我國石油、煤炭化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，為化肥工業(yè)提供了良好的條件，特別是小型氮肥企業(yè)得到了迅速發(fā)展。但是，氮肥企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的半水煤氣、合成氨氣等，均具有較大的火災(zāi)爆炸危險性，因此，在生產(chǎn)過程中，應(yīng)針對小氮肥生產(chǎn)工藝流程的特點，采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，以確保小氮肥企業(yè)的安全生產(chǎn)。本文試對小型氮肥企業(yè)的防火防爆安全技術(shù)問題作一初步探討。 一、廠房建筑的防火防爆設(shè)計 小氮肥生產(chǎn)的特點，概括地說有四點：①工藝流程長，設(shè)備管道多；②生產(chǎn)過程有高度的連續(xù)性；③各工序生產(chǎn)操作相互影響；④生產(chǎn)時高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、易灼傷。在氮肥生產(chǎn)中，原料氣、醋酸蒸氣以及氨氣等與空氣混合達到一定比例時，遇到火源或一定的溫度就可能燃燒或爆炸；生產(chǎn)中的一氧化碳、硫化氫、氨等氣體能使人中毒；液氨、濃氨水、醋酸、銅氨液等能燒傷人。所以，生產(chǎn)廠房的構(gòu)造應(yīng)當適應(yīng)氮肥生產(chǎn)的特點。從目前的小型氮肥企業(yè)看，其建筑構(gòu)造大體上是一個模式。以造氣車間為例，有的不是框架結(jié)構(gòu)，卻是半敞開的；有的雖是框架結(jié)構(gòu)，卻是封閉式的；雖有天窗，但房頂卻是預(yù)制板的，一旦造氣爐發(fā)生爆炸，廠房不能很好地泄壓，后果不堪設(shè)想?，F(xiàn)在一般造氣爐都是大型的，直徑為2.26米，高度在5．5米左右，產(chǎn)氣量一般為3000立方米／時，而工作人員大都在三樓操作，操作室和生產(chǎn)場地沒有防火隔離，有的只用鐵皮做成簡易操作室，一旦發(fā)生爆炸，極易造成人員傷亡。因此，操作室與造氣爐加料口之間應(yīng)用耐火極限不小于2．5小時的磚墻隔開，操作室的頂蓋應(yīng)用能承受一定壓力的鋼筋混凝土板封頂；造氣車間的天窗應(yīng)用輕質(zhì)材料覆蓋，和操作室成45°角的北側(cè)車間頂預(yù)制板上應(yīng)留一定數(shù)目的0．4米的圓孔，并安裝通風(fēng)遮雨罩，以便更好泄壓。 合成車間（包括壓縮工段、銅洗工段……）在夏季生產(chǎn)中，由于氣體在管道、容器中膨脹系數(shù)增大，加之管道、容器連接處的閥門、法蘭填料的強度下降，產(chǎn)生疲勞狀態(tài)，會有泄漏現(xiàn)象發(fā)生，如操作者再違章作業(yè)而產(chǎn)生火花，就會發(fā)生整個車間的爆炸，若整個廠房爆炸氣體泄壓受阻，就會造成局部塌陷。因此，從建筑廠房要求來看，應(yīng)當增大合成車間空間的泄壓面積，最好設(shè)置天窗。但車間空間的泄壓面積應(yīng)當不包括天窗泄壓面積，泄壓比應(yīng)當為0．1米2／米3；天窗與空間的泄壓比應(yīng)當不小于0．02米2／米3，體積超過1000米3時可適當縮小，但不能小于0．01米2／米3。 二、通風(fēng)的安全要求 小型氮肥廠的通風(fēng)對預(yù)防火災(zāi)爆炸事故，改善衛(wèi)生條件極為重要，但目前存在不少問題。各小型氮肥廠主要靠廠房設(shè)計中的平行窗戶和出氣孔進行自然通風(fēng)，夏天則人為地在地面上增設(shè)2～3個電風(fēng)扇，以改善操作者的工作環(huán)境。但從實地考察看，這種方法并沒有從根本上改善安全和工作條件，而應(yīng)采取更為科學(xué)的通風(fēng)方法。 1、車間通風(fēng)的主要方法。合成氨車間和碳化車間要以全面機械通風(fēng)為主，其它車間以自然通風(fēng)加局部機械通風(fēng)為主。 合成氨車間和碳化車間還要裝配事故排風(fēng)裝置，在車間發(fā)生泄漏大量可燃氣體和有毒氣體時開始啟用，進行強制排風(fēng)。其排風(fēng)的吸風(fēng)口，應(yīng)布置在爆炸性氣體散發(fā)量最大的區(qū)域，吸風(fēng)口要在車間北面墻壁2／3高處以上安裝。電機要防爆。事故排風(fēng)口的開關(guān)，應(yīng)設(shè)置在便于開啟的地點，排風(fēng)口還要遠離發(fā)火源。 事故排風(fēng)的排氣量，按車間的換氣次數(shù)確定，當可燃氣體最高容許濃度大于5毫克／米3時，換氣次數(shù)不小于： （1）車間高度在6米及6米以下者??8次／時， （2）車間高度在6米以上者??5次／時， 當最高容許濃度等于或小于5毫克／米3時，換氣次數(shù)應(yīng)分別乘以1.5。 合成氨車間和碳化車間高度在6米以上，事故排風(fēng)的換氣次數(shù)以5次／時為準。 2、全面通風(fēng)的氣流組織方式應(yīng)考慮三點： （1）氣流組織和可燃性氣體的關(guān)系。其要求是將新鮮空氣送到工人操作常停留的工作地點，避免把可燃性氣體和有毒氣體吹向工人操作區(qū)。送風(fēng)口位置要從車間南面墻壁2／3高處安裝。 （2）氣流組織與風(fēng)口位置的關(guān)系。應(yīng)使進風(fēng)氣流均勻分布，盡量減少渦流區(qū)。 （3）氣流組織與可燃性氣體和有毒氣體的運動趨向的關(guān)系，應(yīng)考慮可燃氣體和有毒氣體的密度。合成氨和碳化車間泄漏的氣體如一氧化碳、氫氣、氨氣都比空氣輕，這些氣體會迅速上浮聚集，要以車間上部排風(fēng)為主、下部排風(fēng)為輔。要求合成氨車間、碳化車間采用天窗式廠房結(jié)構(gòu)，即便利了排風(fēng)通風(fēng)，又確保了安全生產(chǎn)。 三、電氣設(shè)備的防火防爆措施 根據(jù)國家建筑防火設(shè)計規(guī)范規(guī)定，小氮肥生產(chǎn)屬甲類生產(chǎn)，按照國家關(guān)于易燃易爆的生產(chǎn)場所必須采用防爆電氣設(shè)備的有關(guān)規(guī)定，電機應(yīng)采用隔爆型、防爆通風(fēng)型的；燈具應(yīng)采用隔爆型，防爆充氣型的。目前不少小氮肥企業(yè)合成氨車間的壓縮機動力線都是電纜線，大型設(shè)備如壓縮機、循環(huán)機及100千瓦以上的電機都在配電室集中控制，這是比較好的。但車間內(nèi)的照明線路用普通線架設(shè)，閘刀和按鈕也是普通型，這種狀況是不符合防火防爆要求的，應(yīng)予改善。 四、安裝儀器檢測跑、冒、滴、漏 小氮肥廠設(shè)備容器多，管道星羅棋布。按一個法蘭是一個泄漏點，一個彎頭是2個泄漏點，一個絲扣活接頭是三個泄漏點，一個閥門是4個泄漏點來統(tǒng)計，一個4萬噸的小氮肥廠就有36000個泄漏點，而化工部規(guī)定靜點泄漏率不超過萬分之五。所以，及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，在小氮肥企業(yè)生產(chǎn)中是非常重要的。預(yù)防跑、冒、滴、漏的最好辦法是設(shè)置氣體探測器。這種裝置最好安裝在高中壓容器的出口連接的管道上（一般表壓小于16公斤／厘米2的低壓容器出口連接的管道上不必安裝，以便減少經(jīng)濟費用）。安裝時，要本著關(guān)鍵部位必安的原則，如3?6段壓縮機的出口管道的法蘭連接處；加壓機的出口管道的法蘭連接處；循環(huán)機、液氨貯槽的出口管道的法蘭連接處都需要安裝。另外，在危險性較大的脫硫塔，碳化塔的進出口管道的法蘭連接處也最好安裝，這樣不論何處泄漏氣體都能及時向車間和工段人員報警，以便及時解決事故隱患。 五、水蒸汽滅火系統(tǒng) 根據(jù)小氮肥廠的生產(chǎn)特點和火災(zāi)危險性，其滅火設(shè)施除必須設(shè)置的消火栓、干粉、二氧化碳滅火器外，我們還不能忽視水蒸汽滅火系統(tǒng)的作用，特別是在造氣車間、脫硫、變換等工段。 安裝水蒸汽滅火系統(tǒng)，一般小氮肥廠可采用半固定式裝置，用于撲救局部火災(zāi)，其原理是利用水蒸汽的機械沖擊力吹散可燃氣體，并瞬間在火焰周圍形成蒸汽層撲滅火焰。一般將滅火用的水蒸汽管道通至被保護物附近，并在管道末端接一根豎管，安上閥門，接出一根15～20米長的耐熱軟膠管，利用這根軟管把蒸汽輸送到所需要的部位。用水蒸汽滅火，可采用飽和蒸汽和乏汽。 水蒸汽滅火的基本要求有以下幾個方面： 1、滅火蒸汽管線蒸汽源的壓力不應(yīng)小于6公斤／厘米2。輸氣干管和蒸汽支管的長度不應(yīng)超過60米。否則，宜分設(shè)滅火蒸汽分配箱，以保證蒸汽的滅火效果。 2、水蒸汽滅火延續(xù)時間應(yīng)不小于3分鐘。 3、滅火用的蒸汽源不應(yīng)被易燃、可燃液體或可燃氣體所污染。生產(chǎn)、生活和消防合用蒸汽分配箱時，在生產(chǎn)、生活和消防用的蒸汽管線上應(yīng)設(shè)置單向閥和閥門，防止易燃、可燃液體和可燃氣體倒流入滅火蒸汽管線。 4、滅火用的水蒸汽管道在建筑物內(nèi)距地面高度應(yīng)為200～300毫米為宜。 5、蒸汽管道上應(yīng)鉆有4?5毫米的篩孔?？着c孔之間的距離應(yīng)相等，水蒸汽的噴出方向應(yīng)與地面平行。 6、滅火水蒸汽管道上的控制閥門應(yīng)安裝在建筑物的外面或廠房附近既安全又便于開關(guān)的地方，并用明顯的顏色標明，以便于識別和操作。 7、滅火水蒸汽管道應(yīng)有一定的坡度，以利排水和防止冬季凍結(jié)。