第一節(jié)? 引? 言
涂料生產(chǎn)屬精細化工行業(yè),具有化工生產(chǎn)的特點。在生產(chǎn)過程中 ,存在著易燃易爆、有毒有害等危險特性,一旦管理不善,操作失控,就會引起火災、爆炸、中毒、灼傷等事故及災害。隨著涂料生產(chǎn)的迅速發(fā)展,其生產(chǎn)規(guī)模、工藝技術、產(chǎn)品結構、生產(chǎn)設備及原輔材料等都發(fā)生了新的變化。因此,我們應遵循涂料生產(chǎn)的客觀規(guī)律,以科學的態(tài)度不斷去探索、研究涂料生產(chǎn)中的安全問題,從中掌握和采取必要的安全技術措施,有效的控制和預防事故和災害,保護涂料生產(chǎn)者的生命安全和健康,保證國家和企業(yè)財產(chǎn)免受損失,促進涂料生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。
一、涂料生產(chǎn)的安全問題
涂料生產(chǎn)的安全問題涉及組多方面的因素,如生產(chǎn)設備、生產(chǎn)工藝、原輔材料、操作者以及生產(chǎn)環(huán)境等。因此,在涂料的生產(chǎn)、使用、貯存、運輸?shù)娜^程中都有不安全的因素存在,主要有以下幾方面。
(1)使用各種危險化學品多??? 涂料生產(chǎn)中使用的危險化學品種類多,性質(zhì)各異,大多數(shù)具有可燃性,如各種油脂(桐油、亞麻油、蓖麻油等);也有易燃的有機溶劑,如200號溶劑汽油、苯、甲苯、二甲苯等。有機溶劑蒸氣與空氣混合達到其爆炸濃度,遇見火源立即引起爆炸。同時,還有如苯、甲苯甲苯二異氰酸酯等有毒物質(zhì),易引起職業(yè)中毒,所以,涂料生產(chǎn)存在易燃、易爆、有毒有害的危險。
(2)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)性火源多??? 目前,在涂料生產(chǎn)過程中,特別是熱煉漆料和樹脂合成過程中,除一般使用蒸汽和熱載體加熱外,還存在使用明火加熱;在試制、檢驗分析中也使用各種電烘箱、電爐等加熱設施;在檢修過程中也時有電(氣)焊等火源,更增加了涂料生產(chǎn)火災、爆炸的危險性。
(3)電器設備多,安全性較差??? 在涂料生產(chǎn)現(xiàn)場中,使用電氣設備如機電設施、配電設施、電氣線路、排風扇、開關等較多,并存在選型、安裝不符合防爆規(guī)范、線路老化、安全性差等不安全因素,是導致燃燒、爆炸的重大因素。
(4)用于貯存的容器多,但密封性差??? 在色漆生產(chǎn)使用的各種大小調(diào)漆缸(桶)、槽、罐比較多,但有相當一部分設備是不密閉的容器。因此,在生產(chǎn)現(xiàn)場會散發(fā)出易燃的溶劑蒸氣或粉塵,易引起人員的職業(yè)中毒和火災或爆炸危險。
(5)人的不安全行為??? 由于不斷加強了涂料工業(yè)的技術改造,使生產(chǎn)工藝、設備、作業(yè)環(huán)境等得到明顯的改善和提高,增加了涂料生產(chǎn)的安全可靠性。但是生產(chǎn)最終還要靠人其掌握和控制。當前,因人的不安全行為如操作失誤、違章作業(yè)仍是導致事故的主要因素。因此,提高操作人員的防范意識和安全技術知識水平,加強安全操作技能的教育、培訓,仍是涂料生產(chǎn)的一項重要工作。
(6)危險設備多,易導致人的傷害??? 涂料生產(chǎn)中經(jīng)常使用三輥機、雙輥機、球磨機、砂磨機、高速攪拌機等危險設備,若不嚴格操作會造成人員的傷害。
(7)涂料生產(chǎn)廠房、車間、貯槽等布局不合理、不符合規(guī)范??? 這也是引起事故的又一主要因素。
二、涂料生產(chǎn)中的一般安全注意事項
⑴涂料生產(chǎn)人員要樹立“安全第一”的思想,遵守勞動紀律和安全操作規(guī)程,不違章作業(yè)。
⑵作業(yè)人員上崗前應正確使用好防護用品,認真執(zhí)行交接班制度,仔細檢查本崗位設備、物料和有關安全設施等是否齊全完好。
⑶生產(chǎn)過程中要精心操作,嚴格執(zhí)行工藝操作規(guī)程及崗位安全操作法。
⑷明火熱煉崗位,嚴格控制火源和點火?;鹨?guī)定。
⑸反應釜崗位要按工藝指標控制反應溫度,升溫應緩慢,反應過程中要隨時檢查運行情況,及時取樣分析,控制反應終點,防止火災和膠化。
⑹反應釜操作過程一旦發(fā)生著火或膠化時,立即停止升溫和攪拌,采取相應的滅火措施,并用水對釜外冷卻降溫。同時應及早報警,使用滅火器材撲救。物料稀釋時,要控制稀釋溫度。
⑺色器生產(chǎn)過程中,投加顏料要輕、慢,防治粉塵飛揚和異物掉入容器內(nèi),開啟通風除塵設施。砂磨機運行時,要控制流量,開啟降溫設施,避免漆漿溫度過高而導致溶劑揮發(fā)過多和導致燃燒。生產(chǎn)現(xiàn)場努力實現(xiàn)密閉作業(yè),嚴禁使用有機溶劑擦洗設備、衣物、和地面。加強通風,降低爆炸性氣體濃度。
⑻生產(chǎn)中用于擦洗等用途而產(chǎn)生的紙屑、紗頭、碎布、手套等廢棄物,不準亂拋,應投入裝有冷水的鐵桶內(nèi),并及時運送到指定地點。
⑼生產(chǎn)場所嚴禁吸煙。防治靜電及鐵器撞擊。在生產(chǎn)場所從事動火、進入容器、登高、動土、停電檢修等危險作業(yè),必須嚴格執(zhí)行《化工企業(yè)廠區(qū)作業(yè)安全規(guī)程》。
⑽操作轉(zhuǎn)(傳)動等危險設備時,嚴格操作規(guī)程,正確使用防護用品,在未停機的情況下,不準接觸和檢修設備以及打掃設備衛(wèi)生。
⑾試制、分析、檢驗工作中,要防止火災、觸電。要慎用各種易燃、有毒、有腐蝕物質(zhì)、防止燃燒、中毒、灼傷和其他意外傷害。
⑿正確使用各種專用工具和消防器材。
⒀工作完畢后,清理檢查生產(chǎn)現(xiàn)場中的設備、工具,搞好衛(wèi)生,切斷水、電、氣(汽)、物料及火源,關閉門窗,確認無誤后,方可離開。
第二節(jié)? 防火防爆安全知識
一、燃燒與防(滅)火
1、燃燒與燃燒條件
⑴燃燒??? 物質(zhì)發(fā)生強烈的氧化反應,同時發(fā)出熱和光的現(xiàn)象,稱為燃燒。燃燒具有發(fā)光、發(fā)熱、生成新物質(zhì)的三個特征。物質(zhì)是否燃燒主要取決于使用和產(chǎn)生的物質(zhì)的閃點,燃點和自燃點等物理化學性質(zhì)。閃點、燃點、自燃點越低越易引起燃燒,其火災危險性就越大。閃點是指可燃液體的蒸汽混合后,遇到明火而引起瞬間閃燃時的最低溫度。燃點是指可燃物質(zhì)在足夠助燃物(空氣、氧氣)由明火作用引起的持續(xù)燃燒時的最低溫度。自燃點是指目些物質(zhì)在沒有外來明火的作用下,由于物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生的化學、物理和生物化學作用而產(chǎn)生熱量,逐漸積聚,使物質(zhì)發(fā)生燃燒時的最低溫度。
⑵燃燒條件??? 物質(zhì)發(fā)生燃燒必須具備三個條件,即要有可燃物質(zhì)、助燃物質(zhì)(如氧氣或氧化劑等)和有導致燃燒的熱能源——著火源的同時存在。
總之,燃燒三個條件必須同時具備,且相互結合,、相互作用,燃燒才能發(fā)生,缺少其中一個條件,燃燒就不會發(fā)生。
2、防(滅)火原理、方法和滅火器材
⑴滅火原理??? 設法及時破壞或消除燃燒三個條件中的其中之一,就能阻止燃燒的發(fā)生和繼續(xù),達到滅火的目的。
⑵滅火方法
a.隔離法??? 將火源與火源附近的可燃物隔開,中斷可燃物質(zhì)的供給,使火勢不得持續(xù)蔓延。
b.冷卻法??? 用水或其他滅火劑噴射到燃燒著的物質(zhì)上,降低其溫度。當溫度下降到該物質(zhì)的燃點以下,火就會熄滅。
c.窒息法??? 用不燃(或難燃)的物質(zhì),覆蓋、包圍燃燒物,阻礙空氣(或其他氧化劑)與燃燒物接觸,使燃燒缺少助燃物質(zhì)而停止。
d.化學反應中斷法??? 又稱抑制法,它是將抑制劑摻入燃燒區(qū)域,以抑制燃燒連鎖反應進行,使燃燒中斷。
⑶常用的滅火器材
a.二氧化碳滅火器??? 主要適用于撲救貴重設備、檔案資料、儀器儀表、600V以下的電氣設備及油脂等火災。不適用于撲救金屬鉀、鈉、鎂、鋁等的初期火災。
b.干粉滅火器??? 主要適用于撲救石油類產(chǎn)品、可燃氣體、有機溶劑和電氣設備的初期火災。在撲救油類火災時,干粉氣流不要直接沖擊油面,以免油液飛濺引起火災蔓延。
c.泡沫滅火器??? 主要適用于撲救油脂類、石油類產(chǎn)品及一般固體物質(zhì)的初期火災。但不適用于撲救金屬鉀、鈉、鎂、鋁及電氣設備的初期火災。
d.鹵代烷“1211”滅火器??? 又稱二氟一氯一溴甲烷,分子式CF2CIBr,主要適用于撲救油類、精密機械設備、儀表、電子儀器及文物、圖書、檔案等貴重物品的初期火災。
二、爆炸極限與爆炸防止措施
㈠爆炸及爆炸條件
⑴爆炸??? 爆炸是物質(zhì)由一種狀態(tài)迅速的轉(zhuǎn)變成另一種狀態(tài),并在瞬間以機械功的形式釋放出大量能量的現(xiàn)象。爆炸具有破壞力、產(chǎn)生爆炸聲波和沖擊波的特點。常見的爆炸分物理性爆炸和化學性爆炸兩類。
⑵爆炸條件??? 爆炸不是在任何情況下都會發(fā)生。爆炸也同時具備四個條件,即有可燃性氣體、蒸氣(含薄霧)或粉塵;與空氣中的氧氣混合形成爆炸性混合物;混合物的濃度達到該物質(zhì)的爆炸濃度范圍(爆炸極限);有引起爆炸的著火源。在涂料生產(chǎn)過程中,如有可燃氣體或液體蒸氣從設備內(nèi)泄漏與生產(chǎn)場所中,或空氣進入有可燃氣、液體的設備內(nèi)部,都可能形成氣體爆炸混合物,遇到著火源,往往會造成爆炸。
㈡爆炸極限
可燃性氣體、蒸氣(含薄霧)或粉塵(含纖維狀物質(zhì))與空氣混合形成混合物,達到一定濃度范圍,遇到火源即能發(fā)生爆炸的最低濃度稱為該氣體、蒸氣或粉塵的爆炸下限。同樣,引起爆炸的最高濃度稱為爆炸上限。當混合物濃度低于爆炸下限時,因混合氣體里可燃氣體含量過少,由于過??諝獾睦鋮s作用阻止了火焰的傳播;同樣,混合物濃度低于爆炸上限時,因混合氣體內(nèi)含氧不足,不會引起爆炸。也即,可燃性氣體和溶劑蒸氣與空氣的混合物只有處于爆炸極限范圍內(nèi)才會產(chǎn)生爆炸。所以常用爆炸極限來區(qū)分物質(zhì)的爆炸危險特性。涂料生產(chǎn)中常見的有機溶劑的閃點、自燃點及爆炸極限如表1所示。
表1??? 涂料常見溶劑的閃點、自燃點及爆炸極限
溶劑名稱 | 閃點/℃ | 自燃點/℃ | 爆炸極限/℃(體積) | 溶劑名稱 | 閃點/℃ | 自燃點/℃ | 爆炸極限/℃(體積) |
丙酮 | ﹤20 | 540 | 2.5-13.0 | 苯乙烯 | 32 | 490 | 1.1-8 |
環(huán)己酮 | 43 | 420 | 1.1-9.4 | 醋酸乙烯 | -18.9 | ? | 5.0-23 |
乙醇 | 12 | 325 | 3.5-15 | 醋酸甲酯 | -10 | 475 | 3.1-16 |
正丁醇 | 28 | 340 | 1.4-10 | 醋酸乙酯 | -4 | 460 | 2.1-11.5 |
異丁醇 | 27 | 426 | 1.2-10.9 | 醋酸丁酯 | 25 | 370 | 1.2-7.5 |
乙二醇 | 111 | 410 | 3.2-53 | 醋酸異丙酯 | 4 | 460 | 1.8-8 |
異丙醇 | 12 | 425 | 2.0-12 | 200號汽油 | 33 | 280-456 | 1.3-6 |
苯 | -11 | 555 | 1.2-8 | 松節(jié)油 | 35 | 253 | 0.8-3.2 |
甲苯 | 6 | 535 | 1.2-7 | 丁酮 | -1 | 505 | 1.8-11.5 |
二甲苯 | 25 | 525 | 1.1-7 | 醋酸異丁酯 | 18 | 420 | 2.4-10.5 |
㈢引起爆炸的主要原因及防范措施
在涂料生產(chǎn)中,明火作業(yè)是導致火災或爆炸的直接根本原因。防止火災或爆炸的最根本措施,就是如何消除導致燃燒或爆炸的著火源??捎梢韵聨追矫孢M行控制。
1、嚴格明火管理 ???涂料生產(chǎn)中的明火主要指生產(chǎn)過程中的加熱明火,檢修電(氣)焊明火以及其他火源(如鐵器互相撞擊而產(chǎn)生的火花等)。
努力改革熱煉加熱工藝,采取熱載體或遠紅外加熱代替明火加熱方式。必須用明火熱煉漆料、樹脂時,要嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程,特別應執(zhí)行點火?;鹨?guī)定。設備應密閉,明火爐灶、煙道、煙囪符合防火規(guī)范并與加熱設備隔離,防止火焰外漏。
在有火災爆炸危險的生產(chǎn)場所內(nèi)從事動火作業(yè),必須按HG23011-1999《廠區(qū)動火作業(yè)安全規(guī)程》要求申請,審批辦理。
在涂料生產(chǎn)場所內(nèi)嚴禁吸煙、使用手機、BP機,要嚴格管理機動車輛排氣管噴火、煙囪飛火花等。
2、避免摩擦撞擊?? ?涂料生產(chǎn)中所使用的設備,如球磨機、砂磨機、高速分散機、高速離心機、攪拌器、雙(三)棍機、壓片機,各類輸送泵等,一定要保持良好的潤滑,采取降溫措施,以免因摩擦發(fā)熱而造成可燃物和易燃物的燃燒或爆炸。
在崗位存放易燃物品的容器,不得用拋、擲、拖、拉的方法搬運,以防相互撞擊而產(chǎn)生火花。
易燃易爆場所使用的工具、器具需為銅質(zhì)或不產(chǎn)生火星的材質(zhì)制品,不得使用任何鐵器工作,輸送泵齒輪也應采用銅質(zhì)制品,以防因鐵器互撞產(chǎn)生火花。
在易燃易爆生產(chǎn)場所,不準穿戴有鐵釘?shù)男M入作業(yè)區(qū)或作業(yè)。
3、消除電氣火花??? 涂料生產(chǎn)電氣設備的選型、安裝及使用上不加注意,易造成老化而使絕緣性降低、短路、超負荷發(fā)熱而導致火花或燃燒引起燃燒爆炸事故。為了確保易燃易爆場所中使用電氣設備的安全,應嚴格按照《中華人民共和國爆炸危險場所電氣安全規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)和現(xiàn)行有關國家標準,規(guī)程的規(guī)定及要求執(zhí)行,努力做好以下幾點。
⑴根據(jù)生產(chǎn)場所中主要存在的爆炸性氣體,按照《規(guī)程》要求(見表2)查出該爆炸性氣體所屬的類別、級別、和組別。
⑵按《規(guī)程》對爆炸危險場所區(qū)域劃分的規(guī)定(0區(qū)、1區(qū)、2區(qū))來確定使用場所的區(qū)域等級。
⑶根據(jù)對生產(chǎn)場所所劃分的區(qū)域等級(0區(qū)、1區(qū)、2區(qū))按表3選擇符合要求的電氣設備防爆類型。
⑷爆炸危險場所使用的防爆電氣設備,在運行過程中,必須具備不引爆周圍爆炸性混合物的性能。
⑸爆炸危險場所使用的防爆電氣設備必須經(jīng)國家指定認可的機構鑒定檢驗合格,方準使用。
⑹防爆電氣設備外殼有明顯的銘牌,銘牌上應有“EX”標志;防爆標志應標明防爆形式、類別、級別和溫度組別等。
⑺防爆電氣設備的分類、分級、分組應與生產(chǎn)現(xiàn)場爆炸性物質(zhì)的分類、分級、分組方法相同,其等級參數(shù)及符號亦應相同。
⑻防爆電氣設備及線路等的安裝、使用應嚴格按《規(guī)程》和《化工電氣設備技術管理規(guī)程》(HGJ1076-79)中的要求執(zhí)行。
表2??? 爆炸性氣體的分類、分級、分組舉例
類和級 | 最大試驗安全間隙MESG/mm | 最小點燃電流比MICR | 引燃溫度/℃與組別 | |||||
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | |||
T>450 | 450≥T>300 | 300≥T>200 | 200≥T>100 | 135≥T>100 | 100≥T>85 | |||
Ⅰ | 約1.14 | 約1.0 | 甲烷 | ? | ? | ? | ? | ? |
ⅡA | 0.9-1.14 | 0.8-1.0 | 乙烷、丙烷、丙酮、苯乙烯、氯乙烯氨、苯、甲苯、甲醇、一氧化碳、醋酸乙酯、醋酸、丙烯腈 | 丁烷、乙醇、丙烯、丁醇、醋酸丁酯、醋酸戊酯、醋酸酐 | 戊烷、己烷、庚烷、癸烷、辛烷、汽油、硫化氯、環(huán)己烷 | 乙醚、乙醛 | ? | 亞硝酸乙酯 |
ⅡB | 0.5-0.9 | 0.45-0.8 | 二甲醚、民用煤氣、環(huán)丙烷 | 環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、丁二烯、乙烯 | 異戊二烯 | ? | ? | ? |
ⅡC | ≤0.5 | ≤0.45 | 水煤氣、氧、煤爐煤氣 | 乙炔 | ? | ? | ? | ? |
注:1、表中未列入的爆炸性氣體請見《規(guī)程》中附錄B。
2、最大試驗安全間隙與最小點燃電流比在分級上的關系只是近似相等。
表3??? 氣體爆炸危險場所電氣設備防爆類型選型
爆炸危險區(qū)域 | 通用的防護型式 | |
電氣設備類型 | 符號 | |
0區(qū) | ①本質(zhì)安全型(ia級) ②其他特別為0區(qū)設計的電氣設備(特殊型) | ia s |
1區(qū) | ①適用于0區(qū)的防爆類型 ②隔爆型 ③增安型 ④本質(zhì)安全型(ib級) ⑤充油型 ⑥正壓型 ⑦充砂型 ⑧其他特別為1區(qū)設計的電氣設備(特殊型) | ? a e ib o p q s |
2區(qū) | ①適用于0區(qū)、1區(qū)的防護類型 ②無火花型 | n |
4、靜電??? 靜電,是涂料生產(chǎn)中較為常見的一種現(xiàn)象,它不是靜止不動的電,而是宏觀上暫時停留在物體上的電荷。靜電是兩種物質(zhì)緊密接觸后,又迅速地分離,在兩種物質(zhì)界面上產(chǎn)生積聚了數(shù)量相等、極性相反的兩層電荷,形成了靜電。在涂料生產(chǎn)過程中,尤其是電阻率較高的液體在管道中的流動、過濾、攪拌、噴涂、噴射、飛濺、沖擊、灌注以及運輸中的劇烈晃動等,都可能產(chǎn)生危險的靜電。涂料生產(chǎn)中也使用了一些電阻率較高的材料(見表4)。
表4??? 涂料生產(chǎn)主要原料的電阻率
品名 | 電阻率/Ω·cm | 品名 | 電阻率/Ω·cm |
苯 甲苯 二甲苯 硝化棉 酚醛樹脂 | (0.16~1)×1014 (1.1~2.7)×1013 2.4×1012~3×1013 1×1013 1012~1014 | 醇酸樹脂 三聚氰胺樹脂 氯化橡膠 溶劑汽油 聚酯樹脂 | 1011~1013 1012~1014 1013~1015 1012~1014 1012~1015 |
涂料生產(chǎn)中,靜電有導致火災爆炸,造成人員電擊和二次傷害,影響產(chǎn)品質(zhì)量和妨礙生產(chǎn)的危害性。我們必須充分認識靜電的危害,掌握消除靜電的安全技術措施,確保涂料生產(chǎn)的安全。