化纤生产企业的消防安全管理措施
化纤是化学纤维的简称,化学纤维系指采用化学方法生产的人造纤维和合成纤维的总称。
化学纤维中以粘胶纤维和合成纤维应用最为广泛。粘胶纤维是人造纤维的一种,是用含有丰富天然纤维素的物质或蛋白质作原料,经过化学处理与机械加工而制成的纤维,如:人造毛、人造棉、人造丝等。合成纤维是以煤、石油、天然气、石灰石以及某些农副产品等天然资源为原料,经过化学合成与机械加工而制得的纤维。主要有锦纶、涤纶、腈纶,以及丙纶、氯纶等品种。由于上述两种化学纤维产量大、应用广泛,因此本节主要阐述生产这两类纤维的企业的消防安全工作。
一、化学纤维生产的火灾危险性
(一)粘胶纤维生产的火灾危险性
粘胶纤维是采用粘胶法生产的人造纤维。分为长丝、短纤维、强力纤维三个品种。粘胶纤维柔软,吸湿性好,容易染色,宜与合成纤维混纺,制成各种轻软、美观的织物。
粘胶纤维生产的火灾危险性主要有:
1.粘胶纤维生产由于大量使用二硫化碳,而且主要的生产工序都存在有二硫化碳,火灾、爆炸危险性很大
(1)二硫化碳本身具有易燃易爆性。二硫化碳极易燃烧、爆炸,其闪点-30℃,爆炸极限1.3%一50%,自燃点90℃,遇微小的火花就会引燃.是各类液体中最易燃烧的一种。二硫化碳在粘胶纤维生产企业大量存在,这是因为二硫化碳特别容易燃烧,储存、运输困难.一般是本厂制备,因而生产粘胶纤维的企业一般均设有二硫化碳车间;在粘胶纤维的生产工序中均需使用二硫化碳,因此原液车间、纺丝车间都有二硫化碳的存在。如果不注意消防安全,储存不当,就有可能发生火灾、爆炸。
(2)生产工艺中使用二硫化碳有火灾危险性。黄化反应要使用大量的二硫化碳,而且反应本身是放热的,若反应过程中搅拌停止,冷却失常,就有发生冲料起火的危险。从设备不严密处泄漏的二硫化碳,遇到火星就会发生燃烧、爆炸。碱纤维素中若混入金属杂物,在黄化机内进行搅拌时,由于撞击和摩擦,会产生火星,引起二硫化碳蒸汽着火或爆炸。
在纺织机和集束机运转时都有相当数量的二硫化碳和硫化氢释放出来;若不及时回收或排放到大气中去,触及蒸汽管道或其他着火源,就会燃烧、爆炸。
(3)二硫化碳制备中具有火灾危险性。
生产二硫化碳要使用硫黄,硫黄是易燃物质,熔点113℃,、燃点255℃,蒸气闪点207℃,其粉尘和蒸汽与空气混合有爆炸危险,粉尘爆炸下限为2.3克/平方米。
在生产和使用二硫化碳过程中,有硫化氢和硫氧化碳生成,它们都是易燃有毒气体,其呻爆炸极限分别为4.3%—4。596和12%—29%,容易爆炸起火。
在制备二硫化碳时,有烧红的木炭,且硫黄处于熔融状态,反应温度达900-1000℃,如果物料泄漏,极易引起燃烧爆炸。
2.生产过程中机械升温也易引起火灾
干燥机在运转时也常会发生火灾。例如,由于风机等机械摩擦过热引起附着的或缠绕着的纤维着火;机内加热器上长期积存的纤维屑受热自烧;烘干温度由于调控失常,超过粘胶纤维的自燃点而着火。
(二)合成纤维生产的火灾危险性
1.主要原材料具有易燃、易爆性
(1)合成纤维所采用的原料,单体和成品基本上都属于易燃或可燃的有机化学物品。生产涤纶所采用的乙烯、环氧乙烷、二甲苯、甲醇等,生产腈纶利用的乙炔、丙烯、丙烯腈,生产维纶使用的乙烯、乙醛、乙炔、甲醇等等,都为气态或液态的火灾危险物质。其爆炸下限低,火灾危险性大,而且极易挥发和扩散。如果生产或贮存过程中发生泄漏,则会形成爆炸性气体混合物;如遇有生产中的高热、冲击或摩擦产生的火花、电气火花,生产加热或检修中的明火等点火源,都会发生燃烧或爆炸事故。
(2)大多数原料、单体和纤维成品具有强烈的产生静电的特性,因此,极易发生输送、装卸及运输过程中的静电火花引燃的火灾事故。
2.生产操作中有火灾、爆炸的危险
合成纤维生产操作都是以反应过程为主,其中氧化反应、聚合反应等都属于放热的化学反应,如果操作不当,造成超温超压,则有造成设备爆炸甚至系统性爆炸的可能;特别是由于生产工艺要求,有的需在高温高压条件下反应;也有的如丙烯氨氧化制丙烯腈,需在接近爆炸极限的条件下操作;有的需要自燃点温度以上进行加工处理等等,危险操作条件都给操作控制带来较大的难度,如果出现加料错误,配料比例失当,仪表失灵,控温控压疏忽等操作。失误或因突然出现停水、停电,搅拌和冷却中断等异常情况,就都有导致火灾或爆炸危险。
3.机器设备的火灾隐患
(1)由于设备不良而发生跑、冒、滴、漏,因可燃物料大多处于高温状态,有的已超过其闪点、甚至自燃点,故漏出后即发生燃烧。
(2)仪表失灵、设备故障,使生产不能正常进行而导致事故;电气设备不良、静电火花、摩擦撞击、违章用火而引起火灾爆炸。
二、化学纤维生产企业的消防安全工作
(一)粘胶纤维生产企业的消防安全工作
1.建筑的耐火等级、防火墙、防火分隔应符合规定
工厂厂址要远离居民点,应有足够的防火间距,且应处于长年主导风向的下风方向。二硫化碳车间、原液车间、纺丝车间、二硫化碳站和酸站的建筑耐火等级应不低于二级。后处理车间、碱站、浆粕库和成品库可为三级。上述各生产部位宜分开设置,否则应用防火墙分隔。生产和储存二硫化碳的部位在任何情况下都应单独设置,并与其它建筑物保持一定的防火间距。
2.生产设备应符合安全要求,并经常检修
(1)生产、储存使用二硫化碳的设备、管路应严密不漏,并定期检查系统的强度和腐蚀情况,同时应设有放空管或排放筒,以便在发生事故时能安全排放。电器应选用防爆型;设备、管路应接地,输送二硫化碳的流速不宜超过1米/秒,以免因摩擦产生静电导致起火和爆炸。
(2)黄化机应配备安全阀、压力表、温度计等安全装置,并注意维修校验。黄化机盖应用铝皮或其他不易产生火花的材料衬垫,操作台和工具也应用不易产生火花的材料制造。
(3)浆粕预碎机以及老化鼓和黄化机之间,宜安装磁铁分离器,以剔除铁质杂物。浆粕粉碎时,应通水冷却,防止因摩擦产生热量而引起火灾。
(4)烘干机内可加装自动控制蒸汽压力装置和灭火系统,以防纤维产品在机内着火蔓延。
3.车间内要保持清洁,及时清除流落在地面或操作面上的粘胶溶液,清除的残渣应集中妥善处置
4.严格火源管理,检修动火必须按<动火检修规定)执行。
5.二硫化碳着火时,要切断物料来源,进行系统隔离,并有喷雾水、泡沫等灭火剂扑救。
6.储存二硫化碳的安全措施
储存、运输二硫化碳时,必须用水封住二硫化碳液面,以防止其蒸汽逸出。输送二硫化碳,应向储槽中加水将二硫化碳压出。有二硫化碳存在的地方,应绝对禁止烟火。
(二)合成纤维生产企业的防火安全
1.建筑防火要求
合成纤维生产厂的生产区、库区、辅助生产区、办公区等应分区布置,其平面布置、防火间距、消防道路、消防给水管网及消防水池的设置,灭火设置及灭火器材的配置不符合规定要求的,应尽快整改,或采取切实可行的有效补救措施加强火灾预防工作。
2.生产中使用的原材料应注意妥善管理,严防发生事故
(1)储罐、管道、容器应密闭良好,严防渗漏。
(2)所有储罐应根据需要安装液位计、温度计、压力表、安全阀、爆破片、阻火器和相应的消防设施,应有泄压装置。罐装前应试压试漏,按规定充装系数灌装,一般不得超过95%。禁止超量灌装。乙炔、氯乙烯气柜应有水封。
(3)高温季节应做好防暑降温工作。
(4)有些物料容易自行聚合,因此要加入阻聚剂。如丙烯腈可加入35-45ppm的对甲氧基苯酚(meq)或100ppm的氨,丙烯酸甲酯加300~400ppm的对甲氧基酚或300ppm的丙酮缩氨基硫脲。异丙醚长期储存会生成易爆炸的过氧化物,应加抑制剂米吐尔。
(5)运输、搬动要轻拿轻放,防止剧烈震动。
(6)储存、运输三异丁基铝等烷基铝时应用99.8%以上的氮气保护,防止自燃,三异丁基铝等不得与水接触。
(7)对偶氮二异丁腈采取特殊防火措施。偶氮二异丁腈在35℃时开始分解放出有毒可燃气体,95℃以上剧烈分解、自燃,放出有毒烟雾。应采取的防火措施:储存偶氮二异丁腈的库房必须保持干燥和通风,室温不得超过25℃;室内不能设蒸汽管,不能有阳光照射。如为纸桶包装,不能堆放两层以上,避免受压后温度升高。不能与氧化剂、酸等物品接触,要避免剧烈震动、挤压和撞击。工厂储存量不得超过3个月的用量,生产现场只能存放当班的用量,存放点不能靠近暖气管、电动机等热源。使用时随用随开。发现结块不能用铁器敲击或加压碾碎,应用振动筛均匀粉碎,以防局部过热而发生分解。
检修盛装过偶氮二异丁腈的设备时,应先将其中残余粉末彻底清理,否则不能使用敲击、钻孔方法。
3.设备的防火要求
(1)生产或储运过程中有超压爆炸危险的设备,均应安装安全泄压装置。例如,氢化塔、氧化反应器、聚合反应器、酯化反应器等设备。
(2)有燃烧爆炸介质的高温高压设备,应设惰性气体保护设施。如生产合成纤维的氧化塔、氧化器、丙烯腈合成反应器、酰胺聚合釜、篦麻油裂解炉等。设置联通氮气管线或氧化钢瓶的固定装置,或水蒸气、水喷雾等设施,以利必要时起到保护、置换、压料或灭火的作用。
(3)生产和使用可燃气体和易燃液体的设备应有放空管,以便在置换设备系统和发生事故时能安全排放。放空管可单独设置,亦可将同类气体的几根管子汇成总管放空。凡能互相发生化学反应的物料如丙烯腈和氢化钠、氢氧化钠等的放空管,必须单独设置,严禁混和放空。
(4)反应危险的操作,应设置联锁或联动的自动控制装置。对于操作中有超温、超压引起火灾爆炸危险的设备,除应设有自动或手动紧急泄压排放设施(如放空管、事故槽等)以外,宜设置自动联锁、联动控制和报警系统。当温度、压力超限时能自动调整,或者停电时能进行自动停料等工艺处置,并发出警报信号。条件允许时,最好设置抑爆系统。
(5)凡有氢气、乙炔、乙烯、丙烯、苯、二甲苯、环己烷、丙烯腈等易燃气体和易燃液体的设备、管线(包括放空管线),均应有导除静电的接地装置。用空气输送、干燥、掺和可燃的粉状、粒状树脂的设备系统亦应有良好接地。因为这些树脂在干燥、掺合、输送过程中有可能挥发出可燃气体或蒸汽,遇静电火花会发生燃烧或爆炸。
(6)容易发生可燃气体(或蒸汽)泄漏的装置区、厂房内,宜设置可燃气体浓度检测报警装置。一般要求其报警值为爆炸下限的1/3左右。检测报警装置应设置在易发生泄漏部位,窝风地域或常年主导风向的下风、侧下风位置。
(7)聚合物熔融纺丝时,其热源宜采用高压蒸汽,热载体间接加热,不宜采用电阻丝或电感应加热。因为聚合物中可能含有残留的单体可燃蒸气能或在较高温下分解出单体蒸汽,当它们从机头喷出时,遇赤热高温表面便会着火,或遇电感绝缘破损产生短路火花也会着火。
(8)可燃气体管线应加装水封或阻火装置。例如输送可燃气体的管线中间,进入有爆炸介质的高温设备的气体管路前端,以及可燃气体和易燃液体蒸气排气管的末端应加装阻火器或水封装置。存在粉尘飞扬危险的通风管道应装设阻火闸门。进入加热炉的输送含重组分的带液燃料气的管道,应设有分液罐及阻火器。分离出液体的排液管道,应接人回收系统或安全排人系统。
(9)可燃气体压缩机的吸人管道应设置防止产生负压的平衡阀或定尽阀,以免渗进空气形成爆炸性气体混合物,造成压缩机爆炸;多级压缩的可燃气体压缩机各段间应设冷却器和气液分离器,防止气缸内带人油和液体而发生超温超压引起爆炸。当由高压段的气液分离器减压排液至低压段的分离器内或排油、水到另设的低压油水槽时,应有防止窜压的止逆和超压放空的安全阀或防爆片。
4.生产操作的防火措施
严格按照安全操作规程操作是实现防火安全的根本保证。
(1)投产前,设备系统用清水洗净,并采用压缩空气试漏和氮气置换,爆炸下限低于10%的可燃气体或蒸汽,其含氧量应降至0.2%以下,而爆炸下限高于10%的,含氧量达到0.5%时,方可开车生产。
(2)投料时首先要严格按照配方比例配料,特别是对有空气(氧)参加的原料配比,一定要控制在爆炸极限之外。例如丙烯氧化法制造丙烯腈时,在反应器内丙烯、氨、氧和水蒸汽之间的比例应为1:1:2—3:3—5。必须加入水蒸气作稀释剂,避免丙烯与空气形成爆炸性气体混合物。其次,要准确地掌握投料的先后次序、投料速度、分批投料的间隔时间,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,沸腾床反应器制取丙烯腈时,必须先输入含水蒸气的空气,再送人氨,最后通人丙烯。投料速度不可擅自提高,以免出现反应过激,操作失控或超负荷生产。
(3)温度和压力必须按照反应条件,细心观察,严格控制。例如丙烯腈合成的反应温度通常是460—480℃,一般控制在470℃左右,低于该温度,则丙烯转化率低,影响产量;高于该温度,会出现物料结焦,堵塞管路甚至引起反应物料着火(丙烯腈自燃点为480℃)。因此,当反应温度接近或超过500℃时,应当采取喷水蒸气或水等紧急措施降温,或者停止加料。
(4)出料必须在反应达到终点时进行。无论是正压还是负压操作,都应在规定的压力、温度条件下出料。对于易燃物料,应采用氮气保护出料,而不得用压缩空气排料;同时应注意控制卸料速度。
5.严格控制火源
(1)火灾、爆炸危险生产车间或操作岗位,应制定切实有效的火源管理规定。例如,电气设备须符合火灾、爆炸场所的相应防爆类型要求,如因条件所限可采用有效的临时性补救措施,如隔离传动,远距离操作,油开关,密封、氮封保护等方法。
(2)严格控制外来火种和生产中可能产生的火种。例如,禁着化纤衣物上岗,穿带钉子鞋进入厂房;禁止有产生火花危险的敲击、拖拉等危险动作等等。
6.按照规定的需要配备各种灭火设施和器材
例如水蒸气和惰性气体灭火设施,以适应灭火的需要。通常,露有导线的联苯炉头、电加热棒、电感应加热线等电热、电气设备应配备干粉、二氧化碳、氮气等灭火器材;高温操作的设备,可配置水蒸气(与水不反应者)、氮气、二氧化碳、干粉、泡沫等灭火器材;醇、酮、醛类物料应用抗溶泡沫器材等。
