使用爆炸性物质时的防爆措施
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第404页(2640字)
1.控制易燃物的含量和浓度
除了生产炸药外,当一种物质已确定或怀疑其有发生爆炸危险时,应该研究出另一种物质来代替。如用难燃或不燃的溶剂醋酸戊酯、氯代烃来代替可燃溶剂。氯酸盐很容易和其他燃料形成爆炸性物质。目前我国已禁止使用氯酸盐生产爆竹和烟火。氯酸钠可以用作除草剂,当与砂糖混合后可成为爆炸性混合物。因而日本已禁止使用氯酸钠作除草剂。
目前工业上使用了许多化学品来制造其他产品,其中有些是有爆炸危险的。在这种情况下应特别注意保证不发生有害的爆炸。
有爆炸危险的液体应尽可能在小的容器中贮存和运输。仓库及使用这类材料的工房应有良好的通风设备,以免增加空气中蒸气的浓度。由于生产过程往往会发生温度升高或压力增大,甚至两者同时增加的情况,因此生产过程中温度和压力应保持在可能引起混合物爆炸的温度和压力以下。在处理可燃物时应与氧化剂完全隔离。
输送有爆炸危险的液体,特别是不稳定的物质时更应特别注意。应慢慢打开容器,不得振动。容器应进行接地以免可能产生的静电火花引起可燃液体爆炸。塑料和金属容器一样都应该接地,因为在塑料表面也能产生静电。当输送有爆炸危险的液体或气体时,有必要采取两种预防措施。使用软管或管道时应避免在接头处产生泄漏。对可能泄漏处周围的空气应进行通风,或提供一个惰性气体的环境,其次在泄漏处应设置某种收集器将漏出的液体收集起来。
在液体或气体从原来的贮槽或容器中排出后,容器中还剩有蒸气或气体。这时的容器要比充满液体或气体时更危险,因为蒸气和空气、气体和空气更容易形成爆炸性混合物。因此原来的贮槽和容器应向外抽气或在容器抽空后充以惰性气体。在输送易燃液体或空气时应在用防爆墙与其它相邻建筑物隔开的区域内进行,或采用增压系统。倾倒或输送易燃物时是最危险的,应特别注意。
当冲洗含有爆炸危险易燃物的容器、管道和软管及其它系统中的部件时,要求符合一定的条件。冲洗的目的是彻底清除所有微量的易燃物。当一个原来装有危险品的容器准备用作其它用途,或准备接受一批新供应的同一材料,或怀疑已有杂质进入系统时,必须进行冲洗。冲洗时把另一种材料压进系统中以完全代替原来的材料。通常使用的是惰性气体,有时也用空气,还可以用能使原来材料变成不燃烧的其它材料。因此在含有易燃液体或气体的系统中,不得留有易燃物。必须用惰性气体或空气进行冲洗。
冲洗过程中必须十分小心,因为冲洗出来的是易燃物或危险品,因而形成一个无法控制的危险气氛。应该让无关人员离开现场,如有可能,应将冲洗出来的材料收集起来,并准备好消防器材以防万一。除非冲洗用的气体是空气,其他情况下周围空气中的氧含量都可能被冲洗出的气体及冲洗用的惰性气体所稀释而减少。这时操作人员应使用空气呼吸器,以免发生缺氧的危险。
以上措施都是用降低易燃物的含量和浓度的方法来防止爆炸。
2.控制点火源
工业中可燃气体、蒸气或粉尘与空气的混合物爆炸时必须具备一定的点火源。如果能切断点火源也能和防火措施一样取得良好的防爆效果。引起爆炸的点火源主要有:
(1)明火;
(2)各种原因造成的火花;
(3)静电火花;(4)局部过热(如机械摩擦和过热蒸汽管道)。
减少点火源的方法一般有:
(1)禁止使用明火,在易燃易爆车间内禁止带入火柴和打火机及使用电炉;
(2)减少摩擦、静电、焊接时产生的火花、搬运时避免振动,增加车间湿度,可以减少静电的产生,利用惰性气体防止引燃爆炸性混合物。其中防静电具有重要意义。
控制静电产生火花的有效方法之一是限制对燃液体的流速。当易燃液体注入金属配管时,其限制流速可按下式计算。
vd=0.25σr1/2L1/2
式中 v——注入配管的流速,m/s;但v≤7m/s
d——注入管的内径,m;
σr——液体的导电率,ps/m;当导电率不明时以及在0.8ps/m以下时以0.8ps/m计
L——容器水平截面的对角线长,m;
L<2.9m时L=2.9m
L>7.2m时L=7.2m
液体的导电率为电阻的倒数,截面积为A(m2),长度为L(m),电阻为R(Ω)
液体的静止导电率与流动时的导电率不同,其单位为ps/m(10-12s/m)
其计算结果可用表5.4.5-1表示。
表5.4.5-1 烃类的限制流速和流量
当用塑料软管输送液体时也能产生静电。软管上的金属阀、法兰、弯头都能带电并放电。因此塑料管也必须接地,管道还应跨接。有时易燃液体中也可加防静电添加剂。通过控制流速是有效地防止产生静电的最简单的方法之一。
(3)机械摩擦部分使用有色金属工具或零、部件以减少产生火花的可能性。
(4)使用不产生火花的防爆灯具、防爆电机等。