化肥是采用化學(xué)方法生產(chǎn)的,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)過程包括造氣、精制、壓縮與合成、氨加工等步驟。
一.火災(zāi)危險性
1.在氮肥生產(chǎn)過程中,準(zhǔn)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(dāng)達(dá)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(zāi)的危險性也很大。
2.造氣時,進(jìn)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(zāi)危險性增高;變換時,一氧化碳分子與水蒸汽進(jìn)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(zāi)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?xì)怏w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?xì)怏w爆炸威力更大,火災(zāi)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(dǎo)致爆炸。同時,對原料氣進(jìn)行精煉時所排出的大量的可燃?xì)怏w也易引起燃燒爆炸。另外,當(dāng)氨合成塔的操作壓力超負(fù)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(jìn)行氨加工時,稀硝酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的亞硝酸鈉是強(qiáng)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(zāi)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
l.造氣工序
?。?)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(fēng)除塵設(shè)備和水噴霧裝置,要加強(qiáng)生產(chǎn)管理,做到每班清除積塵。廠房應(yīng)為一、二級耐火等級的建筑。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(fēng)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9O度以下,并定期排除油層下的積水。用氣體原料生產(chǎn)時,應(yīng)禁止明火,儲運原料的設(shè)備、管道都應(yīng)有良好的接地措施。設(shè)備要在防雷范圍內(nèi),電氣設(shè)備要符合防爆要求。
(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O.5%,由于半水煤氣的爆炸上限高達(dá)69.4%,“透氧”很容易使煤氣濃度達(dá)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。同時,還要有“透氧”報警與發(fā)生爐煤氣自動放空的聯(lián)鎖裝置以及時解除“透氧”威脅。發(fā)生爐工作時,應(yīng)合理安排工作循環(huán)和吹入氣體的順序。工作循環(huán)可采用自動控制,如果自動控制失靈、切換閥門發(fā)生故障、或水蒸汽中斷時,應(yīng)立即將制氣循環(huán)轉(zhuǎn)入吹氣放空階段,同時打開爐下的保安蒸汽,將爐底、灰斗等容易積存煤氣的部位吹凈。空氣鼓風(fēng)機(jī)的管道上應(yīng)設(shè)放空管、大小安全檔板和防爆膜片等安全裝置。
?。?)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。下水道應(yīng)設(shè)排氣管等通風(fēng)裝置,以及排除進(jìn)入下水道內(nèi)的煤氣,防止發(fā)生“地溝爆炸”。鼓風(fēng)和儲存中,鼓風(fēng)機(jī)房的建筑等級應(yīng)為一、二級耐火等級,并采用輕質(zhì)屋面,廠房泄爆面積至少為O.l平方米/立方米。廠房的電器、儀表等都應(yīng)達(dá)到1(Q—2)級防爆要求。廠房內(nèi)需設(shè)置煤氣報警器。在使用鼓風(fēng)機(jī)將半水煤氣送入脫硫工序時,鼓風(fēng)機(jī)葉輪應(yīng)用有色金屬制造。
?。?)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(jìn)行徹底置換,使系統(tǒng)中可燃?xì)怏w濃度低于O.5%;開車前需使系統(tǒng)內(nèi)含氧量低于2%,防止煤氣進(jìn)入形成爆炸性混合氣體,整個造氣工序進(jìn)行檢修時,應(yīng)在停車后用氮氣對整個煤氣系統(tǒng)進(jìn)行徹底置換,一直到放空氣體中可燃?xì)怏w含量小于O.5%(體積比),造氣工序與原料供給部分和下道工序以盲板或水封進(jìn)行徹底隔離、切斷,方能進(jìn)行動火。若為個別設(shè)備或管道檢修,應(yīng)在用盲板將檢修部分徹底隔絕后并用氮氣置換檢修部分后方可進(jìn)行。若長期停用或檢修時間太長,所采用的盲板應(yīng)比常用的適當(dāng)加厚,防止盲板受腐蝕穿孔而發(fā)生煤氣滲漏危險。
(5)如采用重油氣化制半水煤氣,在原料的加壓與預(yù)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,平時應(yīng)注意及時排除重油罐的沉降水,清理過濾網(wǎng),控制預(yù)熱溫度不要超過125度,重油部分氧化時,煤氣發(fā)生爐要設(shè)置有效的氧油比自動控制儀,煤氣中氧含量自動分析儀和安全聯(lián)鎖裝置。在調(diào)節(jié)生產(chǎn)負(fù)荷時,應(yīng)遵守“加量先加油,減量先減氧”的原則。