石　云

化肥是采用化學方法生產(chǎn)的肥料,含有氮、磷、鉀等元素的肥料。主要的產(chǎn)品有氮肥、磷肥和鉀肥等。

在各類化肥中,氮肥產(chǎn)量居第一位,其生產(chǎn)過程更是復雜危險,包括造氣、精制、壓縮與合成、氨加工等生產(chǎn)步驟。下面重點介紹其防火問題。

一、火災危險性

1.在氮肥生產(chǎn)過程中,準備原料時,由于一些原料,諸如塊狀焦炭、無煙煤等,在運輸、粉碎、篩分等過程中極易產(chǎn)生粉塵,四處飛揚,當達到一定的濃度時,偶遇明火、猛烈摩擦或雷擊等,很易引起爆炸和燃燒。如用液體原料和固體原料,由于其中所含的烷烴、環(huán)烷烴、甲烷等多屬易燃化合物,火災的危險性也很大。

2.造氣時,進行造氣生產(chǎn)的主要設(shè)備——煤氣發(fā)生爐和廢熱鍋爐屬于有明火和赤熱表面的設(shè)備,若防范不慎,煤氣發(fā)生爐出現(xiàn)煤氣泄漏,或管道發(fā)生滴、漏,漏出的易燃煤氣與空氣混和將會因明火和赤熱表面而發(fā)生爆炸。

3.在精制過程中,脫硫時,一些設(shè)備因腐蝕極易出現(xiàn)漏氣,致使火災危險性增高;變換時,一氧化碳分子與水蒸氣進行轉(zhuǎn)化反應(yīng)后,生成的變換氣中氫氣和一氧化碳皆屬易燃易爆物,火災危險性也很大。

4.在壓縮工藝中,隨著精制的深化,原料氣體中二氧化碳的清除,混和氣體中氫的比例增加,可燃氣體壓力加大,混合氣體的爆炸濃度極限范圍加寬,點火能量大為下降,高壓氣體只需有少量泄漏到空間,即會形成大量的爆炸性混和氣體,并且,加壓后的可燃氣體爆炸威力更大,火災的危險性相應(yīng)增大。合成氨時,在清除二氧化碳的過程中,高壓高速氣流對管道的沖刷作用使管壁變薄,一旦發(fā)生泄漏,極易導致爆炸。同時,對原料氣進行精煉時所排出的大量的可燃氣體也易引起燃燒爆炸。另外,當氨合成塔的操作壓力超負荷時,將造成合成塔或管件的脹裂,高壓氣體外泄,危險性極大。

5.進行氨加工時,稀硝酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的亞硝酸鈉是強氧化劑,稍有不慎,即可與其他物質(zhì)相遇燃燒或與硝酸銨混存發(fā)生自燃;而硝酸銨生產(chǎn)中若混入銅、鋅、鎳、銻等金屬或稀硝酸中含有大量氧化氮,就會生成極易爆炸的亞硝酸銨。其火災危險性屬于甲類;尿素生產(chǎn)則因其含有氫、氨、氧等氣體,所以仍隱含有燃燒爆炸的危險。

二、防火措施

(一)造氣工序

1.造氣前,首先要注意原料的儲運和處理。如用固體原料生產(chǎn),則應(yīng)防止粉塵的積存和飛揚,其設(shè)備應(yīng)盡可能做到密閉,廠房要設(shè)排風除塵設(shè)備和水噴霧裝置,要加強生產(chǎn)管理,做到每班清除積塵。儲存固體燃料的露天或半露天堆場,應(yīng)設(shè)在水源充足的地方,注意堆場的通風降溫,防止自燃;如用液體原料生產(chǎn),則應(yīng)注意加熱重油時,溫度應(yīng)控制在90℃以下,并定期排除油層下的積水。

2.造氣時,設(shè)備和管道應(yīng)密閉,防止燃料跑、冒、滴、漏,如以焦炭制取半水煤氣,最危險的是發(fā)生爐內(nèi)因“透氧”而爆炸,即半水煤氣中含氧量超過0.5%,由于半水煤氣的爆炸上限高達69.4%,“透氧”很容易使煤氣濃度達到上限。因此在氣化時應(yīng)先在發(fā)生爐出口的煤氣系統(tǒng)上設(shè)放測定煤氣中氧含量的自動分析儀和“透氧”報警儀。

3.降溫和除塵時,在廢熱鍋爐、除塵器等高溫設(shè)備后,應(yīng)設(shè)大的上逆水封,以防止煤氣返回。水箱內(nèi)的水應(yīng)保持溢流狀態(tài)。上逆水封和后部洗滌塔排水,都應(yīng)設(shè)溢流水封。

4.開、停車與檢修時,煤氣系統(tǒng)停車后和開車前應(yīng)先用氮氣進行徹底置換,使系統(tǒng)中可燃氣體濃度低于0.5%;開車前需使系統(tǒng)內(nèi)含氧量低于2%,防止煤氣進入形成爆炸性混合氣體。

5.如采用重油氣化制半水煤氣,在原料的加壓與預熱中,油系統(tǒng)應(yīng)設(shè)壓力指示和壓力降低報警信號;重油溫度指示和超溫報警信號;并使他們與發(fā)生爐的放空系統(tǒng)聯(lián)鎖。控制預熱溫度不要超過125℃,在調(diào)節(jié)生產(chǎn)負荷時,應(yīng)遵守“加量先加油,減量先減氧”的原則。

(二)精制工序

1.脫硫時,吸附器中加入的氧應(yīng)經(jīng)過計算,使脫硫后的煤氣含氧量低于0.2%～0.3%,在煤氣入口處設(shè)煤氣流量表、空氣流量表和硫化氫含量分析儀。

2.采用濕法脫硫,應(yīng)嚴格控制脫硫吸收塔和溶液再生塔塔底的液位,防止液體抽空吸入空氣與煤氣形成爆炸性混和物。

3.用以儲存變換氣的氣柜應(yīng)裝有鐘罩高度指示儀及氣柜高限和低限報警儀,氣柜低限與壓縮機的自動停車聯(lián)鎖裝置,氣柜與廠內(nèi)其他建(構(gòu))筑物、明火點等的防火間距,應(yīng)執(zhí)行《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定,在氣柜3O米范圍內(nèi)動火時應(yīng)執(zhí)行一定的審批手續(xù),投用前,變換氣柜用氮氣進行置換時要執(zhí)行“三升三降”的操作要求,并進行嚴格測試,第三次放空氣體內(nèi)的氧含量若不少于2%,還應(yīng)再用氮氣進行“升降”,以消除隱患?；焓綒庀鄳?yīng)注意保持水封槽內(nèi)的溢流狀態(tài)。

(三)壓縮與合成工序

1.在壓縮過程中,壓縮為甲類危險生產(chǎn),其廠房布局要合乎《建筑設(shè)計規(guī)范》的要求。廠房內(nèi)動力、照明、儀表等電氣設(shè)備均應(yīng)達到1(Q—2)級防爆要求。

2.進行氨合成時,設(shè)備、管道的氣密性應(yīng)嚴格要求,防止泄漏。合成系統(tǒng)的設(shè)備、管道在選材、 結(jié)構(gòu)、安裝、使用中,應(yīng)嚴格遵守有關(guān)技術(shù)規(guī)范規(guī)定,并應(yīng)建立檔案,定期檢查、定期檢修。合成塔切忌超壓使用,合成塔的內(nèi)筒要保持完好。合成系統(tǒng)開車前,應(yīng)先用氮氣進行置換,再用新鮮精煉氣置換,最后進行氣密性檢查,合格后方可開車。

(四)氨加工工序

1.進行稀硝酸生產(chǎn)時,應(yīng)嚴格控制氨的加入量,不得超過12%。在設(shè)計生產(chǎn)控制時,應(yīng)設(shè)自動控制、氨超限自動報警、自動斷氨、自動放空聯(lián)鎖裝置。

2.進行尿素生產(chǎn)時,關(guān)鍵是防止氨的泄漏,避免氨與空氣接觸形成爆炸性混和氣體,另外,加入二氧化碳中的空氣含量不得超過體積比4%。□

(編輯/丹桔)