1火災、爆炸危險
1.1合成氨生產采用的主要原料為煤,屬可燃固體,這些物質在常溫下不易引起燃燒,但如遇高溫可能引起燃燒,在煤堆場,大量的煤堆積在一起,熱量如無法及時散出,煤可能產生自燃,而引發火災。
1.2 合成氨生產系統中存在大量的塔、槽、罐等靜設備,由于其大部分承受高溫高壓,且壓力和溫度是經常變化的,同時參與工藝過程的介質絕大多數是易燃易爆、有腐蝕性和有毒的,因此如有操作失誤、違章動火,或因密封裝置失效、設備管道腐蝕,或因受設備、管道、閥門制造缺陷的影響等,將會引起泄漏,形成爆炸性混合物,造成爆炸事故。
1.3 合成合生產系統中存在大量的換熱器,有的換熱工作條件要求在高溫高壓條件下進行,有的工作流體具有易燃易爆、有毒、腐蝕性的特點。如果換熱器的設計不合理、制造缺陷、材料選擇不當、腐蝕嚴重、違章作業、操作失誤和維護管理不善,可能發生換熱器發生燃燒爆炸、嚴重泄漏和管束失控等事故。
1.4 造氣爐是合成氨生產系統的生成合成氨原料氣的關鍵設備,由于半水煤氣的主要成分有氫氣、氮氣、一氧化碳和少量的硫化氫、甲烷等,這些氣體不僅極易燃燒、爆炸,有的還具有腐蝕性、毒性,而且造氣爐在高溫條件下運行,其操作條件惡劣、造氣周期短,如果稍有不慎或違反操作規程等都有可能導致造氣爐發生爐爆炸事故。
經分析,發生造氣爐爆炸的主要原因如下:
(1)過氧操作致使造氣爐爆炸。在半水煤氣生產過程中,為防止后工序變換工段觸煤活性降低或被燒壞和引起造氣系統發生爆炸,氧會計師要求控制在0.5%以下。如果半水煤氣中氧含量增加,達到爆炸極限時,遇明炎和其他激發能源,就會引起爆炸事故,當氧含量在半水煤氣的爆炸上限以外時,即使少量氧氣進入系統,就會發生爆炸的危險。
(2)空氣、煤氣倒流形成爆炸性混合物。主要表現在:
a、檢修時,未采取盲板與系統切斷措施,又未關閉下行閥,到氣柜的煤氣總管和氣柜水封積水造成憋壓,致使煤氣沖破洗氣塔水封,或盲板強度不夠而被沖破,倒流到爐內引起爆炸。
b、水封放水后或洗氣箱上水閥損壞,致使水封破壞,空氣流入爐內,或洗氣箱水封漏氣,煤氣倒流入爐內。
c、用煤烘爐時產生煤氣、或爐內殘存煤氣、不慎空氣進入爐內而爆炸。
d、檢修自動調節閥時,未開副線,蒸汽中斷,致使煤氣倒流。
e、洗氣塔溢流管被民物堵塞。
f、爐蓋不嚴,防爆板破裂。
g、因設備與管道腐蝕穿孔,致使煤氣倒流。
h、檢修時未關煤氣閥門或關不嚴,在大量煤氣存在下動火面爆炸。
(3)水蒸汽壓力劇升,正致使造氣爐水夾套憋壓爆炸。水夾套內的水在爐內高溫氣體的輻射下,迅速汽化,水蒸汽壓力升高,如果由于種種原因(如為提高造氣爐生產負荷,有意關小水夾套進(水)、出口(水蒸汽)閥門,以提高煤氣發生爐爐溫和加速反應;交接班制度不嚴、操作失誤等原因),使水夾套或汽包構成密閉系統,其溫度和壓力將越來越高,以至材料受不了高壓而發生物理爆炸。
(4)違章動火引起煤氣發生爐爆炸。
(5)設備缺陷、檢修不良致使造氣爐爆炸。
(6)燃料質量不佳、操作不當引起煤氣發生爐爐口爆炸。主要原因有:
a、燃料的揮發份高,停車時爐面溫度較低,致使揮發份集聚在爐的上部窨,或燃料溫度過大,遇灼熱的煤后產生水煤氣。
b、爐內炭層中結塊嚴重且有大塊懸空現象,內部殘存煤氣未能排凈。
c、總蒸汽閥門、上吹蒸汽閥門漏氣或未關閉,致使水煤氣從爐口逸出。
d、灼熱的灰渣或煤落入到積水的灰斗中產生水蒸汽,通過汽化而產生水煤氣。
e、加煤時,將爐內火苗壓滅,致使餾出物和水煤氣得不到完全燃燒。
(7)二次上吹結束、空氣吹除開始時發生爐底爆炸。主要有罪有:二次上吹時,上吹蒸汽閥未打開或開得太慢,致使爐底水蒸氣未吹凈;爐底灰斗內有大塊料,二次上吹時吹不凈;吹風閥漏氣,使空氣和下吹時的爐底煤氣混合。
1.5 氮氫壓縮機是合成氨生產的關鍵設備,壓縮介質是易燃易爆氣體,而且有高壓條件下極易泄漏。容易引起燃燒爆炸事故。主要有:
(1)可燃性氣體通過缸體連接處、吸排氣閥門、設備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏;壓縮機零件部位疲勞斷裂、高壓氣體沖出至廠房空間;空氣進入壓縮機系統,形成爆炸性混合物,此時,如果在操作、維護和檢修過程中操作、維護不當或檢修不合理,達到 爆炸極限濃度的可燃性氣體的空氣的混合物一遇火源就會發生異常激烈燃燒,甚至引起爆炸事故。
(2)氣缸潤滑采用礦物潤滑油,它是一種可燃物,當氣體的溫度劇升,超過潤滑油的閃點后就會產生強烈的氧化,將有燃燒爆炸的危險,另外、呈懸浮狀存在的潤滑油分子,在高溫高壓條件下,很容易與空氣中的氧發生反應,特別是附著在排氣閥、排氣管道灼熱金屬壁面上油膜,其氧化就更為劇烈,生成酸、瀝青及其他化合物,它們與氣體中的粉塵、機械磨擦產生的金屬微粒結合在一起,在氣缸蓋、活塞環槽、氣閥、排氣管道、緩沖罐、油水分離器和貯氣罐中沉積下來形成積炭。積炭是一種易燃物,在高溫過熱、意外機械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災及靜電火花等條件下都有可能引起積炭自燃,甚至爆炸。
(3)在壓縮機啟動過程加,沒有用惰性氣體置換或置換悄徹底就啟動;因缺乏操作知識,沒有打開壓縮出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過程中因壓縮氣體調節系統儀表失靈,引起氣體壓力過高等,都會引起燃燒爆炸事故。
(4)壓縮機的機械事故,如活塞桿斷裂、氣缸開裂、氣缸和氣缸蓋破裂、曲軸斷裂、連桿斷裂和變形、連桿螺栓斷裂、活塞卡住與開裂、機身斷裂、壓縮機組振動等,可能釀成破壞性事故,有時會因機械事故而引發可燃性氣體的二次爆炸。
1.6食品二氧化碳的冷凍介質為液氨,液氨如有泄漏,可能會形成氨和空氣的爆炸性混合氣體,遇明火或高熱,引起爆炸事故。
2鍋爐爆炸
在合成氨生產系統中有廢熱鍋爐,如因嚴重缺水、水質不良、設備缺陷等原因,均有可能引發鍋爐爆炸。具體分析如下:
嚴重缺水事故
由于操作工誤操作、水位計或自動給水裝置失靈、排污閥關閉不嚴、止回閥故障等原因均可造成缺水事故,嚴重缺水事故可能導致受熱面過熱燒毀,降低受熱面鋼材的承受能力,金相發生劣化,爐管爆破,形成鍋爐爆炸。
(1)滿水事故
由于操作工誤操作、水位計或自動上水裝置失靈會造成滿水事故,蒸汽大量帶水會降低蒸汽品質甚至發生水擊,損壞管道,破壞用汽設備。
(2)水質不合格,鍋爐水含鹽量達到臨界量,或超負荷運行,用氣量突然加大,壓力降低過快可造成汽水共沸,破壞水循環,惡化蒸汽品質,水擊振動,影響用汽設備的安全運行。
(3)鍋爐選用鋼材或焊接質量低劣,水質不良嚴重腐蝕、結垢,水循環故障等還可造成爐體爆炸事故。
(4)運行壓力超過鍋爐最高允許工作壓力,鋼板(管)應力增大超過極限值,同時安全閥與超壓連鎖失靈也將造成超壓爆炸。
3 容器爆炸
在各生產裝置中存在大量高壓設備、壓力容器,這些設備、容器如果本身設計、安裝存在缺陷;安全附件或安全防護裝置存在缺陷或不齊全;在使用過程中如發生侵蝕、腐蝕、疲勞、蠕變等現象;未按規定由有資質的質檢單位檢驗或辦理安全準用證;人員誤操作等原因,均有可能發生容器爆炸事故。
4中毒和窒息事故
在合成氨生產過程中,系統中存在的半水煤氣、氨均為有毒物質,這些物質如大量泄漏,會造成大面積中毒事故。
5 灼燙
5.1高溫水蒸汽作為一種最常見的熱載體的貫穿了整個生產系統,其泄漏可能會造成人員的高溫灼傷。
5.2氨(包括氨氣和液氨)存在于合成以后的系統中,其經壓縮冷凝后成為液氨,是生產中的一種重要的中間產品和制冷劑,常壓下,-33.3℃時液氨就會揮發為氣氨,揮發的同時吸收大量的熱,因此,液氨觸及人體,會造成皮膚嚴重凍傷。液氨系統壓力一般都在1.6MPa~2.0MPa之間,一旦泄漏,有可能造成嚴重危害。
5.3 食品二氧化碳生產系統在生產過程中有生成低溫的液態二氧化碳,觸及人體,會造成皮膚嚴重凍傷。
6起重傷害
廠內有多臺吊車、電動葫蘆,在起重作業(包括安裝、使用、維修)過程中有可能發生擠壓、墜落、(吊具、吊物)物體打擊和觸電等人員傷害事故。
7高處墜落
該廠生產廠房多為多層廠房,在二層以上的樓層或操作平臺距離地面或樓面大于2米處作業,若防護欄桿設置不規范、防護欄桿腐蝕損壞和其他防護措施不到位等原因,均有可能造成高處墜落事故。
8機械傷害
各種機械設備的運轉部位,如果沒有設置防護罩等防護措施,人體觸及運轉部位,可能造成機械傷害事故。
9觸電
各帶電設備若因防護措施不到位(如觸電保護、漏電保護、短路保護、過載保護、絕緣、電氣隔離、屏護、電氣安全距離等方面不可靠),均有可能造成人員觸電。
10車輛撞擊
車間內行走的車輛,若車間內設施防護不當,易造成車輛撞沖站內設施,另一方面也易對加油工造成碰撞傷害。
11噪聲危害
在生產過程中使用各類生產設備(如各類壓縮機(特別是合成氨生產系統的高壓機、泵、鼓風機、起重機、破碎機、各類物料運輸機等)在運行過程都會產生不同程度的噪聲,因此存在的噪聲對接觸噪聲作業人員的聽力操作等危害。
12粉塵危害
該公司在合成氨的碳化煤球、造氣生產過程中,會產生生產性粉塵,若防塵、除塵措施不完善、個體防護不當,則會污染環境和危害職工的身體健康。