时间:2023-08-25 17:09:32
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇柴油的危险性分析,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
水泵房是水泥厂的辅助车间,水泵房一般负责水泥厂里某些设备(比如磨机轴承及轴承站、辊压机轴承及轴承站)等设备的供水、生活供水及消防供水,在以前完成的水泥工程项目中,水泵房的进线电源均按一路进线电源设计的,但是这种设计方案存在一定的弊端。假若某一时刻突然发生停电事故,其他两项供水倒是暂时可以缓一下,但切断了消火栓及自动喷水系统的供电,就会导致消防水无法供给,一旦水泥厂发生火灾,就会造成无法估量的损失,并且水泵房的应急照明也没有回路供电,人逃生也成问题。为了避免发生这些意外情况,水泵房采用双电源进线就显得非常有必要,即采用双电源切换开关装置。该文首先对水泥厂水泵房进行了简要介绍,阐述了一路电源配电的危害,然后提出了新的设计方案及对水泥厂火灾危险进行了分析。
消防水泵房配电要求:水泵房应有独占一室的配电室和配电设备,在电源柜上设置自投、互投装置,并应遵循规范规定:在火灾发生期间,对消防水泵、自动喷水系统及消火栓的电源,保证供电时间应大于60分钟。
双电源进线方式具体设计方案:以设计过的阳江胜利水泥有限公司年产100万吨水泥粉磨站工程为例,设计时只设计了一路电源进线,进线来自生活区变压器,现在修改为两路电源进线(如下图所示),另一路来自EPS电源,充当备用电源,因为这个项目没有柴油发电机房,如果大的项目设有柴油发电机房的,这路电源就可以来自柴油发电机。两路电源的切换是靠双电源切换开关实现的,至于双电源切换开关的工作原理,许多技术人员和相关文章都已谈过,在这不再详述。当来自生活区变压器的电源故障时,来自EPS的电源就能自动/手动投切上,保证全自动给水设备(即消防水泵)等负载的供电可靠性、连续性。当来自生活区变压器电源不故障时备用电源不投入使用,所以也达到了经济性的要求。
水泥厂火灾的危险性:水泥工厂的生产过程基本上是连续大生产。主要原材料除煤之外,均为无机矿物粉、块料。较化工企业而言,其生产过程及物料储存发生火灾的危险性较小,但是从防火防爆规范和工业生产安全的要求来说,防火防爆仍然是不可忽视的方面。
水泥工厂的火灾危险性分类:主要生产车间及储库的火灾危险性没有属于甲类的,煤粉制备车间属于乙类、煤堆存、破碎、转运及输送,煤预均化库等属丙类,其他主要生产车间均属丁类或戊类。辅助建筑中的电石库等属甲类;氧气库属乙类,纸袋库,纸袋加工车间及油、机油等桶罐装油库,油浸变压器室等属丙类,其他属丁、戊类。所以在设计中应严格遵守防火规范,使用中要加强管理,以消除可能的火灾危害。
消防安全,人人有责,为了扑灭火灾,最大限度减少火灾造成的损失,减少人员的受伤或牺牲,所以在以后的水泥厂的水泵房的配电设计中应采用双电源进线。
关键词:新能源 经济可行性 船舶 核能 生物柴油 LNG
近年来,国际航运市场低迷,各大班轮公司艰难运作已成普遍现象,在“开源”难的市场下,“节流”就成了各大班轮公司目光集聚点。目前,船舶主要靠船舶柴油机提供动力,柴油机所消耗的石油能源占运营成本较大部分。此外,在环境日益恶化的今天,船舶作为重要污染源之一,每年向全球排放的氮氧化物气体占总体的30%。为确保航运产业的可持续发展,新能源的开发和利用已势在必行。本文除了对新能源技术在船舶上的应用做简单介绍外,还将对比研究几种新能源的经济特性,探究一种最经济的适用于船舶的新能源。
1.国内外研究现状
对于新能源的研究,学者们都有着自己的见解,胡健(2010)认为,新能源的运用不能降低船舶自身稳定性;能源供给必须做到持续、稳定和持久;新能源所能提供的船舶推进功率必须足够大。缪国平(2008)认为对于采用新兴能源的船舶,应认真剖析它的利弊得失和经济性,对于新能源,除了是否环保,还要从产业链的流程综合分析。袁成清等(2010)分析了船用太阳能光伏电池的应用模式和可行性跟船型相关度。王力(2010))对太阳能风帆的发展进行分析,指出太阳能风帆的发展己初见端倪。周盛等(2012)通过对核动力船舶进行经济性分析,得出核动力船舶可以在实现船舶高速化的情况下,核燃料消耗几乎不变。秦琦和杨军(2011)认为液化天然气(LNG))燃料与其他燃料相比最主要的优点是对环境的影响较小,排放量最小,但是需要有特定的船型和港口设施配备。通过对以上参考文献阅读和整理,可以明显的看出研究者对于各类新能源有一定的研究,但是对于各种新能源的综合比较较少,对于其经济性分析几乎没有。本文就是对于各种新能源进行比较并分析其经济性。
2.船舶新能源现状2.1核能
核能是人类最具希望的未来能源。目前,人们开发核能的途径有两条:一是重元素的裂变,如铀的裂变;二是轻元素的聚变,如氘、氚、锂等。重元素的裂变技术,已得到实际性的应用;而轻元素聚变技术,也正在积极研制之中。
核能在效率和环保上优势明显,铀是高能量的核燃料,1千克铀可供利用的能量相当于燃烧2050吨优质煤。核能不像化石燃料那样排放大量的污染物质,因此核能发电不会造成空气污染。
2.2太阳能
太阳能是纯天然、零污染的环保性可再生能源。近来,太阳能民用领域——光伏产业正逐步家用化,如太阳能发电装置、太阳能热水器等,在这方面中国很多企业已经掌握了世界领先技术。
2.3生物燃油
生物燃料是作为替代柴油的能源而出现的,以油料作物、野生油料植物和工程微藻等水生植物油脂以及动物油脂、餐饮垃圾油等为原料油,通过酯交换工艺制成的可代替石化柴油的再生性柴油燃料。生物柴油完全满足作为船舶动力使用,且具有较高品质。在欧洲的实验表明,其动力性能与普通柴油无任何区别。此外,检测结果表明,采用生物柴油的发动机废气排放指标不仅满足目前的欧洲2号标准,甚至满足欧洲3号排放标准。由于生物柴油的优良环保特性,目前在欧洲生产该生物柴油可享受到政府的税收政策优惠,其零售价低于普通柴油。
2.4液化天然气(LNG)
天然气作为清洁能源越来越受到青睐,很多国家都将LNG列为首选燃料。液化天然气正以每年约12%的高速增长,成为全球增长最迅猛的能源行业之一。LNG作为船舶的燃料动力也成为未来航运产业发展的关键因素,各国船公司也已对LNG动力船进行应用和开发。LNG液化天然气目前是全世界增长速度最快的一种优质清洁燃料。它具有易储存、运输效率高、杂质含量少、燃烧清洁高效、气价低、经济效益好等优点。由于LNG组分较纯,燃烧完全,燃烧后生成二氧化碳和水,所以它是很好的清洁燃料,有利于保护环境,减少城市污染。
3.新能源经济性对比
在船舶大型化趋势下,本文以9200TEU集装箱船为目标船型,寿期25年,具体参数见表3.1。以新旧能源提供的能量守恒为原则,保持发动机61.7MW下运行时为条件,对各类新能源进行综合分析。
本文选用9200TEU集装箱船,主机功率61.7MW,航行天数300天/年,日耗油180。假设该集装箱船挂靠东亚港口,进行跨太平洋航线定期服务,每航次在海上航行30天,挂靠港口12天,每年完成8.7个航次,船舶以经济航速22.5kn运行。
船舶动力装置投资费用普通商船主机约占船舶总造价的16%,大型集装箱船主机所占比例更低。普通燃油集装箱船动力推进装置及相关设备价格约为1500万美元。
3.1核能
核动力集装箱船核动力装置投资按每KW投资费用计算,根据相关资料,集装箱船核动力装置投资每KW约为2500美元。因此,功率为61.7MW的集装箱船核动力装置投资费用约为15425万美元。本文的核燃料价格不考虑乏燃料后处理。1kg富集度为16.5%的核燃料单价为8086美元。
核燃料消耗量主要与压水堆的输出功率,铀燃耗深度,热效率以及运行的天数有关,计算公式和详细过程可参见文献《2020年前我国核燃料循环情景初步研究》。并转换成61.7MW时的数值,见表3.2。
此外,核动力船在实现船舶高速化的情况下,核燃料消耗几乎不变。相比之下,普通燃油船舶若航速增加,油耗将大幅上涨。由此可见,随着国际石油价格的飞涨,以及国际对节能减排要求的不断提高,核动力船舶具有巨大优势。3.2太阳能
船舶大型化趋势下,以太阳能电池板作为新型能源是不可行的。
太阳能板可适合于小型船舶如游艇,或者辅助应用于船舶的生活用电。一是光电转化率很低,只有16%左右,目前最高效率的为26%;二是因为效率低,因此需要很大面积;三是光照指数变化很大,导致供给不稳定、不持久;四是供给功率小,无法作为主动力;五是成本高昂,经济性差,面板的制作本身就是高耗能、高污染的过程。
据资料表明,目前光电转换效率低,每平方米太阳能板产生120~150W的电,而9200teu的集装箱船功率为61668kw,故最少需要61668000/150=411120平方米,远远大于该船最大横截面(该船船长337m,型宽45.6m),故不可行。
3.3生物柴油
生物柴油的价格主要的原料取得成本、制造费用、添加剂成本、运输成本等。生物柴油价格=原料取得成本+制造费用+添加剂成本+运输成本+中间商收益。
同时由于船舶柴油机燃用重油,成本很低。所以生物柴油可以直接应用于船舶主机,除了像车用一样需要改动喷油器及增大喷油压力外,还需加装加热降粘设备,这在船上已有现成的设备。所以其设备配置成本几乎可以忽略不计。
这里特别指出我们这里所指的原料是所有生物柴油中成本最便宜的废弃油脂,如果使用产油作物则成本将大大提高。前提是原油价格是100美元/桶。原料取得成本5061元/吨,添加剂成本147元/吨,制造费用795元/吨,运输成本100元/吨,中间商收益1593元/吨。
3.4 LNG
前提条件:船舶主机采用柴油-LNG双燃料发动机,起动和停车工况下采用柴油燃料,正常运行时采用适量柴油引燃天然气-空气混合气体工作的方式。
在发动机运行稳定,正常运行时发动机的天然气替代率达到70%以上,具有显著的经济性(节约燃油成本20%左右,误差3%)和良好的环保性能,有助于促进环境保护建设,节能减排,改善环境质量。
这里我们以一艘3100吨级LNG双燃料动力船:715KW,投资200万人民币为例。根据假设所需能量守恒,故以等比例放大,并且等比放大的情况下会造成投资费用估值偏大。见表3.5。
3.5比较分析
综合比较各新能源,因投资建设费用越大产能的维修费用越大,结合新能源的环保性和经济性,故建议发展核能和LNG液化天然气船舶作为新能源。特别是LNG新能源,这个将是未来一段时间最可行、经济的新能源。
4.总结
虽然这些新能源已经在船舶方面有所应用,但受一些能源自身性质原因及船舶技术的限制,无法在短期内取代常规燃料。
太阳能虽然不能提供远洋船舶的运营所需能量,但可以对船舶的日常生活进行供电,也可以起到节约成本的效果。
由于对核燃料使用后的核废料也还缺乏妥善处理办法。所以,目前核动力装置还没有被民用船舶所采用。
最经济可行的LNG也存在着一些问题。首先,LNG是-162.5℃的低温液化气体,所以LNG除了具有和原油相似的危险性外,还有着其特殊的低温危险性。其次,由于其是低温液体,对其储存条件不仅需要可以控制温度还需要有强大的抗压能力,若处置不当会导致大量的天然气释放到空气中。改建现有船队和LNG储存基础设施缺乏是目前面临的主要问题,大部分港口LNG补给设施不配套,此外,LNG燃料船的续航能力还较弱。
综上,今后我们应加大技术投入,积极扩展多种能源的综合应用,并在政策上给予新能源优惠,促进新能源的开发利用。
参考文献:
[1]胡健.船舶替代能源的发展与展望分析[J]. 上海船舶研究设计院,2005,(4) .
[2]缪国平等.以科学发展观指导船型设计和优化[J].上海造船,2008,(2).
[3]黄朝明.船舶风帆助航的试验研究[M].大连海事大学,2008.
[4]袁成清等.船用太阳能电池可靠性分析[J]. 船海工程,2010,(6) .
[5]王力.太阳能风帆在现代船舶中的应用[J].武汉理工大学能动学院仿真中心,中国科技论文在线(2010) .
[6]秦琦,杨军.LNG燃料船技术新潮流[J].中国船检,2011(10) .
[7]何建海,张建霞,胡以怀.新型能源在船舶中的应用[J].中国水运,2012(10) .
[8]胡以怀等.生物柴油在船用发动机上的应用探讨[J].中国航海,2010,(3) .
【关键词】 厨房火灾火灾危险性集成环保灶预防对策
近年来,随着我国经济的发展,餐饮业呈现出一片繁荣景象。厨房也经历了一场变革,大型餐饮场所甚至许多市民家庭都实现了厨房电气化,在实现方便快捷的同时也极大增加了火灾负荷,使之发生火灾的几率变得更高。特别是餐饮行业,由于其经营水平不一,厨房设施和厨房环境差异很大,通常存在液化石油气管道、柴油、煤炉灶并存的情况,极易引发火灾。因此,研究和探讨厨房的火灾危险性、火灾原因以及预防对策很有必要。
1 厨房的火灾危害性
在火灾发生的事故中,厨房成为公共场所发生火灾的主要地点,因厨房着火引起的火灾造成了大量的财产损失,人员伤亡和一些不可挽回的企业品牌形象。归纳其起火原因,主要有以下几点:
1.1 燃料多
厨房是使用明火进行作业的场所,厨房内频繁使用明火且储存易燃可燃油料较多,发生火灾后,极易引燃易燃可燃油料,造成火灾蔓延迅速,甚至引起爆炸。
1.2 油烟重
厨房长年与煤炭、气火打交道,形成一定厚度的可燃物油层和粉层附着表面,长期积累油污、油垢等易燃物多易引发火灾。2003年3月,江苏海门市秀山路的一家饭店,厨师在炒菜时因灶油门开得较大,致使灶上点燃的火苗直窜炉灶上方的排油烟管道内,引起管道内多年未清洗的油垢而引起火灾。
1.3 电气线路隐患大
厨房的使用空间一般都比较紧凑,各种大型厨房设备种类繁多,用火用电设备集中,相互连接,错乱的各种电线、电缆、插排,极易虚接、打火。
1.4 用油不当会起火
厨房用油大致分为两种,一是燃料用油,二是食用油。燃料用油指柴油、煤油。柴油的闪点较低,在使用过程中,因调火、放置不当等原因很容易引起火灾。食用油多因油温过高起火或操作不当使热油溅出油锅碰到火源引起油锅起火是常有的现象,如扑救不得法就会引发火灾。如2002年5月18日7时30分,泸州老窖大酒店二楼餐厅厨房发生火灾,烧毁部分厨房设备及电缆设备,火灾原因系厨师炸制食油温度过高,食油溅出,引燃灶台及抽油烟机油污而引起火灾。
1.5 扑救难度大
厨房中火灾多为液体火灾,燃烧迅猛,火势蔓延快,常规灭火设施如干粉灭火器、二氧化碳灭火器只能扑灭表面火,不易彻底扑灭;厨房中完善的排烟送风体系,其排烟道也是完全封闭,造成排烟道一旦发生火灾,其隐蔽性强,引燃后可迅速蔓延到整个烟道,消防官兵使用的灭火装备很难深入接触到着火部位,灭火非常困难;且厨房空间狭小,存储主要以管道输送和气罐两种方式,扑救火灾时,明火可能造成管道和储气罐发生爆炸,对现场救援人员的生命安全构成严重威胁。
2 集成环保灶工作原理及防火应对措施
作为刚刚入市没多久的集成环保灶,集成环保灶把油烟机、灶具、消毒柜、储藏柜、橱柜5个不同的产品合而为一,具有环保、节能、无油烟、超静音以及显示直观等特点,节省了空间、费用以及人力操作程序。集成环保灶是运用微空气动力学原理,采用上侧吸或深井侧吸、下排风产生流体负压区的原理,让油烟往下吸走,避免了油烟四处升腾的现象,除油烟率达99.6%以上。
2.1 集成灶的基本工作原理及功能
集成环保灶集吸油烟机、灶具、消毒柜、拉篮于一体,采用深井侧吸包围式灶腔,吸烟孔在灶腔上方的周围,烟机是根据微空气动力学原理,每小时交换风能力1100多立方米,空气向井口流动,产生对油烟上升的阻隔。吸烟孔和锅沿的距离只有2、3公分,油烟刚一形成就被烟机吸走了,属于零距离吸走油烟,油烟不扩散,迅速彻底排出,集成灶的左、右、后三个方面都设置了烟道口,适合不同位置安装。中间是控制面板,多项功能通过面板进行有效操控。灶腔里还设计了溢流孔,中央外圈探头是点火电极(也叫点火针),里侧弯的探头叫气敏探头(也叫离子检测探头),气敏探头的作用是意外熄火会自动切断气源。其他功能这里就不在一一介绍。
2.2 现有厨房灭火装置工作原理
由于厨房火灾形势的严峻和对我国生命财产安全的影响,《建筑设计防火规范》第8.5.8条规定,公共建筑中营业面积大于500m2的餐饮场所,其烹饪操作间的排油烟罩及烹饪部位宜设置自动灭火装置,且应在燃气或燃油管道上设置紧急事故自动切断装置。
现行厨房设备灭火装置以厨房设备细水雾灭火系统为主,通过对厨房的烟罩、排烟管道及灶台等设备进行全天候监控,当厨房设备中食用油以及油污、油垢遇到明火发生燃烧时,产生的巨大热量使排烟罩内温度快速升高,当温度得到感温探测机构的感温片设定动作温度时,感温器会自动断开,将装置内机械控制阀打开,通过机械驱动器自动关闭风机、自动切断燃料供应及厨房设备电源同时装置会自动发出声光报警信号,并向消防控制中心输送报警信号。并通过控制阀撞针中破高压储气瓶膜片释放出高压气体,驱动灭火剂储瓶喷射出细水雾灭火。
2.3 多功能模块化集成防灭火功能集成灶,从硬件上提升防火功能
集成灶先天性的科学设计使得它将成为今后厨房商用及民用的主选,就当前市面流行的集成环保灶都已完全具备了熄火自动切断气源,漏电自动切断电源,自动检测漏气,异味气体超标自动吸排,定时提醒功能,而且因为更加科学的制造结构,使下排油烟效率更佳,即使是附着的垂壁上的油也会由于重力作用导流到位于集成灶底部的集油盒内,方便清洁,有效避免了油烟堆积。更不需要像传统的抽烟烟机特备是大型厨房内的排烟管道都需要专业人员进行清理,即经济又安全。加之使用过程中可起到安全防护作用,使之安全保障系数进一步提高,有效避免厨房火灾的发生。
通过功能模块化植入,在原有集成灶内植入现有厨房灭火设备,如高温感温探头,水喷雾碰头等有效合理利用集成灶在设计上的先天优势,在满足《厨房设备灭火装置》规范硬性条件的同时通过强化其防灭火功能,进一步提升集成灶在厨房防火中的实用性和科学性。
2.4 加强人员培训,全面提升厨房工作人员消防安全意识
虽然在硬件上,集成环保灶最大限度避免油烟堆积,较少火灾发生的概率,但我们仍旧不能忽视对人员的消防安全意识的提高,通过软件和硬件的“双保险”进一步避免厨房火灾的发生。
(1)加大对宾馆、饭店厨房员工的消防安全教育,定期或不定期地对其进行培训,并制定相应的消防安全管理制度。
(2)减少柴油等容易积累油污的燃料。厨房中的气瓶应集中在一起管理,距灯具等明火或高温表面要有足够的间距,以防高温烤爆气瓶,引起可燃气体泄漏,造成火灾。
(3)厨房中的灶具应安装在不燃材料上,与可燃物有足够的间距,以防烤燃可燃物。对厨房内的燃气燃油管道、法兰接头、阀门必须定期检查,防止泄漏。如发现燃气燃油泄漏,首先应关闭阀门,及时通风,并严禁使用任何明火和启动电源开关。
(4)厨房内使用的电器开关、插座等电器设备,以封闭式为佳,防止水从外面渗入,并应安装在远离煤气、液化气灶具的地方,以免开启时产生火花引起外泄的煤气和液化气燃烧。厨房内运行的各种机械设备不得超负荷用电,并应时刻注意在使用过程中防止电器设备和线路受潮。
3 结语
从我国经济和旅游业发展看,我国餐饮业必将有巨大的发展空间,为遏制餐饮业火灾的增长趋势,在一定规模的商业餐厅的厨房应设置厨房专用灭火设施。而安装有灭火设施的多功能厨房集成灶台因其具有经济、科学、安全、环保的等多方面的优点,并在进一步开展有效消防安全意管理下,多层面,多角度的预防了厨房火灾的发生,为其商业化厨房继续服务性提供更加广阔的市场开发空间。
参考文献:
[1]晓家,吴易平.厨房火灾危险性分析与专用灭火装置[J].消防科学与技术,2007(4).
[2]杨陶.对厨房火灾危险性及其灭火装置的思考[J].铜陵学院学报,2011,(6).
[3]方汝清,王瑞.厨房烹饪设备细水雾灭火系统的设计[J].给水排水,2007,(1).
关键词:安全评价;化工安全;评价方法
化工安全评价方法直接影响化工安全的评价质量,因此,相关单位必须重视评价方法的选择,充分结合化工项目的需求,确定科学的评价程序,提高化工案例的评价水准,保证化工安全。基于此,笔者结合自身工作实践,就化工安全及评价方法现状结合国内某石化企业的化工项目进行如下分析与探究。
1 国内某石化企业的化工项目评价案例介绍
1.1 评价方法介绍及选择
在化工安全系统工程中,一般有两种定量的安全评价方法。第一种是概率法,其评价基础为故障的发生概率,具体方法有故障树分析、故障类型分析、故障影响分析等。第二种是指数法,包括了道化学公司法(也曾火灾爆炸指数评价法,最早提出时间是1964年)、蒙德法、单位危险性快速排除法等。其中,蒙德法是道化学公司法的简化,便于使用和推广。
1.2 项目背景
该石化企业的主要生产产品为油、柴油、汽油等化工新材料,其设备技术的年加工能力为300万吨。为满足日益扩大的市场需求,企业决定投入资金进行原有设备的技术更新和改造,实现企业年生产能力达500万吨的目标,且其扩建、新建项目的原料都以她和重质油为主。本文通过对比和论证各种评价方法,旨在提出符合该项目设备升级的可行性评价方案[1]。
2 具体评价案例分析
快速排序法、道化法以及蒙德法都是当前国内广泛应用于毒性、爆炸、火灾等方面的安全评价方法。尽管道化法与蒙德法在基本结论一块相差不大,但在其具体的毒性、火灾危险方面的安全补偿措施和影响范围上,相对而言蒙德法更加全面。而快速排序法一般适用复杂的大型的单元的初评价。鉴于此,在具体项目的具体实践中,相关工作人员应该综合考虑加以采用。以下是普通化工项目安全评价的评价方案分析。
2.1 评价预备阶段
首先,在评价单元安全性前,应妥善准备好所需的相关资料,并熟悉掌握具体的工艺流程以及做好类似案例的查阅工作。其中,关于工艺流程、物资属性等项目文档资料应根据不同的类型进行编排,以便于查阅。提前对类似项目的评价案例进行仔细查阅,能从中获取经验和教训,便于评价工作的开展。此外,还应制定好细节的常用表格模板,比如快速评价表、单位物量表、物质属性表、单位设备表等。
2.2单元划分
对重要生产设备进行单元划分是开展评价工作的重要前提和基础,单元划分的依据为化工的主要大型设备依据主要的工艺流程,一般划分为脱硫塔、常压焦化、焦碳塔、柴油加氢等13个工艺单元,不但能够确保工艺单位完整性,还能够包括全部的工艺过程。
2.3 快速评价
大型设备一般情况都会有近百个单元或更多,确保后期为重大危险单元评价分析更方便,须用道化简化法———快速排序法对单元进行初评。在此项目中,初步确定了13个评价单元的危险排序,进行快速评价。本项目中以柴油加氢为例:把该单元16个装置的数据填入快速评价表中,计算出它们的火灾爆炸指数和毒性指标。根据评价结果得出的单元内部危险装置等级排序而划分成3个等级[2]。
2.4 道化法评价
用道化法评价重大危险单元时,评价基础为设备的潜在危险“物质系数”,并认真计算出特殊工艺、一般工艺、特殊物资等的具体的危险值,然后分析数据,了解危险源,划分具体的危险等级,最后提出合理的控制补偿措施,对损失进行估算。
2.5 故障树分析法
评价重大化工项目时,FTA故障树分析法往往可以帮助相关工作人员察觉一些不易发现的故障。因此,故障树分析法经常用于危险等级较高的设备单元安全评价中。FTA技术起源于1962年,由美国贝尔电报公司发明,具有逻辑性超强、思路清晰、分析形象、直观、明了的特点。故障树分析一般需经以下10到程序,一是熟悉系统,二是调查事故,三是顶上事件的确定,四是目标值的确定,五是调查原因事件,六是画出故障树,七是分析,八是事故发生概率,九是比较,十是最后分析。事实上,故障树分析断能做定量分析,还能做定性分析,其是从微观出现,分析设备单元的故障,再采取有效措施。在本项目中,通过对柴油加氢装置的爆炸事故原因进行故障树分析,可了解到氢气本身属于易爆易燃产品,同时工艺需要高压高温支持,导致容易发生安全事故。因此,在生产时,应加强泄露监控、超温、过压等的监督和控制[3]。
3 结语
综上所述,加强对化工安全及评价方法现状的探究具有重要的现实意义。通过上文分析的项目安全评价案例,相关工作人员必须重视评价工作,并积极采取可靠的可行的评价方法和程序,真正做好化工项目的安全评价工作,保证系统的稳定运行。
参考文献
[1]何华刚,裴先明.化工安全评价探讨[J].安全与环境工程,2003,01:56-59.
库房消防应急预案演练一、演练目的:
为了提高公司员工的火灾防范意识,普及火灾常识,掌握火灾逃生自救知识和技能,有效预防各类火灾事故,公司本着以直观、规范的火灾演练观摩,使职工掌握简单的火灾预防和逃生自救常识。以此加强消防安全四个能力(检查消除火灾隐患能力、组织扑救初起火灾能力、组织人员疏散逃生能力和消防宣传教育培训能力)的建设。
二、危险性分析
冬季风高物燥,是火灾隐患的高发期。进入冬季以来,生活区用电、用火日趋增加,有发火灾的各种可能因素逐渐增加。
三、参观人员
全体员工。
四、应急演练组织体系和职责划分
(1)消防演练指挥中心
总指挥:
职 责:负责根据事故的性质、程度决定是否启动应急救援程序和启动级别。负责应急演练期间总体工作的安排。
分项指挥:
职 责:与总指挥一起负责应急演练期间总体工作的安排或受总指挥委托行使总指挥职责。
技术负责人:
职 责:具体负责应急现场结构物评估以及应急措施技术性决策和协助灭火指挥工作。
信息联络负责人:
职 责:应急预案期间保证公司内、外通讯的正常。
协调工作负责人:
职 责:应急预案期间对各项应急工作所需人员、物资进行协调处理。
安全负责人:
职责:对应急预案演练期间各项灭火方案的安全性进行分析、评估。保证各项应急工作的安全、有序进行。
(2)专业应急小组负责人及其职责
a)应急救援小组:A、组长:xx B、组长:xx
设两个应急救援小组:A组主要实施灭火行动 B组主要组织人员疏散撤离。
b)人员分配:
A组:xx
B组:xx
拍照:xx
五、需要准备的物资
1、灭火器6个、铁质垃圾桶一个
2、木材10kg、柴油5kg
3、口罩10个、手套10双
4、横幅标语:xx公司消防应急演练会
六、消防应急演练时间
201X年1月30日15:30
七、消防演练地点:
公司内生活区虚设一个着火点
八、应急演练实施步骤
1)201X年1月30日8:30~9:30召开一次现场消防演练专项会议,进行应急演练工作的指示和传达。
2)1月30日上午10点消防物资准备组检查仓库消防器材和物资,并上报消防演练指挥中心。
3)消防知识现场讲解灭火器使用方法
演练步骤:
1、15点整有人发现公司内一处起火,立即查看并报告安质部,安质部立即报告消防指挥中心总指挥请示,总指挥下达启动应急救援指令,让通讯组长通知所有参加义务消防组员在火警附近集合进行应急处理。
2、预警信号后领导小组成员、各专业组人员、义务消防组在五分钟内赶到赴现场组织抢险救援工作,并向总指挥报告人员到位情况,由应急领导总指挥统一指挥。
3、总指挥视现场火势情况确定应急等级,当时火势较小,确定带领义务消防组自行扑灭火灾,组织人员扑灭。
4、突来大风,火势变大,总指挥立即安排义务消防B组组织人员撤离,自行扑灭火灾较困难,立即安排通讯组长陈祖斌拨打119报警电话(告诉消防部门起火的详细地址、火势情况)并尽最大的努力实施火灾自救。
加油站进行储油罐清洗、维修和安装阻隔防爆材料等施工,都属油罐作业范畴。油罐作业是一项经常性的工作,且风险较高。不正确的作业程序或人员操作都有可能会引起油罐事故。作业时稍有不慎都易发生火灾、爆炸、中毒、环境污染等事故,甚至造成人员伤亡。因此很有必要对油罐作业进行风险分析,风险分析是现代安全管理的重要理念和方法。
一、油罐作业的风险分析
油罐作业中多个作业环节都存在风险,管理人员的不安全行为、设备的不安全状态都是引起油罐作业安全事故的重要因素。事故会导致人身伤害、财产损失和环境污染等严重后果。下面就对罐内作业存在的风险情况逐一分析。
1.缺氧
油罐通风口狭小, 通风不良,作业人员在罐内经常会感到缺氧。导致缺氧的原因很多:(1)被密度大的气体挤占。(2)发生燃烧反应和氧化反应等。此外罐内容易油气聚集,造成罐内通风不良,作业人员容易窒息。
2.油气中毒
油气的成分比较复杂,主要组成是烃类物质,由于油罐中长期存放汽油和柴油等成品油,导致油罐中会产生有毒气体。有毒气体的挥发性很强,容易扩散。当有毒气体在空气中的浓度达到一定值时,如果油罐的通风不彻底,人在里面作业就会发生中毒的事故,严重的甚至会危及作业人员的生命安全。
3.火灾爆炸的隐患
罐内作业场所存在大量的油蒸气、可燃气体和蒸气等,这些气体本身具有易燃易爆的特性。此外,油品中还有一些能在空气中自燃的物质。如果进入罐内进行作业的人员没有使用防爆工具,在作业过程中很容易产生火花而引起火灾和爆炸事故;另外,如果在鼓风的过程中设备不防爆,则油气很容易随风扩散,这样就会使油罐的四周充满可燃性气体,遇火极易发生爆炸。
4.作业伤害
加油站油罐的空间通常比较小,工人在里面进行作业时由于操作不当、监管不严等各种原因很容易造成作业伤害。如在拆卸人孔井内的附件时,如果在人孔井的周边没有垫上软胶垫,则在拆卸过程中工具和人孔附件很容易碰撞而产生火花,这样很容易引起火灾,造成操作人员的烧伤事故;当罐体及罐内比较湿滑时,很容易造成摔伤、碰伤事故。
5.设备漏电
设备漏电主要发生在抽油的过程中,造成设备漏电的主要原因是由于设备不防爆或在抽油过程中产生的静电未及时导出,当静电荷的量积聚到一定程度后就会产生电火花。由于加油站中的易燃物很多,电火花遇到可燃物就会发生爆炸。
二、安全防范措施
1.认真履行加油加气站设计与施工规范
新的《汽车加油加气站设计与施工规范》要求油罐使用双层管道、双层油罐。现在全国的加油站都没有大面积使用双层管道、双层油罐。国家已经要求各加油站承包商强制性执行新标准,未来3年内,各个油站的《危化证》均会到期,所有的都要整改。因此,认真履行新的加油加气站设计与施工规范,既是各加油加气站面临的迫切任务,也是保证安全的重要措施。
2.防火防爆
由于在清罐及动火检修过程中存在多种可能引起火灾爆炸的危险因素。因此应严格执行有关的安全操作规程,履行动火监护人制度,并做好应急救援准备。
2.1加油站内应有明显的警示语和警示标牌。
安全标志牌的主要内容包括:(1)严禁在站内吸烟;(2)严禁在站内进行检修车辆敲击铁器等易产生火花的作业;(3)严禁机动车辆在站内不熄火加油;(4)严禁在站内穿脱、拍打能产生静电的服装;(5)严禁在站内使用手机、对讲机等非防爆电器;(6)严禁向塑料桶内加注易燃油品;(7)严禁在站内用汽油、易挥发溶剂擦洗设备、衣物、工具及地面等;(8)严禁行人、自行车在站内穿行;(9)高强电闪、雷击频繁时,应停止加油、卸油作业。
2.2 制定严格的用火作业安全措施
在加油站的设备、容器及管道上用火,应首先切断物料来源并加好盲板;经彻底吹扫、清洗、置换后,打开人孔,通风换气;打开人孔时,应自上而下依次打开,经分析合格方可用火。若间隔时间超过1小时继续用火,应再次进行用火分析或在管线、容器中充满水后,方可用火。在正常运行的加油站经营区域内,凡可用可不用的用火一律不用火,凡能拆下来的设备、管线均应拆下来移到安全地方用火,严格控制一级用火。各级用火审批人应亲临现场检查,督促用火单位落实防火措施后,方可审签许可证。
3.做好加油站的消防管理
加油站是非常容易发生火灾的场所,因此做好加油站的消防工作就显得尤为重要。加油站应制定消防应急预案,建立消防组织机构和指挥系统。消防部门对油罐数量、容积,加油机位置、数量,输油管线走向图,其他油品的存放地点及数量等都有非常详细的了解和记录。加油站各种消防器材应按照GB50156《汽车加油加气站设计与施工规范》有关规定配置,并摆放合理,取用方便。灭火人员的配备、分工,警卫力量的布置应能满足发生火灾时进行灭火的需要,使消防人员能够按照制定的操作程序进行灭火及人员疏散。
4.做好防静电工作
在加油站内产生静电很容易引发火灾及爆炸事故,因此必须防止加油站内静电现象的产生。对钢质油罐及其金属附件要做可靠的电气连接并接地,接地点不少于2处。接地线与接地体的连接处应用焊接,接地线与被接地设备的连接应设断接卡,并用双螺栓连接,埋地部分均用焊接。防静电接地装置每年至少在雷雨季节前检测1次并做好记录,接地电阻值要求如下:油罐、站房、罩棚不应大于10Ω,输油管线不应大于30Ω,卸油防静电接地不应大于100Ω。应定期检查加油机、加油胶管及卸油场地的静电连接线,保持完好有效。
5.做好安全检查工作
首先,加油站要认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,坚持自检自查为主,与上级主管监督检查相结合的原则,分级落实安全工作。其次,加油站每周应组织1次安全检查。第三,当班安全员应对作业现场进行监督,发现违章行为和不安全因素,有权制止并向上级反映情况。第四,加油站经营单位每月和遇重大节日应对加油站进行安全检查。第五,安全检查的主要内容包括:安全责任制落实情况、作业现场安全管理、设备有无渗漏、电器接线螺栓是否牢固、防火防爆措施是否可靠、灭火作战预案演练以及隐患整改情况等。第六,安全检查中发现的问题和隐患,加油站能解决的,应限期抓紧整改;加油站无力解决的,应书面向上级报告,同时采取有效的防范措施。
6.避免污染环境
现在国家越来越重视环境保护,所有加油站都要安装一次油气回收及二次油气回收系统,现正处于罐区作业改造高峰期。从罐内清出的锈蚀杂渣,应及时运出罐区,按规定处理掉。现场洗罐含油污水不能随意排入下水道,应排入密闭含油污水管网,再经污水处理设备处理,符合排放标准后方可排放。
三、结束语
综上所述,本文主要对油罐作业存在的风险进行了详细的分析。油罐内作业安全受很多因素影响,其中缺氧、有毒气体、易可燃气体和作业伤害很容易造成油罐事故。针对上述的危险因素提出了相应的安全防范措施。细致的危害分析和有效的安全防范措施对于预防油罐发生各类事故具有重要作用。
参考文献
关键词:地下公共建筑;电气;消防设计;火灾;特点;现状
一、地下公共建筑
(一)地下公共建筑的概述
随着城市化水平的不断提高,城市空间拥挤、交通阻塞、环境恶化、资源匾乏等问题愈演愈烈。而在考虑到美观、采光等因素以后,在很多已经密集开发的地区很难有向高空发展的机会,而只能向地下发展,这已成为增强城市功能,改善城市环境的必要手段。建设地铁已成为许多国家缓解城市交通矛盾的重要手段;城市中心区的立体化开发已成为解决城市中心区空间拥挤、地面环境恶化的重要方法;建设地下管线综合管廊成为增强城市功能、提高城市抗灾能力的重要途径。城市地下空间作为城市空间资源的重要组织部分,己越来越受到人们的关注。在开发城市地下空间的过程中,以地下交通、商业、文化、娱乐休闲为主要功能的城市地下公共建筑在改善城市整体功能结构和优化城市风貌中的作用也日渐显现出来。
(二)地下公共建筑的现状
1、使用功能复杂
目前, 许多地下公共建筑集中了商场、超市、餐厅、办公、娱乐、交通于一体, 形成人流、车流纵横交错, 如西安骡马市地下商业街。
2、建筑规模大
近年来, 在我国不少城市都建有数万至几十万平方米的地下公共建筑, 如北京中关村广场, 地下建筑面积50万平方米。
3、人员密度大
主要集中在歌舞娱乐放映场所, 特别是近年来,出现的 慢摇吧! 在高峰期, 人员拥挤, 人员密度远远超过有关规定。
二、地下公共建筑火灾
(一)地下公共建筑火灾特点
地下建筑,是指建造在岩石和土层中的比附近地面标高低2 m以上的用于商业目的的建筑。就其建筑形式而言, 可分为附建式和单建式两大类。附建的地下建筑都是附建在高层或多层建筑的地下, 其层数有1 层、2 层、3 层甚至更多层。
1 、照明不足, 发烟量大, 人员疏散困难
地下建筑完全靠人工照明,地下人工照明比地上建筑的自然采光差, 加之火灾时, 普通照明电源切断, 仅依靠应急照明, 人的视觉完全靠应急照明和疏散标志指示灯保证。由于火灾时发烟量与可燃物物理化学特性、燃烧状态和供气程度有关, 而地下建筑一般供气不足, 因此阴燃时间较长, 故发烟量较大。如果没有应急照明,建筑内将是一片漆黑, 人员根本无法逃离火灾现场。再加上烟雾,人员疏散更为困难。
2 、火灾燃烧状态受出入口的供气状态影响大
当火灾时就进只有一个出口, 在火灾初期, 与地面唯一的连通口就成为外部空气的进入口和内部烟气的排烟口, 随着火灾的扩大,烟与空气的中性面逐渐降低, 最后成为烟筒。当附近有两个或两个以上的出口时, 自然排烟与空气的进入口是分开的, 火灾时一个出口可能是进气口,另一个可能是排烟口, 依风向而定。
3 、火场温度高
地下商业建筑发生火灾时热烟气很难排出, 散热缓慢, 内部可燃物多, 空间温度上升快。多次研究比较表明, 地下商业建筑火灾会较早地出现“ 爆燃” 现象。火灾房间空气的体积急剧膨胀,CO、CO2等气体浓度迅速增加,温度也会急剧升高。
4 、较易出现“ 轰燃” 现象, 且出现时间较早, 泄爆能力差
因为地下商业建筑的排热性差, 热量积累较快, 地下商业建筑火灾比地面建筑火灾更易发生“ 轰燃” , 且出现的时间更早。由于地下商业建筑基本上是个封闭体,易燃易爆物品发生爆炸时, 泄爆能力很差。
5 、可燃物量大、火灾危险性高
由于地下商业建筑可燃物多、量大, 因此很容易发生火灾, 并且一旦火灾发生, 燃烧猛烈且燃烧持续时间长。
6 、扑救困难
地下商业建筑的火灾比地面建筑的火灾扑救要困难得多, 由于地下商业建筑构造复杂, 烟多温高, 视线差, 导致火情侦察、指挥员决策、火场通讯指挥都很困难。
(二)火灾及其危害
火灾对人类和社会造成的破坏非常巨大。其造成的损失大大超过其直接财产损失。直接和间接财产损失、人员伤亡损失、消防扑救费用、保险管理费用以及投入的火灾防护统称火灾代价。根据世界火灾统计中心以及欧洲共同体研究的结果,大多数发达国家每年火灾损失占国民经济总产值2%左右,而整个火灾代价约占1%。根据联合国世界火灾统计中心提供的资料,近年来,在全球范围内,每年发生的火灾就有600一700万起,有65000一75000人死于火灾。由此可见,火灾防治是人类社会的一项长期的艰巨任务。最近一、二十年来,我国正处于火灾形势比较严峻的时期,火灾的次数和损失均居高不下,尤其是发生了多起特大和重大火灾,有的还造成了严重的群死群伤事件。例如新疆克拉玛依友谊馆火灾、河南东都商厦火灾中的死亡人数均超过300人,衡阳特大火灾死亡消防队员20人,其影响震惊中外。
三、地下建筑消防电气设计
随着国家经济的发展, 人们的生活环境也发生着重大的变化, 建筑也向着功能化、智能化的方向发展着。在地下建筑中, 固定消防设施的安装也提升了建筑本身的安全系数。完善的消防电气系统是保障建筑物内各种消防用电设备及时可靠运行, 有效地进行人员疏散、物资保护和控制火势的蔓延。
(一)确定消防用电负荷
建筑的消防用电负荷分为一级、二级、三级,地下建筑的消防用电负荷分为一级、二级。在对建筑进行消防电气设计时, 应根据《建筑设计防火规范》、《火灾自动报警系统设计规范》等相关消防技术规范来确定,地下公共建筑的消防用电负荷确定后方可进行后面的电气设计。
(二)、充分保证消防供电、配电系统的自主性
消防供电及其他防灾系统用电, 当建筑物为高压受电时, 宜从变压器低压母线处分回路自成供电体系, 即独立形成消防供电系统。消防系统电源的供电负荷等级, 在建筑工程供电系统中应处于最高供电等级, 自成供电体系是为了保证消防供电的可靠性。在实际应用中, 常会出现一些手动与自动的问题, 例如在一级负荷的供电系统中, 双重电源供电的高压单元回路在任一回路故障时,其高压侧母联开关不能联锁投入工作; 一路高压供电而另一路为自备发电机供电的一级负荷系统, 高压故障而发电机不能自动投入到低压侧母线上供电。这些情况的出现, 为消防供电系统的安全造成了隐患, 因此对于应自动联动的一定要保证其工作状态的可靠性。消防配电线路与一般配电线路应严格分开, 但在有的设计中, 往往是注意从配电室引至消防控制室配电箱这一段的供电可靠性, 而忽视了各层消防用电设备供电的可靠性, 如电动防火门、防排烟风机等, 并没有形成消防专用供配电系统。
(三)消防用电设备的配电线路应有足够的安全性
消防用电设备的配电线路应满足火灾时连续供电的需要, 其敷设应符合下列规定: 暗敷时, 应穿管并应敷设在不燃烧体结构内且保护层厚度不应小于 30mm, 明敷时,应穿有防火保护的金属管或有防火保护的封闭式金属线槽;当采用阻燃或耐火电缆时, 敷设在电缆井、电缆沟内可不采取防火保护措施;当采用矿物绝缘类不燃性电缆时, 可直接敷设; 宜与其它配电线路分开敷设; 当敷设在同一井沟内时, 宜分别而置在井沟的两侧。”消防电气线路在施工中属于隐蔽工程, 因此在设计时, 线路的安全性是应该从重考虑的, 只有这样方能使消防用电设施在火灾时能够正常进行工作。在消防验收时, 建计单位应将消防电气的隐蔽工程材料进行送审, 这是验收工作的一个重要环节。
地下建筑防火要求很高,发生火灾时,应自动启动相应区域的应急照明,强行关闭一般照明回路。应急照明可选择仅用消防中心的计算机控制而禁止用监控计算机或现场控制,也可选择都有控制权。另外,控制系统要具有良好的可扩展性、开放性和电磁兼容性。
(四)火灾自动报警系统
1、火灾探测器的设置
地下汽车库的火灾探测器选择感温探测器,其他场所选择智能型光电感烟探测器。封闭的楼梯间单独划分一个探测区域,并每隔 3 层设置一个智能型光电感烟探测器。消防电梯与防烟楼梯间合用的前室分别单独划分探测区域。由于前室与电梯竖井、疏散楼梯间及走道相通,是人员疏散和消防扑救的必经之地,且火灾时烟气容易聚集,故在电梯前室设置智能型光电感烟探测器。备用柴油发电机房采用气体灭火装置配套的感烟、感温探测器及气体灭火控制盘。气体灭火控制系统的报警、放气、故障等信号要反馈给大厦的火灾自动报警系统。
2、手动火灾报警按钮与消火栓按钮的设置
手动报警按钮选用智能型报警按钮 ( 带地址编码 ),含电话插孔。手动报警按钮主要设置在电梯前室、楼梯前室及公共走廊等公共出口部位。设置的手动报警按钮要保证“从一个防火分区内的任何位置到最邻近的一个手动火灾报警按钮的距离不应大于 30m”的规范要求。消火栓按钮既能向消防控制中心报警,同时能直接启动消防水泵。消防水泵启动后点亮消火栓启动指示灯。每个消火栓箱处设置一个消火栓启泵按钮。
3、火灾应急广播扬声器的设置
在合用的电梯前室和公共走廊、大会议室、地下汽车库、大厅等部位设置火灾应急广播扬声器,并遵守规范“从一个防火分区内的任何部位到最近的一个扬声器的距离不大于 25m”及“走道内最后一个扬声器至走道末端的距离不应大于 12.5m”的规定,设置火灾应急广播扬声器,以利于火灾应急播放疏散指令。
4、消防专用电话的设置
消防控制中心设置消防专用电话总机。在消防水泵房、备用柴油发电机房、计算机房、高低压配电房、主要通风与空调机房、排烟风机房、消防电梯机房等部位设置消防专用电话分机。
(五)消防联动控制系统
1、消防水泵的控制
其控制方式有三种:一是通过火灾现场的消火栓按钮直接启动消防泵;二是在消防控制中心通过手动按钮直接启停消防泵;三是消防联动控制器通过总线编码输出模块控制消防泵的启停。消防泵的启动信号的反馈通过一个输入模块进行监测。消防泵的主、备用状况可通过输入模块监控。消防稳压泵的运行、停止、故障状况的监测通过输入模块来进行。
2、自动喷水灭火系统的控制
当火灾发生时,玻璃球喷头熔破,水流通过破裂的喷头向外洒水,随着水的流动及管网压力的降低使水流指示器、湿式报警阀、压力开关相继动作,延时 20s 后,通过输入模块将报警信号传至火灾报警控制器,进行逻辑判断,确认火警后发出声光报警信号,启动喷淋水泵等消防设备。喷淋泵的联动控制,除无现场报警按钮控制外,其他基本上与消防水泵的控制相同。
3、防排烟控制
当火灾报警控制器确认建筑物内某层发生火灾后,由消防控制中心的联动控制系统中装于现场的智能输入输出模块输出电信号,电信号通过继电器接通火灾层及相邻上、下两层的排烟阀、送风阀,并启动相应的排烟风机和正压送风机,停止相应防火分区内的空调风机并切断非消防电源,关闭相应区域内的空调通风防火阀,同时将停止信号反馈至消防控制中心。在消防控制中心内可设置手动启动停止按扭,以便对机械防烟、排烟风机进行应急控制。
4、应急照明控制
应急照明由双电源末端自动切换箱供电,两路市电互为备用,当发生火灾时,火灾应急照明及疏散指示照明应自动点亮。如果两路市电电源完全中断,应急照明及疏散指示照明依靠自带的蓄电池组供电,连续供电照明时间不小于30min。
5、气体灭火系统控制
当气体灭火控制盘监测到任一探测器报警时,启动声光报警器。当感温、感烟探测器同时报警,通过体灭火控制盘延时 30s 后,启动放气阀喷放灭火剂灭火。当控制盘接到喷洒信号后,启动放气门灯,提示柴油发电机房正在自动灭火,切勿入内。同时,通过控制装置的接口,将有关信息传送至消防控制中心。
四、结束语
本文从地下公共的特点着手,具体的分析了地下公共建筑物火灾的特点及现状,结合现实问题,提出了科学的地下建筑物火灾消防设计应注意的几个大的方面,同时仔细的阐述了地下公共建筑防火应对措施。
同时在论文的写作过程中也遇到了无数的困难和障碍,都在同事和老师的帮助下解决了。在图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最衷心的感谢!感谢这篇论文所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作。感谢我的老师和朋友,在我写论文的过程中给予我很多有关素材,还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和同仁批评和指正!
五、参考文献
[1] 《中国防火业务全书》
[2] 国家标准《建筑设计防火规范》GB J16- 87( 2001版)
[3] 国家标准《人民防空工程设计防火规范》GB50098- 98( 2001版)
[4] 公安部消防局. 中国火灾统计年鉴. 中国人民公安大学出版社,2000版
[5] 李耀明,郝震.谈地下建筑火灾的特点及预防措施[J]. 武警学院学报,2003 ,12 , 第19 卷第6 期.
摘 要:与原油储罐清洗相比,成品油储罐清洗尚处于起步阶段,传统人工清洗必将被机械清洗所取代。然而,在机械清洗过程中,仍然存在着燃烧爆炸、人身伤害、财产损失等潜在风险。因此,有必要借助于信息化手段对成品油储罐机械清洗存在的风险进行系统、科学的管理。本文在分析西北石油管道公司成品油储罐清洗管理现状的基础之上,总结其存在的特殊性,对关键风险因素进行提炼,并设计风险管理系统。
关键词:成品油;机械清洗;风险管理系统;分析设计
1 引言
储油罐清洗的主要目的是清洗储油罐底部及四周的渣油,以便检查油罐内部可能存在的腐蚀、穿孔等异常点,及时处置,减少事故的发生。相对原油储罐清洗,成品油罐清洗还处于起步阶段,无论是设备机具还是工艺流程均不成熟,传统的人工清洗方式必将被机械清洗所取代。然而,在机械清洗过程中,仍然存在着燃烧爆炸、人身伤害、财产损失等潜在风险,严重威胁生命和财产安全。因此,有必要借助于信息化手段对成品油储罐机械清洗过程中存在的潜在风险进行系统、科学的管理,以提高风险管理水平、增强风险管理能力。
关于“储罐清洗”和“风险管理”国内外学者已进行了深入研究,并取得一定的学术成果,为本文奠定了良好的基础。张爱国[1]从罐区环境、设备运行以及人身财产等角度分析了保持储罐清洁的重要性;康健[2]等从风险因素分类、风险因素识别方法等方面采用列举法建立风险清单;徐杨光[3]从定量和定性的角度对风险评价进行研究,并指出风险评价是管理者制定风险控制对策的根本前提和基础;谢小鹏[4]从系统存在的危险类别、出现条件、事故后果等角度提出预先危险性分析,并指出其主要功能是大体识别与系统有关的主要风险,鉴别产生风险的原因,预测事故影响等;Tomislav Dobrovi?等[5]基于风险控制的“3E”原则对安全原则进行了着重分析,并指出安全管理原则的重要性;门智峰等[6]通过对油罐清洗工艺BLABO系统的分析,指出其具有模块化、自动化、密闭化、专业化、便捷化等优势。
2 成品油储罐机械清洗风险管理现状
2.1 成品油储罐机械清洗关键风险因素分析
(1)燃烧爆炸的风险。此风险存在于很多作业环节之中,比如:在储罐内残油移送的施工作业中,由于罐内原油液位不断降低,支撑浮盘的立柱回落至储罐底部,浮盘与液面之间会出现气相空间,并不断扩大,储罐内部的压力变小,使得空气从储罐与外界连通的缝隙进入罐内,从而出现油气混合状态,形成爆炸性混合气体,容易引发燃烧火灾。燃烧爆炸的风险基本上贯穿于整个清洗施工作业之中,必须要做好此类风险的识别。
(2)人身伤害的风险。储罐库区或站场情况复杂,油气聚集且浓度较高,清罐作业过程大大增加了人身伤害的风险。比如:在残油回收过程中,为了尽可能的实现罐底油最大程度回收,往往要从人孔人工放入或安置抽油装置,操作人员就要在油气浓度极高的人孔周边进行作业,不可避免的近距离或直接面对油、气,由于易挥发、易扩散,会通过呼吸吸入或皮肤接触油气[7]。人身伤害的风险是风险控制中最重要的环节,维护人身不受伤害是安全生产最大的宗旨。
(3)环境污染的风险。储罐清洗完毕之后,储罐清洗所产生的罐底油,是含有烃、烷、醚、硫、添加剂等复杂化学成分的混合物质,其具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,具有对人体、设施、环境产生危害特性,在装卸、堆放、运输、处置等环节会出现落地、撒落、泄漏、污染等风险。此类风险产生的后非常严重,后果严重的,要依据以上解释依环境污染罪处理。
(4)设备工艺的风险。因为我国引入储罐机械清洗时间比较短,对于储罐机械清洗设备和工艺了解较少,加之国内储罐在管理上比较滞后,如储罐检测不按时进行,很多储罐都属于“亚健康”或“重病”状态;储罐不修不清洗,只有等储罐出现明显问题时才清洗等等,造成储罐内部存在大量沉积,使得储罐内部情况非常复杂。
2.2 成品油储罐机械清洗风险管理特殊性分析
成品油储油罐的机械清洗,需要专门研制相适应的设备及相关工艺,主要表现在以下方面[8]:
(1)存储介质的差异。原油储罐存储的介质为原油,相对于成品油,原油流动性较差,不易闪爆,可以利用离心泵直接进行输送。而成品油储罐主要存储介质为汽油、喷气燃油、柴油、煤油、油等,有毒有害气体挥发性强、扩散快,产生风险的可能性大大增加。
(2)清洗储罐的类型特殊,成品油储罐多为拱顶式储罐或内浮顶储罐。拱顶储罐及内浮顶储罐在管顶安装清洗机不是最佳方案,清洗机宜安装在罐壁人孔或排污口处,成品油储罐密封性优于原油储罐,在惰性气体保护方面具有优越性。
(3)清洗工艺的不同。由于成品油的易挥发性及闪点底、流动性好的特点,在对成品油储罐进行机械清洗的工程中,清洗的工艺与原油储罐的工艺也有所不同,主要表现有:为保证罐底回收成品油纯净度,不影响回收后的销售,成品油储罐在罐底油回收过程中不进行油中搅拌。由于成品油的清洁程度优于原油,且其易挥发性,储罐内沉积的罐底油泥主要为泥质,而非原油储罐的原油重组分沉积。因此,在清洗过程中,不采用高温溶解的技术,无需进行加热。
(4)清罐设备的差异。成品油机械清罐设备也由抽吸装置、加压装置、过滤装置、清洗机等组成,但由于成品油储罐多数为拱顶储罐或内浮顶储罐,在清洗机的安装过程中,储罐的形式决定清洗机不能以竖向方向进行安装,必须从被清洗储罐的罐壁人孔处进行安装,因此,清洗机在喷射的角度,旋转方向等运转参数上进行改进。成品油储罐在清洗过程中无需进行加热,设备组成中没有加热及换热设备。
3 成品油储罐机械清洗风险控制对策
3.1 风险控制技术对策
石油成品油储罐风险控制的主要防控技术对策有控制能量,危险最小化设计,故障――安全设计,隔离,闭锁、锁定和联锁,警告,个体防护、能量缓冲装置等。在技术对策的选择上首先应考虑的是如何消除风险,在不能够消除的情况下考虑如何降低风险,不能降低的情况下考虑采取个体防护和环境保护。消除风险是最先应采取的手段,个体防护和环境保护是最后应采取的手段。
3.2 风险控制应急对策
应急对策是针对石油成品油储罐风险制定的,它由抢险对策和技术准备对策组成。抢险对策包括:对可预见的未来发生的事故模式所采取的具体抢险措施和预先配备的抢险器材、工具等;技术准备对策是石油成品油储罐风险所涉及到的全面的安全技术知识。抢险对策侧重于可以预先判断的事故模式,而技术准备对策能够根据抢险对策的变化,快速应对突发的事故情况,两种对策缺一不可。石油成品油储罐风险是一个动态的风险集体,它随着工作环境的改变而发生变化;应急对策会随着时间的推移和技术的进步而变得相对落后和效能低下。因此,应急对策应是动态的方案,要持续地进行改进,始终保持最佳的响应状态。
参考文献:
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关键词:建筑电气设计 有效策略
中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:
建筑节能涉及多专业技术及其融合,如建筑设计、建筑维护结构、暖通空调系统、热水和照明等多方面问题。电气设计是建筑节能内容之一,目前,有关建筑节能的标准,包括强制性条文规定已经相继公布,但仍没有引起专业人员的足够重视,节能设计的理念淡薄,有效措施掌握不够,如建筑设计的节能专篇中根本没有电气专业论述,设计中节能措施应用较少。本文正是以电气设计的视角,论述了节能设计的技术措施。
一、建筑电气设计的原则要求
1)经济性。建筑电气设计的经济性就是电气设备的初期投资与运行费用达到经济合理。2)可靠性。根据用电负荷的等级,保证在各种运行方式下提高供电的连续性,力求可靠供电。3)灵活性。主结线力求简单、明显、没有多余的电气设备;投入或切除某些设备或线路的操作方便。这样就可以避免误操作,又能提高运行的可靠性,处理事故也能简单迅速。灵活性还表现在具有适应发展的可能性。4)安全性。保证在进行一切操作切换时工作人员和设备的安全,以及能在安全条件下进行维护检修工作。
二、完善建筑电气设计的有效策略
(一)进行多方观察了解做好设计工作
及时总结设计各个阶段中遇到的困难和问题,多到工地去实际观察在开始一段时间从事设计的过程中,对从前接触的各类工程进行总结是至关重要的。总结包括好多方面,对从前遇到过的问题进行总结,对工程的模糊认识进行总结,对其他人的设计图纸,图集进行总结等。总结图集并不能仅仅去分辨它们,一味的看,往往只能看到一些表面的现象,难以涉及到设计的本质,收获不多。若能先思考一下,若这个工程让我来做,我能够去怎么做,做到哪种层次,自我的把设计的大概做出来,然后和图集进行对比,这样能够找到差距,思路才会更清晰,变成自我的东西。做设计就是在做一个实实在在的工程,脱离工程现场而一味的设计是容易陷入误区的。
(二)供电电源及电压的选择
为了保证供电可靠性,现代高层建筑至少应有两个独立电源,具体数量应视负荷大小及当地电网条件而定。原则上是两路同时供电,互为备用。另外,还须装设应急备用柴油发电两路独立电源运行方式机组,要求在15s钟内自动恢复供电,保证事故照明、电脑设备、消防设备、电梯等设备的事故用电,国内高层建筑的供电电压,都采用10kV标准电压等级。
(三)高低配电系统的设计
(1)高压配电系统
现代高层建筑均是采用两路独立的10kV电源同时供电。一般高压采用单母线分段,自动切换,互为备用。母线分段数目,与电源进线回路数相适应。只有当供电电源为一主一备时,才考虑采用单母线不分段的结线。电源进线几乎全部采用电缆进线。
(2)高压系统及低压干线的配电方式
高压系统及低压干线的配电方式基本上都采用放射式系统。楼层配电则为混合式系统。配电设备中的主要部分是干线。现代高层建筑的竖井多采用插接式母线槽。水平干线因走线困难,多采用全塑电缆与竖井母干线联接。每层楼竖井设层间配电小间。层间配电箱经插接自动空气开关从竖井母干线取得电源。当层数较多负荷数较大时,一般按层数分区供电,或将变压器分散设在地下层、中间层或最顶层。
(四)变电所位置的确定
现代高层建筑的用电量相当大,在确定变电所位置时,应尽可能使高压深入负荷中心。这对节约电能,提高供电质量都有重要意义。国外高层建筑的变电所都设在主楼内。建筑高度在30层左右的,大都集中在底层;60层左右的,则分散在地下层、中间层和顶层。也有仅在中间层或仅在地下层、顶层设变电所的。变电所的数量及其位置的分布,应通过技术经济比较决定。
(五)关于均压和等电位体的连接
为了保证高层建筑物内部不产生反击和危险的接触电压和跨步电压,应当使建筑物的地面、墙板和金属管、线路都处于同一个电位。因此,本大楼在各层的适当位置预埋与房屋结构内防雷导体相连的总等电位MEB连接板,以便于和接地主干线相连接。这有利于微电子设备防止雷电波的电磁脉冲干扰。防雷施工中,在建筑物伸缩缝、沉降缝和抗震缝等处做了防雷跨越导线,使整个高层建筑的金属部分形成一个等电位笼。
(六)电梯的设计
电梯机房一般设置在井道上面。普通电梯的梯井可连通或设开口相连通。电梯按使用功能分,普通电梯、消防电梯等许多种;按速度又分为低速梯、快速梯、高速梯和超高速梯等;按电流分则有交流和直流两大类。现代建筑的电梯,为了提高输送能力和缩短候梯时间,一般都采用高速或超高速电梯,分组实行电脑群控。为提高运行的稳定性和舒适感,客梯都是选用直流电动机驱动。电气控制设备由制造厂成套供应,电气控制设备的电源进线及控制和配电出线由安装单位配套。电气设计只需为下列用电设备提供电源、选配断路器和配电线路。其中在进行电梯设计时一定要做好配电设计、主开关选择、电气照明、通风装置和插座设置及控制、线路铺设、防灾及报警装置、防雷等电位联结、电梯机房、井道和轿厢中电器装置的间接接触保护等相关问题。
(七)防雷措施
一般大气中雷云距离地面高度大约100~300m时,地面感应异性电荷易于在建筑物的突出部位集中,大多数高层建筑已接近雷云之中,受雷击的可能性大,而且雷击也可能发生在建筑物侧面楼层,采用一般建筑物的避雷措施难于起到保护作用,针对高层建筑受雷击的特点,本工程采取了系统的防雷措施。
(1)防直击雷
本大楼按一类防雷设计。天面避雷装置采用传统的避雷装置即在天面四周敷设避雷带,中间敷设不大于5m×5m的网络。同时要将天面所有突出的金属部件均应与附近的避雷带可靠连接。接地装置距离被保护建筑物及其联系的金属物(如管道、电缆等)之间的距离大于3m。
(2)防侧击雷
根据民用建筑电气规范要求,本大楼必须采用防侧击雷措施。建筑层间设置避雷带、均压环,并与屋顶避雷网相连,通过引下线与接地装置连接。从距地30m高度起,每向上三层,再利用结构圈梁外侧两条主筋或在圈梁内敷设一条25mm×4mm的扁钢与引下线焊成一环形水平避雷带,以防止侧向雷击,并将金属栏杆及金属门窗等较大的金属物体与防雷装置连接。
(八)消防自动报警和自动灭火系统设计
现代建筑的火灾自动报警灭火系统,包括:火灾探测器、分区消防报警控制器、消防中心和气体自动喷射灭火及自动洒水灭火系统等四个部分,实现报警灭火自动化。探测器探测到火灾信号后转换成电信号,进入分区报警器和消防中心,发出声光报警信号。消防中心负责整座大楼火灾的监控和消防指挥。关于建筑中消防用电的设计问题,涉及到其他许多学科,而且规模越大,功能越多,控制内容越广泛,设计内容也就越复杂。
三、结束语
综上所述,建筑电气设计的好坏直接影响着整个建筑的使用质量,因此,只有经过仔细的研究,根据实际情况,综合考虑设计的经济性、可靠性和安全性,在灵活运用的基础上,才能真正改善和提高电气设计的质量和水平。
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【关键词】乳化炸药;安全性;措施
1 引言
乳化炸药是国外20世纪60年代末发展起来的新型抗水工业炸药,也是一类含水硝铵类炸药。通常认为,乳化炸药是以氧化剂水溶液的微细液滴为分散相,悬浮在含有分散气泡或空心玻璃微球或其他多孔性材料的似油类物质构成的连续介质中,形成一种油包水型的特殊乳化体系。由于其具有成本低廉、工艺简单、爆炸性能优良等特点,已经广泛应用于民用爆破中。我国乳化炸药在20多年里得到了很大的发展,特别是近几年的生产规模保持稳步上升的趋势。但在发展过程中,以相对薄弱的制造技术基础不断追求连续化、自动化,加之市场的需求、政策的引导以及商业利益驱动,以连续化、自动化生产为亮点的生产技术超越了基础研究的支撑,不良后果的严重性也逐步显现,突出的就是安全问题。下面就乳化炸药制药过程中存在的安全问题和应对措施进行阐述。
2 乳化炸药生产存在的安全问题及应对措施
2.1 乳化炸药原材料的安全性
2.1.1 硝酸铵
硝酸铵是乳化炸药中的重要成分之一,在其中充当氧化剂,与硝酸钠、水等形成乳化炸药的氧化剂溶液。硝酸铵是一种顿感的弱爆炸物,一种强氧化剂,在有水存在时,能够加速与铜、镉反应生成不稳定的亚硝酸盐,产生爆炸的可能性。不与铝和不锈钢材质反应。无水硝酸铵300℃不分解,但含水时,135℃分解。含有纸片、纤维等有机物且堆积一定时间后, 60℃~70℃即可自然分解,发生燃烧;硝酸铵是由强酸弱碱形成的盐,容易和弱酸强碱形成的盐发生反应,所以要尽量避免两者相混.硝酸铵也不能和亚硝酸盐、氯酸盐存放在一起,因为能与这些物质发生置换反应生成安定性很差的亚硝酸铵及氯酸铵,容易引起爆炸。硝酸铵不易与铝、锡等金属作用,所以乳化炸药生产中的设备和工具最好用铝或不锈钢制品。
2.1.2 硝酸钠
硝酸钠在乳化炸药中充当辅助氧化剂,与硝酸铵形成共溶混合物,降低硝酸铵的析晶点。实践证明,纯净的硝酸钠在380℃开始分解,当与有机物、硫磺等还原性物质相混时,分解剧烈,从而会引起燃烧,甚至发生爆炸。因此,硝酸钠存放时应远离热源,避免和硫磺等物质混在一起。
同时我们应注意到,工业硝酸钠中含有一定量的亚硝酸钠成分,亚硝酸钠本身就是一种良好的乳化炸药敏化剂,其敏化作用机理为亚硝酸钠遇硝酸铵生成不稳定、易分解的亚硝酸铵,亚硝酸铵会分解成氮气和水,产生大量气泡,从而对乳化炸药基质进行敏化。如果硝酸钠中的亚硝酸钠含量达到一定程度,则对乳化基质有明显的敏化作用和发泡作用,从而提高尚未进入敏化工序的乳化基质感度,给安全生产带来不利影响。提高尚未进入敏化工序的乳化基质感度,给安全生产带来不利影响。
表1硝酸钠中的亚硝酸钠含量对乳化基质感度的影响
虽然工业硝酸钠中亚硝酸钠含量非常少,影响也不是非常大,但还是应当予以足够重视。本着安全第一,预防为主的方针,通过对乳化炸药生产原材料质量指标进行严格控制,根据大量的生产实践和试验数据表明,亚硝酸钠含量应严格控制在0.02%以下,最好在0.01%以下。
2.1.3 矿物油类
乳化炸药中使用的矿物油类不外乎:机油、柴油、凡士林、蜡以及由它们或更多的物质组成的复合碳氢化合物。这些物质在乳化炸药中起着燃烧剂的作用,促使乳化炸药爆轰完全。以上这些物质都是易燃物质,因此,生产中运送、储存和使用这些物质时,一定要远离火源、热源和电源,又由于它们是还原剂,所以在乳化炸药生产中要做到这些物质不直接和氧化剂,如硝酸铵、硝酸钠、高氯酸盐接触,以免发生氧化-还原反应,轻者引起燃烧,重者会引起爆炸事故。
另外,从生产和试验中证实,在乳化炸药生产中,使用原始的由多种成分组成的复合矿物油(这些复合物大多是从石化炼油厂分馏出正品后形成的残余物),由于其中含有一些易爆成分的敏感性物质,生产出的乳化基质雷管感度大大超过使用单一的矿物油乳化基质的感度。因此,我们在生产乳化炸药时,要根据自身的实际情况选择适宜和安全的原材料,最大限度地保证乳化基质的安全性。
2.1.4 乳化剂
乳化剂属表面活性物质,具有易燃性,存放和使用时要远离热源,严禁与易燃的粉状物、纸屑等堆放在一起。另外,用落后的生产工艺生产的司盘-80系列乳化剂大都纯度低、杂质多,而且该种乳化剂存放时间长后易发生分解。因此,生产乳化炸药时,在油相输送、乳化前必须加强过滤,减少因杂质摩擦而引起燃烧或爆炸等事故的发生。其次,在使用新型的乳化剂时,必须先进行成分分析,指标核对,还必须做一些安全性试验,如测试乳化基质的相容性、撞击、摩擦及热感度等实验,然后通过安全性评价后进行小试、中试,最后转入大生产,以确保安全生产。
2.2 乳化炸药基质的安全性
由于乳化炸药生产是热加工,经过加热的水相(最高温达145℃左右)和油相,在高速运转和强剪切力作用下,借助乳化剂而形成乳化炸药基质,再经敏化(借助强力起爆,可不敏化)而形成乳化炸药。因此,正确地认识乳化基质的安全性是设计出具有本质安全性生产线的前提。1991年5月7日,福建某工厂在生产乳化炸药的过程中,发生人员重大伤亡的重大安全事故。因这次事故,在全国展开了一次对乳化炸药基质安全性的大讨论。通过讨论,人们对乳化炸药基质就是炸药这一结论有了新认识。但是,由于对爆炸事故的原因在认识上尚不一致,虽然采取了种种措施,如对国内各类型乳化炸药基质的雷管感度进行了调查;规定在乳化中禁用单质炸药和敏感材料,如高氯酸盐、次氯酸盐、甲胺硝酸盐等,这些措施也取得了一定的效果,但未能扼制事故的再次发生。
根据相关资料和一些乳化炸药生产厂家对其生产的乳胶基质的试验测定结果得知,我国商品乳化炸药的乳胶基质在100℃左右大都具有雷管感度,其雷管起爆时的传爆直径一般为30~40mm。人们认识到,乳化炸药基质的雷管感度虽然比经过敏化的乳化炸药要低,但乳胶基质本身已成为一种爆炸品。实验表明,含有气泡和杂质的乳胶基质更具有爆炸危险性。经分析认为,乳胶基质具有雷管感度的原因,在于乳胶基质虽未经过乳化,但其氧化剂和燃烧剂已经以极其微细的颗粒充分混合,另外在乳化过程中由于高速机械搅拌作用,有可能混入少量空气泡而起部分敏化作用。因此,乳胶基质在一定条件下具有雷管感度也就不难理解了。
结合我厂实际情况,我厂生产的乳化炸药为AE型乳化炸药。
表2 AE型乳胶基质的起爆感度测定结果
生产实践证明:乳胶基质在生产过程中不可避免地存在因机械作用而产生气泡,如电机主轴、轴承损坏、机械密封差或搅拌装置发生故障等。当乳化设备出现机械故障发现处理不及时,机械装置之间形成剧烈摩擦,对乳胶基质产生高温、挤压、碰撞等机械作用而形成“热点”。 “热点”就是起爆源,因“热点”爆炸酿成更大的爆炸。针对此问题,乳化炸药制药工序采用视频监测和自动控制系统,从控制室的工艺流程画面可以显示对应设备的启动、停机状态、温度、压力等工艺参数显示;连续乳化炸药生产工艺乳胶基质冷却方式,采用敞开式钢带冷却方法,达到快速降温的目的;对生产线的配料输送、计量过程实行自动控制,温度过高、冷却水断流会自动停机等。通过视频监控,可以通过声音对话,及时指导操作工纠正,而避免产生人为的事故。
2.3 关键设备的安全性
2.3.1 乳化器
乳化器是乳化炸药生产工艺中的关键设备,这是由于除原材料和配方之外,乳化设备是决定乳化炸药性能和稳定性的关键因素之一,但也是一个重要的危险点。乳化器的设计原理为:乳化器在工作过程中不断地对液体做功,克服混合液的表面张力,使其中一相的液滴变形、破碎,进入另一液相中。从而,使按比例连续输入其中的水相和油相溶液,在相当短的时间内进行高速剪切、混合,不断地产出稳定的W/O型乳胶基质。
我厂使用的乳化器为一级精乳器。精乳器是制备高质量乳胶基质的关键设备,它由定子和转子组成,外层为冷却水夹层。粗乳、精乳器定子和转子之间的间隙小,工作时转子转速高,其高速运转摩擦容易使乳胶基质的局部温度升高。表面温升不仅使搅拌装置及机械密封容易损坏,更严重的是,还容易发生爆炸危险,造成重大安全事故。为此,严格控制摩擦表面温升在额定温度以下是一个不容忽视的问题。国内历次乳化器(含胶体磨)的燃烧爆炸事故,多数是由于摩擦导致温度急剧上升造成的。
就乳化器而言,有效的安全防范措施是保证安全生产的必要条件。
(1)在不影响产品质量的前提下,尽可能降低乳化器主轴转速、加大定子与转子之间的间隙和降低内部压力,严防机械摩擦和碰撞, 搅拌装置应经常检查维护保养防止搅拌齿脱离和松动。
(2)乳化器要尽量密闭,不要将空气吸入,一旦空气进入乳化器,气泡在基质中在高速搅拌下形成敏感的热点,会引起爆炸事故;
(3)进入乳化器的水相和油相一定要洁净,避免因杂质引起燃爆事故。这就要求对水相和油相加强过滤。
(4)全面引入冷却结构,及时消除搅拌与摩擦产生的热量。
(5)对工艺参数可能形成的故障点(温度过高、冷却水断流、油水相断料、敏化剂断料乳化器电流过大等)实施监视、操作、管理。
2.3.2 螺杆泵
乳化炸药的生产过程中,输送水相和油相的泵大多采用单螺杆泵,这种泵的特点是压力高,轴套与螺杆之间间隙小。泵送过程是连续式乳化炸药生产工艺中必不可少的重要组成部分,又是乳化炸药生产中相对较容易发生事故的过程,如由螺杆泵不良运行引起的乳化炸药生产线爆炸事故就有多起。泵送过程不可避免地要对物料介质产生一定的机械作用。乳化炸药基质其结构为硝酸铵水相溶液在油相溶液连续介质中被分散成极小的微粒,核为过饱和无机盐溶液,外包一层极薄但强度较高的油膜,呈现较高的黏稠度,密度一般为1.41-1.42 g/cm3。研究表明,乳化基质在制备过程中不可避免地存在因机械作用而产生的气泡,这些都是理想的爆炸“热点”。在泵送过程中,当遇到剧烈摩擦,受到高温、挤压、碰撞等机械作用时,则可能会发生爆炸。正常工作条件下,基质输送中的循环冷却水会把多余的热量带走,泵送炸药的能量能够得以消散,不会造成热量聚集温度升高的情况。不正常的条件能破坏这种平衡,引起爆炸事故。如螺杆泵的选型不合适,生产中出现泵送堵塞、泵空运转、异物进入泵内等问题,都会加大泵的磨损。定子和转子磨擦产生大量的热,尤其是乳化炸药基质在螺杆泵内断流,断流的结果是定子转子局部直接接触,摩擦生热。断流时间一旦较长,定子和转子处于干运转状态。橡胶定子的摩擦系数很高,导热系数很小,干摩擦导致泵内残留的炸药基质温度急剧升高。在断流的情况下没有新的基质进出,残留基质的温度升高到一定程度发生热分解,可能导致严重的爆炸后果[2]。2006年6月发生在安徽盾安化工集团有限公司的粉状乳化炸药生产线爆炸事故,原因就是螺杆泵长时间断料空转,残留在泵腔内的基质连续受机械作用升温,最终发生爆炸。
生产实践证明,下列经验对保证乳化炸药的生产安全具有指导意义。
(1)切合生产要求选择合适型号规格的螺杆泵。螺杆泵的选用应遵循经济、合理、可靠的原则,泵的规格要根据被输送液态物料的性质和流量、压力来决定,而泵的转速则由输送液态物料的黏度和腐蚀性作为主要参数来选择。管路的长度要尽量缩短,管路的直径要适当地增大,以减小泵体内的压力。只有选择合适的规格型号,才能保证乳化炸药生产中泵的可靠运行。
(2)正确使用螺杆泵。启动螺杆泵应在吸、排停止阀全开的情况下进行,以防过载或吸空,防止干转,以免擦伤工作表面。进入泵内的物料应多次过滤除去固体杂质,确保物料不断地进入泵内防止出现蓬料,发生断流现象。在满足输送能力的情况下尽量采用低转速,始终要通循环冷却水并且保证冷却水的温度和流量能够满足散热的需求,绝不能出现冷却水的断流。
(3)定期检修。螺杆泵因工作螺杆较长,刚性较差,容易弯曲,造成工作失常。衬套为橡胶制品,也是单螺杆泵的一个易损件,它的好坏直接影响生产的正常进行。一般正常情况下衬套的寿命为3-6个月,长期使用,衬套可能从钢管中脱落或橡胶掉块。因此要对设备定期检修。
(4)安装自动控制系统。在泵上安装温度、压力传感器,当工作中出现温度、压力在一定时间内偏离设定值时报警,并能够自动停车,可以避免恶性事故的发生。
2.3.3 控制系统
乳化炸药生产线是由水、油相制备、制药、装药包装、卷纸筒工序构成,连续化、自动化生产线实现了各工序之间工艺技术与设备的匹配,整条生产线由自动化控制系统进行操作、控制、调节、监视。实践证明,推广乳化炸药微机控制连续乳化生产线,不但是为了提高我国乳化炸药的整体技术水平,更重要的是该类生产线定员少,存药量少,安全保障措施好,一旦发生事故,可大大减轻事故的灾害程度。然而,由于该生产线的突出优点及某些片面宣传,使得一些人误认为自动化生产线都具有可靠的报警系统和强行停车功能,都有经过精心设计的专用设备等,可以放心生产,不会出安全事故。事实证明,这种想法是错误的,将这种想法纳入平时管理和操作是很危险的。乳化炸药是一种新型工业炸药,虽问世不久,但比起其他工业炸药来讲,其发展之快是前所未有的,但其机理性的研究相对滞后,国家建设的需要和商业利益的追求,使得理论与实践的差距越来越大。如乳化炸药的各种热化学参数至今没有数据可查,使得其分解动力学常数难以给出准确或较为准确的数值,致使人们对其爆轰感度与危险感度之间的关系至今尚不清楚,因此设计中的盲目性在所难免。其次,过份夸大自控生产线的功能而忽视了人的作用,且不说目前自控线上所采用的仪器仪表的可靠程度,而某些设备的关键部位又是自控的死角,如乳化器的密封是乳化器最易损坏和发热的部位,该处又不易安装温度传感器,而该处的突发损坏又极易引发事故。
因此,为了保证乳化炸药生产的安全性,一方面要努力提高生产线的自动控制水平及可靠度;另一方面,要清楚地认识到自动控制系统不是万能的,经常维修和负责任的现场巡视是非常必要的。
3 结语
民用爆破器材生产中潜在的不安全因素是客观存在的,即使生产工艺发展到一个更高的阶段,其潜在的不安全因素依然存在。但是,乳化炸药爆炸事故的发生不是不可避免的,它警示人们,正确地认识乳化炸药的安全性,设计出具有本质安全性的、高水平的乳化炸药生产线,重视并有效地实施生产的安全管理工作,做好安全防范,对于避免和防止乳化炸药在生产过程中发生爆炸事故是非常必要的,也是可能的。
总的来说,为了减少乳化炸药爆炸事故的发生,应该进一步加强以下三方面的工作,即:加强开展乳化炸药的基础理论和试验方法的研究;进一步提高生产工艺水平;以及加强安全管理和监控。
参考文献:
[1] 汪旭光.乳化炸药.北京:冶金工业出版社,2008