗留大量的热或残余业苗,会把从破坏的设备内部不断喷出的可燃气体、易燃或可燃液体的蒸气点燃,也可能把其他易燃物点燃引起火灾。当盛装易燃物的容器、管道发生爆炸时,爆炸抛出的易燃物有可能引起大面积火灾,这种情况在油罐、液化气瓶爆破后最易发生。正在运行的燃烧设备或高温的化工设备被破坏时,其灼热的碎片可能飞出,点燃附近储存的燃料或其他可燃物,引起火灾。此外,高温辐射还可能使附近人员受到严重灼烫伤害甚至死亡。
(二)爆炸的破坏作用
1. 爆炸碎片的破坏作用
机械设备、装置、容器等爆炸后产生许多碎片,飞出后会在相当大的范围内造成危害。一般碎片在100~500m内飞散。
2.爆炸冲击波的破坏作用
物质爆炸时,产生的高温、高压气体以极高的速度膨胀,像活塞一样挤压周围空气。把爆炸反应释放出的部分能量传递给压缩的空气层,空气受冲击而发生扰动,使其压力、密度等产生突变,这种扰动在空气中传播就称为冲击波。冲击波的传播速度极快,在传播过程中,可以对周围环境中的机械设备和建筑物产生破坏作用和使人员伤亡。冲击波还可以在它的作用区域内产生震荡作用,使物体因震荡而松散,甚至破坏。冲击波的破坏作用主要是由其波阵面上的超压引起的。在爆炸中心附近,空气冲击波波阵面上的超压可达几个甚至十几个大气压,在这样高的超压作用下,建筑物被摧毁,机械设备、管道等也会受到严重破坏。当冲击波大面积作用于建筑物时,波阵面超压在20~30kPd内,就足以使大部分砖木结构建筑物受到严重破坏。超压在100kPa以上时,除坚固的钢筋混凝土建筑外,其余部分将全部破坏。
(三)造成中毒和环境污染
在实际生产中,许多物质不仅是可燃的,而且是有毒的,发生爆炸事故时,会使大量有毒物质外泄,造成人员中毒和环境污染。此外,有些物质本身毒性不强,但燃烧过程中可能释放出大量有毒气体和烟雾,造成人员中毒和环境污染。例如2005年11月13日吉林石化公司双苯厂发生爆炸事故,造成大量苯类污染物进入松花江水体,引发了重大水环境污染事件,波及中俄两国。
六、危险化学品事故的控制和防护措施
1.危险化学品中毒、污染事故预防控制措施
目前采取的主要措施是替代、变更工艺、隔离、通风、个体防护和保持卫生。
(1)替代。
控制、预防化学品危害最理想的方法是不使用有毒有害和易燃、易爆的化学品,但这很难做到,通常的做法是选用无毒或低毒的化学品替代有毒有害的化学品,选用可燃化学品替代易燃化学品。例如,甲苯替代喷漆和除漆用的苯,用脂肪族烃替代胶水或粘合剂中的芳烃等。
(2)变更工艺。
虽然替代是控制化学品危害的首选方案,但是目前可供选择的替代品很有限,特别是因技术和经济方面的原因,不可避免地要生产、使用有害化学品。这时可通过变更工艺消除或降低化学品危害。如以往从乙炔制乙醛,采用汞做催化剂,现在发展为用乙烯为原料,通过氧化或氯化制乙醛,不需用汞做催化剂。通过变更工艺,彻底消除了汞害。
(3)隔离。
隔离就是通过封闭、设置屏障等措施,避免作业人员直接暴露于有害环境中。最常用的隔离方法是将生产或使用的设备完全封闭起来,使工人在操作中不接触化学品。
隔离操作是另一种常用的隔离方法,简单地说,就是把生产设备与操作室隔离开。最简单形式就是把生产设备的管线阀门、电控开关放在与生产地点完全隔开的操作室内。
(4)通风。
通风是控制作业场所中有害气体、蒸气或粉尘最有效的措施。借助于有效的通风,使作业场所空气中有害气体、蒸气或粉尘的浓度低于安全浓度,保证工人的身体健康,防止火灾、爆炸事故的发生。
通风分局部排风和全面通风两种。局部排风是把污染源罩起来,抽出污染空气,所需风量小,经济有效,并便于净化回收。全面通风亦称稀释通风,其原理是向作业场所提供新鲜空气,抽出污染空气,降低有害气体、蒸气或粉尘,在作业场所中的浓度。全面通风所需风量大,不能净化回收。
对于点式扩散源,可使用局部排风。使用局部排风时,应使污染源处于通风罩控制范围内。为了确保通风系统的高效率,通风系统设计的合理性十分重要。对于已安装的通风系统,要经常加以维护和保养,使其有效地发挥作用。
对于面式扩散源,要使用全面通风。采用全面通风时,在厂房设计阶段就要考虑空气流向等因素。因为全面通风的目的不是消除污染物,而是将污染物分散稀释,所以全面通风仅适合于低毒性作业场所,不适合于腐蚀性、污染物量大的作业场所。
像实验室中的通风橱、焊接室或喷漆室可移动的通风管和导管都是局部排风设备。在冶金厂,熔化的物质从一端流向另一端时散发出有毒的烟和气,需要两种通风系统都要使用。
(5)个体防护。
当作业场所中有害化学品的浓度超标时,工人就必须使用合适的个体防护用品。个体防护用品既不能降低作业场所中有害化学品的浓度,也不能消除作业场所的有害化学品,而只是一道阻止有害物进入人体的屏障。防护用品本身的失效就意味着保护屏障的消失,因此个体防护不能被视为控制危害的主要手段,而只能作为一种辅助性措施。
防护用品主要有头部防护器具、呼吸防护器具、眼防护器具、身体防护用品、手足防护用品等。
(6)保持卫生。
卫生包括保持作业场所清洁和作业人员的个人卫生两个方面。经常清洗作业场所,对废物、溢出物加以适当处置,保持作业场所清洁,也能有效地预防和控制化学品危害。作业人员应养成良好的卫生习惯,防止有害物附着在皮肤上,防止有害物通过皮肤渗入体内。
(二)危险化学品火灾、爆炸事故的预防
从理论上讲,防止火灾爆炸事故发生的基本原则主要有以下三点:
1.防止燃烧、爆炸系统的形成
(1)替代
(2)密闭
(3)惰性气体保护;
(4)通风置换;
(5)安全监测及连锁。
2.消除点火源
能引发事故的火源有明火、高温表面、冲击、摩擦、自燃、发热、电气、静电火花、化学反应热、光线照射等,具体做法有:
(1)控制明火和高温表面
(2)防止摩擦和撞击产生火花
(3)火灾爆炸危险场所采用防爆电气设备避免电气火花。
3.限制火灾、爆炸蔓延扩散的措施
限制火灾爆炸蔓延扩散的措施包括阻火装置、阻火设施、防爆泄压装置及防火防爆分隔等。
【例题】可燃物在没有外部火花、火焰等点火源的作用下,因受热或自身发热并蓄热而发生的自然燃烧现象,叫做()。
A. 燃烧 B. 自燃 C. 闪燃 D. 爆炸 【答案】B
七、危险化学品的储存与运输安全
1) 危险化学品运输安全技术与要求
化学品在运输中发生事故比较常见,全面了解化学品的安全运输,掌握有关化学品的安全运输规定,对降低运输事故具有重要意义。
1.国家对危险化学品的运输实行资质认定制度,未经资质认定,不得运输危险化学品。
2.托运危险物品必须出示有关证明,在指定的铁路、交通、航运等部门办理手续。托运物品必须与托运单上所列的品名相符,托运未列入国家品名表内的危险物品,应附交上级主管部门审查同意的技术鉴定书。
3.危险物品的装卸人员,应按装运危险物品的性质,佩戴相应的防护用品,装卸时必须轻装、轻卸,严禁摔拖、重压和摩擦,不得损毁包装容器,并注意标志,堆放稳妥。
4.危险物品装卸前,应对车(船)搬运工具进行必要的通风和清扫,不得留有残渣,对装有剧毒物品的车(船),卸车后必须洗刷干净。
5.装运爆炸、剧毒、放射性、易燃液体、可燃气体等物品,必须使用符合安全要求的运输工具:禁止用电瓶车、翻斗车、铲车、自行车等运输爆炸物品。运输强氧化剂、爆炸品及用铁桶包装的一级易燃液体时,没有采取可靠的安全措施,不得用铁底板车及汽车挂车;禁止用叉车、铲车、翻斗车搬运易燃、易爆液化气体等危险物品;温度较高地区装运液化气体和易燃液体等危险物品,要有防晒设施;放射性物品应用专用运输搬运车和抬架搬运,装卸机械应按规定负荷降低25%;遇水燃烧物品及有毒物品,禁止用小型机帆船、小木船和水泥船承运。
6.运输爆炸、剧毒和放射性物品,应指派专人押运,押运人员不得少于2人。
7.运输危险物品的车辆,必须保持安全车速,保持车距,严禁超车、超速和强行会车。运输危险物品的行车路线,必须事先经当地公安交通管理部门批准,按指定的路线和时间运输,不可在繁华街道行驶和停留。
8.运输易燃、易爆物品的机动车,其排气管应装阻火器,并悬挂“危险品”标志。
9.运输散装固体危险物品,应根据性质,采取防火、防爆、防水、防粉尘飞扬和遮阳等措施。
10.禁止利用内河以及其他封闭水域运输剧毒化学品。通过公路运输剧毒化学品的,托运人应当向目的地的县级人民政府公安部门申请办理剧毒化学品公路运输通行证。办理剧毒化学品公路运输通行证时,托运人应当向公安部门提交有关危险化学品的品名、数量、运输始发地和目的地、运输路线、运输单位、驾驶人员、押运人员、经营单位和购买单位资质情况的材料。
11.运输危险化学品需要添加抑制剂或者稳定剂的,托运人交付托运时应当添加抑制剂或者稳定剂,并告知承运人。
12. 危险化学品运输企业,应当对其驾驶员、船员、装卸管理人员、押运人员进行有关安全知识培训。驾驶员、装卸管理人员、押运人员必须掌握危险化学品运输的安全知识,并经所在地设区的市级人民政府交通部门考核合格,船员经海事管理机构考核合格,取得上岗资格证,方可上岗作业。
(二)危险化学品储存的基本要求
根据GB 15603—1995《常用化学危险品贮存通则》的规定,储存危险化学品基本安全要求是:
1.储存危险化学品必须遵照国家法律、,法规和其他有关的规定。
2.危险化学品必须储存在经公安部门批准设置的专门的危险化学品仓库中,经销部门自管仓库储存危险化学品及储存数量必须经公安部门批准。未经批准不得随意设置危险化学品储存仓库。
3危险化学品露天堆放,应符合防火、防爆的安全要求,爆炸物品、一级易燃物品、遇湿燃烧物品、剧毒物品不得露天堆放。
4.储存危险化学品的仓库必须配备有专业知识的技术人员,其库房及场所应设专人管理,管理人员必须配备可靠的个人安全防护用品。
5.储存的危险化学品应有明显的标志,标志应符合GB 190的规定。同一区域储存两种或两种以上不同级别的危险化学品时,应按最高等级危险化学品的性能标志。
6.危险化学品贮存方式分为3种:隔离储存、隔开储存、分离储存。
7.根据危险化学品性能分区、分类、分库储存。各类危险品不得与禁忌物料混合储存。
8.储存危险化学品的建筑物、区域内严禁吸烟和使用明火。
(三)危险化学品分类储存的安全技术
《常用化学危险品贮存通则》(GB 15603--1995)、《易燃易爆性商品储藏养护技术条件 (GB 17914--1999)、《腐蚀性商品储藏养护技术条件》(GB 17915--1999)、《毒害性商品储藏养护技术条件》(GB 1791--1999)等标准分别规定了危险化学品储存场所的要求、储量的限制以及不同类别危险化学品的储存要求。
(四)危险化学品包装安全要求
《危险货物的运输包装通用技术条件》(GB 12463--1990)把危险货物包装分成3类:
1.I类包装:货物具有较大危险性,包装强度要求高。
2.Ⅱ类包装:货物具有中等危险性,包装强度要求较高。
3.Ⅲ类包装:货物具有的危险性小,包装强度要求一般。
标准里还规定了这些包装的基本要求、性能试验和检验方法等,也规定了包装容器的类型和标记代号。
《危险货物运输包装类别划分原则》(GBl5098--1994)规定了划分各类危险化学品运输包装类别的基本原则。
(五)接触和混合储运的危险性
某些化学品接触或混合时其危险性增加。有些化学品接触或混合易燃烧,还有些接触或混合易发生爆炸。还有些化学品在发生事故时,所使用的灭火方法不同。《常用化学危险品贮存通则》(GB 15603--1995)、《易燃易爆性商品储藏养护技术条件》(GB17914---1999)、《腐蚀性商品储藏养护技术条件》(GB 17915--1999)、《毒害性商品储藏养护技术条件》(GB 17916--1999)等标准的附录中均附有危险化学品混存性能互抵表。必须掌握危险化学品之间的抵触和不相容性,避免将禁忌物料混储混运。以便保证储运安全。
八、危险化学品经营的安全要求
《危险化学品安全管理条例》在第三章中对危险化学品的经营作了专项规定。
危险化学品安全管理条例》第二十七条规定:国家对危险化学品经营销售实行许可制度。未经许可,任何单位和个人都不得经营销售危险化学品。
《危险化学品安全管理条例》第二十九条明确了办理经营许可证的程序:
一是申请:经营剧毒化学品和其他危险化学品的.应当分别向省、自治区、直辖市人民政府经济贸易管理部门或者设区的市级人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门提出申请,并附送《危险化学品安全管理条例》第二十八条规定的危险化学品经营企业必须具备条件的相关证明材料。
二是审查:省、自治区、直辖市人民政府经济贸易管理部门或者设区的市级人民政府负责危险化学品安全监督管理综合工作的部门接到申请后,依照《危险化学品安全管理条例》的规定对申请人提交的证明材料和经营场所进行审查。
三是发证:经审查,符合条件的,颁发危险化学品经营许可证,并将颁发危险化学品经营许可证的情况通报同级公安部门和环境保护部门;对不符合条件的,书面通知申请人并说明理由。
四是登记注册:申请人凭危险化学品经营许可证向工商行政管理部门办理登记注册手续。
为了加强危险化学品经营许可证的管理,国家经贸委依据《危险化学品安全管理条例》颁布了《危险化学品经营许可证管理办法》,对经营许可证的种类、申请与审批、监督管理等做了详细规定。目前,危险化学品经营许可的相关职能由国家安全生产监督管理总局履行。
(一)危险化学品经营企业的条件和要求
《危险化学品安全管理条例》第二十八条规定:危险化学品经营企业,必须具备下列条件:
(1)经营场所和储存设施符合国家标准;
(2)主管人员和业务人员经过专业培训,并取得上岗资格;
(3)有健全的安全管理制度;
(4)符合法律、法规规定和国家标准要求的其他条件。
1.经营场所和储存设施的国家标准
《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》(GB/18265--2000)规定:
(1)危险化学品经营企业的经营场所应坐落在交通便利、便于疏散处。
(2)危险化学品经营企业的经营场所的建筑物应符合GB J16—2000的要求。
(3)从事危险化学品批发业务的企业,应具备经县级以上(含县级)公安、消防部门批准的专用危险化学品仓库(自有或租用),所经营的危险化学品不得存放在业务经营场所。
(4)零售业务的店面应与繁华商业区或居住人口稠密区保持500 m以上距离。
(5)零售业务的店面经营面积(不含库房)应不少于60m2,其店面内不得设有生活设施。
(6)零售业务的店面内只许存放民用小包装的危险化学品,其存放总质量不得超过1 t。
(7)零售业务的店面内危险化学品的摆放应布局合理,禁忌物料不能混放。综合性商场(含建材市场)所经营的危险化学品应有专柜存放。
(8)零售业务的店面与存放危险化学品的库房(或罩棚)应有实墙相隔;单一品种存放量不能超过500 kg,总质量不能超过2 t。
(9)零售店面备货库房应根据危险化学品的性质与禁忌分别采用隔离储存、隔开储存或分离储存等不同方式进行储存。
2.主管人员和业务人员须经专业培训,才能取得上岗资格
《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》(GB/18265--2000)要求危险化学品经营企业的法定代表人或经理须经过国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能从事经营活动。企业业务经营人员应通过国家授权部门的专业培训,取得合格证书方能上岗。
3.有健全的安全管理制度
一般有危险化学品购销管理制度;剧毒物品购销管理制度;危险化学品经营手续环节交接责任管理制度;危险化学品运输管理制度;经营人员岗位责任制;商品储存保管管理制度等。
4.符合法律、法规规定和国家标准要求的其他条件
《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》(GB/18265—2000)规定了零售业务的范围,零售业务只许经营除爆炸品、放射性物品、剧毒物品以外的危险化学品。
(1)零售业务的店面内显著位置应设有“禁止明火”等警示标志。
(2)零售业务的店面内应放置有效的消防、急救安全设施。
(3)零售业务的店面备货库房应报公安、消防部门批准。
(4)运输危险化学品的车辆应专车专用,按照《条例》只能委托有危险化学品运输资质的运输企业承运并悬挂明显标志。
《危险化学品安全管理条例》第三十七条规定,经营危险化学品,不得有下列行为:
危险化学品经营企业不得向未经许可从事危险化学品生产、经营活动的企业采购危险化学品,不得经营没有化学品安全技术说明书或者化学品安全标签的危险化学品。
销售没有化学品安全技术说明书和化学品安全标签的危险化学品。
《危险化学品安全管理条例》第三十八条规定:危险化学品生产企业不得向未取得危险化学品经营许可证的单位或者个人销售危险化学品。
《危险化学品安全管理条例》第二十六条规定危险化学品经营企业储存危险化学品,应当遵守第二章的有关规定。危险化学品商店内只能存放民用小包装的危险化学品。
(二)剧毒品的经营
经营剧毒化学品的企业要申领经营许可证,经营剧毒品要没专人。
《危险化学品经营企业开业条件和技术要求》(GB18265 2000)要求经营剧毒物品企业的人员,除要达到经国家授权部门的专业培训.取得合格证书方能上岗的条件外,还应经过县级以上(含县级)公安部门的专门培训,取得合格证书后方可上岗。
《危险化学品安全管理条例》第四十一条规定:危险化学品生产企、经营企业销售剧毒化学品、易制爆危险化学品,应当如实记录购买单位的名称、地址、经办人的姓名、身份证号码以及所购买的剧毒化学品、易制爆危险化学品的品种、数量、用途。销售记录及经办人的身分证明复印件、相关许可证件复印件或者证明文件的保存期限不得少于1年。
剧毒化学品、易制爆危险化学品的销售企业、购买单位应当在销售、购买后5日内,将所销售、购买的剧毒化学品、易制爆危险化学品的品种、数量以及流向信电报所在地县级人民政府公安机关备案,并输入计算机系统。
九、泄漏控制与销毁处置技术
1.泄漏处理及火灾控制
(1)泄漏源控制。利用截止阀切断泄漏源,在线堵漏减少泄漏量或利用备用泄料装置使其安全释放。
(2)泄漏物处理。现场泄漏物要及时地进行覆盖、收容、稀释、处理。在处理时,还应按照危险化学品特性,采用合适的方法处理。
2)火灾控制
(1)灭火一般注意事项。
1)正确选择灭火剂并充分发挥其效能。常用的灭火剂有水、蒸汽、二氧化碳、干粉和泡沫等。由于灭火剂的种类较多,效能各不相同,所以在扑救火灾时,一定要根据燃烧物料的性质、设备设施的特点、火源点部位(高、低)及其火势等情况,要选择冷却、灭火效能特别高的灭火剂扑救火灾,充分发挥灭火剂各自的冷却与灭火的最大效能。
2)注意保护重点部位。例如,当某个区域内有大量易燃易爆或毒性化学物质时,就应该把这个部位作为重点保护对象,在实施冷却保护的同时,要尽快地组织力量消灭其周围的火源点,以防灾情扩大。
3)防止复燃复爆。将火灾消灭以后,要留有必要数量的灭火力量继续冷却燃烧区内的设备、设施、建(构)筑物等,消除着火源,同时将泄漏出的危险化学品及时处理。对可以用水灭火的场所要尽量使用蒸汽或喷雾水流稀释,排除空问内残存的可燃气体或蒸气,以防止复燃复爆。
4)防止高温危害。火场上高温的存在不仅造成火势蔓延扩大,也会威胁灭火人员安全。可以使用喷水降温、利用掩体保护、穿隔热服装保护、定时组织换班等方法避免高温危害。
5)防止毒害危害。发生火灾时,可能出现一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、光气等有毒物质。在扑救时,应当设置警戒区,进入警戒区的抢险人员应当佩戴个体防护装备,并采取适当的手段消除毒物。
(2)几种特殊化学品火灾扑救注意事项
I)扑救气体类火灾时,切忌盲目扑灭火焰,在没有采取堵漏措施的情况下,必须保持稳定燃烧。否则,大量可燃气体泄漏出来与空气混合,遇点火源就会发生爆炸,造成严重后果。
2)扑救爆炸物品火灾时,切忌用沙土盖压,以免增强爆炸物品的爆炸威力;另外扑救爆炸物品堆垛火灾时.水流应采用吊射.避免强力水流直接冲击堆垛,以免堆垛倒塌引起再次爆炸。
3)扑救遇湿易燃物品火灾时,绝对禁止用水、泡沫、酸碱等湿性灭火剂扑救。一般可使用于粉、二氧化碳、卤代烷扑救,但钾:钠、铝、镁等物品用二氧化碳、卤代烷无效。固体遇湿易燃物品应使用水泥、干砂、干粉、硅藻土等覆盖。对镁粉、铝粉等粉尘,切忌喷射有压力的灭火剂,以防止将粉尘吹扬起来,引起粉尘爆炸。
4)扑救易燃液体火灾时,比水轻又不溶于水的液体用直流水、雾状水灭火往往无效,可用普通蛋白泡沫或轻泡沫扑救;水溶性液体最好用抗溶性泡沫扑救。
5)扑救毒害和腐蚀品的火灾时,应尽量使用低压水流或雾状水,避免腐蚀品、毒害品溅出;遇酸类或碱类腐蚀品最好调制相应的中和剂稀释中和。
6)易燃固体、自燃物品火灾一般可用水和泡沫扑救,只要控制住燃烧范围,逐步扑灭即可。但有少数易燃固体、自燃物品的扑救方法比较特殊。如2.4一二硝基苯甲醚、二硝基萘、萘等是易升华的易燃固体,受热放出易燃蒸气,能与空气形成爆炸性混合物,尤其是在室内,易发生爆炸。在扑救过程中应不时向燃烧区域上空及周围喷射雾状水,并消除周围一切点火源。
(二)废弃物销毁
1.固体废弃物的处置
(1)危险废弃物。使危险废弃物无害化采用的方法是使它们变成高度不溶性的物质,也就是固化,稳定化的方法。
目前常用的固化,稳定化方法有:水泥固化、石灰固化、塑性材料固化、有机聚合物固化、自凝胶固化、熔融固化和陶瓷固化。
(2)工业固体废弃物。工业固体废弃物是指在工业、交通等生产过程中产生的固体废弃物。
一般工业废弃物可以直接进入填埋场进行填埋。对于粒度很小的固体废弃物,为了防止填埋过程中引起粉尘污染,可装人编织袋后填埋。
2. 爆炸性物品的销毁
凡确认不能使用的爆炸性物品,必须予以销毁,在销毁以前应报告当地公安部门,选择适当的地点、时间及销毁方法。一般可采用以下4种方法:爆炸法、烧毁法、溶解法、化学分解法。
3.有机过氧化物废弃物处理
有机过氧化物是一种易燃、易爆品。其废弃物应从作业场所清除并销毁,其方法主要取决于该过氧化物的物化性质,根据其特性选择合适的方法处理,以免发生意外事故。处理方法主要有:分解,烧毁,填埋。
【例题】:以下物品可以露天堆放的是( )
A. 遇湿燃烧物品 B. 剧毒物品 C. 腐蚀物品 D. 爆炸物品 【答案】: C
十、危险化学品的侵入途径、危害、抢救及防护用品选用原则
(一)毒性危险化学品
毒性危险化学品通过一定途径进入人体,在体内积蓄到一定剂量后,就会表现出慢性中毒症状。所谓慢性中毒就是毒性危险化学品长时期、小剂量进入人体所引起的中毒。若在较短时间(一般为3~6个月)有较大剂量毒性危险化学品进入体内所引起的中毒称为亚急性中毒;若毒性危险化学品一次或短时间内大量进入体内所引起的中毒称为急性中毒。
毒性危险化学品在体内的毒性与毒性危险化学品的化学结构、理化性质、生产环境、劳动强度、个体因素以及几种毒性危险化学品的联合作用有关。
1. 毒性危险化学品侵入人体的途径
毒性危险化学品可经呼吸道、消化道和皮肤进入人体。在工业生产中,毒性危险化学品主要经呼吸道和皮肤进入体内,有时也可经消化道进入。
(1)呼吸道。工业生产中毒性危险化学品进入人体的最重要的途径是呼吸道。凡是以气体、蒸气、雾、烟、粉尘形式存在的毒性危险化学品,均可经呼吸道侵入体内。呼吸道吸收程度与其在空气中的浓度密切相关,浓度越高,吸收越快。
(2)皮肤。工业生产中,毒性危险化学品经皮肤吸收引起中毒也比较常见。脂溶性毒性危险化学品经表皮吸收后,还需有水溶性,才能进一步扩散和吸收,所以水、脂皆溶的物质(如苯胺)易被皮肤吸收。
(3)消化道。工业生产中,毒性危险化学品经消化道吸收多半是由于个人卫生习惯不良,手沾染的毒性危险化学品随进食、饮水或吸烟等途径而进入消化道。进入呼吸道的难溶性毒性危险化学品,可经由咽部被咽下而进入消化道。
2)工业毒性危险化学品对人体的危害
(1)刺激。刺激说明身体已与有毒化学品有了相当的接触,一般受刺激的部位为皮肤、眼睛和呼吸系统。
许多化学品和皮肤接触时,能引起不同程度的皮肤炎症;与眼睛接触轻则导致轻微的、暂时性的不适,重则导致永久性的伤残。
一些刺激性气体、尘雾可引起气管炎,甚至严重损害气管和肺组织,如二氧化硫、氯气、煤尘。一些化学物质将会渗透到肺泡区,引起强烈的刺激。
(2)过敏。某些化学品可引起皮肤或呼吸系统过敏,如出现皮疹或水疱等症状,这种症状不一定在接触的部位出现,而可能在身体的其他部位出现,引起这种症状的化学品有很多,如环氧树脂、胶类硬化剂、偶氮染料、煤焦油衍生物和铬酸等。
呼吸系统过敏可引起职业性哮喘,这种症状的反应一般包括咳嗽,特别是夜间,以及呼吸困难。引起这种反应的化学品有甲苯、聚氨酯、福尔马林等。
(3)窒息。窒息涉及对身体组织氧化作用的干扰。这种症状分为3种:
①单纯窒息。在空间有限的工作场所,氧气被氮气、二氧化碳、甲烷、氢气、氦气等气体所代替,空气中氧浓度降到17%以下,致使机体组织的供氧不足,就会引起头晕、恶心、调节功能紊乱等症状。缺氧严重时导致昏迷,甚至死亡。
②血液窒息。毒性化学物质影响机体传送氧的能力。典型的血液窒息性物质就是一氧化碳。空气中一氧化碳含量达到0.05%时就会导致血液携氧能力严重下降。
③细胞内窒息。毒性化学物质影响机体和氧结合的能力。如氰化氢、硫化氢等物质影响细胞和氧的结合能力,尽管血液中含氧充足。
(4)麻醉和昏迷。接触高浓度的某些化学品,有类似醉酒的作用。如乙醇、丙醇、丙酮、丁酮、乙炔、烃类、乙醚、异丙醚会导致中枢神经抑制。这些化学品一次大量接触可导致昏迷甚至死亡。
(5)中毒。人体由许多系统组成,所谓全身中毒是指化学物质引起的对一个或多个系统产生有害影响并扩展到全身的现象,这种作用不局限于身体的某一点或某一区域。
肝脏的作用就是净化血液中的有毒性危险化学品,并将其转化成无害的和水溶性的物质。然而有一些物质对肝脏有害,例如溶剂酒精、氯仿、四氯化碳、三氯乙烯等。根据接触的剂量和频率,反复损害肝脏组织可能造成伤害并引起病变(肝硬化)和降低肝脏的功能,有时被误认为病毒性肝炎,因为这些化学物质引起肝损伤的症状(黄皮肤、黄眼睛)类似于病毒性肝炎。
不少生产性毒性危险化学品对肾有毒性,尤以重金属和卤代烃最为突出。如汞、铅、铊、镉、四氯化碳、氯仿、六氟丙烯、二氯乙烷、溴甲烷、溴乙烷、碘乙烷等。长期接触一些有机溶剂会引起疲劳,失眠、头痛,恶心,更严重的将导致运动神经障碍、瘫痪、感觉神经障碍。如神经末梢失能与接触己烷、锰和铅有关,导致腕垂病;接触有机磷酸盐化合物可能导致神经系统失去功能;接触二硫化碳,可引起精神紊乱(精神病)。
(6)致癌。长期接触一定的化学物质可能引起细胞的无节制生长,形成恶性肿瘤。这些肿瘤可能在第一次接触这些物质的许多年以后才表现出来,潜伏期一般为4~40年。造成职业肿瘤的部位是变化多样的,并不局限于接触区域。如砷、石棉、铬、镍等物质可能导致肺癌;鼻腔癌和鼻窦癌是由铬、镍、木材、皮革粉尘等引起的;膀胱癌与接触联苯胺、萘胺、皮革粉尘等有关;皮肤癌与接触砷、煤焦油和石油产品等有关;接触氯乙烯单体可引起肝癌;接触苯可引起再生障碍性贫血。
(7)致畸。接触化学物质可能对未出生胎儿造成危害,干扰胎儿的正常发育。在怀孕的前三个月,胎儿的脑、心脏、胳膊和腿等重要器官正在发育,一些研究表明化学物质可能干扰正常的细胞分裂过程,如麻醉性气体、水银和有机溶剂,从而导致胎儿畸形。
(8)致突变。某些化学品对人的遗传基因的影响可能导致后代发生异常,实验结果表明80%~85%的致癌化学物质对后代有影响。
(9)尘肺。尘肺是由于在肺的换气区域发生了小尘粒的沉积以及肺组织对这些沉积物的反应,尘肺病患者肺的换气功能下降,在紧张活动时将发生呼吸短促症状。这种作用是不可逆的,一般很难在早期发现肺的变化。当x射线检查发现这些变化时,病情已较重了。能引起尘肺病的物质有石英晶体、石棉、滑石粉、煤粉和铍。
化学毒性危险化学品引起的中毒往往是多器官、多系统的损害。如常见毒性危险化学品铅可引起神经系统、消化系统、造血系统及肾脏损害;三硝基甲苯中毒可出现白内障、中毒性肝病、贫血、高铁血红蛋白血症等。同一种毒性危险化学品引起的急性和慢性中毒其损害的器官及表现也有很大差别。例如,苯急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用,而慢性中毒主要为造血系统的损害。这在有毒化学品对机体的危害作用中是一种很常见的现象。
总之,机体与有毒化学品之间的相互作用是一个复杂的过程,中毒后症状也不一样。
3)急性中毒的现场抢救
(1)救护者现场准备。急性中毒发生时,毒性危险化学品大多是由呼吸系统或皮肤进入体内。因此,救护人员在救护之前应做好自身呼吸系统皮肤的防护。如穿好防护衣,佩戴供氧式防毒面具或氧气呼吸器。否则,不但中毒者不能获救,救护者也会中毒,使中毒事故扩大。
(2)切断毒性危险化学品来源。救护人员应迅速将中毒者移至空气新鲜、通风良好的地方。在抢救抬运过程中,不能强拖硬拉以防造成外伤,使病情加重,应松开患者衣服、腰带并使其仰卧,以保持呼吸道通畅。同时要注意保暖。救护人员进入现场后,除对中毒者进行抢救外,还应认真查看,并采取有力措施,如关闭泄漏管道阀门、堵塞设备泄漏处、停止输送物料等以切断毒性危险化学品来源。对于已经泄露出来的有毒气体或蒸气,应迅速启动通风排毒设施或打开门窗,或者进行中和处理,降低毒性危险化学品在空气中的浓度,为抢救工作创造有利条件。
(3)迅速脱去被毒性危险化学品污染的衣服、鞋袜、手套等,并用大量清水或解毒液彻底清洗被毒性危险化学品污染的皮肤。要注意防止清洗剂促进毒性危险化学品的吸收,以及清洗剂本身所致的呼吸中毒。对于黏稠性毒性危险化学品,可以用大量肥皂水冲洗(敌白虫不能用碱性液冲洗),尤其要注意皮肤褶皱、毛发和指甲内的污染,对于水溶性毒性危险化学品,应先用棉絮、干布擦掉毒性危险化学品,再用清水冲洗。
(4)若毒性危险化学品经口引起急性中毒,对于非腐蚀性毒性危险化学品,应迅速用1/5000的高锰酸钾溶液或1%~2%的碳酸氢钠溶液洗胃,然后用硫酸镁溶液导泄。对于腐蚀性毒性危险化学品,一般不宜洗胃,可用蛋清、牛奶或氢氧化铝凝胶灌服,以保护胃黏膜。
(5)令中毒患者呼吸氧气。若患者呼吸停止或心跳骤停,应立即施行复苏术。
4. 一些毒性物质污染的处理
清除有毒化学品污染的措施,主要是用有一定压力的水进行喷射冲洗,或用热水冲洗,也可用蒸气熏蒸,或用药物进行中和、氧化或还原,以破坏或减弱其危害性。对黏稠状的污染物,如油漆等不易冲洗时,可用沙搓和铲除。对渗透污染物,如联苯胺、煤焦油等,经洗刷后再用蒸气促其蒸发来清除污染。
(1)对氰化钠、氰化钾及其他氰化物的污染,可用硫代硫酸钠的水溶液浇在污染处,因为硫代硫酸钠与氰化物反应,可以生成毒性低的硫氰酸盐。然后用热水冲洗,再用冷水冲洗干净。也可用硫酸亚铁、高锰酸钾、次氯酸钠代替硫代硫酸钠。
(2)对硫、磷及其他有机磷剧毒农药,如苯硫磷、敌死通等首先用生石灰将泄漏的药液吸干,然后用碱水湿透污染处,用热水冲洗后再用冷水冲洗干净。因为有机磷农药属于磷酸酶类、硫代磷酸酶类、氟代磷酸酯类毒性危险化学品,在碱性溶液中会迅速分解破坏而失去毒性。
(3)硫酸二甲酯泄漏后,先将氨水洒在污染处进行中和,也可用漂白粉或5倍水浸湿污染处,再用碱水浸湿,最后用热水和冷水各冲洗一次。
(4)甲醛泄漏后,可用漂白粉加5倍水浸湿污染处,因为甲醛可以被漂白粉氧化成甲酸,然后再用水冲洗干净。
(5)苯胺泄漏后,可用稀盐酸或稀硫酸溶液浸湿污染处,再用水冲洗。因为苯胺呈碱性,能与盐酸反应生成盐酸盐。如与硫酸化合,可生成硫酸盐。
(6)汞泄漏后可先行收集,然后在污染处用硫磺粉覆盖,因汞挥发出来的蒸气遇硫磺生成硫化汞而不致逸出,最后冲洗干净。
(7)磷容器破裂失去水保护将会产生燃烧,此时应先戴好防毒面具,用工具将黄磷移放到完好的盛器中,切勿用手接触。污染处用石灰乳浸湿,再用水冲洗。被黄磷污染的用具,可用5%硫酸铜溶液冲洗。
(8)砷泄漏后可用碱水和氢氧化铁解毒,再用水冲洗。
(9)溴泄漏后可用氨水使生成铵盐,再用水冲洗。
(二)腐蚀性危险化学品
腐蚀性物品接触人的皮肤、眼睛、肺部、食道等,会引起表皮细胞组织发生破坏作用而造成灼伤,而且被腐蚀性物品灼伤的伤口不易愈合。内部器官被灼伤时,严重的会引起炎症,如肺炎,甚至会造成死亡。特别是接触氢氟酸时,能发生剧痛,使组织坏死,如不及时治疗,会导致严重后果。
(三)放射性危险化学品的危险特性
具有放射性的危险化学品能从原子核内部,自行不断放出有穿透力、为人们肉眼不可见的射线(α射线、β射线、γ射线和中子流)的性质。放射性危险化学品的主要危险特性在于它的放射性。其放射性强度越大,危险性就越大。人体组织在受到射线照射时,能发生电离,如果人体受到过量射线的照射,就会产生不同程度的损伤。在极高剂量的放射线作用下,能造成3种类型的放射伤害:
(1)对中枢神经和大脑系统的伤害。这种伤害主要表现为虚弱、倦怠、嗜睡、昏迷、震颤、痉挛,可在两天内死亡。
(2)对肠胃的伤害。这种伤害主要表现为恶心、呕吐、腹泻、虚弱和虚脱,症状消失后可出现急性昏迷,通常可在两周内死亡。
(3)对造血系统的伤害。这种伤害主要表现为恶心、呕吐、腹泻,但很快能好转,经过约2~3周无症状之后,出现脱发,经常性流鼻血,再出现腹泻,极度憔悴,通常在2~6周后死亡。
(四)劳动防护用品选用原则
一般来讲,在安全技术措施中,改善劳动条件,排除危害因素是根本性的措施,但在一定条件下,如事故救援和抢修过程中,个人劳动防护用品就成为人身安全的主要手段。
第二节化工事故主要类型
一、典型化学反应危险性
(一)氧化反应
1氧化反应的主要危险性
(I)氧化反应需要加热,同时绝大多数反应又是放热反应,因此,反应热如不及时移去,将会造成反应失控,甚至发生爆炸。
(2)氧化反应中被氧化的物质大部分是易燃、易爆物质,如乙烯氧化制取环氧乙烷、甲醇氧化制取甲醛、甲苯氧化制取苯甲酸中,乙烯是可燃气体,甲苯和甲醇是易燃液体。
(3)氧化反应中的有些氧化剂本身是强氧化剂,如高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢、过氧化苯甲酰等,具有很大的危险性,如受高温、撞击、摩擦或与有机物、酸类接触,易引起燃烧或爆炸。
(4)许多氧化反应是易燃、易爆物质与空气或氧气反应,反应投料比接近爆炸极限,如果物料配比或反应温度控制不当,极易发生燃烧爆炸。
(5)氧化反应的产品也具有火灾、爆炸危险性。如环氧乙烷、36.7%的甲醛水溶液等。
(6)某些氧化反应能生成过氧化物副产物,它们的稳定性差,遇高温或受撞击、摩擦易分解,造成燃烧或爆炸。如乙醛氧化制取醋酸过程中生成过醋酸。
2. 氧化过程的安全措施
(1)在氧化反应中,一定要严格控制氧化剂的投料比,当以空气或氧气为氧化剂时,反应投料比应严格控制在爆炸范围以外。
(2)氧化剂的加料速度不宜过快,防止多加、错加。反应过程应有良好的搅拌和冷却装置,严格控制反应温度、流量,防止超温、超压。
(3)防止因设备、物料含有杂质为氧化剂提供催化剂,例如有些氧化剂遇金属杂质会引起分解。空气进入反应器前一定要净化,除掉灰尘、水分、油污以及可使催化剂活性降低或中毒的杂质,减少着火和爆炸的危险。
(4)反应器和管道上应安装阻火器,以阻止火焰蔓延,防止回火。接触器应有泄压装置,并尽可能采用自动控制、报警联锁装置。
(二)还原反应
1.还原反应的主要危险性
(1)许多还原反应都是在氢气存在条件下,并在高温、高压下进行,如果因操作失误或设备缺陷发生氢气泄漏,极易发生爆炸。
(2)还原反应中使用的催化剂,如雷内镍、钯碳等,在空气中吸湿后有自燃危险,在没有点火源存在的条件下,也能使氢气和空气的混合物引燃。
(3)还原反应中使用的固体还原剂,如保险粉,氢化铝锂、硼氢化钾等,都是遇湿易燃危险品。
(4)还原反应的中间体,特别是硝基化合物还原反应的中间体,也有一定的火灾危险,例如,邻硝基苯甲醚还原为邻氨基苯甲醚过程中,产生150℃下可自燃的氧化偶氮苯甲醚。苯胺在生产过程中如果反应条件控制不好,可生成爆炸危险性很大的环已胺。
(5)高温、高压下的氢对金属有渗碳作用,易造成氢腐蚀。
2.还原反应过程的安全措施
(1)操作过程中一定要严格控制温度、压力、流量等各种反应参数和反应条件。
(2)注意催化剂的正确使用和处置。雷内镍、钯碳等催化剂平时不能暴露在空气中,要浸在酒精中。反应前必须用氮气置换反应器内的全部空气,经测定确认氧含量符合要求后,方可通入氢气。反应结束后,应先用氮气把氢气置换掉,才可出料,以免空气与反应器内的氢气混合,在催化剂自燃的情况下发生爆炸。
(3)注意还原剂的正确使用和处置。例如,氢化铝锂应浸没在煤油中储存。使用时应先用氮气置换干净,在氮气保护下投料和反应。
(4)对设备和管道的选材要符合要求,并定期检测,以防止因氢腐蚀造成事故。
(5)车间内的电气设备必须符合防爆要求,厂房通风要好,且应采用轻质屋顶,设置天窗或风帽,使氢气易于逸出,尾气排放管要高出屋脊2 m以上并设阻火器。
(三)硝化反应
有机化合物分子中引入硝基取代氢原子而生成硝基化合物的反应,称为硝化。用硝酸根取代有机化合物中的羟基的化学反应,则是另一种类型的硝化反应,产物称为硝酸酯。硝化反应是生产染料、药物及某些炸药的重要反应。
硝化过程常用的硝化剂是浓硝酸或浓硝酸和浓硫酸配制的混合酸。此外,硝酸盐和氧化氮也可做硝化剂。一般的硝化反应是先把硝酸和硫酸配制成混酸,然后在严格控制温度的条件下将混酸滴入反应器,进行硝化反应。
1.硝化反应的主要危险性
(1)硝化反应是放热反应,温度越高,硝化反应的速度越快,放出的热量越多,越极易造成温度失控而爆炸。
(2)被硝化的物质大多为易燃物质,有的兼具毒性,如苯、甲苯、脱脂棉等,使用或储存不当时,易造成火灾。
(3)混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性,与有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃烧。硝化反应的腐蚀性很强,会导致设备的强烈腐蚀。混酸在制备时,若温度过高或落入少量水,会促使硝酸的大量分解,引起突沸冲料或爆炸。
(4)硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性,尤其是多硝基化合物和硝酸酯,受热、摩擦、撞击或接触点火源,极易爆炸或着火。
2.硝化反应过程的安全措施
(1)制备混酸时,应严格控制温度和酸的配比,并保证充分的搅拌和冷却条件,严防因温度猛升而造成的冲料或爆炸。不能把未经稀释的浓硫酸与硝酸混合。稀释浓硫酸时,不可将水注入酸中。
(2)必须严格防止混酸与纸、棉、布、稻草等有机物接触,避免因强烈氧化而发生燃烧爆炸。
(3)应仔细配制反应混合物并除去其中易氧化的组分,不得有油类、酐类、甘油、醇类等有机物杂质,含水也不能过高;否则,此类杂质与酸作用易引发爆炸事故。
(4)硝化过程应严格控制加料速度,控制硝化反应温度。硝化反应器应有良好的搅拌和冷却装置,不得中途停水断电及搅拌系统发生故障。硝化器应安装严格的温度自动调节、报警及自动连锁装置,当超温或搅拌故障时,能自动报警并停止加料。硝化器应设有泄爆管和紧急排放系统,一旦温度失控,紧急排放到安全地点。
(5)处理硝化产物时,应格外小心,避免摩擦、撞击、高温、日晒,不能接触明火、酸、碱等。管道堵塞时,应用蒸气加温疏通,不得用金属棒敲打或明火加热。
(6)要注意设备和管道的防腐,确保严密不漏。
(四)聚合反应
由低分子单体合成聚合物的反应称为聚合反应。聚合反应的类型很多,按聚合物单体元素组成和结构的不同,分为加成聚合和缩合聚合两大类。聚合过程在工业上的应用十分广泛,如聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等塑料,聚丁二烯、顺丁、丁腈等橡胶以及尼龙纤维等,都是通过小分子单体聚合的方法得到的。
1.聚合反应的主要危险性
(1)聚合反应中的使用单体、溶剂、引发剂、催化剂等大多是易燃、易爆物质,使用或储存不当时,易造成火灾、爆炸。如聚乙烯的单体乙烯是可燃气体,顺丁橡胶生产中的溶剂苯是易燃液体,引发剂金属钠是遇湿易燃危险品。
(2)许多聚合反应在高压条件下进行,单体在压缩过程中或在高压系统中易泄漏,发生火灾、爆炸。例如,乙烯在130~300MPa的压力下聚合合成聚乙烯。
(3)聚合反应中加入的引发剂都是化学活性很强的过氧化物,一旦配料比控制不当,容易引起爆聚,反应器压力骤增易引起爆炸。
(4)聚合物分子量高,黏度大,聚合反应热不易导出,一旦遇到停水、停电、搅拌故障时,容易挂壁和堵塞,造成局部过热或反应釜飞温,发生爆炸。
2.聚合反应过程的安全措施
(1)应设置可燃气体检测报警器,一旦发现设备、管道有可燃气体泄漏,将自动停车。
(2)反应釜的搅拌和温度应有检测和连锁装置,发现异常能自动停止进料。
(3)高压分离系统应设置爆破片、导爆管,并有良好的静电接地系统,一旦出现异常,及时泄压。
(4)对催化剂、引发剂等要加强储存、运输、调配、注入等工序的严格管理。
(5)注意防止爆聚现象的发生。
(6)注意防止粘壁和堵塞现象的发生。
(五)裂化反应
裂化有时又称为裂解,是指有机化合物在高温下分子发生分解的反应过程。而石油产品的裂化主要是以重油为原料,在加热、加压或催化荆作用下,分子量较高的烃类发生分解反应生成分子量较小的烃类,在经分馏而得到裂化气、汽油、煤油和残油等产品。裂化可分为热裂化、催化裂化、加氢裂化3种类型。
1.热裂化
热裂化在加热和加压下进行,根据所用压力的不同分为高压热裂化和低压热裂化。产品有裂化气体、汽油、煤油、残油和石油焦。热裂化装置的主要设备有管式加热炉、分馏塔、反应塔等。
1)热裂化的主要危险性
热裂化在高温、高压下进行,装置内的油品温度一般超过其自燃点,漏出会立即着火。热裂化过程产生大量的裂化气,如泄漏会形成爆炸性气体混合物,遇加热炉等明火,会发生爆炸。
2)热裂化反应过程的安全措施
(1)要严格遵守操作规程,严格控制温度和压力。
(2)由于热裂化的管式炉经常在高温下运转,要采用高镍铬合金钢制造。
(3)裂解炉炉体应设有防爆门,备有蒸气吹扫管线和其他灭火管线,以防炉体爆炸和用于应急灭火。设置紧急放空管和放空罐,以防止因阀门不严或设备漏气造成事故。
(4)设备系统应有完善的消除静电和避雷措施。高压容器、分离塔等设备均应安装安全阀和事故放空装置。低压系统和高压系统之问应有止逆阀。配备固定的氮气装置、蒸气灭火装置。
(5)应备有双路电源和水源,保证高温裂解气直接喷水急冷时的用水用电,防止烧坏设备。发现停水或气压大于水压时,要紧急放空。
(6)应注意检查、维修、除焦,避免炉管结焦,使加热炉效率下降,出现局部过热,甚至烧穿。
2.催化裂化
催化裂化在高温和催化剂的作用下进行,用于由重油生产轻油的工艺。催化裂解装置主要由反应再生系统、分馏系统、吸收稳定系统组成。
1)催化裂化的主要危险性
催化裂化在160~520℃的高温和0.1~0.2MPa的压力下进行,火灾、爆炸的危险性也较大。操作不当时,再生器内的空气和火焰可进入反应器引起恶性爆炸事故。U形管上的小设备和阀门较多,易漏油着火。裂化过程中,会产生易燃的裂化气。活化催化剂不正常时,可能出现可燃的一氧化碳气体。
2)催化裂化过程的安全措施
(1)保持反应器与再生器压差的稳定,是催化裂化反应中最重要的安全问题。
(2)分馏系统要保持塔底油浆经常循环,防止催化剂从油气管线进入分馏塔,造成塔盘堵塞。要防止回流过多或太少造成的憋压和冲塔现象。
(3)再生器应防止稀相层发生二次燃烧,损坏设备。
(4)应备有单独的供水系统。降温循环水应充足,同时应注意防止冷却水量突然增大,因急冷损坏设备。
(5)关键设备应备有两路以上的供电。
3.加氢裂化
加氢裂化是在催化剂及氢存在条件下,使重质油发生催化裂化反应,同时伴有烃类加氢、异构化等反应,从而转化为质量较好的汽油、煤油和柴油等轻质油的过程。加氢裂化是20世纪60年代发展起来的新工艺。
加氢裂化装置类型很多,按反应器中催化剂放置方式的不同,可分为固定床、沸腾床等。
1)加氢裂化的主要危险性
加氢裂化在高温、高压下进行,且需要大量氢气,一旦油品和氢气泄漏,极易发生火灾或爆炸。加氢是强烈的放热反应。氢气在高压下与钢接触,钢材内的碳分子易被氢气夺走,强度降低,产生氢脆。
2)加氢裂化过程的危险控制要点
(1)要加强对设备的检查,定期更换管道、设备,防止氢脆造成事故。
(2)加热炉要平稳操作,防止局部过热,防止炉管烧穿。
(3)反应器必须通冷氢以控制温度。
【例题】:还原反应过程中,雷内镍、钯碳等催化剂平时不能暴露在空气中,要浸在()中。
A.煤油 B.酒精 C.水 D.机油 【答案】:B
二、爆炸危险环境分类
1.气体、蒸气爆炸危险环境
0区指爆炸气体环境连续出现或长时间存在的场所。
1区指正常运行时可能出现爆炸性气体可能出现的场所。
2区指正常运行时不可能出现爆炸性气体环境.如果出现也是偶然发生并且是短时间存在的场所。
2.粉尘、纤维爆炸危险环境
10区(10级危险区域)指正常运行时连续或长时问或短时间频繁出现爆炸性粉尘、纤维的区域。
11区(11级危险区域)指正常运行时不出现,仅在不正常运行时短时间偶然出现爆炸性粉尘、纤维的区域。
爆炸性粉尘、纤维的区域。
3.火灾危险环境
有可燃物能构成火灾但不致引起爆炸的区域。按照《爆炸和火灾危险境电力装置设计规范》(GB 50058--1992),火灾危险环境分为3种区域。
21区——有液体可燃物
22区——有粉尘、纤维可燃物
23区——有固体可燃物
4.可燃气体的火灾危险性分类
三、雷击
(一)直击雷
每次雷击有三、四个至数几十个冲击。第一个冲击的先导放电是跳跃式先gⅨ放电,第二个以后的先导放电是箭形先驱放电。
(二)静电感应雷
静电感应雷是由于带电积云接近地面,在架空线路导线或其他导电凸出物顶部感应出大量电荷引起的。在带电积云与其他客体放电后,架空线路导线或导电凸出物顶部的电荷失去束缚。形成以大电流、高电压冲击渡的雷电冲击波。
(三)电磁感应雷
电磁感应雷是由于雷电放电时巨大的冲击电流在周围空间产生迅速变化的强磁场引起的。这种迅速变化的磁场能在邻近的导体上感应出很高的电动势。如系开口环状导体,开口处可能发生二次放电;如系闭合导体环路,环路内将产生很大的冲击电流。
(四)球雷
球雷是雷电放电时形成的发红光、橙光、白光或其他颜色光的火球。出现的概率约为雷电放电次数的2%。其直径多为20啪左右;其运动速度约为2 m/s或更高一些:其存在时间为数秒钟到数分钟,球雷是一团处在特殊状态下的带电气体。球雷可能从门、窗、烟囱等通道侵入室内。球雷可能无声地消失,也可能发出丝丝的声音.也可能发生剧烈的爆炸。
(五)雷电的特点
1、雷电流幅值很大。雷电流幅值可高达数十至数百千安。雷电流幅值越大者出现的概率越小。100 kA的雷电流幅值对应的概率约为12%。
2、冲击过电压很高。直击雷冲击过电压可高达数千千伏、感应雷冲击过电压可高达数百千伏。
3、冲击性强。雷电放电时间极短,从而表现出很强的冲击性。
4、雷电流陡度大,有高频特征。
(六)雷电的危害
1、爆炸和火灾:
2、电击;
3、毁坏设备和设施;
4、大规模停电。
四、静电
生产过程中产生的静电除可能给人以电击和妨碍生产外,在化工行业静电是引起爆炸的重要原因。有关静电的问题详见本书第二章。
五、中毒
化工:生产中常见H2s中毒.炼油化工装置内H,s中毒事故的危险源(点)在于:
①瓦斯、液态烃脱硫装置的富液闪燕塔及其塔顶冷凝拎却器、酸性气分液罐等部位及其相应的人工采样点;
②硫磺回收装置的酸性气分液罐、焚烧炉、尾气排放口及相应的人工采样点;
③酸性水汽提装置的原料水罐,H:s汽提塔及其塔顶冷却器、酸性气分液罐等部位及其相应的人工采样点;
④催化裂化、催化重整、加氢裂化、热裂化、延迟焦化、汽、煤、柴油加氲精制等二次加工装置产生的未脱硫瓦斯的冷却器、分液罐、循环氢等部位及其相应的人工采样点;
⑤系统酸性气管线的沿途切水罐、切水排空点;
⑥系统高、中、低压瓦斯管线的沿途切水罐、切水排空点;
⑦瓦斯回收系统、天然气制氢装置的压缩机进出口分液罐、气柜及相应的人工采样点、切水排空点;
⑧瓦斯火炬或烟囱底分液罐、火炬头或烟囱排空口;
⑨粗汽油罐、轻污油罐、高硫原油罐等储罐的罐顶采样、测温、检尺及脱水;
⑩生产厂区含油污水、工业废水、含酸污水、含碱污水等下水道及其系统。
(二)车间设备布置的安全分析
l.设备布置
车间设备布置是确定各个设备在车间中的位置;确定场地与建筑物的尺寸;确定管理、生产仪表管线、采暖通风管线的走向和位置。
最佳的设备布置应做到:经济合理,节约投资,操作维修方便、安全,设备排列紧凑,整齐美观。
设备布置时一般采用流程式布置,以满足工艺流程路径,保证工艺流程在水平和垂直方向的连续性。在不影响工艺流程路径的原则下,将同类型的设备或操作性质相似的有关设备集中布置,可以有效地利用建筑面积,便于管理、操作与维修。还可以减少备用设备或互为备用。如塔体集中布置在塔架上,换热器、泵组成布置在一处等。充分利用位能,尽可能使物料自动流送,一般可将计量设备、高位槽布置在最高层,主要设备(如反应器等)布置在中层,储槽、传动设备等布置在底层。考虑合适的设备间距。设备间距过大会增加建筑面积,拉长管道,从而增加建筑和管道投资;设备间距过小导致操作、安装与维修的困难,甚至发生事故。设备间距的确定主要取决于设备管道的安装、检修、安全生产以及节约投资等几个因素。
2.设备布置的安全技术要求 设备布置应尽量做到工人背光操作,高大设备避免靠近窗户布置,以免影响门窗的开启、通风与采光。
有爆炸危险的设备应露天或半露天布置,室内布置时要加强通风,防止爆炸性气体的聚集;危险等级相同的设备或厂房应集中在一个区域,这样可以减少防爆电器的数量和减少防火、防爆建筑的面积;将有爆炸危险的设备布置在单层厂房或多层厂房的顶层或厂房的边沿都有利于防爆泄压和消防。
加热炉、明火设备与产生易燃易爆气体的设备应保持一定的距离(一般不小于18m),易燃易爆车间要采取防止引起静电现象和着火的措施。
处理酸碱等腐蚀性介质的设备,如泵、池、罐等分别集中布置在底层有耐蚀铺砌的围堤中,不宜放在地下室或楼上。
产生有毒气体的设备应布置在下风向,储有毒物料的设备不能放在厂房的死角处;有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备要集中布置并做通风、排毒或防腐处理,通风措施应根据生产过程中有害物质、易燃易爆气体的浓度和爆炸极限及厂房的温度而定。
笨重设备或运转时产生很大振动的设备,如压缩机、离心机、真空泵等,应尽可能布置在厂房底层,以减少厂房的荷载与振动。有剧烈振动的设备,其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起,以免影响建筑物的安全。厂房内操作平台必须统一考虑,以免平台支柱零乱重复。
3典型设备的布置
(1)塔。塔的布置形式很多,常在室外集中布置,在满足工艺流程的前提下,可把高度相近的塔相邻布置。
单塔或特别高大的塔可采用独立布置,利用塔身设操作平台,供工作人员进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。塔或塔群布置在设备区外侧,其操作侧面对道路,配管侧面对管廊,以便施工安装、维修与配管。塔顶部常设有吊杆,用以吊装塔盘等零件。填料塔常在装料人孔的上方设吊车粱,供吊装填料。
装几个塔的中心排列一条直线,高度相近的塔相邻布置,通过适当调整安装高度和操作点就可以采用联合平台,既方便操作,又节省投资。采用联合平台时应考虑各塔有不同的伸长量,以防止拉坏平台。相邻小塔间的距离一般为塔径的3~4倍。
数量不多、结构与大小相似的塔可成组布置,将四个塔合为一个整体,利用操作台集中布置:如果塔的高度不同,只要求将第一层操作平台取齐,其他各层可另行考虑。这样,几个塔组成一个空间体系,增加了塔群的刚度。塔的壁厚就可适当降低。
塔通常安装在高位换热器和容器的建筑物或框架旁,利用容器或换热器的平台作为塔的人孔、仪表和阀门的操作与维修的通道。将细而高的或负压塔的侧面固定在建筑物或框架的适当高度,这样可以增加刚度,减少壁厚。
直径较小(1m以下)的塔常安装在室内或框架中,平台和管道都支承在建筑物上,冷凝器可装在屋顶上或吊在屋顶梁下,利用位差重力回流。
(2)换热器。换热器的热量平衡由于涉及到传热效果,换热面积、流动温差、流动强度等一系列问题,因此,换热器在运行过程中由于热量积累、局部过热、流体结焦或气化而引起的事故比较多。
化工厂中使用最多的是列管换热器和再沸器,其布置原理也适用于其他形式的换热器。
设备布置的主要任务是将换热器布量在适当的位置,确定支座、安装结构和管口方位等。必要时在不影响工艺要求的前提下调整原换热器的尺寸及安装方式(立式或卧式)。
换热器的布置原则是顺应流程和缩小管道长度,其位置取决于它密切联系的设备布置。塔的再沸器及冷凝器因与塔以大口径的管道连接,故应采取近塔布置,通常将它们布置在塔的两侧。热虹吸式再沸器直接固定在塔上,还要靠近回流罐和回流泵。自容器(或塔底)经换热器抽出液体时,换热器要靠近容器(或塔底),使泵的吸入管道最短,以改善吸入条件。
(3)容器(罐,槽)。容器按用途可以分为原料储罐、中间储罐和成品储罐;按安装形式可以分为立式和卧式。容器布置时一般要注意以下事项。
立式储罐布置时,按罐外壁取齐,卧式储罐按封头切线取齐。在室外布置易挥发液体储罐时,应设置喷淋冷却设施;易燃、可燃液体储罐周围应按规定设置防火堤坝;储存腐蚀性物料罐区除设围堰外,其地坪应作防腐处理。液位计、进出料接管、仪表尽可能集中在储罐的一侧,另一侧供通道与检修用。罐与罐之间的距离应符合国家标准的有关规定,以便操作、安装与检修。储罐的安装高度应根据安管需要和输送泵的净正吸人压头的要求决定。同时,多台大小不同的卧式储罐,其底部宣布置在同一标高上。原料储罐和成品储罐一般集中布置在储罐区,而中间储罐要按流程顺序布置在有关设备附近或厂房附近。
(4)反应器。反应器形式很多,可以根据结构形式按类似的设备布置。塔式反应器可按塔的方式布置;固定床催化反应器与容器相类似;火焰加热的反应器则近似于工业炉:搅拌釜式反应器实质上是设有搅拌器和传热夹套的立式容器。
釜式反应器一般用挂耳支承在建(构)筑物上或操作台的梁上;对于体积大、质量大或振动大的设备,要用文脚直接支承在地面或楼板上。两台以上相同的反应器应尽可能排成一直线。反应器之间的距离,根据设备的大小、附属设备和管道具体情况而定。管道阀门应尽可能集中布置在反应器一侧,以便操作。
间歇操作的釜式反应器布置时要考虑便于加料和出料。液体物料通常是经高位槽计量后靠压差加入釜中;固体物料大多是用吊车从人孔或加料口加入釜内,因此,人孔或加料口离地面、楼面或操作平台面的高度以800mm为宜。
因多数釜式反应器带有搅拌器,所以上部要设置安装及检修用的起吊设备,并考虑足够的高度,以便抽出搅拌器轴等。
连接操作釜式反应器有单台和多台串联式,布置时除考虑前述要求外,由于进料、出料都是连接的,因此在多台串联时必须特别注意物料进、出口问的压差和流体流动的阻力损失。
(5)泵与压缩机。泵应尽量靠近供料设备以保证良好的吸人条件。它们常集中布置在室外、建筑物底层或泵房。室外布置的泵一般在路旁或管廊下排成一行或两行,电机端对齐排在中心通道两侧,吸入与排出端对着工艺罐。泵的排列次序由相关的设备与管道的布置所决定。当面积受限制或泵较小时,可成对布置,使两泵共用一个基础,在一根支柱上装两个开关。
离心压缩机的布置原理与离心泵相似,但较为庞大、复杂,特别是一些附属设备(润滑油与密封油槽、控制台、冷却器等)要占据很大的空间。为电动机或背压透平带动的离心压缩机的常用布置方案。
管道从顶部连接的压缩机可以安装在接近地面的基础上.在拆卸上盖时要同时拆去上部接管。管道从底部连接的压缩机拆卸上盖时比较方便,这种压缩机要装在抬高的框架上,支柱靠近机器,环绕机器设悬壁平台,压缩机的基础要与建筑物的基础分离。离心压缩机常布置在敞开式的框架结构(有顶)或压缩机室内,顶部要设吊车粱或行车以供检修时起吊零部件。
往复压缩机的工作原理与往复泵相似,但机器复杂很多,振动及噪声都很大。往复式压缩机结构复杂、拆装时间长,所以都布置在压缩机室内,并配有起重装置,其周围要留出足够大的空地。
四、典型设备工艺安全分析
设备运行设计的基本内容主要是在满足安全运行的条件下,对定型(或标准)设备的选择和非定型(非标准)设备的工艺计算等。定型设备的选择除了要符合基本要求外,还要注意根据设计项目规定的生产能力和生产周期确定设备的台数。运转设备要按其负荷和规定的工艺条件进行选型;静止设备则要计算其主要参数,如传热面积、蒸发面积等,再结合工艺条件进行选型。
l. 泵
泵是化学工业等流程工业运行中的主要流体机械。泵的安全运行涉及流体的平衡、压力的平衡和物系的正常流动。选用泵要依据流体的物理化学特性,一般溶液可选用任何类型泵输送;悬浮液可选用隔膜式往复泵或离心泵输送;黏度大的液体、胶体溶液、膏状物和糊状物时可选用齿轮泵、螺杆泵或高黏度泵;毒性或腐蚀性较强的可选用屏蔽泵;输送易燃易爆的有机液体可选用防爆型电机驱动的离心式油泵等。
2.换热器
换热器的运行涉及工艺过程中的热量交换、热量传递和热量变化,过程中如果热量积累,造成超温就会发生事故。化工生产中换热器是应用最广泛的设备之一。选择换热器形式时,要根据热负荷、流量的大小,流体的流动特性和污浊程度,操作压力和温度,允许的压力损失等因素,结合各种换热器的特征与使用场所的客观条件来合理选择。
目前,国内使用的管壳交换热器系列标准有:固定管板式换热器、立式热虹吸式再沸器、钢制固定式薄管板列管换热器、浮头式换热器、冷凝器、U形管式换热器。
3.精蒸馏塔
精馏过程涉及热源加热、液体沸腾、气液分离、冷却冷凝等过程,热平衡安全问题和相态变化安全问题是精馏过程安全的关键。
精馏设备是应用最广泛的非定型设备。由于用途不同,操作原理不同,所以塔的结构形式、操作条件差异很大。精馏设备的安全运行主要决定于精馏过程的加热载体、热量平衡、气液平衡、压力平衡以及被分离物料的热稳定性以及填料选择的安全性。精馏设备的形式很多,按塔内部主要部件不同可以分为板式塔与填料塔两大类型。板式塔又有筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、浮动喷射塔等多种形式,而填料塔也有多种填料方式。在精馏设备选型时应满足生产能力大,分离效率高,体积小:可靠性高,满足工艺要求,结构简单,塔板压力较小的要求。
4.反应器
反应器安全问题最为复杂,涉及反应器物系配置、投料速度、投料量、升温冷却系统、检测、显示、控制系统以及反应器结构、搅拌、安全装置、泄压系统等。反应器是化工生、产中的关键设备,合理选择设计好的反应器能够有效利用原料,提高效率,减少分离装置的负荷,节省分离所需的能量。
反应器应该满足反应动力学要求、热量传递的要求、质量传递过程与流体动力学过程的要求、工程控制的要求、机械工程的要求、安全运行要求。
反应器的种类很多,按基本结构可分为:管式反应器、釜式反应器、固定床反应器和流化床反应器。
5.搅拌器
搅拌器的安全可靠是许多放热反应、聚合过程等安全运行的必需条件。搅拌器的中断或突然失效可以造成物料反应停滞、分层、局部过热等。搅拌器的形式有桨式、涡轮式、推进式、框式(或锚式)、螺杆式及螺带式等。选择时,首先根据搅拌器形式与釜内物料容积及黏度的关系进行大致的选择,搅拌器的材质可根据物料的腐蚀性、黏度及转数等确定。
6.轴密封装置
防止反应釜的跑、冒、滴、漏,特别是防止有毒害、易燃介质的泄漏,选择合理的密封装置非常重要。密封填料可能选择错误,与反应物反应导致反应器爆炸;机械密封由于安装缺陷,大量溶剂泄漏发生爆炸。密封装置主要有如下两种。
(1)填料密封。优点是结构简单,填料拆装方便,造价低。但使用寿命短,密封可靠性差。
(2)机械密封。优点是密封可靠,使用寿命长,适用范围广、功率消耗少。但其造价高.安装精度要求高。
7.蒸发设备
蒸发设备的选型主要考虑被蒸发溶液的性质,如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶或析出结晶等因素。
蒸发热敏性物料时,应选用膜式蒸发器,以防止物料分解;蒸发黏度大的溶液,为保证物料流速应选用强制循环回转薄膜式或降膜式蒸发器;蒸发易结垢或析出结晶的物料,可采用标准式或悬筐式蒸发器或管外沸腾式和强制循环型蒸发器;蒸发发泡性溶液时,应选用强制循环型和长管薄膜式蒸发器;蒸发腐蚀性物料时应考虑设备用材;如蒸发废酸等物料应选用浸没燃烧蒸发器;处理量小的或采用间歇操作时,可选用夹套或锅炉蒸发器,以便制造、操作和节约投资。
8.存储设备
化工生产中需要存储的有原料、中间产品、成品、副产品以及废液和废气等。常见的存储设备有罐、桶、池等。有敞口的也有密封的;有常压的也有高压的;可根据存储物的性质,数量和工艺要求选用。
一般固体物料,不受天气影响的,可以露天存放。大量液体的存储一般使用圆形或球形储槽;易挥发的液体,为防物料挥发损失,而选用浮顶储罐;蒸气压高于大气压的液体,要视其蒸气压大小专门设计储槽;可燃液体的存储,要在存储设备的开口处设置防火装置。容易液化的气体,一般经过加压液化后存储于压力储罐或承压钢瓶中,近些年,用低温法将液化后的物料储存于常压低温储罐中也得到了应用;难于液化的气体,大多数经过加压后存储于气柜高压球形储槽或柱形容器中。易受空气和湿度影响的物料应存储于密闭的容器内。
五、化工生产管路与管系安全技术
化工管路主要由管子、管件和阀件构成,也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等辅件。化工生产中输送的流体是多种多样的,化工管路也各不相同,以适应不同输送任务的要求。管路及管件的标志是管系安全生产的基本条件。化工管路的标准化是指制定化工管路主要构件,包括管子、管件、阀件(门)、法兰、垫片等的结构、尺寸、连接、压力等的标准并实施的过程。其中,压力标准与直径标准是制定其他标准的依据,也是选择管子、管件、阎件(门)、法兰、垫片等附件的依据,已由国家标准详细规定。管子标准的参数包括压力标准(又分公称压力、试验压力和工作压力)、直径(口径)标准(也称公称直径或通称直径)。
1化工管路布置的原则
(1)应合理安排管路,使管路与墙壁、柱子、场地、其他管路等之间应有适当的距离,并尽量采用标准件,以便于安装、操作、巡查与检修。
管道尽量架空敷设,平行成列走直线,少拐弯、少交叉以减少管架的数量;并列管线上的阀门应尽量错开排列;从主管上引出支管时,气体管从上方引出,液体管从下方引出。
(2)输送有毒或有腐蚀性介质的管道,不得在人行道上空设置阀体、伸缩器、法兰等,若与其他管道并列时应在外侧或下方安装;输送易燃、易爆介质的管道不应敷设在生活间、楼梯和走廊等处;配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全装置,并应采取可靠的接地措施;易燃易爆及有毒介质的放空管应引至室外指定地点或高出层面2 m以上。
(3)管道敷设应有坡度,以免管内或设备内积液,坡度方向要根据介质流动方向和生产工艺特点确定。
(4)对于温度变化较大的管路要采取热补偿措施,有凝液的管路要安排凝液排出装置,有气体积聚的管路要设置气体排放装置。长距离输送蒸气的管道要在一定距离处安装疏水阎,以排除冷凝水。
2化工管路的连接
管子与管子、管子与管件、管子与阀件、管子与设备之间连接的方式主要有4种,即螺纹连接、法兰连接、承插式连接及焊接。
3管路的热补偿
化工管路的两端是固定的,当温度发生较大的变化时,管路就会因管材的热胀冷缩而承受压力或拉力,严重时将造成管子弯曲、断裂或接头松脱。因此必须采取措施消除这种应力,这就是管路的热补偿。热补偿的主要方法有两种:其一是依靠弯管的自然补偿,通常,当管路转角不大于150·时,均能起到一定的补偿作用;其二是利用补偿器进行补偿.主要有方形、波形及填料3种补偿器。
4化工管路的试压与吹扫
化工管路在投入运行之前,必须保证其强度与严密性符合设计要求,因此,当管路安装完毕后,必须进行压力试验,称为试压,试压主要采用液压试验。少数特殊的也可以采用气压试验。另外,为了保证管路系统内部的清洁,必须对管路系统进行吹扫与清洗,以除去铁锈、焊渣、土及其他污物,称为吹洗,管路吹洗根据被输送介质不同,有水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹洗、酸洗、油清洗和脱脂等。
5化工管路的防静电措施
当粉尘、液体和气体电解质在管路中流动,或从容器中抽出或注入容器时,都会产生静电。这些静电如不及时消除,很容易产生电火花而引起火灾或爆炸。管路的抗静电措施主要是静电接地和控制流体的流速。
6管道标志
化工厂中的管路是很多的,为了方便操作者区别各种类型的管路,常常在管外(保护层外或保温层外)涂上不同的颜色,称为管路的涂色。有两种方法,其一是整个管路均涂上一种颜色(涂单色),其二是在底色上每间隔2 m涂上一个50~100 mm的色圈。常见化工管路的颜色可参阅相关手册。如给水管为绿色,饱和蒸汽为红色。
第三节 典型化工过程安全技术
(一)非均相分离
化工生产中的原料、半成品、排放的废物等大多为混合物,为了进行加工。得到纯度较高的产品以及环保的需要等,常常要对混合物进行分离。混合物可分为均相(混合)物系和非均相(混合)物系。非均相物系中,有一相处于分散状态,称为分散相,如雾中的小水滴、烟尘中的尘粒、悬浮液中的固体颗粒、乳浊液中分散成小液滴的液相;另一相处于连续状态,称为连续相(或分散介质),如雾和烟尘中的气相、悬浮液中的液相、乳浊液中处于连续状态的液相。从有毒有害物质处理的角度,非均相分离过程就是这些物质的净化过程、吸收过程或浓缩分离过程。工业生产中多采用机械方法对两相进行分离,常见的有沉降分离、过滤分离、静电分离和湿洗分离等,此外,还有音波除尘和热除尘等方法。
过滤过程安全措施:
1.若加压过滤时能散发易燃、易爆、有害气体,则应采用密闭过滤机。并应用压缩空气或惰性气体保持压力:取滤渣时,应先释放压力。
2.在存在火灾、爆炸危险的工艺中,不宜采用离心过滤机,宜采用转鼓式或带式等真空过滤机。如必须采用离心过滤机时,应严格控制电机安装质量,安装限速装置。注意不要选择临界速度操作。
3.离心过滤机应注意选材和焊接质量,转鼓、外壳、盖子及底座等应用韧性金属制造。
(二)加热及传热
传热在化工生产过程中的应用主要有创造并维持化学反应需要的温度条件、创造并维持单元操作过程需要的温度条件、热能综合和回收、隔热与限热。
热量传递有热传导、热对流和热辐射三种基本方式。实际上,传热过程往往不是以某种传热方式单独出现,而是以两种或三种传热方式的组合。化工生产中的换热通常在两流体之间进行,换热的目的是将工艺流体加热(汽化),或是将工艺流体冷却(冷凝)。
加热过程安全分析:
加热过程危险性较大。装置加热方法一般为蒸汽或热水加热、载热体加热以及电加热等。
1.采用水蒸气或热水加热时,应定期检查蒸汽夹套和管道的耐压强度,并应装设压力计和安全阀。与水会发生反应的物料,不宜采用水蒸气或热水加热。
2.采用充油夹套加热时,需将加热炉门与反应设备用砖墙隔绝,或将加热炉设于车间外面。油循环系统应严格密闭,不准热油泄漏。
3.为了提高电感加热设备的安全可靠程度,可采用较大截面的导线,以防过负荷;采用防潮、防腐蚀、耐高温的绝缘,增加绝缘层厚度。添加绝缘保护层等措施。电感应线圈应密封起来,防止与可燃物接触。
4.电加热器的电炉丝与被加热设备的器壁之间应有良好的绝缘,以防短路引起电火花,将器壁击穿,使设备内的易燃物质或漏出的气体和蒸气发生燃烧或爆炸。在加热或烘干易燃物质,以及受热能挥发可燃气体或蒸气的物质,应采用封闭式电加热器。电加热器不能安放在易燃物质附近。导线的负荷能力应能满足加热器的要求,应采用插头向插座上连接方式,工业上用的电加热器,在任何情况下都要设置单独的电路,并要安装适合的熔断器。
5.在采用直接用火加热工艺过程时,加热炉门与加热设备间应用砖墙完全隔离,不使厂房内存在明火。加热锅内残渣应经常清除以免局部过热引起锅底破裂。以煤粉为燃料时,料斗应保持一定存量,不许倒空,避免空气进入,防止煤粉爆炸;制粉系统应安装爆破片。以气体、液体为燃料时,点火前应吹扫炉膛,排除积存的爆炸性混合气体,防止点火时发生爆炸。当加热温度接近或超过物料的自燃点时,应采用惰性气体保护。
(三)蒸馏及精馏
化工生产中常常要将混合物进行分离,以实现产品的提纯和回收或原料的精制。对于均相液体混合物,最常用的分离方法是蒸馏。要实现混合液的高纯度分离,需采用精馏操作。
蒸馏过程危险性分析:
在常压蒸馏中应注意易燃液体的蒸馏热源不能采用明火,而采用水蒸气或过热水蒸气加热较安全。蒸馏腐蚀性液体,应防止塔壁、塔盘腐蚀,造成易燃液体或蒸气逸出,遇明火或灼热的炉壁而产生燃烧。蒸馏自燃点很低的液体,应注意蒸馏系统的密闭,防止因高温泄漏遇空气自燃。对于高温的蒸馏系统,应防止冷却水突然漏入塔内,这将会使水迅速汽化,塔内压力突然增高而将物料冲出或发生爆炸。启动前应将塔内和蒸汽管道内的冷凝水放空,然后使用。在常压蒸馏过程中,还应注意防止管道、阀门被凝固点较高的物质凝结堵塞,导致塔内压力升高而引起爆炸。在用直接火加热燕馏高沸点物料时(如苯二甲酸酐),应防止产生自燃点很低的树脂油状物遇空气而自燃。同时,应防止蒸干,使残渣焦化结垢,引起局部过热而着火爆炸。油焦和残渣应经常清除。冷凝系统的冷却水或冷冻盐水不能中断,否则未冷凝的易燃蒸气逸出使局部吸收系统温度增高,或窜出遇明火而引燃。
真空蒸馏(减压蒸馏)是一种比较安全的蒸馏方法。对于沸点较高、在高温下蒸馏时能引起分解、爆炸和聚合的物质,采用真空蒸馏较为合适。如硝基甲苯在高温下分解爆炸、苯乙烯在高温下易聚合,类似这类物质的蒸馏必须采用真空蒸馏的方法以降低流体的沸点。借以降低蒸馏的温度,确保其安全。
(四)气体吸收与解吸
气体吸收按溶质与溶剂是否发生显著的化学反应可分为物理吸收和化学吸收;按被吸收组分的不同,可分为单组分吸收和多组分吸收;按吸收体系(主要是液相)的温度是否显著变化,可分为等温吸收和非等温吸收。在选择吸收剂时,应注意溶解度、选择性、挥发度、黏度。工业生产中使用的吸收塔的主要类型有板式塔、填料塔、湍球塔、喷洒塔和喷射式吸收器等。
解吸又称脱吸,是脱除吸收剂中已被吸收的溶质,而使溶质从液相逸出到气相的过程。在生产中解吸过程用来获得所需较纯的气体溶质,使溶剂得以再生,返回吸收塔循环使用。工业上常采用的解吸方法有加热解吸、减压解吸、在惰性气体中解吸、精馏方法。
(五)干燥
干燥按其热量供给湿物料的方式,可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥和介电加热干燥。干燥按操作压强可分为常压干燥和减压干燥;按操作方式可分为间歇式干燥与连续式干燥。常用的干燥设备有厢式干燥器,转筒干燥器、气流干燥器、沸腾床干燥器、喷雾干燥器。为防止火灾、爆炸、中毒事故的发生,干燥过程要采取以下安全措施:
1.当干燥物料中含有自燃点很低或含有其他有害杂质时必须在烘干前彻底清除掉,干燥室内也不得放置容易自燃的物质。
2.干燥室与生产车间应用防火墙隔绝,并安装良好的通风设备,电气设备应防爆或将开关安装在室外。在干燥室或干燥箱内操作时,应防止可燃的干燥物直接接触热源,以免引起燃烧。
3.干燥易燃易爆物质,应采用蒸汽加热的真空干燥箱,当烘干结束后,去除真空时,一定要等到温度降低后才能放进空气;对易燃易爆物质采用流速较大的热空气干燥时,排气用的设备和电动机应采用防爆的;在用电烘箱烘烤能够蒸发易燃蒸气的物质时,电炉丝应完全封闭,箱上应加防爆门;利用烟道气直接加热可燃物时,在滚筒或干燥器上应安装防爆片,以防烟道气混入一氧化碳而引起爆炸。
4.间歇式干燥,物料大部分靠人力输送,热源采用热空气自然循环或鼓风机强制循环,温度较难控制,易造成局部过热,引起物料分解造成火灾或爆炸。因此,在干燥过程中,应严格控制温度。
5.在采用洞道式、滚筒式干燥器干燥时,主要是防止机械伤害。在气流于燥,喷雾干燥、沸腾床干燥以及滚筒式干燥中,多以烟道气、热空气为干燥热源。
6.干燥过程中所产生的易燃气体和粉尘同空气混合易达到爆炸极限。在气流干燥中,物料由于迅速运动相互激烈碰撞、摩擦易产生静电;滚筒干燥过程中,刮刀有时和滚筒壁摩擦产生火花,因此,应该严格控制干燥气流风速,并将设备接地;对于滚筒干燥,应适当调整刮刀与筒壁间隙,并将刮刀牢牢固定,或采用有色金属材料制造刮刀,以防产生火花。用烟道气加热的滚筒式干燥器,应注意加热均匀,不可断料,滚筒不可中途停止运转。斗口有断料或停转应切断烟道气并通氮。干燥设备上应安装爆破片。
(六)蒸发
蒸发按其采用的压力可以为常压蒸发、加压蒸发和减压燕发(真空蒸发)。按其蒸发所需热量的利用次数可分为单效蒸发和多效蒸发。蒸发过程要注意如下问题:
1.蒸发器的选择应考虑燕发溶液的性质,如溶液的黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性,以及是否容易结垢、结晶等情况。
2.在蒸发操作中,管内壁出现结垢现象是不可避免的,尤其当处理易结晶和腐蚀性物料时,使传热量下降。在这些蒸发操作中,一方面应定期停车清洗、除垢;另一方面改进蒸发器的结构,如把蒸发器的加热管加工光滑些,使污垢不易生成,即使生成也易清洗,提高溶液循环的速度,从而可降低污垢生成的速度。
(七)结晶
结晶是固体物质以晶体状态从蒸气、溶液或熔融物中析出的过程。结晶是一个重要的化工单元操作,主要用于制备产品与中间产品、获得高纯度的纯净固体物料。
结晶过程常采用搅拌装置。搅动液体使之发生某种方式的循环流动,从而使物料混合均匀或促使物理、化学过程加速操作。
结晶过程的搅拌器要注意如下安全问题:
1.当结晶设备内存在易燃液体蒸气和空气的爆炸性混合物时,要防止产生静电,避免火灾和爆炸事故的发生。
2.避免搅拌轴的填料函漏油,因为填料函中的油漏入反应器会发生危险。例如硝化反应时,反应器内有浓硝酸,如有润滑油漏入,则油在浓硝酸的作用下氧化发热,使反应物料温度升高,可能发生冲料和燃烧爆炸。当反应器内有强氧化剂存在时,也有类似危险。
3.对于危险易燃物料不得中途停止搅拌。因为搅拌停止时,物料不能充分混匀,反应不良,且大量积聚;而当搅拌恢复时,则大量未反应的物料迅速混合,反应剧烈,往往造成冲料,有燃烧、爆炸危险。如因故障而导致搅拌停止时,应立即停止加料,迅速冷却;恢复搅拌时,必须待温度平稳、反应正常后方可续加料,恢复正常操作。
4.搅拌器应定期维修,严防搅拌器断落造成物料混合不匀,最后突然反应而发生猛烈冲料,甚至爆炸起火,搅拌器应灵活,防止卡死引起电动机温升过高而起火。搅拌器应有足够的机械强度,以防止因变形而与反应器器壁摩擦造成事故。
(八)萃取
萃取时溶剂的选择是萃取操作的关键,萃取剂的性质决定了萃取过程的危险性大小和特点。萃取剂的选择性、物理性质(密度、界面张力、黏度)、化学性质(稳定性、热稳定性和抗氧化稳定性)、萃取剂回收的难易和萃取的安全问题(毒性、易燃性、易爆性)是选择萃取剂时需要特别考虑的问题。工业生产中所采用的萃取流程有多种,主要有单级和多级之分。
萃取设备的主要性能是能为两液相提供充分混合与充分分离的条件,使两液相之间具有很大的接触面积,这种界面通常是将一种液相分散在另一种液相中所形成,两相流体在萃取设备内以逆流流动方式进行操作。萃取的设备有填料萃取塔、筛板萃取塔、转盘萃取塔、往复振动筛板塔和脉冲萃取塔。
冷却与冷凝的主要区别在于被冷却的物料是否发生相的改变,若发生相变则成为冷凝,否则,如无相变只是温度降低则为冷却。冷却、冷凝操作在化工生产中十分重要,它不仅涉及到生产,而且也严重影响防火安全,反应设备和物料由于未能及时得到应有的冷却或冷凝,常是导致火灾、爆炸的原因。在工业生产过程中,蒸气、气体的液化,某些组分的低温分离,以及某些物品的输送、储藏等,常需将物料降到比水或周围空气更低的温度,这种操作称为冷冻或制冷。
冷冻操作的实质是利用冷冻剂自身通过压缩—冷却—蒸发(或节流、膨胀)的循环过程,不断地由被冷冻物体取出热量(一般通过冷载体盐水溶液传递热量),并传给高温物质(水或空气),以使被冷冻物体温度降低。一般说来,冷冻程度与冷冻操作技术有关,凡冷冻范围在—100℃以内的称冷冻;而在—100~—200℃或更低的,则称为深度冷冻或简称深冷。
冷却(凝)及冷冻过程的危险控制要点如下:
(1)应根据被冷却物料的温度、压力、理化性质以及所要求冷却的工艺条件,正确选用冷却设备和冷却剂。忌水物料的冷却不宜采用水做冷却剂,必需时应采取特别措施。
(2)应严格注意冷却设备的密闭性,防止物料进入冷却剂中或冷却剂进入物料中。
(3)冷却操作过程中,冷却介质不能中断,否则会造成积热,使反应异常,系统温度、压力升高,引起火灾或爆炸。因此,冷却介质温度控制最好采用自动调节装置。
(4)开车前,首先应清除冷凝器中的积液;开车时,应先通入冷却介质,然后通入高温物料;停车时,应先停物料,后停冷却系统。
(5)为保证不凝可燃气体安全排空,可充氮进行保护。
(6)高凝固点物料,冷却后易变得黏稠或凝固,在冷却时要注意控制温度,防止物料卡住搅拌器或堵塞设备及管道。
2.冷冻过程的安全措施
(1)对于制冷系统的压缩机、冷凝器、蒸发器以及管路系统,应注意耐压等级和气密性,防止设备、管路产生裂纹、泄漏。此外,应加强压力表、安全阀等的检查和维护。
(2)对于低温部分,应注意其低温材质的选择,防止低温脆裂发生。
(3)当制冷系统发生事故或紧急停车时,应注意被冷冻物料的排空处置。
(4)对于氨压缩机,应采用不发火花的电气设备;压缩机应选用低温下不冻结且不与制冷剂发生化学反应的润滑油,且油分离器应设于室外。
(5)注意冷载体盐水系统的防腐蚀。
(十)筛分及过滤
1.筛分
在工业生产中,为满足生产工艺的要求,常常需将固体原料、产品进行筛选,以选取符合工艺要求的粒度,这一操作过程称为筛分。筛分分为人工筛分和机械筛分。筛分所用的设备称为筛子,通过筛网孔眼控制物料的粒度。按筛网的形状可分为转动式和平板式两类。
筛分过程的危险控制要点。在筛分可燃物时,应采取防碰撞打火和消除静电措施,防止因碰撞和静电引起粉尘爆炸和火灾事故。
2.过滤
过滤是使悬浮液在重力、真空、加压及离心的作用下,通过细孔物体,将固体悬浮微粒截留进行分离的操作。按操作方法,过滤分为间歇过滤和连续过滤两种;按推动力分为重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤。过滤采用的设备为过滤机。
(十一)物料输送
在工业生产过程中,经常需要将各种原材料、中间体、产品以及副产品和废弃物从一个地方输送到另一个地方,这些输送过程就是物料输送。在现代化工业企业中,物料输送是借助于各种输送机械设备实现的。由于所输进的物料形态不同(块状、粉态、液态、气态等),所采取的输送设备也各异。
1.液态物料输送
液态物料可借其位能沿管道向低处输送。而将其由低处输往高处或由一地输往另一地(水平输送),或由低压处输往高压处,以及为保证一定流量克服阻力所需要的压头,则需要依靠泵来完成。泵的种类较多,通常有往复泵、离心泵、旋转泵、流体作用泵等四类。
液态物料输送危险控制要点如下:
(1)输送易燃液体宜采用蒸气往复泵。如采用离心泵,则泵的叶轮应脯色金属制造,以防撞击产生火花。设备和管道均应有良好的接地,以防静电引起火灾。由于采用虹吸和自流的输送方法较为安全,故应优先选择。
(2)对于易燃液体,不可采用压缩空气压送,因为空气与易燃液体蒸气混合,可形成爆炸性混合物,且有产生静电的可能。对于闪点很低的可燃液体,应用氮气或二氧化碳等惰性气体压送。闪点较高及沸点在130℃以上的可燃液体,如有良好的接地装置,可用空气压送。
(3)临时输送可燃液体的泵和管道(胶管)连接处必须紧密、牢固,以免输送过程中管道受压脱落漏料而引起火灾。
(4)用各种泵类输送可燃液体时,其管道内流速不应超过安全速度,且管道应有可靠的接地措施,以防静电聚集。同时要避免吸入口产生负压,以防空气进入系统导致爆炸或抽瘪设备。
2气态物料输送
气体物料的输送采用压缩机。按气体的运动方式,压缩机可分为往复压缩机和旋转压缩机两类。
气态物料输送危险控制要点如下:
(1)输送液化可燃气体宜采用液环泵,因液环泵比较安全。但在抽送或压送可燃气体时,进气入口应该保持一定余压,以免造成负压吸入空气形成爆炸性混合物。
(2)为避免压缩机气缸、储气罐以及输送管路因压力增高而引起爆炸,要求这些部分要有足够的强度。此外,要安装经核验准确可靠的压力表和安全阀(或爆破片)。安全阀泄压应将危险气体导至安全的地点。还可安装压力超高报警器、自动调节装置或压力超高自动停车装置。
(3)压缩机在运行中不能中断润滑油和冷却水,并注意冷却水不能进入气缸,以防发生水锤。
(4)气体抽送、压缩设备上的垫圈易损坏漏气,应注意经常检查及时换修。
(5)压送特殊气体的压缩机,应根据所压送气体物料的化学性质,采取相应的防火措施。如乙炔压缩机同乙炔接触的部件不允许用铜来制造,以防产生具有爆炸危险的乙炔铜。
(6)可燃气体的管道应经常保持正压,并根据实际需要安装逆止阀、水封和阻火器等安全装置,管内流速不应过高。管道应有良好的接地装置,以防静电聚集放电引起火灾。
(7)可燃气体和易燃蒸气的抽送、压缩设备的电机部分,应为符合防爆等级要求的电气设备,否则,应穿墙隔离设置。
(8)当输送可燃气体的管道着火时,应及时采取灭火措施。管径在150mm以下的管道。一般可直接关闭闸阀熄火;管径在150 mm以上的管道着火时,不可直接关闭闸阀熄火,应采取逐渐降低气压。通入大量水蒸气或氨气灭火的措施。但气体压力不得低于50~100Pa。严禁突然关闭闸阀或水封。以防回火爆炸。当着火管道被烧红时,不得用水骤然冷却。
第四节检修安全
石油、化工生产的性质决定了检修工作具有频繁、复杂、危险性大的特点。
一、检修前的准备
准备工作主要包括:
(1)设置检修指挥部;
(2)制定检修方案;
(3)检修前进行安全教育;
(4)检修前检查。
二、装置停车的安全处理
1.停车操作及注意事项
停车方案一经确定,应严格按停车方案确定的停车时间、停车程序以及各项安全措施有秩序地进行停车。停车操作及应注意问题如下:
(1)卸压
系统卸压要缓慢,由高压降至低压,应注意压力不得降至零,更不能造成负压,一般要求系统内保持微弱正压。在未做好卸压前,不得拆动设备。
(2)降温
降温应按规定的降温速率进行降温,须保证达到规定要求。高温设备不能急骤降温,避免造成设备损伤,以切断热源后强制通风或自然冷却为宜,一般要求设备内介质温度要低于60℃。
(3)排净
排净生产系统(设备、管道)内贮存的气、液、固体物料。如物料确实不能完全排净,应在“安全检修交接书”中详细记录,并进一步采取安全措施,排放残留物必须严格按规定地点和方法进行,不得随意放空或排入下水道,以免污染环境或发生事故。
停车操作期间,装置周围应杜绝一切火源。
停车过程中,对发生的异常情况和处理方法,要随时做好记录;对关键装置和要害部位的关键性操作,要采取监护制度。
2.停车后的安全处理
主要步骤有:隔绝,置换、吹扫与清洗,以及检修前生产部门与检修部门应严格办理安全检修交接手续等。
1)隔绝
由于隔绝不可靠致使有毒、易燃易爆、有腐蚀、令人窒息和高温介质进入检修设备而造成的重大事故时有发生;因此,检修设备必须进行可靠隔绝。
视具体情况,最安全可靠的隔绝办法是拆除管线或抽插盲板。拆除管线是将与检修设备相连接的管道、管道上的阀门、伸缩接头等可拆卸部分拆下。然后在管路侧的法兰上装置盲板。如果无可拆卸部分或拆卸十分困难,则应关严阀门,在和检修设备相连的管道法兰连接处插入盲板,这种方法操作方便,安全可靠,广为采用。抽插盲板属于危险作业,应办理“抽插盲板作业许可证”,并同时落实各项安全措施:
(1)应绘制抽插盲板作业图,按图进行抽插作业,并做好记录和检查。加入盲板的部位要有明显的挂牌标志,严防漏插、漏抽。拆除法兰螺栓时要逐步缓慢松开,防止管道内余压或残余物料喷出,以免发生意外事故。加盲板的位置一般在来料阀后部法兰处,盲板两侧均应加垫片并用螺栓紧固,做到无泄漏。
(2)盲板必须符合安全要求并进行编号。根据现场实际情况制作合适的盲板:盲板的尺寸应符合阀门或管道的口径;盲板的厚度需通过计算确定,原则上盲板厚度不得低于管壁厚度。盲板及垫片的材质,要根据介质特性、温度、压力选定。盲板应有大的突耳并涂上特别颜色,用于挂牌编号和识别。
(3)抽插盲板现场安全措施:确认系统物料排尽,压力、温度降至规定要求;要注意防火防爆,凡在禁火区、抽插易燃易爆介质窗口或管道盲板时,应使用防爆工具和防爆灯具,在规定范围内严禁用火,作业中应有专人巡回检查和监护;在室内抽插盲板时,必须打开窗户或采用符合安全要求的通风设备强制通风;抽插有毒介质管路盲板时,作业人员应按规定佩戴合适的个体防护用品,防止中毒;在高处抽插盲板作业时,应同时满足高处作业安全要求,并佩戴安全帽、安全带;危险性特别大的作业,应有抢救后备措施及气防站,医务人员、救护车应在现场;操作人员在抽插盲板连续作业中,时间不宜过长,应轮换休息。
2)置换、吹扫与清洗
(1)置换。为保证检修动火和进入设备内作业安全,在检修范围内的所有设备和管线中的易燃易爆、有毒有害气体应进行置换。对易燃、有毒气体的置换,大多采用蒸汽、氮气等惰性气体作为置换介质,也可采用注水排气法。将易燃、有毒气体排出。设备经置换后,若需要进入其内部工作还必须再用新鲜空气置换惰性气体,以防发生缺氧窒息。
置换作业安全注意事项:
①被置换的设备、管道等必须与系统进行可靠隔绝。
②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,合理选择置换介质入口、被置换介质排出口及取样部位,防止出现死角。若置换介质的密度大于被置换介质的密度时,应由设备或管道最低点送入置换介质,由最高点排出被置换介质,取样点宜在顶部位置及宜产生死角的部位;反之,置换介质的密度低于被置换介质时,从设备最高点送入置换介质,由最低点排出被置换介质,取样点宜放在设备的底部位置和可能成为死角的位置,确保置换彻底。
③置换要求。用水作为置换介质时,一定要保证设备内注满水,且在设备顶部最高处溢流口有水溢出,并持续一段时间,严禁注水未满。用惰性气体作置换介质时,必须保证惰性气体用量(一般为被置换介质容积的3倍以上)。但是,置换是否彻底,置换作业是否已符合安全要求,不能只根据置换时间的长短或置换介质的用量,而应根据取样分析是否合格为准。置换作业排出的气体应引入安全场所。如需检修动火,置换用惰性气体中氧含量一般小于1%~2%(体积百分浓度)。
④按置换流程图规定的取样点取样、分析,并应达到合格。
(2)吹扫。对设备和管道内没有排净的易燃、有毒液体,一般采用以蒸汽或惰性气体进行吹扫的方法清除。
吹扫作业安全注意事项:
①吹扫作业应该根据停车方案中规定的吹扫流程图,按管段号和设备位号逐一进行,并填写登记表。在登记表上注明管段号、设备位号、吹扫压力、进气点、排气点、负责人等。
②吹扫结束时应先关闭物料闸,再停气,以防管路系统介质倒流。
③吹扫结束应取样分析,合格后及时与运行系统隔绝。
(3)清洗和铲除。对置换和吹扫都无法清除的粘结在设备内壁的易燃、有毒物质的沉积物及结垢等,还必须采用清洗和铲除的办法进行处理。避免因为动火时沉积物或结垢遇高温迅速分解或挥发,使空气中可燃物质或有毒有害物质浓度大大增加而发生燃烧、爆炸或中毒事故。
清洗一般有蒸煮和化学清洗两种。
①蒸煮。一般说来,较大的设备和容器在清除物料后,都应用蒸汽、高压热水喷扫或用碱液(氢氧化钠溶液)通入蒸汽煮沸,采用蒸汽宜用低压饱和蒸汽;被喷扫设备应有静电接地,防止产生静电火花引起燃烧、爆炸事故,防止烫伤及碱液灼伤。
②化学清洗。常用碱洗法、酸洗法、碱洗与酸洗交替使用等方法。
碱洗和酸洗交替使用法适于单纯对设备内氧化铁沉积物的清洗,若设备内有油垢,先用碱洗去油垢,然后清水洗涤,接着进行酸洗,氧化铁沉积即溶解。若沉积物中除氧化铁外还有铜、氧化铜等物质,仅用酸洗法不能清除,应先用氨溶液除去沉积物中的铜成分,然后进行酸洗。因为铜和铜的氧化物污垢和铁的氧化物大部呈现迭状积附,故交替使用氨水和酸类进行清洗;如果铜及铜的氧化物污垢附着较多,在酸洗时一定要添加铜离子封闭剂,以防因铜离子的电极沉积引起腐蚀。
采用化学清洗后的废液应予以处理后方可排放。一般将废液进行稀释沉淀、过滤等,或采用化学药品中和、氧化、还原、凝聚、吸附以及离子交换等方法处理,使之符合排放标准后排放。
对某些设备内的沉积物,也可用人工铲刮的方法予以清除。进行此项作业时,应符合进设备作业安全规定,特别应注意的是,对于可燃物的沉积物的铲刮应使用铜质、木质等不产生火花的工具,并对铲刮下来的沉积物妥善处理。
3)其他
(1)清理检修现场和通道
检修现场应根据《安全标志》GB 2894的规定,设立相应的安全标志,并且检修现场应有专人负责监护;与检修无关人员禁止入内;在易燃易爆和有毒物品输送管道附近不得设临时检修办公室、休息室、仓库、施工棚等建筑物;影响检修安全的坑、井、洼、沟、陡坡等均应填平或铺设与地面平齐的盖板,或设置围栏和危险标志,夜间应设危险信号灯;检修现场必须保持排水通畅,不得有积水,检修现场应保持道路通畅,路面平整,路基牢固及良好的照明措施;检修现场道路应设置交通安全标志,其设置地点、形状、尺寸和颜色应符合《道路交通标志和标线》GB 5768的规定;检修或施工需要占用道路,影响消防通道时,必需办理审批手续等等。总之,检修现场和通道应满足安全要求。
(2)切断待检设备的电源,并经启动复查确认无电后,在电源开关处挂上“禁止启动”的安全标志并加锁。
(3)及时与公用工程系统(水、电、气、汽)联系并妥善处置。
(4)安全交接。检修前生产部门与检修部门应严格办理安全检修交接手续。交接双方按上述要求进行认真检查和确认,符合安全检修交接条件后,双方负责人在“安全交接书”上签字认可,生产车间在不停车情况下进行检修或抢修,也应详细填写“安全交接书”。
三、检修阶段的安全要求
检修阶段,常常涉及电工作业、拆除作业、动火作业、动土作业、高处作业、焊接作业、吊装作业、进入设备内作业等及各种作业票证。应严格执行各有关规定,以保证检修工作顺利进行。以下介绍动火作业和进入设备内作业。
(一) 动火作业
1.动火作业及分类
在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯、电钻、砂轮等进行可能产生火焰、火花或赤热表面的临时性作业均属动火作业。
动火作业分特殊动火、一级动火和二级动火3类。
动火作业必须经动火分析,合格后方可进行。
2. 动火安全作业证制度。
①在禁火区进行动火作业应办理“动火安全作业证”,严格履行申请、审核和批准手续。“动火安全作业证”上应清楚标明动火等级、动火有效日期、动火详细位置、工作内容(含动火手段)、安全防火、动火监护人措施以及动火分析的取样时间、地点、结果,审批签发动火证负责人必须确认无误方可签字。
②动火作业人员在接到动火证后,要详细核对各项内容,如发现不符合动火安全规定,有权拒绝动火,并向单位防火部门报告。动火人要随身携带动火证,严禁无证作业及手续不全作业。
③动火前,动火作业人员应将动火证交现场负责人检查,确认安全措施已落实无误后,方可按规定时间、地点、内容进行动火作业。
④动火地点或内容变更时,应重新办理审证手续;否则不得动火。
⑤高处进行动火作业和设备内动火作业时,除办理“动火安全作业证”外,还必须办理“高处安全作业证”和“设备内安全作业证”。
3. 动火分析及标准。
动火作业必须经动火分析,合格后方可进行。动火分析应符合下列规定:
①取样要有代表性,特殊动火的分析样品要保留到动火作业结束。
②取样时间与动火作业的时间不得超过30 min,如超过此间隔时间或动火停歇时间超过30 min以上,必须重新取样分析。
③动火分析标准:若使用测爆仪时,被测对象的气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限的20%(体积比,下同);若使用其他化学分析手段时,当被测气体或蒸气的爆炸下限大于或等于10%时,其浓度应小于1%;当爆炸下限小于10%、大于或等于4%时,其浓度应小于0.5%;当爆炸下限小于4%、大于或等于1%时,其浓度应小于0.2%。若有两种以上的混合可燃气体,应以爆炸下限低者为准。
④进入设备内动火,同时还须分析测定空气中有毒有害气体和氧含量,有毒有害气体含量不得超过《工业企业设计卫生标准》(GBZ 1—2002)中规定的最高容许浓度,氧含量应为18%~22%。
(二) 设备内作业
1.设备内作业及其危险性
凡进入石油及化工生产区域的罐、塔、釜、槽、球、炉膛、锅筒、管道、容器等以及地下室、阴井、地坑、下水道或其他封闭场所内进行的作业称为设备内作业。
2.设备内作业安全要点:
①设备内作业必须办理“设备内安全作业证”,并要严格履行审批手续。
②进设备内作业前,必须将该设备与其他设备进行安全隔离(加盲板或拆除一段管线,不允许采用其他方法代替),并清洗、置换干净。
③在进入设备前30 min必须取样分析,严格控制可燃气体、有毒气体浓度及氧含量在安全指标范围内,分析合格后才允许进入设备内作业。如在设备内作业时间长,至少每隔2 h各分析一次,如发现超标,应立即停止作业,迅速撤出人员。
④采取适当的通风措施,确保设备内空气良好流通。
⑤应有足够的照明,设备内照明电压应不大于36 v,在潮湿容器、狭小容器内作业应小于等于12 v,灯具及电动工具必须符合防潮、防爆等安全要求。
⑥进入有腐蚀、窒息、易燃易爆、有毒物料的设备内作业时,必须按规定佩戴合适的个体防护用品、器具。
⑦在设备内动火,必须按规定办理动火证和履行规定的手续。
⑧设备内作业必须设专人监护,并与设备内作业人员保持有效的联系。
⑨在检修作业条件发生变化,并有可能危及作业人员安全时,必须立即撤出人员;若需继续作业,必须重新办理进入设备内作业审批手续。
⑩作业完工后,经检修人、监护人与使用部门负责人共同检查设备内部,确认设备内无人员和工具、杂物后,方可封闭设备孔。
四、检修完工后处理
检修完工后应认真进行检查,确认无误后对设备等进行试压、试漏、调校安全阀、调校仪表和连锁装置等,对检修的设备进行单体和联动试车,验收交接。
第五节安全检测技术
石油化工企业有毒有害、易燃易爆物质种类繁多,对作业环境的有害物质进行准确、及时的检测、检验,是预防和控制石油化工企业中毒及火灾爆炸事故的有效手段。下面仅对石油化工企业常见的几种危险化学品的检测技术进行介绍。
一、可燃气体的检测
对环境空气中可燃气的监测,常常直接给出可燃气环境危险度,即该可燃气在空气中的含量与其爆炸下限的百分比来表示:[%LEL];所以,这种监测有时也被称作“测爆”,所用的监测仪器也称“测爆仪”。
可燃气环境爆炸危险度具体的计算公式为:
空气中可燃气体浓度达到其爆炸下限值时,我们称这个场所可燃气环境爆炸危险度为百分之百,即100%LEL。如果可燃气体含量只达到其爆炸下限的百分之十,我们称这个场所此时的可燃气环境爆炸危险度为10%LEL。
二、有毒气体的检测
毒性危险较大的地方要进行有毒气体自动监测,在达到目标规定的最大容许浓度(致人中毒的浓度前)即可发出警报,以便采取相应对策。另外,进入设备检修,或进入隔离生产间、地沟、地下室、贮存室等容易产生有毒气体的地方操作,对有毒气体进行监测是必不可少的安全措施。
(一)苯
1.理化性质
(1)无色透明液体,有强烈芳香味;
(2)溶解性:不溶于水,溶于醇、醚、丙酮等多数有机溶剂
(3)相对密度:0.88(水=1);2.77(空气=1);
(4)闪点(℃):—11;爆炸极限(V/V%):1.2~8. 0。
2.检测方法
用大注射器采集空气中的苯直接进样,经聚乙二醇6000柱分离后,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量。
3.技术手段
仪器:
气相色谱仪(氢焰离子化检测器);
色谱柱:2 m×4 mm不锈钢柱,聚乙二醇6 000:6201担体=5:100;
柱温90℃;
检测室温度120℃。
气化室温度150℃;
载气(氮气)69ml/min;
标样:苯,色谱纯。
取一定量的苯绘制标准曲线、采样、样品分析。
(二)硫化氢
1.理化性质
(1)无色有恶臭的气体;
(2)溶解性:溶于水、乙醇;
(3)相对密度(空气=1):1.19;
(4)闪点(℃):无意义;
(5)爆炸极限(V/V%):4. 0~46.0。
2.检测方法
硝酸银比色法:硫化氢与硝酸银作用形成黄褐色硫化银胶体溶液,比色定量。
3.技术手段
配制硫代硫酸钠标准溶液作为吸收液,装入多孔玻板吸收管中,抽取一定量空气。采样后取样品溶液放入比色管,并用定量的硫化氢溶液与吸收液配制一系列标准管。向样品管及标准管中加入定量淀粉溶液及硝酸银溶液,摇匀、静置后目视比色。
(三)液化石油气压凝汽油
1.理化性质
(1)无色气体或黄棕色油状液体,有特殊臭味;
(2)闪点(℃):—74;
(3)爆炸极限(v/v%):2.25~9.65。
2.检测方法
用大注射器采集空气中的液化石油气直接进样,经玻璃微球柱分离后,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量。
3技术手段
仪器:气相色谱仪(氢焰离子化检测器);
柱温70℃;
检测室温度130℃;
气化室温度150℃;
载气(氮气)40ml/min;
标样:正戊烷,色谱纯。
取一定量的正戊烷绘制标准曲线、采样、样品分析。
(四)一氧化碳
l.理化性质
(1)无色无臭气体;
(2)溶解性:微溶于水,溶于乙醇、苯等多数有机溶剂;
(3)闪点(℃):—50。
2.检测方法
一氧化碳于氢气流中经分子筛与碳多孔小球串联柱分离后,通过镍催化剂转化成甲烷,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量。
3技术手段
仪器:气相色谱仪(带一氧化碳转化炉、氢焰离子化检测器);色谱柱:1.2 m×3mm;5A分子筛与0.8 mm×3 mm碳多孔小球柱串联;柱温60℃;检测室温度130℃;转化室温度380℃;载气(氢气)55ml/min;标样:一氧化碳标准气。
取一定量的标准气绘制标准曲线、采样、样品分析。
(五)乙烯
1.理化性质
①无色气体,略具烃类特有臭尾;
②溶解性:不溶于水,微溶于乙醇、酮、苯,溶于醚;
③相对密度(水=1):0.61,相对密度(空气=1):0.98;
④闪点(℃):无意义;
⑤爆炸极限(v/v%):2.7~36.0。
2.检测方法
用大注射器采集空气中的乙烯直接进样,经PCEP柱分离后,用氢焰离子化检测器检测,以保留时间定性,峰高定量。
3.技术手段
仪器:气相色谱仪(氢焰离子化检测器);
色谱柱:2 m×4 mm玻璃柱,PCEP;
柱温30℃;
检测室温度150℃;
气化室温度150℃;
载气(氮气)20~30 ml/min;
标样:乙烯标准气。
取一定量的乙烯标准气绘制标准曲线、采样、样品分析。
【例题】动火作业前应进行动火分析,若使用测爆仪进行动火分析时,被测对象的气体或蒸气的浓度应小于或等于爆炸下限的()%(体积比)才可以动火。
A. 10 B. 15 C. 20 D. 30 【答案】C
三、氧气含量的检测
空气中缺氧会对人体产生影响,到一定程度还可能发生死亡事故;当可燃气或易燃液体的蒸汽中氧含量过高,易引起爆炸。因此应对以下情况检测氧含量。
(1)空气中缺氧监测。在一些可能产生缺氧的场所,特别是设备中需要进入工作人员时,必须进行氧含量的监测,氧含量低于18%时,严禁入内,以免造成缺氧窒息事故。
(2)可燃气中氧含量的监测。由于密闭失效或控制失误,会使可燃气或易燃液体的蒸气中空气(氧气)含量过高,当达到一定浓度时,就可能发生爆炸,所以对可燃气中的氧含量进行监测报警,是重要的安全措施。