【考点分享】2021安工《生产技术》:爆炸控制
根据历年注册安全工程师考试时间安排,2021年中级注册安全工程师考试报名工作预计将在8月初开始。为了让考生对2021年安工考试内容有更好的理解和把握,本站结合历年考试大纲、考试内容、考试真题总结和整理了2021年注册安全工程师《生产技术》考点:爆炸控制,一起学习一下吧。
一、防止爆炸的一般原则:
一是控制混合气体中的可燃物含量处在爆炸极限以外;
二是使用惰性气体取代空气;
三是使氧气浓度处于其极限值以下。为此,应防止可燃气向空气中泄漏,或防止空气进入可燃气体中;控制、监视混合气体各组分浓度;装设报警装置和设施。
这类措施主要有设备密闭、厂房通风、惰性介质保护、以不燃溶剂代替可燃溶剂、危险物品隔离储存等。
二、爆炸控制的常规方法
1.惰性气体保护
用惰性气体取代空气,避免空气中的氧气进入系统,就消除了引发爆炸的一大因素,从而使爆炸过程不能形成。
在化工生产中,采取的惰性气体(或阻燃性气体)主要有氮气、二氧化碳、水蒸气、烟道气等。以下情况通常需考虑采用惰性介质保护:
(1)可燃固体物质的粉碎、筛选处理及其粉末输送时,采用惰性气体进行覆盖保护。
(2)处理可燃易爆的物料系统,在进料前用惰性气体进行置换,以排除系统中原有的气体,防止形成爆炸性混合物。
(3)将惰性气体通过管线与火灾爆炸危险的设备、储槽等连接起来,在万一发生危险时使用。
(4)易燃液体利用惰性气体充压输送。
(5)在有爆炸性危险的生产场所,对有可能引起火灾危险的电器、仪表等采用充氮正压保护。
(6)易燃易爆系统检修动火前,使用惰性气体进行吹扫置换。
(7)发现易燃易爆气体泄漏时,采用惰性气体冲淡;发生火灾时,用惰性气体进行灭火。
向可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物中加入惰性气体,可以达到两种效果,一是缩小甚至消除爆炸极限范围,二是将混合物冲淡。
总之,合理利用惰性气体,对防火防爆具有很大的实际作用。采用烟道气时应经过冷却,并除去氧及残余的可燃组分。氮气等情性气体在使用前应经过气体分析,其中含氧量不得超过2%。
惰性气体的需用量取决于允许的最高含氧量(氧限值)。可燃物质与空气的混合物中加入氮或二氧化碳,成为无爆炸性混合物时氧的浓度。
2.系统密闭和正压操作
装盛可燃易爆介质的设备和管路,如果气密性不好,就会由于介质的流动性和扩散性,造成跑、冒、滴、漏现象,逸出的可燃易爆物质,在设备和管路周围空间形成爆炸性混合物。同样道理,当设备或系统处于负压状态时,空气就会渗入,使设备或系统内部形成爆炸性混合物。设备密闭不良是发生火灾和爆炸事故的主要原因。
为保证设备和系统的密闭性,在验收新设备时,在设备修理之后及在使用过程中,必须根据压力计的读数用水压试验来检查其密闭性,测定其是否漏气并进行气体分析。此外,可于接缝处涂抹肥皂液进行充气检测。为了检查无味气体(氢、甲烷等)是否漏出,可在其中加入显味剂(硫醇、氨等)。
当设备内部充满易爆物质时,要采用正压操作,以防外部空气渗入设备内。设备内的压力必须加以控制,不能高于或低于额定的数值。压力过高,轻则渗漏加剧,重则破裂导致大量可燃物质排出;压力过低,就有渗入空气、发生爆炸的可能。通常可设置压力报警器,在设备内压力失常时及时报警。
对爆炸危险度大的可燃气体(如乙炔、氢气等)以及危险设备和系统,在连接处应尽量采用焊接接头,减少法兰连接。
3.厂房通风
要使设备达到绝对密闭是很难办到的,总会有一些可燃气体、蒸气或粉尘从设备系统中泄漏出来,而且生产过程中某些工艺(如喷漆)会大量释放可燃性物质。因此,必须用通风的方法使可燃气体、蒸气或粉尘的浓度不致达到危险的程度,一般应控制在爆炸下限1/5以下。
在设计通风系统时,应考虑到气体的相对密度。某些比空气重的可燃气体或蒸气,即使是少量物质,如果在地沟等低洼地带积聚,也可能达到爆炸极限。此时,车间或厂房的下部亦应设通风口,使可燃易爆物质及时排出。从车间排出含有可燃物质的空气时,应设防爆的通风系统,鼓风机的叶片应采用碰击时不会产生火花的材料制造,通风管内应设有防火遮板,使一处失火时迅速隔断管路,避免波及他处。
4.以不燃溶剂代替可燃溶剂
以不燃或难燃的材料代替可燃或易燃材料,是防火与防爆的根本性措施。
因此,在满足生产工艺要求的条件下,应当尽可能地用不燃溶剂或火灾危险性小的物质代替易燃溶剂或火灾危险性较大的物质,这样可防止形成爆炸性混合物,为生产创造更为安全的条件。常用的不燃溶剂主要有甲烷和乙烷的氯衍生物,如四氯化碳、三氯甲烷和三氯乙烷等。使用汽油、丙酮、乙醇等易燃溶剂的生产,可以用四氯化碳、三氯乙烷或丁醇、氯苯等不燃溶剂或危险性较低的溶剂代替。又如四氯化碳用于代替溶解脂肪、沥青、橡胶等所采用的易燃溶剂。但这类不燃溶剂具有毒性,在发生火灾时能分解放出光气,因此应采取相应的安全措施。例如,为避免泄漏,必须保证设备的气密性,严格控制室内的蒸气浓度,使之不得超过卫生标准规定的浓度等。
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