熱法磷酸工藝過(guò)程火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)分析
根據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，熱法磷酸生產(chǎn)工藝的火災(zāi)危險(xiǎn)性為甲類。其火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析如下：
1)特種燃磷爐的燃燒、爆炸危險(xiǎn)
特種燃磷爐同時(shí)具備兩個(gè)功能，其一，能滿足磷化工生產(chǎn)的要求，相當(dāng)于化工設(shè)備中的一個(gè)燃燒塔，其二，能滿足余熱回收的要求，相當(dāng)于熱工設(shè)備中的余熱鍋爐。特種燃磷爐燃燒、爆炸的原因很多也很復(fù)雜，有設(shè)計(jì)制造的問(wèn)題，有總圖布置、環(huán)境污染問(wèn)題，也有操作運(yùn)行、管理制度以及分析化驗(yàn)、對(duì)易燃易爆物的控制等方面的原因。燃磷爐的爆炸分為物理性爆炸和化學(xué)性爆炸，且大部分為化學(xué)性爆炸。
物理性爆炸：物理性爆炸主要發(fā)生在高壓蒸汽包及蒸汽管道部位。黃磷自燃過(guò)程中產(chǎn)生大量熱量，這些熱能通過(guò)熱輻射的形式被燃燒塔內(nèi)的上升管中水吸收，產(chǎn)生大量高溫高壓蒸汽，最后經(jīng)導(dǎo)汽管進(jìn)入汽包。如果各種操作失誤;設(shè)計(jì)、制造、安裝質(zhì)量差;設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，存在缺陷而又未及時(shí)修復(fù)，長(zhǎng)期超負(fù)荷生產(chǎn)，導(dǎo)致設(shè)備、管道疲勞損壞;壓力表、溫度計(jì)和安全閥未定期校驗(yàn)而失效，致壓力表不能正確指示，安全閥超壓不能起跳，運(yùn)行前壓力表閥未開(或開度很小)等使指示壓力與實(shí)際壓力不符;冷卻水供應(yīng)不足、溫度過(guò)高、壓力超限等均可導(dǎo)致壓力容器(蒸汽包)及壓力管道(蒸汽管道)超壓爆炸。
化學(xué)性爆炸：化學(xué)性爆炸主要發(fā)生在黃磷燃燒塔內(nèi)。其原因主要為：
(1)特種燃燒塔內(nèi)存在熱量集中區(qū)，如果塔體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，形成了傳熱死角可引起塔壁過(guò)燒，引起燃燒爆炸。
(2)氧化反應(yīng)失控導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸：黃磷在特種燃磷爐接觸空氣燃燒發(fā)生氧化反應(yīng)，在生成P2O5的同時(shí)放出大量熱量。反應(yīng)溫度可高達(dá)1000℃左右。如果反應(yīng)熱未能及時(shí)移去，將會(huì)使溫度迅速升高發(fā)生爆炸。
(3)冷卻系統(tǒng)異常導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸：冷卻設(shè)備密閉不嚴(yán)，物料竄入冷卻劑中或冷卻劑竄入被冷卻的物料中;冷卻的水中斷或供應(yīng)不足，使反應(yīng)熱不能及時(shí)導(dǎo)出反應(yīng)異常;開車前先通高溫物料后打開冷卻水;冷卻管道或閥門堵塞等均會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)溫度、壓力超限;冷凝管高度約有十幾米，在冷卻過(guò)程水體下流存在靜位壓，靜位壓力過(guò)大易擊穿鍋底，導(dǎo)致黃磷泄漏，發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
(4)設(shè)備腐蝕控制失效導(dǎo)致火災(zāi)爆炸：黃磷燃燒生成腐蝕性氣體P2O5，而P2O5與空氣中的`水分反應(yīng)生成腐蝕性的磷酸，如果設(shè)備防腐蝕缺陷、工藝異常等導(dǎo)致腐蝕控制失效，致使燃燒塔腐蝕泄漏，可發(fā)生火災(zāi)爆炸事故;泄漏的黃磷遇空氣發(fā)生燃燒爆炸;燃燒塔金屬外殼與酸性腐蝕品磷酸或五氧化二磷接觸產(chǎn)生易燃易爆的氫氣與空氣形成爆炸性混物，遇火源(明火、靜電、雷電等)發(fā)生燃燒爆炸。燃磷爐腐蝕泄漏原因?yàn)椋篴.設(shè)備未采用等離子噴涂防腐技術(shù)或防腐技術(shù)不合格。b.設(shè)計(jì)缺陷、安裝不當(dāng)。c. 燃燒塔內(nèi)出口的操作溫度及P2O5含量控制不當(dāng)，不能保證在塔內(nèi)形成良好的結(jié)膜物保護(hù)層;d. 換熱器與燃燒塔之間的密封不嚴(yán)等。
(5)燃燒塔內(nèi)物料配比不合理，反應(yīng)不充分，反應(yīng)區(qū)上移導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸。
2)司磷釜燃燒爆炸危險(xiǎn)：建設(shè)項(xiàng)目磷酸司磷釜釜體及連接附件(泄壓閥、加壓閥、壓磷管道、投磷閥、噴磷槍等)破裂造成大量黃磷外泄漏，導(dǎo)致火災(zāi)爆炸。
3)黃磷熔融時(shí)如投料過(guò)多、攪拌不當(dāng)、溫度過(guò)高，易造成黃磷外溢，甚至沸騰噴濺而引起火災(zāi)。
4)各種原因?qū)е曼S磷逸出，如放磷桶、膠管、放磷閥、噴磷槍泄漏，放磷時(shí)因多放而致使黃磷漫出桶外，輸壓磷設(shè)備、管道泄漏均可能引起黃磷燃燒;磷從容器中取出時(shí)如果用直接蒸汽加熱有燃燒危險(xiǎn)，即使使用夾套和加熱管，蒸氣中的磷和磷化氫仍會(huì)通過(guò)加熱管的連接處泄漏，也是很危險(xiǎn)的。
5)氧化產(chǎn)物五氧化二磷遇易燃物、有機(jī)物會(huì)引起燃燒。
6)磷酸與金屬反應(yīng)放出氫氣，能與空氣形成爆炸混合物，火災(zāi)時(shí)形成有毒的蒸氣。
7)空氣在壓縮過(guò)程中若機(jī)件冷卻不良或在排氣管路中形成積炭氧化自燃，會(huì)在空氣壓縮機(jī)的軸瓦、電機(jī)及排氣管路(管道、冷卻器、油分離器)中發(fā)生著火可爆炸事故。造成冷卻不良的原因主要是：冷卻水中斷或供應(yīng)量不足;電動(dòng)機(jī)溫度高于100℃;注油泵或油路系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致潤(rùn)滑油中斷或供應(yīng)量不足等。排氣管路內(nèi)積炭的形成較復(fù)雜，通常由排氣溫度過(guò)高、潤(rùn)滑油用量過(guò)大、空氣凈化不好造成。
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