根據(jù)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》,熱法磷酸生產(chǎn)工藝的火災危險性為甲類。其火災爆炸危險性分析如下:
1)特種燃磷爐的燃燒、爆炸危險
特種燃磷爐同時具備兩個功能,其一,能滿足磷化工生產(chǎn)的要求,相當于化工設(shè)備中的一個燃燒塔,其二,能滿足余熱回收的要求,相當于熱工設(shè)備中的余熱鍋爐。特種燃磷爐燃燒、爆炸的原因很多也很復雜,有設(shè)計制造的問題,有總圖布置、環(huán)境污染問題,也有操作運行、管理制度以及分析化驗、對易燃易爆物的控制等方面的原因。燃磷爐的爆炸分為物理性爆炸和化學性爆炸,且大部分為化學性爆炸。
物理性爆炸:物理性爆炸主要發(fā)生在高壓蒸汽包及蒸汽管道部位。黃磷自燃過程中產(chǎn)生大量熱量,這些熱能通過熱輻射的形式被燃燒塔內(nèi)的上升管中水吸收,產(chǎn)生大量高溫高壓蒸汽,最后經(jīng)導汽管進入汽包。如果各種操作失誤;設(shè)計、制造、安裝質(zhì)量差;設(shè)備長期運行,存在缺陷而又未及時修復,長期超負荷生產(chǎn),導致設(shè)備、管道疲勞損壞;壓力表、溫度計和安全閥未定期校驗而失效,致壓力表不能正確指示,安全閥超壓不能起跳,運行前壓力表閥未開(或開度很?。┑仁怪甘緣毫εc實際壓力不符;冷卻水供應(yīng)不足、溫度過高、壓力超限等均可導致壓力容器(蒸汽包)及壓力管道(蒸汽管道)超壓爆炸。
化學性爆炸:化學性爆炸主要發(fā)生在黃磷燃燒塔內(nèi)。其原因主要為:
?。?)特種燃燒塔內(nèi)存在熱量集中區(qū),如果塔體結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,形成了傳熱死角可引起塔壁過燒,引起燃燒爆炸。
?。?)氧化反應(yīng)失控導致火災、爆炸:黃磷在特種燃磷爐接觸空氣燃燒發(fā)生氧化反應(yīng),在生成P2O5的同時放出大量熱量。反應(yīng)溫度可高達1000℃左右。如果反應(yīng)熱未能及時移去,將會使溫度迅速升高發(fā)生爆炸。
?。?)冷卻系統(tǒng)異常導致火災、爆炸:冷卻設(shè)備密閉不嚴,物料竄入冷卻劑中或冷卻劑竄入被冷卻的物料中;冷卻的水中斷或供應(yīng)不足,使反應(yīng)熱不能及時導出反應(yīng)異常;開車前先通高溫物料后打開冷卻水;冷卻管道或閥門堵塞等均會導致系統(tǒng)溫度、壓力超限;冷凝管高度約有十幾米,在冷卻過程水體下流存在靜位壓,靜位壓力過大易擊穿鍋底,導致黃磷泄漏,發(fā)生火災爆炸事故。