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小氮肥工業的火災爆炸事故解析

2004-11-22   來源:《安全》    熱度:   收藏   發表評論 0

1  小氮肥生產工藝
    小氮肥生產是根據我國國情,在特定的歷史條件下發展起來的化肥工業。它一般是指年產10000t以下的合成氨的氮肥廠。
    小氮肥的生產過程包括氨合成和氨加工兩部分。其中氨合成大體包括三個工藝過程:①原料氣的制造;②原料氣的凈化;③氨的合成。氨加工是在生產出氨以后再根據需要加工成碳銨、尿素等。
    小氮肥生產除一少部分廠家用油、氣作原料外,絕大多數廠家是用無煙煤為原料。煤與水蒸汽、空氣在造氣爐中制出合成氨的原料半水煤氣,半水煤氣經過除塵、脫硫、壓縮、脫碳、銅洗等一系列工藝過程后制得碳銨和尿素。
2  小氮肥生產中的火災爆炸事故的特點
    小氮肥因其工藝特點,決定了在生產過程中存在著固有潛在的危險。其主要的危險因素是火災、爆炸;中毒、窒息、機械損傷、高處墜落、觸電等。還存在灼傷、噪聲、高溫中暑等危害。其中火災爆炸事故危害性最大,且具有發生面廣、發生頻率高、重復爆炸事故多等三大特點。
2.1  火災爆炸源多,發生面廣,危險度大,破壞力強
    小氮肥生產中有火災爆炸的危險源多,幾乎遍及各工段和崗位。生產過程中的半水煤氣及其中的氫、一氧化碳、合成氨、醇,還有油、天然氣、乙炔等可燃的氣體或極易揮發出可燃氣的液體,一旦遇到明火,就可能發生火災。這些可燃氣泄漏后在某一個局部的空間與空氣混合處于爆炸極限的范圍內,只要遇到一點火星,哪怕是靜電火花,也會立。即發生化學性爆炸。而且反應速度快、能量大、爆炸力強、危險度大,可釀成廠毀人亡的特大惡性事故。
    小氮肥生產中離不開鍋爐和壓力容器,尤其是壓力容器和壓力管道,幾乎每一個生產工序或工段都有在高溫高壓下工作的反應釜和運送高壓介質的管道。一旦超壓,就會使鍋爐、壓力容器或輸送管道破裂發生物理性爆炸,隨后還會引起器內介質外泄燃燒產生二次或三次爆炸。
    表1是我國小氮肥工業30多年來不同統計年限各工段產生的火災爆炸事故不完全統計表。從表1可以看出在小氮肥生產的各個工段都會發生火災爆炸事故。

2.2  裝置復雜,事故發生頻率高
    小氮肥生產由于下面三個原因,使得其發生火災爆炸事故的頻率特別高,占各類事故發生率之首。
    (1)小氮肥工藝流程復雜、物理化學反應多、加熱冷卻變化大、升壓降壓頻繁、易腐易堵易泄,這樣發生火災爆炸的危險性就多,發生率就高。
    (2)小氮肥裝置復雜、布局緊湊、裝置之間間距小、工藝管道縱橫交錯連成一體,當一個部位著火時,如果撲救不及時,由于火焰的高溫或熱輻射作用,或是輸送管道一時無法切斷,往往會使附近貯存可燃物的設備,容器管道發生高溫高壓爆炸,且容易引起連環爆炸。
    (3)由于歷史的原因,小氮肥企業原來的防火、防爆基礎設施較差,且不匹配。有的主機防爆,輔機不防爆;有的設備本身防爆,儀表、照明不防爆;還有的生產廠家設備陳舊老化,安全隱患多等。上述情況也易引起火災爆炸事故。
2.3  重復爆炸事故多
    小氮肥的重要崗位和關鍵設備的火災爆炸事故多,而且多重復發生,每年都有發生。比如鍋爐的缺水爆炸事故;煤氣發生爐的夾套及汽包憋壓爆炸事故;變換工段的飽和熱水塔、變換爐爆炸事故;碳化塔檢修、清理水箱動火爆炸事故,合成塔拆小蓋與液氨貯槽爆炸事故;脫硫、碳化和氨水槽爆炸事故等。例如廣西金川縣氮肥廠碳化煤球罐曾連續發生5號罐和1號罐超壓爆炸就是一個典型的例子。
3  小氮肥生產中常見的火災爆炸事故
    小氮肥生產中常見的火災爆炸事故主要有以下十個方面:
    (1)系統生產時過氧引起燃燒爆炸。例如廣西羅城氮肥廠煤氣氧含量跑高,引起氣柜爆炸事故;
    (2)易燃易爆氣體、液體泄漏、排放引起燃燒爆炸;
    (3)系統負壓或向系統送空氣,造成空氣與可燃氣體混合引起爆炸;
    (4)氣體互串引起火災爆炸事故;
    (5)違章動火引起火災爆炸事故;
    (6)帶壓作業引起火災爆炸事故;
    (7)安全裝置失靈引起火災爆炸事故;
    (8)壓力容器與管道的火災爆炸事故;
    (9)高壓氣體泄漏、高速排放引起著火爆炸;
    (10)電火花、靜電火花引起的火災爆炸事故。
4  小氮肥生產中火災事故的預防
    根據小氮肥火災、爆炸特點,以及對小氮肥裝置的現狀分析,小氮肥防火、防爆工作的著眼點就是要加強管理,采取一切防范措施,防止可燃物、助燃物混合形成燃燒和爆炸系統,并消除和嚴格控制一切能導致著火、爆炸的火源和各種激發能源,避免三者處于危險的相互作用狀態,同時在技術上和管理上采取嚴密可靠的措施,以控制事故狀態的擴大。主要從以下六個大的方面進行控制。
4.1  控制和消除燃燒、爆炸系統的形成
4.1.1  設計合理,所有小氮肥生產線均要符合防火防爆要求。
4.1.2  嚴格控制工藝操作指標,主要從以下五個方面進行。
    (1)按照規定的開停車步驟進行檢查和開停車;
    (2)嚴格控制升降溫和升降壓速度;
    (3)控制物料和氣流速度;
    (4)控制物加料比例和順序;
    (5)嚴禁超量貯存和充裝。
4.1.3  加強設備管理,消除跑、冒、滴、漏。
4.1.4  加強通風排氣,防止可燃氣體、蒸汽積聚。
4.1.5  采用先進的安全裝置。
4.1.6  使用惰性氣體保護。
4.2  在貯罐區和生產裝置上采用阻止火災蔓延的措施
4.3  必須有防火防爆泄壓的安全附件,這些安全附件必須在任何情況下都靈敏可靠
4.4  可強化火源的控制和管理
    (1)嚴格控制明火和消除其他明火的產生;
    (2)防止摩擦和撞擊;
    (3)所有的維修檢修動火(焊、割、敲擊),都必須辦理動火證。關閉系統,連通管道關閉的同時,還要加裝盲板。
4.5  加強易燃易爆危險物品的管理
    (1)使用、貯存易燃易爆物品的地點必須與生產裝置有一定的防火間距,通風良好,不得有任何火種,遠離熱源,防止爆曬。倉庫內不得有任何取暖裝置等;
    (2)易燃易爆危險物品的包裝容器要專用,嚴密不得有任何滲漏;
    (3)不準用汽油、苯等易揮發的可燃液擦洗設備、工具等;
    (4)生產中使用過的油棉紗、油布、油木屑、塑料袋等不準亂扔亂放或堆積在生產現場。
4.6  必須有完備的滅火裝置,且應采用相應的滅火方法。還要有專門的消防隊,每個消防隊員均應培訓,學習針對小氮肥生產特點的滅火、防爆、拯救知識。


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