化工生产中的自燃现象及安全防火措施

作者： 2015年10月13日来源：互联网浏览量：

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化工企业大多是易燃易爆工厂，所以安全防火问题成为化工企业的头等大事。化工生产中，由于物质自燃引发的火灾事故时有发生。物质自燃往往不引起人们的重视，有很多自燃现象的发生又是很难预料的，绝大多数发生在生产

　　化工企业大多是易燃易爆工厂，所以安全防火问题成为化工企业的头等大事。化工生产中，由于物质自燃引发的火灾事故时有发生。物质自燃往往不引起人们的重视，有很多自燃现象的发生又是很难预料的，绝大多数发生在生产装置区内的特殊操作和检修过程当中，危险性极大。如何避免和正确处理化工生产中物质自燃现象，对安全生产十分重要。

　　2 物质自然现象的产生

　　可燃物不与明火接触而发生着火燃烧的现象称为自燃。自燃有受热自燃和本身自燃两种。

　　受热自燃：可燃物质被加热到一定温度，即使不与明火接触也能自行着火的现象，称为受热自燃。可燃物无明火作用而能自行着火的最低温度，称为自燃点。

　　在化工生产中，由于可燃物靠近高温管道或设备，加热或烘烤过度，化学反应的局部过热，在密闭容器中加热温度高于自燃点的可燃物一旦泄漏，均可发生可燃物的自燃。

　　本身自燃：某些物质在没有外来热源的作用下，靠本身受空气氧化或受外界温度、湿度影响，由于物质内部发生的化学、物理和生物化学作用而产生热量，逐渐积聚使物质温度达到自燃点发生燃烧的现象，称为本身自燃或自热自燃。如黄磷在空气中自燃；长期堆放的煤堆、湿木屑堆、湿稻草堆等由于生物作用而自燃；浸有植物油或动物油的纤维如油棉纱等堆积起来，由于油脂的氧化和聚合作用发热，散热不良就可能引起自燃。

　　3 化工生产过程中物质自燃现象

　　随着经济的发展和科学技术的进步，化学晶的生产迅猛发展，这些化学晶的生产过程具有高温高压、易燃易爆的特点。在化工生产区域内，可燃化学晶在使用、储存和运输等环节，由于受热产生自燃引发火灾事故的现象很多。

　　3．1 生产过程中的自燃现象

　　化工生产过程中的物料大多为易燃易爆物质，如果操作不当或设备故障，使某些物料具备了自燃条件就会发生自燃，甚至引发着火爆炸事故。

　　事故案例一：黄磷车泄漏起火

　　2000年3月18日中午，鄂西山区的某股份公司化工厂转运黄磷的罐车发生泄漏，泄漏的黄磷发生燃烧(自燃着火)，后经司机开车离开发生地1000m有水的地方，在众员工的奋力抢救下，才将大火扑灭。

　　起火原因是因黄磷罐车长时间使用，阀门损坏引起泄漏，又因当时气温较高，黄磷是一级自燃物质，所以引起了火灾。

　　事故案例二：重苯储槽爆顶事故

　　1985年7月19日，石家庄焦化厂研究所罐区200t重苯储槽突然爆顶了。物料剧烈喷出，油和油气烟雾扩散在周围约30m的范围内。

　　事故原因：该储槽爆顶前曾于7月15日从此储槽装出了一批重苯，液面高度下降至1.4m，7m高的大槽上部剩有5.6m的高度空间，槽内有蒸气蛇管加热器，加热器高2m，加热器下端距槽底0.4m，既有约1m高的加热器蛇管暴露在油面之上的槽内空间。15日由于要清理重苯槽相邻的另一个储槽，提高了储罐区的蒸气压力，使本来就内漏的重苯槽加热器进口阀漏气更为严重，致使该储槽内重苯温度逐渐升高，油气不断挥发到储槽内上部空间。因储槽内上部空间有空气存在(有人孔)，所以随着油气的不断挥发，储槽上部空间就形成了可燃油气和空气的混合气体，混合气体达到爆炸极限，在储槽上部空间发生了爆炸。分析原因，爆炸一定是由于自燃产生的。自燃有两种可能，一个是已经达到爆炸极限的混合气体，被暴露在油面上部的蛇管加热器(1m高)继续加热，达到了自燃点发生爆炸。另一个原因就是储槽在长期使用过程中，由于物理化学作用，一些生成物质沉积在加热器上和储槽内壁，由于温度达到了沉积物的自燃点发生了自燃，点燃了油面上部空间的混合气体，发生了爆炸。

　　事故案例三：储槽内硫化物自燃引起苯类物质着火

　　1987年1月23日12时30分，济南钢铁厂焦化厂精苯车间院内突然发出爆炸声，油库区内11号、12号储槽上部起火并升起一股黑烟。在场员工利用各种灭火器材进行扑救，在3-4min时间内，槽内外火焰被扑灭。

　　事故原因：11号槽原装未洗混合物(生产焦化苯过程的中间产品，主要含有苯、甲苯、二甲苯)，因未洗混合物含有硫化物，在长期储存中，硫化氢和有机硫化物对设备的接触腐蚀作用，形成了硫化铁。干燥的硫化铁能在常温的空气中自行发热而燃烧，不出现火焰，只呈现炽热状态，但温度很高，能引起可燃物着火。因 11号槽顶的人孔盖敞着，12号槽放散管有呼吸作用，槽内进入了空气，形成了爆炸混合气体。其中一个槽内的硫化铁自燃后，引爆了槽内的可燃混合气体，并向外传播，引起了另一个槽的爆炸。

　　事故案例二：重苯储槽爆顶事故

　　1985年7月19日，石家庄焦化厂研究所罐区200t重苯储槽突然爆顶了。物料剧烈喷出，油和油气烟雾扩散在周围约30m的范围内。

　　事故案例三：储槽内硫化物自燃引起苯类物质着火

　　3．3 设备检修时的自然现象

　　设备检修前做准备工作时，往往一些安全措施都是围绕设备工作介质的性质作常规处理，很多事故隐患预料不到，防火安全措施不完善，发生自燃着火现象。

　　事故案例六：初馏塔检修沉积物自燃着火

　　1991年4月8日10时30分，山东济宁煤炭化学工业公司精苯装置正在检修的初馏塔，突然塔内着火，从塔顶拆开的人孔冒出黑烟，现场人员立即从塔顶喷水将火扑灭。

　　事故原因：生产期间发现初馏塔塔盘有堵塞现象，确定停产检修，将初馏塔与系统隔离，按规程向塔内通人蒸汽置换24小时。于4月8日8时将塔体上下人孔盖拆开自然通风冷却，待降温后进行检修。由于初馏塔刚刚用蒸汽置换完，塔内温度仍在100-110C左右，拆开人孔后塔内进人大量空气，致使塔内的沉积物 (主要成分硫化铁) 自燃着火。

　　事故案例七：储槽清理时的着火事故

　　日本某化工厂为了清除碳黑原料用的杂酚油储槽(立式圆锥顶，直径17.5m，高13m)内的沉积渣，槽内液体物料排空后，注入少量乙烯基洗油洗净底部，用风扇经3天时间排除槽内残留的蒸气，第4天在排风扇运转前先行检查储槽内部，发现里面充满白烟，就在这种情况下进入了运行。约1h后从槽上部开口排出白烟，并从灰色变成黑烟，最后产生爆炸声音，同时喷出了火焰。

　　事故原因推断：在事故发生9天后，根据堆积渣层内的温度高达40-70oC，自燃着火的说法是有道理的。

　　但根据用着火点试验装置对同一渣样的试验结果，查明25小时升温32oC，在温度达到80oC时，并未自燃着火。

　　根据以上情况，用试验装置使渣再次着火是困难的，但通过实际条件、环境等综合因素推断上例是升温引起的自燃着火。

　　4 安全防火措施

　　防止物质自燃火灾和爆炸，大致分为防止可燃物与空气共存和温度的控制。

　　4．1 防止可燃物与空气共存.

　　4．1．1 防止管道和设备中温度高于自燃点的可燃物泄漏。

　　4．1．2 遇空气能自燃的物质要采取隔绝空气的措施，如黄磷储存在水里。

　　4．1．3 常压生产系统的化工设备上部人孔不要敞开，以免空气产生对流进入内部产生自燃。

　　4．1．4 长期闲置的设备(如储槽)应将内部沉积的物料残渣清理干净，不便于清理的，往设备里注入一些水(工艺允许)浸没沉积渣，对防止自燃是有效的。把设备内液体物料全部排尽，而不对沉积渣进行处理是最不安全的。

　　4．1．5 在设备的临时故障和检修时，应用惰性气体(氮气、水蒸气)将可燃气体置换出去。这样即使沉积残渣发生自燃也不会引起爆炸事故。

　　4．2 温度的控制

　　4．2．1 避免可燃物与高温设备和管道接触。

　　4．2．2 设备的临时故障和检修时，置换合格后，用水清洗设备(工艺允许)降温，同时浸湿沉积残渣可避免自燃。

　　4．2．3 液体加热设备在运行时，液体物料应将加热器浸没，不要使加热器露出液面加热可燃气相物料。如果工艺要求加热气相物料，应避免空气进入形成爆炸性混合气体，自燃发生爆炸。

　　4．2．4 检修时，当设备内液体物料排净后，不要对设备内剩余的沉积残渣进行加热操作。

　　4．1．5 不要打开高温设备的检查孔。

　　另外，要防止反应热(氧化热)，化工生产很多设备沉积残渣中含有硫化物，是以硫化铁形式存在的，由于空气水分等的影响，可能产生氧化热。因此，在检修设备时应及时清除沉积残渣，沉积残渣量大、清渣操作时间长时，要用温度计控制残渣的温度，以免温度升高产生自燃。

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