可燃液體輸送設(shè)備在生產(chǎn)中廣泛使用。由于介質(zhì)易燃易爆、高溫(可達(dá)400℃)、超低溫(可低至-200℃)、高壓(可達(dá)196MPa)、高粘度(可達(dá)4.0×105cP)、劇毒和腐蝕性,因而輸送過(guò)程具有較大火災(zāi)危險(xiǎn)性。據(jù)1980~1991年全國(guó)28個(gè)省、市的化肥、化工、煉油企業(yè)的不完全統(tǒng)計(jì),共發(fā)生重大泵裝置事故69起,占全國(guó)石油化工設(shè)備與機(jī)器重大事故的13%,造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)399.8萬(wàn)元。因此,加強(qiáng)可燃液體輸送設(shè)備的消防安全工作是十分重要的。
1 輸送方法和設(shè)備
1. 1自流
將液體打入高位槽,借流體的高位壓差向低處流動(dòng)。
1. 2虹吸
是利用大氣壓差將設(shè)備中液體吸出的操作。這種方法是借助插入貯槽中的虹吸管,給管內(nèi)造成負(fù)壓,使液體在大氣壓作用下沿虹吸管上升越過(guò)高處而輸往較低處的容器的方法,常用來(lái)吸出設(shè)備底部積料或積水。
1. 3泵送
利用各種泵的機(jī)械作用輸送液體。泵根據(jù)其作用原理的不同,通??梢苑譃?類(lèi):
葉片泵。它利用葉片和液體的相互作用來(lái)輸送液體,如離心泵等。離心泵由旋轉(zhuǎn)葉輪、固定的泵殼、吸入管、濾網(wǎng)、止逆閥、壓出管、泵軸等部件構(gòu)成,泵由電動(dòng)機(jī)或內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)。離心泵能保證平穩(wěn)地輸送液體,體積小,生產(chǎn)率高,能與電動(dòng)機(jī)直接相連,可以用閥方便的調(diào)節(jié)流量,不會(huì)因管路堵塞而發(fā)生損壞,使用比較簡(jiǎn)單,對(duì)地基要求低,火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性較小,在工業(yè)生產(chǎn)中使用最為廣泛。但其有氣縛現(xiàn)象,沒(méi)有自吸能力,對(duì)粘度大的流體不適用。
容積泵。它利用工作室容積周期變化來(lái)輸送液體,如往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等。往復(fù)泵能產(chǎn)生很高壓力,在流量小時(shí)仍能保持很大揚(yáng)程,適宜于高壓和小流量的液體輸送。齒輪泵由于齒縫的空間有限,常用來(lái)輸送潤(rùn)滑油和粘稠物料。螺桿泵適于輸送高粘度液體。
流體作用泵。它是利用液體能量來(lái)輸送液體,如噴射式真空泵,液環(huán)式真空泵等。
1. 4真空抽送
這種方法適宜于在真空度不大的條件下進(jìn)行短距離輸送液體。即將容器和管道內(nèi)造成一定的真空度,把物料抽送到容器內(nèi)。
1. 5壓縮氣體壓送
利用某種流體的壓力進(jìn)行長(zhǎng)距離的輸送液體。最常見(jiàn)的一種型式是酸蛋(空氣揚(yáng)升器),即將設(shè)備內(nèi)通入壓縮空氣,造成一定壓力,再將設(shè)備內(nèi)液體由出料管壓出。此法經(jīng)常用來(lái)輸送酸、堿類(lèi)強(qiáng)腐蝕性液體。
2 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性分析
2. 1容易發(fā)生燃燒
泵送液體時(shí),泵體連接處,泵軸與泵殼之間以及泵體與管道連接處均是物料易泄漏的地方,即使正確使用泵和泵在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),液體也可能發(fā)生滲漏。如泵送的液體具有可燃性,則漏出的液體流淌到泵房四處,遇火源即會(huì)發(fā)生燃燒。
當(dāng)泵送可燃液體時(shí),泵出現(xiàn)故障和損壞,可能造成大量液體噴出、泄漏,引起火災(zāi);溫度超過(guò)自燃點(diǎn)以上的高溫液體泄漏出來(lái),會(huì)發(fā)生自燃;泵故障和損壞的形式是填料密封圈(盤(pán)根)的密封性破壞,或零件損壞,其原因主要是由于振動(dòng)、摩擦、磨損、銹蝕、連接處不牢、軸偏斜、閥門(mén)斷裂等所致。
可燃液體輸送設(shè)備停工檢修期間,其內(nèi)殘留的可燃液體易外泄,可能引起燃燒。
2.2容易發(fā)生爆炸
從設(shè)備中泄漏出來(lái)的可燃液體蒸發(fā),與空氣混合會(huì)形成爆炸性混合物而發(fā)生爆炸。尤其是輸送低閃點(diǎn)的液體時(shí),這種危險(xiǎn)性更大。
采用壓縮氣體輸送易燃液體時(shí),若使用的是壓縮空氣,易燃液體蒸氣會(huì)與空氣形成爆炸性混合物。
2.3明火引起火災(zāi)
明火作為著火源引起的火災(zāi)占較大比例。其來(lái)源比較復(fù)雜,如用火、用電、明火吸煙、機(jī)動(dòng)車(chē)排氣管火星,尤其是設(shè)備檢修時(shí)臨時(shí)性作業(yè)的焊接切割火花,溫度高達(dá)1500~2000℃,飛濺距離可達(dá)20多m。
2.4摩擦、撞擊火花引起火災(zāi)
主要來(lái)源于泵軸摩擦、泵軸和金屬相互撞擊,引燃可燃液體。泵軸軸線不正,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)部件摩擦產(chǎn)生高熱;滾珠軸承安裝不標(biāo)準(zhǔn)或潤(rùn)滑不足,摩擦產(chǎn)生高熱;盤(pán)根安裝過(guò)緊,振動(dòng)過(guò)熱,泵空轉(zhuǎn)造成泵殼變熱;泵導(dǎo)管充氣引起導(dǎo)管劇烈跳動(dòng),甚至折斷,泄漏,發(fā)生事故。
2.5設(shè)備故障缺陷引起的火災(zāi)
電動(dòng)機(jī)故障。泵房一般使用各種類(lèi)型的防爆封閉電動(dòng)機(jī),在非正常的故障條件下,例如電動(dòng)機(jī)過(guò)負(fù)荷運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)匝間或相間短路或碰殼,機(jī)械摩擦使轉(zhuǎn)子、定子發(fā)生掃膛,電動(dòng)機(jī)接地不良等,都會(huì)導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)故障火災(zāi)。
泵故障。泵軸制造缺陷、長(zhǎng)時(shí)間缺水,使泵軸燒壞引起火災(zāi);軸承水冷卻系統(tǒng)結(jié)垢,嚴(yán)重堵塞,冷卻水中斷,引起軸承燒壞;泵齒輪斷裂,燒毀軸瓦等。
2.6電氣線路引起火災(zāi)
泵房使用電氣設(shè)備較多,設(shè)備短路、絕緣損壞、導(dǎo)線連接松脫、過(guò)電壓放電、以及防爆電器防爆面損壞,失去防爆性能等,也將成為泵房火災(zāi)的一個(gè)重要原因。
可燃液體輸送過(guò)程中易產(chǎn)生靜電,若靜電消除不力,會(huì)產(chǎn)生靜電火花。
位于高處的泵房避雷保護(hù)裝置不起作用時(shí)易遭雷擊引起火災(zāi)。
2. 7管理、操作不當(dāng)引起事故
管理混亂,造成停電、停工、停產(chǎn)、可燃液體外泄,引起火災(zāi);操作失誤,錯(cuò)開(kāi)閥門(mén)造成混油、跑油事故;違章作業(yè)、維修不當(dāng)造成設(shè)備短路,電機(jī)燒壞,絕緣下降,引發(fā)電氣火災(zāi)。
2.8控火和滅火不力,火勢(shì)擴(kuò)大
不會(huì)使用滅火器具;滅火設(shè)備未按時(shí)檢修,導(dǎo)致失效;未能夠安裝合適滅火設(shè)備,滅火能力不夠,是導(dǎo)致可燃液體輸送場(chǎng)所火災(zāi)迅速蔓延的主要因素。
3 防火防爆措施
3. 1選擇適宜的輸送設(shè)備
虹吸和自流輸送方式不但經(jīng)濟(jì)而且安全,凡是輸送距離短,有條件設(shè)置的,均宜采用自流和虹吸輸送方式。
從安全角度看,選用蒸汽往復(fù)泵輸送易燃液體最為合適,因?yàn)槠涫且哉羝麨轵?qū)動(dòng)力,可以避免產(chǎn)生火花。
用氣體壓送易燃液體時(shí),不可采用壓縮空氣,可用氮?dú)饣蚨趸嫉榷栊詺怏w壓送。只有對(duì)閃點(diǎn)高的及沸點(diǎn)在130℃以上的可燃液體,才可用空氣壓送。
3.2控制和消除明火與摩擦、撞擊火花
控制明火的產(chǎn)生,限制使用范圍,嚴(yán)格用火管理,對(duì)于防止泵房火災(zāi)是十分必要的。在加熱時(shí)應(yīng)避免使用明火,嚴(yán)格機(jī)動(dòng)車(chē)行駛和禁煙等規(guī)定。
保持軸承潤(rùn)滑良好;摩擦、撞擊部分采用不發(fā)火金屬;嚴(yán)禁穿帶釘鞋進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。
3.3消防工藝設(shè)備的不安全因素
電動(dòng)機(jī)的功率應(yīng)考慮有一定的安全系數(shù),防止因過(guò)載而發(fā)熱燃燒;嚴(yán)格電機(jī)質(zhì)量檢查,及時(shí)更換絕緣嚴(yán)重老化的電機(jī),保持其線圈絕緣性能良好;注意維修保養(yǎng)電機(jī),減少和避免定子、轉(zhuǎn)子的摩擦。
泵應(yīng)選性能良好的軸封裝置。輸送量大的低閃點(diǎn)可燃液體泵,其軸封應(yīng)為密封性能良好的機(jī)械密封,滲漏應(yīng)小于2滴/min。粘液體泵也宜采用機(jī)械密封,如采用填料密封,滲漏量不應(yīng)超過(guò)8滴/min。作業(yè)不頻繁的、輸送量小的泵,可采用填料密封,但其滲透量不大于15滴/min。
泵應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),不異常的振動(dòng)、雜音和撞擊現(xiàn)象。壓力、真空、流量、電壓、電流、功率和轉(zhuǎn)速等參數(shù)均應(yīng)在規(guī)定的范圍。冷卻系統(tǒng)保持暢通。
加強(qiáng)閥門(mén)管線的維護(hù)保養(yǎng),注意閥門(mén)的腐蝕、破損情況。
泵房中各種設(shè)備和設(shè)施應(yīng)清潔、整齊、無(wú)灰塵和油污。
3.4杜絕電氣事故火災(zāi)發(fā)生
根據(jù)爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的要求,選用適當(dāng)?shù)姆辣娖髟O(shè)備及線路,并在安裝中嚴(yán)格遵照防爆場(chǎng)所的電器安裝規(guī)范。
防止靜電產(chǎn)生和盡快消除已產(chǎn)生的靜電。如泵體和管線必須裝有靜電接地裝置、控制輸送時(shí)的油品流速、加緩沖器消除油品飛濺、空氣增濕、合理選擇材質(zhì)搭配、加抗靜電劑等措施。操作人員應(yīng)穿戴防靜電服裝、鞋帽及棉線手套,不準(zhǔn)用化纖織物擦拭設(shè)備和地面。
采取防雷措施,如油泵房要求設(shè)備與罐區(qū)間合用的避雷保護(hù)網(wǎng)。
3.5保證設(shè)備檢修安全
盡量將需檢修的設(shè)備卸下移到安全地點(diǎn)動(dòng)火。如泵房不能停止作業(yè),又不能將需檢修的泵移出泵房外,工作泵工作時(shí)不得進(jìn)行檢修作業(yè)。
要檢修的泵必須斷開(kāi)與泵相連的各種管道和電源,管道加盲板堵嚴(yán),防止物料竄入檢修系統(tǒng)造成火災(zāi)事故。清除泵內(nèi)、管組、過(guò)濾器、閥門(mén)等處的殘留可燃液體,對(duì)特殊場(chǎng)合應(yīng)用惰性氣體或蒸汽徹底吹掃后再動(dòng)火。
加強(qiáng)泵房通風(fēng),保證空氣中可燃?xì)怏w濃度在安全范圍內(nèi)。
泵房?jī)?nèi)禁止引火源。拆卸零部件的只允許用木錘敲打,不得使用金屬工具硬橇硬砸。電焊機(jī)、氧氣瓶和乙炔發(fā)生器應(yīng)分別安放在室外安全的地方。
3.6泵房的安全設(shè)計(jì)
可燃液體泵宜露天或半露天布置,以便可燃蒸汽和氣體散發(fā)。若在封閉式泵房?jī)?nèi),泵的布置及泵房的設(shè)計(jì)應(yīng)符合以下規(guī)定:液化烴泵、操作溫度等于或高于自燃點(diǎn)的可燃液體泵、操作溫度低于自燃點(diǎn)的可燃液體泵,應(yīng)分別布置在不同的房間內(nèi),各房間之間的隔墻應(yīng)為防火墻;操作溫度等于或高于自燃點(diǎn)的可燃液體泵房的門(mén)窗,與操作溫度低于自燃點(diǎn)的甲B、乙A類(lèi)可燃液體泵房的門(mén)窗或液化烴泵房的門(mén)窗或與液化烴泵房的門(mén)窗的距離,均不應(yīng)小于4.5m;甲B、乙A類(lèi)液體泵房的地面不應(yīng)有低坑或地溝,并宜在側(cè)墻下部采取通風(fēng)措施;在液化烴泵房、等于或高于自燃點(diǎn)的可燃液體泵房的上方不應(yīng)布置甲、乙、丙類(lèi)緩沖罐等容器;泵房?jī)?nèi)不得有悶頂夾層;房基不能與泵基連在一起。
3.7設(shè)置安全裝置
在容積泵的出口管道上,應(yīng)設(shè)安全閥,其放空管應(yīng)接至泵的人口管道上,并宜設(shè)事故停車(chē)連鎖裝置。
容積泵因靠泵體內(nèi)容積的變化而吸入和排出液體,如果壓出管線閉塞,泵內(nèi)的壓力將急劇升高,以致造成爆炸事故,故必須安裝支路回流控制閥,可讓一部分液體從旁通管流回吸入管內(nèi),啟動(dòng)泵前控制閥必須打開(kāi)。
操作為甲、乙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性的泵房,要安裝自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng),以便發(fā)現(xiàn)泵房空氣中的可燃蒸汽和氣體的危險(xiǎn)濃度,及時(shí)報(bào)警。并且與事故通風(fēng)、切斷供電電源、關(guān)閉電動(dòng)閘閥聯(lián)鎖。
在泵房的閥組場(chǎng)所,應(yīng)有能將可燃液體經(jīng)水封引入集液井的設(shè)施,集液井應(yīng)加蓋,并有用泵抽除的設(shè)施。
3. 8設(shè)置滅火設(shè)施
一般泵房?jī)?nèi)應(yīng)備有泡沫、干粉、二氧化碳等于小型滅火器材和砂箱、鐵鍬、鉤、斧等滅火工具。手提式滅火器材和滅火工具應(yīng)放在拿取方便的地方。體積達(dá)500m3的室內(nèi)泵房,要安裝固定蒸汽滅火系統(tǒng);露天泵站和體積大于500m3的室內(nèi)泵房,要安裝固定泡沫滅火系統(tǒng);建議對(duì)輸送樞紐的泵房設(shè)置附加干粉貯藏庫(kù)的全淹沒(méi)固定干粉滅火系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí),對(duì)全泵房?jī)?nèi)的空間實(shí)行全淹沒(méi)滅火。
3.9加強(qiáng)安全管理
加強(qiáng)管理,提高職工技術(shù)素質(zhì)及安全意識(shí),杜絕違章操作;按時(shí)巡查,發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理;對(duì)職工進(jìn)行安全教育和消防知識(shí)培訓(xùn),掌握事故情況下的應(yīng)急措施與滅火條件。