第四节设备维护建议(防火、防爆对策措施) 引发火灾、爆炸事故的因素很多，一旦发生事故，后果极其严重。为了确保安全生产，首先必须做好预防工作，消除可能引起燃烧爆炸的危险因素。从理论上讲，使可燃物质不处于危险状态或者消除一切着火源，这两项措施，只要控制其一，就可以防止火灾和化学爆炸事故的发生。但在实践中，由于生产条件的限制或某些不可控因素的影响，仅采取一种措施是不够的，往往需要采取多方面的措施，以提高生产过程的安全程度。另外，还应考虑其他辅助措施，以便在万一发生火灾爆炸事故时，减少危害的程度，将损失降到最低限度，这些都是在防火防爆工作中必须全面考虑的问题。 1、防火、防爆对策措施的原则 1)防止可燃可爆系统的形成 防止可燃物质、助燃物质(空气、强氧化剂)、引燃能源(明火、撞击、炽热物体、化学反应热等)同时存在;防止可燃物质、助燃物质混合形成的爆炸性混合物(在爆炸极限范围内)与引燃能源同时存在。 为防止可燃物与空气或其他氧化剂作用形成危险状态，在生产过程中，首先应加强对可燃物的管理和控制，利用不燃或难燃物料取代可燃物料，不使可燃物料泄漏和聚集形成爆炸性混合物;其次是防止空气和其他氧化性物质进入设备内，或防止泄漏的可燃物料与空气混合。 (1)取代或控制用量。 在工艺上可行的条件下，在生产过程中不用或少用可燃可爆物质，如用不燃或不易燃烧爆炸的有机溶剂(如CCl4或水)取代易燃的苯、汽油，根据工艺条件选择沸点较高的溶剂等。 (2)加强密闭。 为防止易燃气体、蒸气和可燃性粉尘与空气形成爆炸性混合物，应设法使生产设备和容器尽可能密闭操作。对具有压力的设备，应防止气体、液体或粉尘溢出与空气形成爆炸性混合物;对真空设备，应防止空气漏入设备内部达到爆炸极限。开口的容器、破损的铁桶，容积较大且没有保护措施的玻璃瓶，不允许贮存易燃液体;不耐压的容器不能贮存压缩气体和加压液体。 为保证设备的密闭性，对处理危险物料的设备及管路系统应尽量少用法兰连接，但要保证安装检修方便;输送危险气体、液体的管道应采用无缝钢管;盛装具有腐蚀性介质的容器，底部尽可能不装阀门，腐蚀性液体应从顶部抽吸排出。如用液位计的玻璃管，要装设坚固的保护装置，以免打碎玻璃，漏出易燃液体。应慎重使用脆性材料。 如设备本身不能密封，可采用液封或负压操作，以防系统中有毒或可燃性气体逸入厂房。 加压或减压设备，在投产前和定期检修后应检查密闭性和耐压程度。所有压缩机、液压泵、导管、阀门、法兰接头等容易漏油、漏气部位应经常检查，填料如有损坏应立即调换，以防渗漏。设备在运行中也应经常检查气密情况，操作温度和压力必须严格控制，不允许超温、超压运行。 接触氧化剂如高锰酸钾、氯酸钾、硝酸铵、漂白粉等生产的传动装置部分的密闭性能必须良好。应定期清洗传动装置，及时更换润滑剂，以免传动部分因摩擦发热而导致燃烧爆炸。 (3)通风排气。 为保证易燃、易爆、有毒物质在厂房生产环境中其浓度不超过危险浓度，必须采取有效的通风排气措施。 在防火防爆环境中对通风排气的要求应按两方面考虑，即当仅是易燃易爆物质，其在车间内的浓度一般应低于爆炸下限的1/4;对于具有毒性的易燃易爆物质，在有人操作的场所，还应考虑该毒物在车间内的最高容许浓度。 应合理选择通风方式。通风方式一般宜采取自然通风，但自然通风不能满足要求时应采取机械通风。 对有火灾爆炸危险的厂房，通风气体不能循环使用;排风/送风设备应有独立分开的风机室，送风系统应送入较纯净的空气;排除、输送温度超过80℃的空气或其他气体以及有燃烧爆炸危险的气体、粉尘的通风设备，应用非燃烧材料制成;空气中含有易燃易爆危险物质的厂所使用的通风机和调节设备应防爆。 排除有燃烧爆炸危险的粉尘和容易起火的碎屑的排风系统，其除尘器装置也应防爆。有爆炸危险粉尘的空气流体宜在进入排风机前选用恰当的方法进行除尘净化，如粉尘与水混合会发生爆炸，则不应采用湿法除尘。 对局部通风，应注意气体或蒸气的密度，密度比空气大的气体要防止其在低洼处积聚，密度比空气小的气体要防止其在高处死角上积聚。有时即使是少量气体也会使厂房局部空间达到爆炸极限。 设备的一切排气管(放气管)都应伸出屋外，高出附近屋顶;排气不应造成负压，也不应堵塞。如排出蒸气遇冷凝结，则放气管还应考虑有加热蒸气保护措施。 (4)惰性化。 在可燃气体或蒸气与空气的混合气中充入惰性气体，可降低氧气、可燃物的百分比，从而消除爆炸危险和阻止火焰的传播。在以下几种场合常采用惰性化。 2)消除、控制引燃能源 为预防火灾及爆炸灾害，对点火源进行控制是消除燃烧三要素同时存在的一个重要措施。引起火灾爆炸事故的能源主要有明火、高温表面、摩擦和撞击、绝热压缩、化学反应热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等。在有火灾爆炸危险的生产场所，对这些着火源都应引起充分的注意，并采取严格的控制措施。 (1)明火和高温表面。 对于易燃液体的加热应尽量避免采用明火。一般加热时可采用过热水或蒸汽;当采用矿物油、联苯醚等载热体时，加热温度必须低于载热体的安全使用温度，在使用时要保持良好的循环并留有载热体膨胀的余地，防止传热管路产生局部高温出现结焦现象;定期检查载热体的成分，及时处理或更换变质的载热体;当采用高温熔盐载热体时，应严格控制熔盐的配比，不得混入有机杂质，以防载热体在高温下爆炸。如果必须采用明火，设备应严格密封，燃烧室应与设备分开建筑或隔离，并按防火规定留出防火间距。 在使用油浴加热时，要有防止油蒸气起火的措施。在积存有可燃气体、蒸气的管沟、深坑、下水道及其附近，没有消除危险之前，不能有明火作业。 在有火灾爆炸危险的场所必须进行明火作业时，应按动火制度进行。汽车、拖拉机、柴油机等在未采取防火措施时不得进入危险场所。烟囱应有足够的高度，必要时装火星熄灭器，且在一定范围内不得堆放易燃易爆物品。 高温物料的输送管线不应与可燃物、可燃建筑构件等接触;应防止可燃物散落在高温表面上;可燃物的排放口应远离高温表面，如果接近，则应有隔热措施。 设立固定动火区应符合下述条件：固定动火区距易燃易爆设备、贮罐、仓库、堆场等的距离，应符合有关防火规范的防火间距要求;区内可能出现的可燃气体的含量应在允许含量以下;在生产装置正常放空时，可燃气应不致扩散到到动火区;室内动火区应与防爆生产现场隔开，不准有门窗串通，允许开的门窗应向外开启，道路应畅通，周围10m以内不得存放易燃易爆物;区内备有足够的灭火器具。 维修作业在禁火区动火，有关动火审批、动火分析等要求，必须按有关规范规定严格执行，采取预防措施，并加强监督检查，以确保安全作业。 对危险化学品的设备、管道，维修动火前必须进行清洗、扫线、置换，此外对其附近的地面、阴沟也要用水冲洗。 明火与有火灾及爆炸危险的厂房和仓库等相邻时，应保证足够的安全间距。 (2)摩擦与撞击。 摩擦与撞击往往成为引起火灾爆炸事故的原因。如机器上轴承等摩擦发热起火;金属零件、铁钉等落入粉碎机、反应器、提升机等设备内，由于铁器和机件的撞击起火;磨床砂轮等摩擦及铁质工具相互撞击或与混凝土地面撞击发生火花;导管或容器破裂，内部溶液和气体喷出时摩擦起火;在某种条件下乙炔与铜制件生成乙炔铜，一经摩擦和冲击即能起火起爆等等。因此在有火灾爆炸危险的场所，应采取防止火花生成的措施。 ①机器上的轴承等转动部件，应保证有良好的润滑，要及时加油并经常清除附着的可燃污垢;机件的摩擦部分，如搅拌机和通风机上的轴承，最好采用有色金属制造的轴瓦。 ②锤子、扳手等工具应防爆。 ③为防止金属零件等落入设备或粉碎机里，在设备进料口前应装磁力离析器。不宜使用磁力离析器的危险物料破碎时，应采用惰性气体保护。 ④输送气体或液体的管道，应定期进行耐压试验，防止破裂或接口松脱而喷射起火。 ⑤凡是撞击或摩擦的两部分都应采用不同的金属(如铜与钢)制成，通风机翼应采用不发生火花的材料制作。 ⑥搬运金属容器，严禁在地上抛掷或拖拉，在容器可能撞碰部位覆盖不会产生火花的材料。 ⑦防爆生产厂房，地面应铺不燃材料的地坪，进入车间禁止穿带铁钉的鞋。 ⑧吊装盛有可燃气和液体的金属容器用的吊车，应经常重点检查，以防吊绳断裂、吊钩松脱，造成坠落冲击发火。 ⑨高压气体通过管道时，应防止管道中的铁锈因随气流流动与管壁摩擦变成高温粒子而成为可燃气的着火源。 (3)防止电气火花。 一般的电气设备很难完全避免电火花的产生，因此在火灾爆炸危险场所必须根据物质的危险特性正确选用不同的防爆电气设备。 必须设置可靠的避雷设施;有静电积聚危险的生产装置和装卸作业应有控制流速、导除静电、静电消除器、添加防静电剂等有效的消除静电措施。 根据整体防爆的要求，按危险区域等级和爆炸性混合物的类别、级别、组别配备相应符合国家标准规定的防爆等级的电气设备，并按国家规定的要求施工、安装、维护和检修。 3)有效监控，及时处理 在可燃气体、蒸气可能泄漏的区域设置检测报警仪，这是监测空气中易燃易爆物质含量的重要措施。当可燃气体或液体万一发生泄漏而操作人员尚未发现时，检测报警仪可在设定的安全浓度范围内发生警报，便于及时处理泄漏点，从而避免发生重大事故。早发现，早排除，早控制，防止事故发生和蔓延扩大。 2、工艺防火、防爆对策措施 有爆炸危险的生产过程，应尽可能选择物质危险陛较小、工艺条件较缓和和成熟的工艺路线;生产装置、设备应具有承受超压性能和完善的生产工艺控制手段，设置可靠的温度、压力、流量、液面等工艺参数的控制仪表和控制系统，对工艺参数控制要求严格的，应设置双系列控制仪表和控制系统;还应设置必要的超温超压的报警、监视、泄压、抑制爆炸装置和防止高低压窜气(液)、紧急安全排放装置。 1)工艺过程的防火、防爆设计 (1)工艺过程中使用和产生易燃易爆介质时，必须考虑防火、防爆等安全对策措施，在工艺设计时加以实施。 (2)工艺过程中有危险的反应过程，应设置必要的报警、自动控制及自动连锁停车的控制设施。 (3)工艺设计要确定工艺过程泄压措施及泄放量，明确排放系统的设计原则(排入全厂性火炬、排入装置内火炬、排入全厂性排气管网、排入装置的排气管道或直接放空)。 (4)工艺过程设计应提出保证供电、供水、供风及供汽系统可靠性的措施。 (5)生产装置出现紧急情况或发生火灾爆炸事故需要紧急停车时，应设置必要的自动紧急停车措施。 (6)采用新工艺、新技术进行工艺过程设计时，必须审查其防火、防爆设计技术文件资料，核实其技术在安全防火、防爆方面的可靠性，确定所需的防火、防爆设施。 (7)引进国外技术，国内自行设计时，生产工艺过程的防火、防爆设计，必须满足我国安全防火、防爆法规及标准的要求，应审查生产工艺的防火、防爆设计说明书。 (8)成套引进建设工程，国外提供初步设计中，其生产过程的防火、防爆设计，除必须符合引进合同所规定的条款及确认的标准规范外，应审查国外厂商提供的各种防火、防爆设计内容，不得低于我国现行防火、防爆规范、法规及标准的要求。 2)物料的防爆设计 (1)对生产过程中所用的易发生火灾爆炸危险的原材料、中间物料及成品，应列出其主要的化学性能及物理化学性能(如爆炸极限、密度、闪点、自燃点、引燃能量、燃烧速度、导电率、介电常数、腐蚀速度、毒性、热稳定性、反应热、反应速度、热容量等)。 (2)对生产过程中的各种燃烧爆炸危险物料(包括各种杂质)的危险性(爆炸性、燃烧性、混合危险性等)，应综合分析研究，在设计时采取有效措施加以控制。 3)工艺流程防火、防爆设计 (1)火灾爆炸危险性较大的工艺流程设计，应针对容易发生火灾爆炸事故的部位和一定时机(如开车、停车及操作切换等)，采取有效的安全措施，并在设计中组织各专业设计人员加以实施。 (2)工艺流程设计，应考虑正常开停车、正常操作、异常操作处理及紧急事故处理时的安全对策措施和设施。 (3)工艺安全泄压系统设计，应考虑设备及管线的设计压力，允许最高工作压力与安全阀、防爆膜的设定压力的关系，并对火灾时的排放量，停水、停电及停汽等事故状态下的排放量进行计算及比较，选用可靠的安全泄压设备，以免发生爆炸。 (4)化工企业火炬系统的设计，应考虑进入火炬的物料处理量、物料压力、温度、堵塞、爆炸等因素的影响。 (5)工艺流程设计，应全面考虑操作参数的监测仪表、自动控制回路，设计应正确可靠，吹扫应考虑周全。应尽量减少工艺流程中火灾爆炸危险物料的存量。 (6)控制室的设计，应考虑事故状态下的控制室结构及设施，不致受到破坏或倒塌，并能实施紧急停车、减少事故的蔓延和扩大。 (7)工艺操作的计算机控制设计，应考虑分散控制系统、计算机备用系统及计算机安全系统，确保发生火灾爆炸事故时能正常操作。 (8)对工艺生产装置的供电、供水、供风、供汽等公用设施的设计，必须满足正常生产和事故状态下的要求，并符合有关防火、防爆法规、标准的规定。 (9)应尽量消除产生静电和静电积聚的各种因素，采取静电接地等各种防静电措施。静电接地设计应遵守有关静电接地设计规程的要求。 (10)工艺过程设计中，应设置各种自控检测仪表、报警信号系统及自动和手动紧急泄压排放安全连锁设施。非常危险的部位，应设置常规检测系统和异常检测系统的双重检测体系。 4)工艺布置的防火、防爆设计 (1)生产装置的平面布置，除应按工艺流程进行设计外，还应考虑符合有关防火、防爆规范的要求。 (2)生产装置中处理同类火灾爆炸危险物料的设备或厂房，应尽量集中布置，便于统筹安排防火防爆设施。 (3)生产装置内的设备，应尽量布置在露天、敞开或半敞开式的建筑物、构筑物内，以减少火灾爆炸时造成的损坏。 (4)室内有爆炸危险的生产部位应布置在单层厂房内，并应靠近厂房的外墙。在多层厂房内，易燃易爆的生产部位应布置在最上一层靠外墙处。在有爆炸危险的厂房内，不应设置办公室、休息室等管理设施。 (5)有火灾爆炸危险的生产厂房，靠近易爆部位应设置必要的泄压面积，泄压部位不应布置在邻近人员集中或交通要道处，以减小对邻近生产装置和建筑物的影响。必要时可设防护挡板或防护空地。有火灾爆炸危险的生产设备、建筑物、构筑物应布置在一端，也可设在防爆构筑物内，如爆炸危险性大的反应器与其他设备之间应设防爆墙隔离;若多个反应器，其间也应设防爆墙相互隔离。明火设备的布置应远离可能泄漏易燃液化气、可燃气体、可燃蒸气的工艺设备及贮罐。 (6)工艺生产装置内露天布置的设备、贮罐、建筑物及构筑物，宜按生产流程分区集中布置。 (7)生产装置的集中控制室、变配电室、分析化验室等辅助建筑物，应布置在非防火、防爆危险区。 (8)工艺装置各类机械设备、建筑物、构筑物的分布间距，应考虑防火、防爆距离及安全疏散通道，且有足够的道路及空间便于作业人员操作检修。 3、仪表及自控防火、防爆对策措施 尽可能提高系统自动化程度，采用自动控制技术、遥控技术，自动(或遥控)控制工艺操作程序和物料配比、温度、压力等工艺参数;在设备发生故障、人员误操作形成危险状态时，通过自动报警、自动切换备用设备、启动连锁保护装置和安全装置、实现事故性安全排放直至安全顺序停机等一系列的自动操作，保证系统的安全。 针对引发事故的原因和紧急情况下的需要，应设置故障的安全控制系统、特殊的连锁保护、安全装置和就地操作应急控制系统，以提高系统安全的可靠性。仪表及自控防火、防爆的具体要求： (1)采用本质安全型电动仪表时，即使由于某种原因而产生火花、电弧或过热也不会构成点火源而引起燃烧或爆炸，因此原则上可以适用于最高级别的火灾爆炸危险场所。但在安装设计时必须要考虑有关的技术规定，如本质安全电路和非本质安全电路不能相混;构成本质安全电路必须应用安全栅;本质安全系统的接地问题必须符合有关防火、防爆规定的要求。 (2)生产装置的监测、控制仪表除按工艺控制要求选型外，还应根据仪表安装场所的火灾危险性和爆炸危险性，按爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范选型。 (3)设计所选用的控制仪表及控制回路必须可靠，不得因设计重复控制系统而选用不能保证质量的控制仪表。 (4)当仪表的供电、供气中断时，调节阀的状态应能保证不导致事故或扩大事故。 (5)仪表的供电应有事故电源，供气应有贮气罐，容量应能保证停电、停气后维持30min的用量。 (6)在考虑信号报警器及安全连锁防爆设计时，应遵循下列原则： ①系统的构成可以选用有触点的继电器，也可以选用无触点的回路，但必须保证动作可靠。 ②信号报警接点可利用仪表的内藏接点，也可以单独设置报警单元。自动保护(连锁)用接点，重要场合宜与信号接点分开，单独设置故障检出。 ③连锁系统动作后应有征兆报警设施。重要场合，连锁故障检查器可设2个或2个以上，以确保可靠性。 (7)可燃气体监测报警仪的报警系统应设在生产装置的控制室内，设计时必须考虑以下几点： (8)引进技术所选用的监测控制仪表不应低于我国现行标准的要求。 (9)生产装置的控制室不得兼值班工人休息室。 (10)在容易泄漏油气和可能引起火灾爆炸事故的地点，如甲类压缩机附近，集中布置的甲类设备和泵附近，加热炉的防火墙外侧及其仪表送配电室，变电所附近的门外等处，在条件可能时，应设置可燃气体报警仪。 4、设备防火、防爆设计 设备、机器种类繁多，其中化工设备就可分为塔槽类、换热设备、反应器、分离器、加热炉和废热锅炉等;压力容器按工作压力不同，分为低压、中压、高压和超高压4个等级;化工机器是完成化工生产正常运行必不可少的。 以化工设备、机器为例，生产过程中接触的物料大多具有易燃易爆、有毒、有腐蚀性，且生产工艺复杂，工艺条件苛刻，设备与机器的质量、材料等要求高。材料的正确选择是设备与机器优化设计的关键，也是确保装置安全运行、防止火灾爆炸的重要手段。选择材料应注意以下几个问题： (1)必须全面考虑设备与机器的使用场合、结构型式、介质性质、工作特点、材料性能、工艺隆能和经济合理性。 (2)材料选用应符合各种相应标准、法规和技术文件的要求。 (3)选用材料的化学成分、金相组织、机械性能、物理性能、热处理焊接方法应符合有关的材料标准，与之相应的材料试验和鉴定应由用户和制造厂商定。 (4)由制造厂提供的其他材料，经试验、技术鉴定后，确能保证设计要求的，用户方可使用。 (5)处理、输送和分离易燃易爆、有毒和强化学腐蚀性介质时，材料的选用尤其慎重，应遵循有关材料标准。 (6)与设备所用材料相匹配的焊接材料要符合有关标准、规定。 (7)进行技术革新、设备改造，使用代材时，要有严格的审批手续。 (8)严格执行进厂设备、备件、材料的质量检查验收制度，防止不合格设备、备件、材料进入生产装置投入生产，消除设备本身的不安全因素。 (9)在设计、材料分类和加工等各阶段，都可能发生材料误用问题，因此要严格管理制度，严把设备采购关，防止低劣产品进厂。 在设备与机器的火灾爆炸破坏事故中，有的是由于结构设计不合理引起的。因此在结构安全设计上要符合要求，便于制造、便于无损检测，并考虑尽量降低局部附加应力和应力集中。 设备的强度设计直接涉及其安全可靠性，因此在设计中，一定要选择正确的计算方法。 总之，设备与机器在设计时必须安全可靠，其选型、结构、技术参数等方面必须准确无误，并符合设计标准的要求;工艺提出的专业设计条件应正确无误(包括型式、结构、材料、压力、温度、介质、腐蚀性、安全附件、抗震、防静电、泄压、密封、接管、支座、保温、保冷、喷淋等设计参数);对于易燃易爆、有毒介质的储运机械设备，应符合有关安全标准要求。 5、工艺管线的防火、防爆设计 (1)工艺管线必须安全可靠，且便于操作。设计中所选用的管线、管件及阀门的材料，应保证有足够的机械强度及使用期限。管线的设计、制造、安装及试压等技术条件应符合国家现行标准和规范。 (2)工艺管线的设计应考虑抗震和管线振动、脆性破裂、温度应力、失稳、高温蠕变、腐蚀破裂及密封泄漏等因素，并采取相应的安全措施加以控制。 (3)工艺管线上安装的安全阀、防爆膜、泄压设施、自动控制检测仪表、报警系统、安全连锁装置及卫生检测设施，应设计合理且安全可靠。 (4)工艺管线的防雷电、暴雨、洪水、冰雹等自然灾害以及防静电等安全措施，应符合有关法规的要求。 (5)工艺管线的工艺取样、废液排放、废气排放等设计，必须安全可靠，且应设置有效的安全设施。 (6)工艺管线的绝热保温、保冷设计，应符合设计规范的要求。 6、安全防护设计 1)通风设计 非敞开式的甲乙类生产厂房应有良好通风，以减少厂房内部可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘的积聚，使之不至于达到爆炸范围。 厂房通风有自然通风、机械通风或正压通风。采用自然通风时，要根据季节风向采取相应措施，保证厂房内有足够的换气次数。在寒冷季节，自然通风用的进风口的位置其边缘不宜低于4m;如低于4m，应采取防止冷风吹向工作地点的措施。 当自然通风达不到生产要求时，应设置机械通风，且通风机应采用防爆型。 (1)机械通风的进风口位置，应符合下列要求： (2)机械通风的排风方式应符合下列要求： ①放散的可燃气体较空气轻时，宜从上部排放; ②放散的可燃气体较空气重时，宜从上、下部同时排出，但气体温度较高或受到散热影响产生气流上升时，宜从上部排出; ③当挥发性物质蒸发后，被周围空气冷却下沉或经常有挥发性物质洒落到地面时，应从上、下部同时排出。 有可燃气体的生产车间，应设事故排风装置。 正压通风是化工等生产装置采用的一种独特形式。在多数工艺操作过程中，大量采用仪表自动控制。一般将各种自动控制仪表的表盘及其继电器集中在控制室内。由于各种自动控制仪表的接线点和继电器都不防爆，而大量的可燃气体又随时可能存在，因此，为安全操作仪表及保证仪表的准确性，设计时，要对仪表控制室和在线分析室进行正压通风。 正压通风就是使控制室内的空气压略大于室外空气压。这样，就能阻止室外的可燃气体进入控制室内。送进控制室的正压风必须是清新干净，因此，正压通风的风源必须取自安全清洁的地点。甲乙类生产区域内的变电所也应进行正压通风。各种通风的进风口位置、排风方式等的设计必须遵守有关标准或规范。 2)惰性气体保护 惰性气体保护的作用是缩小或消除易燃可燃物质的爆炸范围，从而防止燃烧爆炸。 工业上常用的惰性气体保护有氮、二氧化碳、水蒸气等，惰性气体保护可应用于以下几种情况： (1)对具有爆炸性的生产设备和贮罐，充灌惰性气体。 (2)易燃固体的压碎、研磨、筛分、混合以及呈粉末状态输送时，可在惰性气体覆盖下进行。 (3)易燃固体的粉状、粒状的料仓可用惰性气体加以保护。 (4)可燃气体混合物在处理过程中，加惰性气体作为保护气体。 (5)有火灾爆炸危险的工艺装置、贮罐、管道等连接惰性气体管，以备在发生火灾时使用惰性气体充灌保护。 (6)用惰性气体(如氮气)输送爆炸危险性液体。 (7)在有爆炸危险性的生产中，对能引起火花危险的电器、仪表等，用惰性气体(如氮气)正压保护。 (8)有火灾爆炸危险的生产装置停车检修时，在动火之前用惰性气体对有爆炸危险的设备、管线、容器等进行置换。 (9)发生事故有大量危险物质泄漏时，用大量惰性气体(如水蒸气)稀释。 (10)备用的反应器、干燥器等用惰性气体保护。 生产中惰性气体的需用量，一般不是根据惰性气体达到哪一数值时可以遏止爆炸发生，而是根据加入惰性气体后氧的浓度降到哪一数值时才不能发生爆炸来确定。 3)保险装置 保险装置就是当生产中发生危险情况时，能自动地动作以消除危险状态的装置。例如，备用电源能在突然停电时自动投用，从而能避免发生各类事故。一般比较重要的工厂都设置双电源。正常生产时，两回路电源独立供电，每回路各带1/2负荷，事故时带全部负荷。当任一供电线路发生故障突然停电时，在极短的时间内母线联络接头自动闭合，使失电的一段母线立即恢复供电。对一些特别重要的机泵，设计时，应考虑装设失电再启动装置或不间断供电装置(UPS)。 一些关键设备，设计时应考虑气动备用装置，以便在停电的情况下确保安全生产。例如，蒸馏塔的回流调节阀，高压罐的压力控制调节阀，要选用气关式，以备停气时确保调节阀开，避免塔、罐超温超压。贮罐上的呼吸阀是防止贮罐被抽瘪和超压破裂的安全保险设备。 4)安全监测 生产中产生的可燃气体、可燃液体蒸气或可燃粉尘在空气中的浓度达到爆炸极限时，遇火源就会发生爆炸。因此，随时监测空气中可燃物质的浓度是防止发生火灾爆炸的重要措施。当测量仪表测定出空气中的可燃物质浓度超过爆炸下限的20%或25%时，就会发出报警，警告操作者尽快采取措施，降低空气中可燃物质的浓度。爆炸危险性大的生产装置和反应设备，设置可燃气体自动分析仪器并自动报警和连锁控制已成为必不可少的安全措施。 7、建(构)筑物防火、防爆措施 1)生产及储存的火灾危险性分类 根据《建筑设计防火规范》(GBJ16—1987)(2001年修订版)规定，生产的或储存的火灾危险性分为甲、乙、丙、丁、戊5类。《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—1992)(1999年修订版)中，同样以使用、生产或储存的物质的危险性进行火灾危险性分类。根据火灾危险性的不同，可从防火间距、建筑耐火等级、容许层数、安全疏散、消防灭火设施等方面提出防止和限制火灾爆炸的要求和措施。 2)建筑物的耐火等级 在《建筑设计防火规范》里，将建筑物分为4个耐火等级。对建筑物的主要构件，如承重墙、梁、柱、楼板等的耐火性能均作出了明确规定。在建筑设计时对那些火灾危险性特别大的，使用大量可燃物质和贵重器材设备的建筑，在容许的条件下，应尽可能采用耐火等级较高的建筑材料施工。在确定耐火等级时，各构件的耐火极限应全部达到要求。 4)厂房建筑的防爆设计 (1)合理布置有爆炸危险的厂房。 ①除有特殊需要外，一般情况下，有爆炸危险的厂房宜采用单层建筑。 ②有爆炸危险的生产不应设在地下室或半地下室。 ③敞开式或半敞开式建筑的厂房，自然通风良好，因而能使设备系统中泄漏出来的可燃气、可燃液体蒸气及粉尘很快地扩散，使之不易达到爆炸极限，有效地排除形成爆炸的条件。但对采用敞开或半敞开式建筑的生产设备和装置，应注意气象条件对生产设备和操作人员健康的影响等，并妥善合理地处理夜间照明、雨天防滑、夏日防晒、冬季防寒和有关休息等方面的问题。 ④对单层厂房来说，应将有爆炸危险的设备配置在靠近一侧外墙门窗的地方。工人操作位置在室内一侧，且在主导风向的上风位置。配电室、车间办公室、更衣室等有火源及人员集中的用房，采用集中布置在厂房一端的方式，设防爆墙与生产车间分隔，以保安全。 有爆炸危险的多层厂房的平面设备布置，其原则基本上与单层厂房相同，但对多层厂房不应将有爆炸危险的设备集中布置在底层或夹在中间层。应将有爆炸危险的生产设备集中布置在顶层或厂房一端的各楼层。 (2)采用耐火、耐爆结构。 对有爆炸危险的厂房，应选用耐火、耐爆较强的结构型式，以避免和减轻现场人员的伤亡和设备物资的损失。 厂房的结构型式有砖混结构、现浇钢筋混凝土结构、装配式钢筋混凝土结构和钢框架结构等。在选型时，应根据它们的特点，以满足生产与安全的一致性及使用性和节约投资等方面综合考虑。 钢结构厂房的耐爆强度很高，但受热后由于钢材的强度大大下降(如温度升到500℃时，其强度只有原来的1/2)，耐火极限低，在高温时将失去承受荷载的能力，所以对钢结构的厂房，其容许极限温度应控制在400℃以下。至于可发生400℃以上温度事故的厂房，如用钢结构则应在主要钢构件外包上非燃烧材料的被覆，被覆的厚度应满足耐火极限的要求，以保证钢构件不致因高温而降低强度。 (3)设置必要的泄压面积。 有爆炸危险的厂房，应设置泄压轻质屋盖、泄压门窗、轻质外墙。布置泄压面，应尽可能靠近爆炸部位，泄压方向一般向上;侧面泄压应尽量避开人员集中场所、主要通道及能引起二次爆炸的车间、仓库。 对有爆炸危险厂房所规定的泄压面积与厂房体积的比值(m2/m3)应采用0.05～0.22。当厂房体积超过1000m3，采用上述比值有困难时，可适当降低，但不宜小于0.03m2/m3。 (4)设置防爆墙、防爆门、防爆窗。 ①防爆墙应具有耐爆炸压力的强度和耐火性能。防爆墙上不应开通气孔道，不宜开普通门、窗、洞口，必要时应采用防爆门窗。 ②防爆窗的窗框及玻璃均应采用抗爆强度高的材料。窗框可用角钢、钢板制作。而玻璃则应采用夹层的防爆玻璃。 ③防爆门应具有很高的抗爆强度，需采用角钢或槽钢、工字钢拼装焊接制作门框骨架，门板则以抗爆强度高的装甲钢板或锅炉钢板制作。门的铰链装配时，应衬有青铜套轴和垫圈;门扇的周边衬贴橡皮带软垫，以排除因开关时由于摩擦碰撞可能产生的火花。 (5)不发火地面。 不发火地面按构造材料性质可分为两大类，即不发火金属地面和不发火非金属地面。不发火金属地面，其材料一般常用铜板、铝板等有色金属制作。不发火非金属材料地面，又可分为不发火有机材料制造的地面，如沥青、木材、塑料、橡胶等敷设的，但由于这些材料的导电性差，具有绝缘性能，因此对导走静电不利，当用这种材料时，必须同时考虑导走静电的接地装置;另一种为不发火无机材料地面，是采用不发火水泥石砂、细石混凝土、水磨石等无机材料制造，骨料可选用石灰石、大理石、白云石等不发火材料，但这些石料在破碎时多采用球磨机加工。为防止可能带进的铁屑，在配料前应先用磁棒搅拌石子以吸掉钢屑铁粉，然后配料制成试块，进行试验，确认为不发火后才能正式使用。 在使用不发火混凝土制作地面时，分格材料不应使用玻璃，而应采用铝或铜条分格。 (6)露天生产场所内建筑物的防爆。 敞开布置生产设备、装置，使生产实现露天化，可以不需要建造厂房。但按工艺过程的要求，尚需建造中心控制室、配电室、分析室、办公室、生活室等用房，这些建筑通常设置在有爆炸危险场所内或附近。这些建筑自身内部不产生爆炸性物质，但它处于有爆炸危险场所范围，生产设备、装置或物料管道的跑、冒、滴、漏而逸出或挥发的气体，有可能扩散到这些建筑物内，而这些建筑物在使用过程中又有产生各种火源的可能，一旦着火爆炸将波及到整个露天装置区域，所以这些建筑必须采取有效的防爆措施。包括： ①保持室内正压。一般采用机械送风，使室内维持正压，从而避免室内爆炸性混合物的形成，排除形成爆炸的条件。送风机的空气引入口必须置于气体洁净的地方，防止可燃气体或蒸气的吸入。 ②开设双门斗。 ③设耐爆固定窗。 ④采用耐爆结构。 ⑤室内地面应高出露天生产界区地面。 ⑥当由于工艺布置要求建筑留有管道孔隙及管沟时，管道孔隙要采取密封措施，材料应为非燃烧体填料;管沟则应设置阻火分割密封。 (7)排水管网的防爆。 应采取合理的排水措施，连接下水主管道处应设水封井。对工艺物料管道、热力管道、电缆等设施的地面管沟，为防止可燃气体或蒸气扩散到其他车间的管沟空间，应设置阻火分割设施，如在地面管沟中段或地下管沟穿过防爆墙外设阻火分隔沟坑，坑内填满干砂或碎石，以阻止火焰蔓延及可燃气体或蒸气、粉尘扩散窜流。 (8)防火间距。 在总平面布置设计时，要留有足够的防火间距。在此间距内不得有任何建(构)筑物和堆放危险品。防火间距计算方法是以建筑物外墙凸出部分算起;铁路的防火间距，是从铁路中心线算起;公路的防火间距是从邻近一边的路边算起。 防火间距的确定，应以生产可能产生的火灾危险性大小及其特点来综合评定。其考虑原则是： 我国现行的设计防火规范，如《建筑设计防火规范》、《石油化工企业设计防火规范》等，对各种不同装置、设施、建筑物的防火间距均有明确规定，在总平面布置设计时都应遵照执行。 (9)安全疏散设施及安全疏散距离。 安全疏散设施包括安全出口，即疏散门、过道、楼梯、事故照明和排烟设施等。 一般说，安全出口的数目不应少于2个(层面面积小、现场作业人员少者例外)。过道、楼梯的宽度是根据层面能容纳的最多人数在发生事故时能迅速撤出现场为依据而设计的，所以必须保证畅通，不得随意堆物，更不能堆放易燃易爆物品。疏散门应向疏散方向开启，不能采用吊门和侧拉门，严禁采用转门，要求在内部可随时推动门把手开门，门上禁止上锁。疏散门不应设置门槛。 为防止在发生事故时照明中断而影响疏散工作的进行，在人员密集的场所、地下建筑等疏散过道和楼梯上均应设置事故照明和安全疏散标志，照明应是专用的电源。 甲、乙、丙类厂房和高层厂房的疏散楼梯应采用封闭楼梯间，高度超过32m且每层人数在10人以上的，宜采用防烟楼梯间或室外楼梯。 8、消防设施 在进行工厂设计时，必须同时进行消防设计。在采取有效的防火措施的同时，应根据工厂的规模、火灾危险性和相邻单位消防协作的可能性，设置相应的灭火设施。 (1)消防用水。 消防用水量应为同一时间内火灾次数与一次灭火用水量的乘积。在考虑消防用水时，首先应确定工厂在同一时间内的火灾次数。 一次灭火用水量应根据生产装置区、辅助设施区的火灾危险性、规模、占地面积、生产工艺的成熟性以及所采用的防火设施等情况，综合考虑确定。 (2)消防给水设施。 ①消防水池或天然水源，可作为消防供水源。当利用此类水源时，应有可靠的吸水设施，并保证枯水时最低消防用水量。消防水池不得被易燃可燃液体污染。 ②消防给水管道是保证消防用水的给水管道，可与生活、生产用水的水道合并，如不经济或不可能，则设独立管道。低压消防给水系统不宜与循环冷却水系统合并，但可作备用水源。消防给水管道可采用低压或高压给水。采用低压给水时，管道压力应保证在消防用水达到设计用水量时不低于15m的水压(从地面算起);采用高压给水时，其压力宜为0.7～1.2MPa。 ③消防给水管网应采用环状布置，其输水干管不应少于两条，目的在于当其中一条发生事故时仍能保证供水。环状管道应用阀分成若干段(此阀应常开)，以便于检修。 ④室外消火栓应沿道路设置(便于消防车吸水)设置数量由消火栓的保护半径和室外消防用水量确定。低压给水管网室外消火栓保护半径不宜超过120m。露天生产装置的消火栓宜设置在装置四周。当装置宽度大于120m时，可在装置内的路边增设。易燃、可燃液体罐区及液化石油气罐区的消火栓应该设在防火堤外。 ⑤设有消防给水的建筑物，各层均应设室内消火栓;甲、乙类厂房室内消火栓的距离不应大于50m;宜设置在明显易于取用的地点，栓口离地面高度为1.2m。 (3)露天装置区消防给水。 石油化工企业露天装置区有大量高温、高压(或负压)的可燃液体或气体、金属设备、塔器等，一旦出现火警，必须及时冷却防止火势扩大，故应设灭火、冷却消防给水设施。 ①消防供水竖管即输送泡沫液或消防水的主管。根据需要设置，在平台上应有接口，在竖管旁设消防水带箱，备齐水带、水枪和泡沫管枪。 ②冷却喷淋设备当塔器、容器的高度超过30m时，为确保火灾时及时冷却，宜设固定冷却设备。 ③消防水幕有些设备在不正常情况下会泄出可燃气体，有的设备则具有明火或高温，对此可采用水幕分隔保护，也有用蒸汽幕的。消防水幕应具有良好的均匀连续性。 ④带架水枪在危险性较大且较高的设备四周，宜设置固定的带架水枪(水炮)。一般，炼制塔群和框架上的容器除有喷淋、水幕设施外，再设带架水枪。 (4)灭火器。 厂内除设置全厂性的消防设施外，还应设置小型灭火机和其他简易的灭火器材。其种类及数量，应根据场所的火灾危险性、占地面积及有无其他消防设施等情况综合全面考虑。 灭火器类型的选择应符合下列规定： ①扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。 ②扑救B类火灾应选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器，扑救极性溶剂B类火灾应选用抗溶泡沫灭火器。 ③扑救C类火灾应用干粉、卤代烷、二氧化碳型灭火器。 ④扑救带电火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器。 ⑤扑救A、B、C类火灾和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。 ⑥扑救D类火灾的灭火器材应由设计单位和当地公安消防监督部门协商解决。 (5)消防站。 油田、石油化工厂、炼油厂及其他大型企业，应建立本厂的消防站。其布置应满足消防队接到火警后5min内消防车能到达消防管辖区(或厂区)最远点的甲、乙、丙类生产装置、厂房或库房;按行车距离计，消防站的保护半径不应大于2.5km，对于丁类、戊类火灾危险性场所，也不宜超过4km。 消防车辆应按扑救工厂一处最大火灾的需要进行配备。 消防站应装设不少于2处同时报警的受警电话和有关单位的联系电话。 (6)消防供电。 消防供电应考虑建筑物的性质、火灾危险性、疏散和火灾扑救难度等因素，以保证消防设备不间断供电。 高度超过50m的可燃物品厂房、库房，其消防设备(如消防控制室、消防水泵、消防电梯、消防排烟设备、火灾报警装置、火灾事故照明、疏散指示标志和电动防火门窗、卷帘、阀门等)均应采用一级负荷供电。 户外消防用水量大于0.03m3/s的工厂、仓库或户外消防用水量大于0.035m3/s的易燃材料堆物、油罐或油罐区、可燃气体储罐或储罐区，以及室外消防用水量大于0.025m3/s的公共建筑物，应采用6kV以上专线供电，并应有两回线路。超过1500个座位的影剧院，户外消防用水量大于0.03m3/s的工厂、仓库等，宜采用由终端变电所2台不同变压器供电，且应有两回线路，最末一级配电箱处应能自动切换。 对某些电厂、仓库、民用建筑、储罐和堆物，如仅有消防水泵，而采用双电源或双回路供电确有困难，可采用内燃机带动消防水泵。 鉴于消防水泵、消防电梯、火灾事故照明、防烟、排烟等消防用电设备在火灾时必须确保运行，而平时使用的工作电源发生火灾时又必须停电，从保障安全和方便使用出发，消防用电设备配电线路应设置单独的供电回路，即要求消防用电设备配电线路与其他动力、照明线路(从低压配电室至最末一级配电箱)分开单独设置，以保证消防设备用电。 为避免在紧急情况下操作失误，消防配电设备应有明显标志。 为了便于安全疏散和火灾扑救，在有众多人员聚集的大厅及疏散出口处、高层建筑的疏散走道和出口处、建筑物内封闭楼梯间、防烟楼梯间及其前室，以及消防控制室、消防水泵房等处应设置事故照明。 9、其他防火、防爆对策措施 (1)生产装置的采暖设计，应符合《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19—1987)的要求。 (2)生产过程中，散发的可燃气体、蒸气、粉尘与采暖管道、散热器表面接触能引起燃烧的厂房;生产过程中，散发的粉尘受到水、水蒸气的作用能引起自燃、爆炸的厂房，应采用不循环使用的热风采暖。 (3)在散发可燃粉尘、纤维的厂房内，集中采暖的热媒温度不能过高。易燃易爆生产厂房不得采用火炉或其他明火采暖。 (4)有燃烧爆炸危险的气体或粉尘的不采暖的厂房内，不应有采暖管道穿过。 (5)生产过程必须有可靠的供电、供气(汽)、供水等公用工程系统，对“特别危险场所”应设置双电源供电或备用电源，重要的控制仪表应设置不间断电源(UPS)。“特别危险场所”和“高度危险场所”应设置排除险情装置。 (6)建筑物的朝向应有利于火灾、爆炸危险气体的散发;厂房应有足够的泄压面积和必要的安全通道(如：生产控制室在背向生产设备的一侧设安全通道)。 (7)根据国务院令第344号《危险化学品安全管理条例》等国家有关规定，严格限制火灾爆炸危险物料的加工、处理量和储存量。库房内的火灾爆炸危险物品必须分类存放，并有明显的货物标志，留有足够的垛距、墙距、顶距和安全通道。 (8)按煤、黄磷、硝化纤维胶片等自燃物品的性能，采取定期(或自动)测温、通风(喷淋)降温措施和防止自燃的储存方式。 (9)为防止电子计算机房火灾事故的发生，电子计算机房的设计应严格执行《电子计算机房设计规范》(GB50174—1993)。 第五节公用工程设施安全分析建议 公用工程设施安全防护是通过采用安全装置、防护装置或其他手段，对一些机械危险进行预防的安全技术措施，其目的是防止机器在运行时产生各种对人员的接触伤害。防护装置和安全装置有时也统称为安全防护装置。安全防护的重点是机械的传动部分、操作区、高处作业区、机械的其他运动部分、移动机械的移动区域，以及某些机器由于特殊危险形式需要采取的特殊防护等。采用何种手段防护，应根据对具体机器进行风险评价的结果未决定。 1、安全防护装置的设置原则 安全防护装置的设置原则有以下几点： (1)以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以内的各种运动零部件应设防护。 (2)以操作人员所站立的平面为基准，凡高度在2m以上，有物料传输装置、皮带传动装置以及在施工机械施工处的下方，应设置防护。 (3)凡在坠落高度基准面2m以上的作业位置，应设置防护。 (4)为避免挤压伤害，直线运动部件之间或直线运动部件与静止部件之间的间距应符合安全距离的要求。 (5)运动部件有行程距离要求的，应设置可靠的限位装量，防止因超行程运动而造成伤害。 (6)对可能因超负荷发生部件损坏而造成伤害的，应设置负荷限制装置。 (7)有惯性冲撞运动部件必须采取可靠的缓冲装置，防止因惯性而造成伤害事故。 (8)运动中可能松脱的零部件必须采取有效措施加以紧固，防止由于启动、制动、冲击、振动而引起松动。 (9)每台机械都应设置紧急停机装置，使已有的或即将发生的危险得以避开。紧急停机装置的标识必须清晰、易识别，并可迅速接近其装置，使危险过程立即停止并不产生附加风险。 2、安全防护装置的选择 选择安全防护装置的型式应考虑所涉及的机械危险和其他非机械危险，根据运动件的性质和人员进入危险区的需要决定。对特定机器安全防护应根据对该机器的风险评价结果进行选择。 (1)机械正常运行期间操作者不需要进入危险区的场合。 操作者不需要进入危险区的场合，应优先考虑选用固定式防护装置，包括进料、取料装置，辅助工作台，适当高度的栅栏及通道防护装置等。 (2)机械正常运转时需要进入危险区的场合。 当操作者需要进入危险区的次数较多，经常开启固定防护装置会带来不便时，可考虑采用连锁装置、自动停机装置、可调防护装置、自动关闭防护装置、双手操纵装置、可控防护装置等。 (3)对非运行状态等其他作业期间需进入危险区的场合。 对于机器的设定、示教、过程转换、查找故障、清理或维修等作业，防护装置必须移开或拆除，或安全装置功能受到抑制，可采用手动控制模式、止一动操纵装置或双手操纵装置、点动一有限运动操纵装置等。有些情况下，可能需要几个安全防护装置联合使用。