化纖生產企業(yè)的消防安全管理措施
化纖是化學纖維的簡稱,化學纖維系指采用化學方法生產的人造纖維和合成纖維的總稱。
化學纖維中以粘膠纖維和合成纖維應用最為廣泛。粘膠纖維是人造纖維的一種,是用含有豐富天然纖維素的物質或蛋白質作原料,經過化學處理與機械加工而制成的纖維,如:人造毛、人造棉、人造絲等。合成纖維是以煤、石油、天然氣、石灰石以及某些農副產品等天然資源為原料,經過化學合成與機械加工而制得的纖維。主要有錦綸、滌綸、腈綸,以及丙綸、氯綸等品種。由于上述兩種化學纖維產量大、應用廣泛,因此本節(jié)主要闡述生產這兩類纖維的企業(yè)的消防安全工作。
一、化學纖維生產的火災危險性
(一)粘膠纖維生產的火災危險性
粘膠纖維是采用粘膠法生產的人造纖維。分為長絲、短纖維、強力纖維三個品種。粘膠纖維柔軟,吸濕性好,容易染色,宜與合成纖維混紡,制成各種輕軟、美觀的織物。
粘膠纖維生產的火災危險性主要有:
1.粘膠纖維生產由于大量使用二硫化碳,而且主要的生產工序都存在有二硫化碳,火災、爆炸危險性很大
(1)二硫化碳本身具有易燃易爆性。二硫化碳極易燃燒、爆炸,其閃點-30℃,爆炸極限1.3%一50%,自燃點90℃,遇微小的火花就會引燃.是各類液體中最易燃燒的一種。二硫化碳在粘膠纖維生產企業(yè)大量存在,這是因為二硫化碳特別容易燃燒,儲存、運輸困難.一般是本廠制備,因而生產粘膠纖維的企業(yè)一般均設有二硫化碳車間;在粘膠纖維的生產工序中均需使用二硫化碳,因此原液車間、紡絲車間都有二硫化碳的存在。如果不注意消防安全,儲存不當,就有可能發(fā)生火災、爆炸。
(2)生產工藝中使用二硫化碳有火災危險性。黃化反應要使用大量的二硫化碳,而且反應本身是放熱的,若反應過程中攪拌停止,冷卻失常,就有發(fā)生沖料起火的危險。從設備不嚴密處泄漏的二硫化碳,遇到火星就會發(fā)生燃燒、爆炸。堿纖維素中若混入金屬雜物,在黃化機內進行攪拌時,由于撞擊和摩擦,會產生火星,引起二硫化碳蒸汽著火或爆炸。
在紡織機和集束機運轉時都有相當數量的二硫化碳和硫化氫釋放出來;若不及時回收或排放到大氣中去,觸及蒸汽管道或其他著火源,就會燃燒、爆炸。
(3)二硫化碳制備中具有火災危險性。
生產二硫化碳要使用硫黃,硫黃是易燃物質,熔點113℃,、燃點255℃,蒸氣閃點207℃,其粉塵和蒸汽與空氣混合有爆炸危險,粉塵爆炸下限為2.3克/平方米。
在生產和使用二硫化碳過程中,有硫化氫和硫氧化碳生成,它們都是易燃有毒氣體,其呻爆炸極限分別為4.3%—4。596和12%—29%,容易爆炸起火。
在制備二硫化碳時,有燒紅的木炭,且硫黃處于熔融狀態(tài),反應溫度達900-1000℃,如果物料泄漏,極易引起燃燒爆炸。
2.生產過程中機械升溫也易引起火災
干燥機在運轉時也常會發(fā)生火災。例如,由于風機等機械摩擦過熱引起附著的或纏繞著的纖維著火;機內加熱器上長期積存的纖維屑受熱自燒;烘干溫度由于調控失常,超過粘膠纖維的自燃點而著火。
(二)合成纖維生產的火災危險性
1.主要原材料具有易燃、易爆性
(1)合成纖維所采用的原料,單體和成品基本上都屬于易燃或可燃的有機化學物品。生產滌綸所采用的乙烯、環(huán)氧乙烷、二甲苯、甲醇等,生產腈綸利用的乙炔、丙烯、丙烯腈,生產維綸使用的乙烯、乙醛、乙炔、甲醇等等,都為氣態(tài)或液態(tài)的火災危險物質。其爆炸下限低,火災危險性大,而且極易揮發(fā)和擴散。如果生產或貯存過程中發(fā)生泄漏,則會形成爆炸性氣體混合物;如遇有生產中的高熱、沖擊或摩擦產生的火花、電氣火花,生產加熱或檢修中的明火等點火源,都會發(fā)生燃燒或爆炸事故。
(2)大多數原料、單體和纖維成品具有強烈的產生靜電的特性,因此,極易發(fā)生輸送、裝卸及運輸過程中的靜電火花引燃的火災事故。
2.生產操作中有火災、爆炸的危險
合成纖維生產操作都是以反應過程為主,其中氧化反應、聚合反應等都屬于放熱的化學反應,如果操作不當,造成超溫超壓,則有造成設備爆炸甚至系統(tǒng)性爆炸的可能;特別是由于生產工藝要求,有的需在高溫高壓條件下反應;也有的如丙烯氨氧化制丙烯腈,需在接近爆炸極限的條件下操作;有的需要自燃點溫度以上進行加工處理等等,危險操作條件都給操作控制帶來較大的難度,如果出現(xiàn)加料錯誤,配料比例失當,儀表失靈,控溫控壓疏忽等操作。失誤或因突然出現(xiàn)停水、停電,攪拌和冷卻中斷等異常情況,就都有導致火災或爆炸危險。
3.機器設備的火災隱患
(1)由于設備不良而發(fā)生跑、冒、滴、漏,因可燃物料大多處于高溫狀態(tài),有的已超過其閃點、甚至自燃點,故漏出后即發(fā)生燃燒。
(2)儀表失靈、設備故障,使生產不能正常進行而導致事故;電氣設備不良、靜電火花、摩擦撞擊、違章用火而引起火災爆炸。
二、化學纖維生產企業(yè)的消防安全工作
(一)粘膠纖維生產企業(yè)的消防安全工作
1.建筑的耐火等級、防火墻、防火分隔應符合規(guī)定
工廠廠址要遠離居民點,應有足夠的防火間距,且應處于長年主導風向的下風方向。二硫化碳車間、原液車間、紡絲車間、二硫化碳站和酸站的建筑耐火等級應不低于二級。后處理車間、堿站、漿粕庫和成品庫可為三級。上述各生產部位宜分開設置,否則應用防火墻分隔。生產和儲存二硫化碳的部位在任何情況下都應單獨設置,并與其它建筑物保持一定的防火間距。
2.生產設備應符合安全要求,并經常檢修
(1)生產、儲存使用二硫化碳的設備、管路應嚴密不漏,并定期檢查系統(tǒng)的強度和腐蝕情況,同時應設有放空管或排放筒,以便在發(fā)生事故時能安全排放。電器應選用防爆型;設備、管路應接地,輸送二硫化碳的流速不宜超過1米/秒,以免因摩擦產生靜電導致起火和爆炸。
(2)黃化機應配備安全閥、壓力表、溫度計等安全裝置,并注意維修校驗。黃化機蓋應用鋁皮或其他不易產生火花的材料襯墊,操作臺和工具也應用不易產生火花的材料制造。
(3)漿粕預碎機以及老化鼓和黃化機之間,宜安裝磁鐵分離器,以剔除鐵質雜物。漿粕粉碎時,應通水冷卻,防止因摩擦產生熱量而引起火災。
(4)烘干機內可加裝自動控制蒸汽壓力裝置和滅火系統(tǒng),以防纖維產品在機內著火蔓延。
3.車間內要保持清潔,及時清除流落在地面或操作面上的粘膠溶液,清除的殘渣應集中妥善處置
4.嚴格火源管理,檢修動火必須按<動火檢修規(guī)定)執(zhí)行。
5.二硫化碳著火時,要切斷物料來源,進行系統(tǒng)隔離,并有噴霧水、泡沫等滅火劑撲救。
6.儲存二硫化碳的安全措施
儲存、運輸二硫化碳時,必須用水封住二硫化碳液面,以防止其蒸汽逸出。輸送二硫化碳,應向儲槽中加水將二硫化碳壓出。有二硫化碳存在的地方,應絕對禁止煙火。
(二)合成纖維生產企業(yè)的防火安全
1.建筑防火要求
合成纖維生產廠的生產區(qū)、庫區(qū)、輔助生產區(qū)、辦公區(qū)等應分區(qū)布置,其平面布置、防火間距、消防道路、消防給水管網及消防水池的設置,滅火設置及滅火器材的配置不符合規(guī)定要求的,應盡快整改,或采取切實可行的有效補救措施加強火災預防工作。
2.生產中使用的原材料應注意妥善管理,嚴防發(fā)生事故
(1)儲罐、管道、容器應密閉良好,嚴防滲漏。
(2)所有儲罐應根據需要安裝液位計、溫度計、壓力表、安全閥、爆破片、阻火器和相應的消防設施,應有泄壓裝置。罐裝前應試壓試漏,按規(guī)定充裝系數灌裝,一般不得超過95%。禁止超量灌裝。乙炔、氯乙烯氣柜應有水封。
(3)高溫季節(jié)應做好防暑降溫工作。
(4)有些物料容易自行聚合,因此要加入阻聚劑。如丙烯腈可加入35-45ppm的對甲氧基苯酚(meq)或100ppm的氨,丙烯酸甲酯加300~400ppm的對甲氧基酚或300ppm的丙酮縮氨基硫脲。異丙醚長期儲存會生成易爆炸的過氧化物,應加抑制劑米吐爾。
(5)運輸、搬動要輕拿輕放,防止劇烈震動。
(6)儲存、運輸三異丁基鋁等烷基鋁時應用99.8%以上的氮氣保護,防止自燃,三異丁基鋁等不得與水接觸。
(7)對偶氮二異丁腈采取特殊防火措施。偶氮二異丁腈在35℃時開始分解放出有毒可燃氣體,95℃以上劇烈分解、自燃,放出有毒煙霧。應采取的防火措施:儲存偶氮二異丁腈的庫房必須保持干燥和通風,室溫不得超過25℃;室內不能設蒸汽管,不能有陽光照射。如為紙桶包裝,不能堆放兩層以上,避免受壓后溫度升高。不能與氧化劑、酸等物品接觸,要避免劇烈震動、擠壓和撞擊。工廠儲存量不得超過3個月的用量,生產現(xiàn)場只能存放當班的用量,存放點不能靠近暖氣管、電動機等熱源。使用時隨用隨開。發(fā)現(xiàn)結塊不能用鐵器敲擊或加壓碾碎,應用振動篩均勻粉碎,以防局部過熱而發(fā)生分解。
檢修盛裝過偶氮二異丁腈的設備時,應先將其中殘余粉末徹底清理,否則不能使用敲擊、鉆孔方法。
3.設備的防火要求
(1)生產或儲運過程中有超壓爆炸危險的設備,均應安裝安全泄壓裝置。例如,氫化塔、氧化反應器、聚合反應器、酯化反應器等設備。
(2)有燃燒爆炸介質的高溫高壓設備,應設惰性氣體保護設施。如生產合成纖維的氧化塔、氧化器、丙烯腈合成反應器、酰胺聚合釜、篦麻油裂解爐等。設置聯(lián)通氮氣管線或氧化鋼瓶的固定裝置,或水蒸氣、水噴霧等設施,以利必要時起到保護、置換、壓料或滅火的作用。
(3)生產和使用可燃氣體和易燃液體的設備應有放空管,以便在置換設備系統(tǒng)和發(fā)生事故時能安全排放。放空管可單獨設置,亦可將同類氣體的幾根管子匯成總管放空。凡能互相發(fā)生化學反應的物料如丙烯腈和氫化鈉、氫氧化鈉等的放空管,必須單獨設置,嚴禁混和放空。
(4)反應危險的操作,應設置聯(lián)鎖或聯(lián)動的自動控制裝置。對于操作中有超溫、超壓引起火災爆炸危險的設備,除應設有自動或手動緊急泄壓排放設施(如放空管、事故槽等)以外,宜設置自動聯(lián)鎖、聯(lián)動控制和報警系統(tǒng)。當溫度、壓力超限時能自動調整,或者停電時能進行自動停料等工藝處置,并發(fā)出警報信號。條件允許時,最好設置抑爆系統(tǒng)。
(5)凡有氫氣、乙炔、乙烯、丙烯、苯、二甲苯、環(huán)己烷、丙烯腈等易燃氣體和易燃液體的設備、管線(包括放空管線),均應有導除靜電的接地裝置。用空氣輸送、干燥、摻和可燃的粉狀、粒狀樹脂的設備系統(tǒng)亦應有良好接地。因為這些樹脂在干燥、摻合、輸送過程中有可能揮發(fā)出可燃氣體或蒸汽,遇靜電火花會發(fā)生燃燒或爆炸。
(6)容易發(fā)生可燃氣體(或蒸汽)泄漏的裝置區(qū)、廠房內,宜設置可燃氣體濃度檢測報警裝置。一般要求其報警值為爆炸下限的1/3左右。檢測報警裝置應設置在易發(fā)生泄漏部位,窩風地域或常年主導風向的下風、側下風位置。
(7)聚合物熔融紡絲時,其熱源宜采用高壓蒸汽,熱載體間接加熱,不宜采用電阻絲或電感應加熱。因為聚合物中可能含有殘留的單體可燃蒸氣能或在較高溫下分解出單體蒸汽,當它們從機頭噴出時,遇赤熱高溫表面便會著火,或遇電感絕緣破損產生短路火花也會著火。
(8)可燃氣體管線應加裝水封或阻火裝置。例如輸送可燃氣體的管線中間,進入有爆炸介質的高溫設備的氣體管路前端,以及可燃氣體和易燃液體蒸氣排氣管的末端應加裝阻火器或水封裝置。存在粉塵飛揚危險的通風管道應裝設阻火閘門。進入加熱爐的輸送含重組分的帶液燃料氣的管道,應設有分液罐及阻火器。分離出液體的排液管道,應接人回收系統(tǒng)或安全排人系統(tǒng)。
(9)可燃氣體壓縮機的吸人管道應設置防止產生負壓的平衡閥或定盡閥,以免滲進空氣形成爆炸性氣體混合物,造成壓縮機爆炸;多級壓縮的可燃氣體壓縮機各段間應設冷卻器和氣液分離器,防止氣缸內帶人油和液體而發(fā)生超溫超壓引起爆炸。當由高壓段的氣液分離器減壓排液至低壓段的分離器內或排油、水到另設的低壓油水槽時,應有防止竄壓的止逆和超壓放空的安全閥或防爆片。
4.生產操作的防火措施
嚴格按照安全操作規(guī)程操作是實現(xiàn)防火安全的根本保證。
(1)投產前,設備系統(tǒng)用清水洗凈,并采用壓縮空氣試漏和氮氣置換,爆炸下限低于10%的可燃氣體或蒸汽,其含氧量應降至0.2%以下,而爆炸下限高于10%的,含氧量達到0.5%時,方可開車生產。
(2)投料時首先要嚴格按照配方比例配料,特別是對有空氣(氧)參加的原料配比,一定要控制在爆炸極限之外。例如丙烯氧化法制造丙烯腈時,在反應器內丙烯、氨、氧和水蒸汽之間的比例應為1:1:2—3:3—5。必須加入水蒸氣作稀釋劑,避免丙烯與空氣形成爆炸性氣體混合物。其次,要準確地掌握投料的先后次序、投料速度、分批投料的間隔時間,一般的投料次序是先投不燃或可燃物料,后投易燃物料,例如,沸騰床反應器制取丙烯腈時,必須先輸入含水蒸氣的空氣,再送人氨,最后通人丙烯。投料速度不可擅自提高,以免出現(xiàn)反應過激,操作失控或超負荷生產。
(3)溫度和壓力必須按照反應條件,細心觀察,嚴格控制。例如丙烯腈合成的反應溫度通常是460—480℃,一般控制在470℃左右,低于該溫度,則丙烯轉化率低,影響產量;高于該溫度,會出現(xiàn)物料結焦,堵塞管路甚至引起反應物料著火(丙烯腈自燃點為480℃)。因此,當反應溫度接近或超過500℃時,應當采取噴水蒸氣或水等緊急措施降溫,或者停止加料。
(4)出料必須在反應達到終點時進行。無論是正壓還是負壓操作,都應在規(guī)定的壓力、溫度條件下出料。對于易燃物料,應采用氮氣保護出料,而不得用壓縮空氣排料;同時應注意控制卸料速度。
5.嚴格控制火源
(1)火災、爆炸危險生產車間或操作崗位,應制定切實有效的火源管理規(guī)定。例如,電氣設備須符合火災、爆炸場所的相應防爆類型要求,如因條件所限可采用有效的臨時性補救措施,如隔離傳動,遠距離操作,油開關,密封、氮封保護等方法。
(2)嚴格控制外來火種和生產中可能產生的火種。例如,禁著化纖衣物上崗,穿帶釘子鞋進入廠房;禁止有產生火花危險的敲擊、拖拉等危險動作等等。
6.按照規(guī)定的需要配備各種滅火設施和器材
例如水蒸氣和惰性氣體滅火設施,以適應滅火的需要。通常,露有導線的聯(lián)苯爐頭、電加熱棒、電感應加熱線等電熱、電氣設備應配備干粉、二氧化碳、氮氣等滅火器材;高溫操作的設備,可配置水蒸氣(與水不反應者)、氮氣、二氧化碳、干粉、泡沫等滅火器材;醇、酮、醛類物料應用抗溶泡沫器材等。
