淺談離心分離易燃易爆物料的安全對策措施
                                  陳業鴻
                 （浙江圣泰安全技術有限公司，浙江杭州310013）
    摘要：離心機在離心分離含易燃易爆物料的溶液時潛在火災、爆炸的危險性，本文通過對燃燒爆炸事故的成因進行分析，提出防爆的基本原則，針對離心分離含易燃易爆物料溶液過程中可能存在的安全隱患，提出相應的安全對策措施。
    關鍵詞：易燃易爆；安全；離心分離；對策措施；隱患
    前言
    離心機在制藥、化工工業應用極廣，其仍是當前化工中間體、醫藥原料藥等生產工藝中固液分離的主要設備。在離心機在運轉過程中，可燃溶劑存在的內環境具有形成燃燒爆炸的潛在不安全因素。這一潛在不安全因素如果遇到合適的條件，就會導致事故的發生。如浙江新華制藥有限公司“11·07”爆炸事故案、浙江中貝九洲集團有限公司“3.5”爆炸事故等給人們留下了慘痛的教訓。
    1·燃燒爆炸事故成因
    可燃物、氧化劑和點火源，稱為燃燒三要素。爆炸是劇烈燃燒，爆炸是能量（物理能、化學能或核能）在瞬間迅速釋放或急劇轉化成機械功和其它能量的現象，造成爆炸的條件是：溫度、壓力、爆炸物的濃度。離心機內造成的爆炸事故主要是受限空間內可燃混合氣體的爆炸，即爆炸性物質爆炸（化學爆炸）。
    爆炸性物質爆炸過程具有如下三個特征：即反應過程放熱，過程速度極快并能自動傳播，過程中生成大量氣體產物。這三個條件是任何化學反應能成為爆炸性反應所必須具備的，而且這三者互相關聯，缺一不可。
    2·防爆的基本原則
    防爆的基本原則是通過對爆炸過程特點進行分析，以便采取相應的防范措施。阻止第一過程的出現，限制第二過程的發展，防護第三過程的危害。其基本原則有以下幾點：
    （1）防止爆炸混合物的形成；
    （2）嚴格控制著火源；
    （3）切斷爆炸傳播途徑；
    （4）減弱爆炸壓力和沖擊波對人員、設備和建筑的損壞；
    （5）檢測報警。
    3·離心機防爆的安全技術措施
    3.1防止可燃可爆系統的形成
    針對在離心易燃易爆物料時，離心機內可充滿可燃氣體，一旦離心機由于靜電或者其他原因產生火花導致離心機發生燃燒爆炸事故。故離心含有易燃易爆物料的溶液時，應確保離心機的密閉防爆。當采用惰性氣體或其它氣體保護，如向離心機內部充入氮氣置換里面的空氣，從而使氧氣濃度維持在安全范圍之內。控制氧氣的濃度，一般可采用氧濃度監控法，嚴格控制氧的濃度。
    首先必須保證氮氣的氣源穩定且嚴格按照操作規程作業，前文提到的兩起事故均是由于操作人員在沒有氮氣進行保護下，就打開下料閥門并開啟離心機，溶液進入高速旋轉的離心機，產生靜電火花引爆了甲苯混合氣體，致使離心機發生爆炸。當氮氣壓力不足或供氮系統發生故障時，通過報警裝置發出警報，自動停車；在離心機啟動時，必須用氮氣對離心機系統進行氣體置換，經檢測氧氣的濃度達到1%～2%時方能開車；當離心機進液時，對浮液和洗液都必須以氮氣保護，防止空氣在進液結束時或隨液體的旋渦霧沫一起進入離心機；停電時，為實現氮氣吹掃工作仍能正常進行，要求選用常閉式電磁閥，以保證氮氣管線閥門在停電時始終處于開啟狀態。
    特別應注意的是，企業在改造原有的離心機時，在針對離心機進行惰性化保護改造中，應設置相應的配套設施，如在線氧檢測系統、連鎖保護裝置，否則極易由于惰性保護氣源不穩定、管理不善、誤操作，由于系統密封，從而引發更為嚴重的離心機爆炸事故。
    3.2消除、控制引火源
    引起火災爆炸事故的能源主要有明火、高溫表面、摩擦和撞擊、絕熱壓縮、化學反應熱、電氣火花、靜電火花、雷擊等。所以對有火災爆炸危險場所，對這些火源都要引起充分的注意，并采取嚴格的控制措施。
    在離心機設計時，對于運動件應確保有足夠的安全空間，以消除可能產生的機械摩擦和撞擊，同時，離心系統必須有消除靜電的措施。對于制動裝置，不得采用機械摩擦式制動裝置，一般均采用電器能耗制動的形式。另外，對于傳動帶，則選用防靜電帶，以消除或減少靜電產生的可能。企業在選購離心機時，應針對離心機的配置提出更精確的制造要求，比如：配置防爆電機、現場防爆按鈕、防爆電磁閥、防爆接近開關、防爆隔離柵、防靜電皮帶、靜電接地、變頻器控制、能耗制動、氮氣保護、氧氣含量在線檢測等。然而，并不是所有的有防爆要求的場合都要配置，應按實際工藝、作業環境等適當的配置。
    輸送易燃易爆物質過程中還應嚴格按照GB12158-2006《防止靜電事故通用導則》的有關要求執行。尤其應注意反應釜至離心機間下料管的防靜電處理。
    另外，在爆炸危險區域內應使用不產生火花的銅制、合金制或其它工具，使用防爆型電子鐘等；操作現場不準吸煙，嚴禁煙火，嚴禁使用手機。作業場所應定期進行防雷、防靜電檢測，確保安全。
    3.3隔離阻斷，防止事故蔓延
    前面提到的兩起事故均是由于離心機發生爆炸后，引燃了從反應釜底閥放出的含易燃易爆物料的溶液，從而迅速蔓延到整個車間。由于車間超量存放危險化學品，從而爆炸燃燒事故使室內設備全部坍塌被毀，造成事故擴大。
    首先離心分離區域應設置在獨立的隔間內，與其他生產區域之間采用防火實墻進行分隔，且應確保有足夠的泄壓面積，同時應加強離心分離區域的通風。離心作業區域應嚴格控制現場操作人員人數。
    其次企業應嚴格控制作業場所危險化學品的存放量。有條件的企業盡量使用管道輸送。若作業現場需要使用桶裝物料直接加料，應劃出專門的中間物料存放區，物料存放區與生產作業區域應采用防火實墻進行分隔，盡量做到使用溶劑區域無物料堆放。離心作業區域嚴禁存放危險化學品，特別應注意離心殘液不得存放在離心間。
    3.4改進離心工藝，選用新型離心機
    在離心機氮氣保護系統設計中設置在線氧氣檢測裝置和壓力變送傳感器，對運行過程中的離心機內腔的氧氣濃度進行檢測，實行定量的控制，控制其氧氣含量在安全范圍以內（也即保證機內的氧氣濃度在易燃易爆介質的爆炸極限之外）。在離心設備發生故障、人員誤操作形成危險狀態時，通過自動報警、啟動連鎖保護裝置和安全裝置，實現事故安全排放直至停機等一系列的操作，保證系統安全。
    3.5有效監控，及時處理
    離心作業區域嚴格按照GB 50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》的要求，設置可燃氣體和有毒氣體檢測報警裝置，并與強制通風設施進行聯鎖。若離心機一旦發生泄漏，檢測報警儀可在設定的安全濃度范圍內發出警報，可做到早發現，早排除，早控制，防止事故發生和蔓延擴大。
    4·結論
    安全生產過程中影響安全的因素有人的不安全行為和物的不安全狀態兩個方面，在教育引導職工提高安全意識的同時，我們更應該把治理物的不安全狀態放在第一位。人的不安全行為影響因素有很多方面，同時人的安全意識再強，也可能會犯這樣那樣的失誤。如果我們把物的不安全狀態控制好，可切實提高系統的安全性。
    化工、制藥工業生產中離心分離過程一般都涉及到易燃易爆溶劑，離心機在運行過程中的安全性已成為選型的首要要求。離心機惰性氣體保護、在線氧氣檢測技術與壓差自動變送器、特殊的連鎖保護等新技術的應用，使系統更安全、產品質量更有保證。尤其是智能化自動控制技術的應用，將使傳統離心分離設備安全性及自動化程度得到了巨大的提升，確保了系統安全的可靠性。
    參考文獻
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