有機溶劑火災爆炸分析及其解決方案

有機溶劑在工業生產中應用十分普遍，在塑料、染料、橡膠、油漆、香料、印刷、油墨，電影膠片、醫藥、紡織、機械、選礦等各個領域均有應用。由于溶劑本身具有易燃易爆的特性，決定了溶劑生產使用場所具有較大的火災爆炸危險性，并且災后燃燒猛烈，蔓延迅速，撲救困難。溶劑生產使用場所火災爆炸事故時有發生。本文就有機溶劑生產使用場所的火險特點與預防對策進行分析研究。

 

1、有機溶劑的類型

有機溶劑種類十分繁多，常見的溶劑有800多種，按其化學性質可分為9大類：烴類，如苯、甲苯、汽油、石油醚、環戊烷等；氯代烴類，如二氯乙烷、四氯化碳等；醇類如甲醇、乙醇、丁醇等；醚類，如乙醚、甲乙醚等；酮類，如丙酮、環已酮等；酯類，如乙酸乙酯、乙酸丁酯等；醇醚類，如乙二醇-乙醚、乙二醇-丁醚等；醛類，如甲醛、乙醛等；雜環類，如吡啶等。

 

2、有機溶劑的危險性質

2.1燃燒爆炸性

有機溶劑絕大部分屬于易燃危險化學品，它們的閃點一般在-41~46℃之間，沸點一般在30~200℃之間，密度較小，一般在0.8（水=1）左右，爆炸濃度下限一般小于10%。溶劑所需點火能量微小，一般在0.2~0.3mJ，如苯為0.2mJ、丙烷為0.29mJ。因而，只要遇火，都可能引起爆炸燃燒。

2.2揮發性

有機溶劑具有易揮發特性。如汽油，即使在較低的氣溫下都能蒸發，揮發的蒸氣能迅速與空氣混合，形成爆炸性混合氣體。

2.3流動擴散性

溶劑具有流動擴散性的特性，其流動性的強弱取決于本身的黏度。一般黏度低的液體，流動擴散性強。如果管路、溶器破損或閘門關閉不嚴，罐裝超出溶器溶量，就容易造成跑、冒、滴、漏。流動的可燃物就是流動火源，增加了對周圍的建、構筑物的威脅和危害。可燃性流動物越好，擴散速度越快，其火災擴大的危險性越大。

溶劑蒸氣若比空氣輕，逸散在空氣中擴散，順風向移動，可成為氣體火焰迅速蔓延的條件。溶劑空氣若比空氣重，往往漂流于地表、溝渠建筑的死角，不易被空氣吹散，一旦遇引火源就可能發生燃燒爆炸。

2.4靜電危害性

溶劑類物質大多屬于絕緣物質，其導電性比較差，如汽油、甲苯等，電阻率為1010~1015Ω.cm。在生產、使用、輸送、裝卸過程中，與容器、管道、機泵、過濾介質，以及水、雜質、空氣等發生碰撞、磨擦，都會產生靜電，由于物料本身不導電性，所產生的靜電極難散失，容易產生靜電火花。

2.5毒害性

溶劑是由各種碳氫化合物組成的，大多具有毒害性，其中芳香烴毒性*大，環烷烴次之，烷烴*小。如油漆涂料，特別是作為溶劑和稀釋劑的各種液體材料，會揮發出刺激、毒害人搖動的毒氣，經常吸入這種氣體，就會破壞人的生理機能，并引艷情某些器官發生病變。

 

3、有機溶劑生產使用場所的火災特點

3.1易發生燃燒

溶劑生產使用場所，一般多種原料、喑體、產品同時存在，工藝過程中，既有大量、多種易燃危險品，又有引起火源產生的可能性。如果控制不當，易發生燃燒。常見的引起火源有：明火、電氣火花、靜電火花、摩擦撞擊火花、高熱、自燃物等。

3.2易發生爆炸

在生產設備的外部空間，由于溶劑以液態可氣態的形式跑、冒、滴、漏，易與空氣形成爆炸性混合物，遇火源引起著火爆炸。

一些生產設備為負壓操作，出現容易滲漏或誤操作等異常情況，會使空氣進入容器內，因氧化高溫引起可燃蒸氣著火爆炸。

溶劑在應用到生產過程中時，其操作條件大多要通過加溫、加壓來實現。當溫度失去控制，達到某一溶劑的過熱溫度極限時，就會由液相突變為氣相，體積迅速擴大數十甚至數百倍，壓力猛增導致容器超壓爆炸；或反復使用的溶劑中，過氧化物含量增多，發生異常反應，導致溫度壓力升高。當容器發生物理性爆炸后，其內部物料（溶劑）則大量地迅速擴散，物理爆炸的高溫和遇外部火源又會引起擴散蒸氣的化學性爆炸和燃燒。

3.3易形成大面積立體火災

有機溶劑從罐、桶、槽、鍋等容器中大量溢出，形成流淌火，流量越多，燃燒面積就越大。溶劑隨著罐、桶、槽、鍋的爆炸而噴射到各個角落，瞬間形成大面積燃燒。長期使用溶劑的設備、建筑，在可燃蒸氣的熏蒸下，其表面常積有一定的數量污垢，火災通過這些可燃污垢迅速將設備的建筑引燃。起火后溶劑、物料由上層流至下層，爆炸時溶劑、物料上、下噴濺，均會形成上下一起的立體火災。

3.4發生事故易引起連鎖反應

溶劑生產使用工藝各生產工序相互銜接，設備之間相互串通，溶劑往往經過幾道工序后回收反復使用，一旦某個工序發生火災爆炸事故，易出現連鎖反應，火災爆炸事故沿著生產管道、污水管網、可燃物料、建筑物孔洞蔓延。

 

4、解決方案

4.1建筑和布局符合防火要求

溶劑生產使用場所的建筑和布局，應按《建筑設計防火規范》、《煉油化工企業設計防火規范》、《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》等相關要求和規定進行設計、施工、安裝。工廠投產前，要經過消防、**監督管理部門的驗收批準才能投產；設備的布局一定要考慮**防火的需要。

4.2用難燃或不燃的溶劑代替可燃溶劑

在生產中，用燃燒性能差的溶劑代替易燃溶劑，以改善操作的**性。選擇危險性較小的液體作為溶劑時，沸點和蒸氣壓是很重要的2個參數。沸點在110℃以上的液體，常溫下（18~20℃）不可能過到爆炸濃度。醋酸戊脂、丁醇、戊烷、乙二醇、氯苯、二甲苯等都是危險性較小的液體。代替可燃溶劑的不燃液體（或難燃液體）有甲烷的氯衍生物（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）及乙烯的氯衍生物（三氯乙烯）等。例如，溶解脂肪、油、樹脂、瀝青、像膠以及油漆，可以用四氯化碳代替危險性大的液體溶劑。可以用不燃（或難烯）清洗劑代替汽油或其他易燃溶劑，清洗粘有油污的機件和零件。

4.3嚴格**操作

盡量減少敞口操作，采用密閉操作，容器要加蓋減少溶劑揮發。車間內各種化學原料和溶劑的儲存量要嚴加控制，以不超過當天用量為宜，多用儲罐式靜態裝料，而少使用桶式動態裝料。

在使用易燃易爆揮發性有機溶劑時，應控制使用溫度要其沸點30℃發下。如果操作溫度高時，應采取冷凝、冷卻措施。如油漆生產中，高溫樹脂（200~240℃）直接加入兌稀溶劑（溶劑汽油、甲苯、二甲苯等）的兌稀罐中，會使溶劑溫度升高，溶劑蒸氣大量排出。因此，要在罐上安裝冷凝、冷卻裝置，減少有機溶劑的反復使用次數。溶劑初次使用前進行化驗檢測。**雜質和水分。定期取樣分析反復使用的溶劑中的過氧化物含量，防止出志現異常反應。

4.4控制和消除引火源

溶劑生產使用場所嚴禁隨意使用明火或其他易于生產火源的用具及裝置，如必須動火、使用噴燈、焊接時，必須在**規范的區域里進行。禁止一切能產生火花的行為，如用鐵棒敲開封蓋的金屬桶、穿帶釘的鞋和使用易產生火花的工具等。

選用符合防爆等級要求的防爆電氣設備，采用耐火電纜或防火塑料管套敷設電氣線路。采用控制有機溶劑流速和攪拌速度、空間增濕，工藝設備、管線接地，投入抗靜電添加等措施消除靜電火花。

揩過溶劑的棉紗、破布等必須存放在專用的有水的金屬桶內，定期予以清理燒毀。防止自燃。

4.5設置**裝置和滅火設施

承壓設備及其他有爆炸危險的工藝設備上安裝獨立、合適的防爆泄壓裝置，如**閥、防爆膜等。在相互連通的生產工藝管線上安裝單向閥等阻火防爆裝置，以截斷事故擴展途徑。排汗管溝上設置隔油池、水封裝置。

在溶劑生產使用場所，設置濃度自檢測報警與通風裝置聯動系統。當發生泄漏時，泄漏液體蒸氣過到危險濃度時，報警系統動作，同時通風系統自動開啟，驅散泄漏蒸氣。

溶劑用量較大、發生事故后果嚴重的場所，增設蒸氣幕或水噴淋系統。一旦溶劑或蒸氣大量泄漏，通風不足以排除危險時，則啟動蒸氣幕或水噴淋系統，以稀釋溶劑、蒸氣，消除起火爆炸的危險。

根據生產使用溶劑工藝的不同特點和生產規模，設置相應的固定式或移動式滅火裝置。

4.6易燃品、可燃品的**存放

為了防止溶劑蒸氣逸出，與空氣形成爆炸性混合物，設備應該密閉，對于有壓設備更需要保持其密閉性。Ⅰ型鋼制易燃液體**儲存罐完全符合OSHA標準和NFPA Code 30，通過FM,UL,ULC認證。單獨罐口，雙層金屬隔火網。為防止罐子裂開或者爆炸，罐蓋能在0.2到0.35bar時自動打開排氣。