離心機分離易燃易爆物料時(shí)的安全措施

　　前言

　　離心機在制藥、化工工業(yè)應用極廣，其仍是當前化工中間體、醫藥原料藥等生產(chǎn)工藝中固液分離的主要設備。在離心機在運轉過(guò)程中，可燃溶劑存在的內環(huán)境具有形成燃燒爆炸的潛在不安全因素。這一潛在不安全因素如果遇到合適的條件，就會(huì )導致事故的發(fā)生。如浙江新華制藥有限公司“11·07”爆炸事故案、浙江中貝九洲集團有限公司“3.5”爆炸事故等給人們留下了慘痛的教訓。

　　1、燃燒爆炸事故成因

　　可燃物、氧化劑和點(diǎn)火源，稱(chēng)為燃燒三要素。爆炸是劇烈燃燒，爆炸是能量(物理能、化學(xué)能或核能)在瞬間迅速釋放或急劇轉化成機械功和其它能量的現象，造成爆炸的條件是：溫度、壓力、爆炸物的濃度。離心機內造成的爆炸事故主要是受限空間內可燃混合氣體的爆炸，即爆炸性物質(zhì)爆炸(化學(xué)爆炸)。爆炸性物質(zhì)爆炸過(guò)程具有如下三個(gè)特征：即反應過(guò)程放熱，過(guò)程速度極快并能自動(dòng)傳播，過(guò)程中生成大量氣體產(chǎn)物。這三個(gè)條件是任何化學(xué)反應能成為爆炸性反應所必須具備的，而且這三者互相關(guān)聯(lián)，缺一不可。

　　2、防爆的基本原則

　　防爆的基本原則是通過(guò)對爆炸過(guò)程特點(diǎn)進(jìn)行分析，以便采取相應的防范措施。阻止第一過(guò)程的出現，限制第二過(guò)程的發(fā)展，防護第三過(guò)程的危害。其基本原則有以下幾點(diǎn)：

　　(1)防止爆炸混合物的形成;

　　(2)嚴格控制著(zhù)火源;

　　(3)切斷爆炸傳播途徑;

　　(4)減弱爆炸壓力和沖擊波對人員、設備和建筑的損壞;

　　(5)檢測報警。

　　3、離心機防爆的安全技術(shù)措施

　　3.1防止可燃可爆系統的形成

　　針對在離心易燃易爆物料時(shí)，離心機內可充滿(mǎn)可燃氣體，一旦離心機由于靜電或者其他原因產(chǎn)生火花導致離心機發(fā)生燃燒爆炸事故。故離心含有易燃易爆物料的溶液時(shí)，應確保離心機的密閉防爆。當采用惰性氣體或其它氣體保護，如向離心機內部充入氮氣置換里面的空氣，從而使氧氣濃度維持在安全范圍之內�？刂蒲鯕獾臐舛�，一般可采用氧濃度監控法，嚴格控制氧的濃度。

　　首先必須保證氮氣的氣源穩定且嚴格按照操作規程作業(yè)，前文提到的兩起事故均是由于操作人員在沒(méi)有氮氣進(jìn)行保護下，就打開(kāi)下料閥門(mén)并開(kāi)啟離心機，溶液進(jìn)入高速旋轉的離心機，產(chǎn)生靜電火花引爆了甲苯混合氣體，致使離心機發(fā)生爆炸。當氮氣壓力不足或供氮系統發(fā)生故障時(shí)，通過(guò)報警裝置發(fā)出警報，自動(dòng)停車(chē);在離心機啟動(dòng)時(shí)，必須用氮氣對離心機系統進(jìn)行氣體置換，經(jīng)檢測氧氣的濃度達到1%～2%時(shí)方能開(kāi)車(chē);當離心機進(jìn)液時(shí)，對浮液和洗液都必須以氮氣保護，防止空氣在進(jìn)液結束時(shí)或隨液體的旋渦霧沫一起進(jìn)入離心機;停電時(shí)，為實(shí)現氮氣吹掃工作仍能正常進(jìn)行，要求選用常閉式電磁閥，以保證氮氣管線(xiàn)閥門(mén)在停電時(shí)始終處于開(kāi)啟狀態(tài)。

　　特別應注意的是，企業(yè)在改造原有的離心機時(shí)，在針對離心機進(jìn)行惰性化保護改造中，應設置相應的配套設施，如在線(xiàn)氧檢測系統、連鎖保護裝置，否則極易由于惰性保護氣源不穩定、管理不善、誤操作，由于系統密封，從而引發(fā)更為嚴重的離心機爆炸事故。

　　3.2消除、控制引火源

　　引起火災爆炸事故的能源主要有明火、高溫表面、摩擦和撞擊、絕熱壓縮、化學(xué)反應熱、電氣火花、靜電火花、雷擊等。所以對有火災爆炸危險場(chǎng)所，對這些火源都要引起充分的注意，并采取嚴格的控制措施。

　　在離心機設計時(shí)，對于運動(dòng)件應確保有足夠的安全空間，以消除可能產(chǎn)生的機械摩擦和撞擊，同時(shí)，離心系統必須有消除靜電的措施。對于制動(dòng)裝置，不得采用機械摩擦式制動(dòng)裝置，一般均采用電器能耗制動(dòng)的形式。另外，對于傳動(dòng)帶，則選用防靜電帶，以消除或減少靜電產(chǎn)生的可能。企業(yè)在選購離心機時(shí)，應針對離心機的配置提出更精確的制造要求，比如：配置防爆電機、現場(chǎng)防爆按鈕、防爆電磁閥、防爆接近開(kāi)關(guān)、防爆隔離柵、防靜電皮帶、靜電接地、變頻器控制、能耗制動(dòng)、氮氣保護、氧氣含量在線(xiàn)檢測等。然而，并不是所有的有防爆要求的場(chǎng)合都要配置，應按實(shí)際工藝、作業(yè)環(huán)境等適當的配置。輸送易燃易爆物質(zhì)過(guò)程中還應嚴格按照GB12158-2006《防止靜電事故通用導則》的有關(guān)要求執行。尤其應注意反應釜至離心機間下料管的防靜電處理。

　　另外，在爆炸危險區域內應使用不產(chǎn)生火花的銅制、合金制或其它工具，使用防爆型電子鐘等;操作現場(chǎng)不準吸煙，嚴禁煙火，嚴禁使用手機。作業(yè)場(chǎng)所應定期進(jìn)行防雷、防靜電檢測，確保安全。

　　3.3隔離阻斷，防止事故蔓延

　　前面提到的兩起事故均是由于離心機發(fā)生爆炸后，引燃了從反應釜底閥放出的含易燃易爆物料的溶液，從而迅速蔓延到整個(gè)車(chē)間。由于車(chē)間超量存放危險化學(xué)品，從而爆炸燃燒事故使室內設備全部坍塌被毀，造成事故擴大。

　　首先離心分離區域應設置在獨立的隔間內，與其他生產(chǎn)區域之間采用防火實(shí)墻進(jìn)行分隔，且應確保有足夠的泄壓面積，同時(shí)應加強離心分離區域的通風(fēng)。離心作業(yè)區域應嚴格控制現場(chǎng)操作人員人數。

　　其次企業(yè)應嚴格控制作業(yè)場(chǎng)所危險化學(xué)品的存放量。有條件的企業(yè)盡量使用管道輸送。若作業(yè)現場(chǎng)需要使用桶裝物料直接加料，應劃出專(zhuān)門(mén)的中間物料存放區，物料存放區與生產(chǎn)作業(yè)區域應采用防火實(shí)墻進(jìn)行分隔，盡量做到使用溶劑區域無(wú)物料堆放。離心作業(yè)區域嚴禁存放危險化學(xué)品，特別應注意離心殘液不得存放在離心間。

　　3.4改進(jìn)離心工藝，選用新型離心機

　　在離心機氮氣保護系統設計中設置在線(xiàn)氧氣檢測裝置和壓力變送傳感器，對運行過(guò)程中的離心機內腔的氧氣濃度進(jìn)行檢測，實(shí)行定量的控制，控制其氧氣含量在安全范圍以?xún)?也即保證機內的氧氣濃度在易燃易爆介質(zhì)的爆炸極限之外)。在離心設備發(fā)生故障、人員誤操作形成危險狀態(tài)時(shí)，通過(guò)自動(dòng)報警、啟動(dòng)連鎖保護裝置和安全裝置，實(shí)現事故安全排放直至停機等一系列的操作，保證系統安全。

　　3.5有效監控，及時(shí)處理

　　離心作業(yè)區域嚴格按照GB50493-2009《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》的要求，設置可燃氣體和有毒氣體檢測報警裝置，并與強制通風(fēng)設施進(jìn)行聯(lián)鎖。若離心機一旦發(fā)生泄漏，檢測報警儀可在設定的安全濃度范圍內發(fā)出警報，可做到早發(fā)現，早排除，早控制，防止事故發(fā)生和蔓延擴大。

　　4、結論

　　安全生產(chǎn)過(guò)程中影響安全的因素有人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)兩個(gè)方面，在教育引導職工提高安全意識的同時(shí)，我們更應該把治理物的不安全狀態(tài)放在第一位。人的不安全行為影響因素有很多方面，同時(shí)人的安全意識再強，也可能會(huì )犯這樣那樣的失誤。如果我們把物的不安全狀態(tài)控制好，可切實(shí)提高系統的安全性。

　　化工、制藥工業(yè)生產(chǎn)中離心分離過(guò)程一般都涉及到易燃易爆溶劑，離心機在運行過(guò)程中的安全性已成為選型的首要要求。離心機惰性氣體保護、在線(xiàn)氧氣檢測技術(shù)與壓差自動(dòng)變送器、特殊的連鎖保護等新技術(shù)的應用，使系統更安全、產(chǎn)品質(zhì)量更有保證。尤其是智能化自動(dòng)控制技術(shù)的應用，將使傳統離心分離設備安全性及自動(dòng)化程度得到了巨大的提升，確保了系統安全的可靠性。