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(yī)藥原料藥等生產(chǎn)工藝中固液分離的主要設備。但是化工,、制藥工業(yè)生產(chǎn)中離心分離過程一般都涉及到易燃易爆溶劑,,離心機在運行過程中的安全性已成為選型的首要要求。
在離心機在運轉過程中,,可燃溶劑存在的內(nèi)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。
一,、燃燒爆炸事故成因
可燃物,、氧化劑和點火源,稱為燃燒三要素,。爆炸是劇烈燃燒,,爆炸是能量(物理能、化學能或核能)在瞬間迅速釋放或急劇轉化成機械功和其它能量的現(xiàn)象,,造成爆炸的條件是:溫度,、壓力、爆炸物的濃度,。離心機內(nèi)造成的爆炸事故主要是受限空間內(nèi)可燃混合氣體的爆炸,,即爆炸性物質(zhì)爆炸(化學爆炸),。爆炸性物質(zhì)爆炸過程具有如下三個特征:即反應過程放熱,過程速度極快并能自動傳播,,過程中生成大量氣體產(chǎn)物,。這三個條件是任何化學反應能成為爆炸性反應所必須具備的,而且這三者互相關聯(lián),,缺一不可,。
二、防爆的基本原則
防爆的基本原則是通過對爆炸過程特點進行分析,,以便采取相應的防范措施,。阻止*過程的出現(xiàn),限制第二過程的發(fā)展,,防護第三過程的危害,。其基本原則有以下幾點:
(1)防止爆炸混合物的形成;
(2)嚴格控制著火源;
(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,。
三,、離心機防爆的安全技術措施
(1)防止可燃可爆系統(tǒng)的形成
針對在離心易燃易爆物料時,離心機內(nèi)可充滿可燃氣體,,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,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(nèi)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(nèi),??刂蒲鯕獾臐舛龋话憧刹捎醚鯘舛缺O(jiān)控法,,嚴格控制氧的濃度,。
首先必須保證氮氣的氣源穩(wěn)定且嚴格按照操作規(guī)程作業(yè),前文提到的兩起事故均是由于操作人員在沒有氮氣進行保護下,,就打開下料閥門并開啟離心機,,溶液進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?shù)獨鈮毫Σ蛔慊蚬┑到y(tǒng)發(fā)生故障時,通過報警裝置發(fā)出警報,,自動停車;在離心機啟動時,,必須用氮氣對離心機系統(tǒng)進行氣體置換,經(jīng)檢測氧氣的濃度達到1%~2%時方能開車;當離心機進液時,,對浮液和洗液都必須以氮氣保護,,防止空氣在進液結束時或隨液體的旋渦霧沫一起進入離心機;停電時,,為實現(xiàn)氮氣吹掃工作仍能正常進行,要求選用常閉式電磁閥,,以保證氮氣管線閥門在停電時始終處于開啟狀態(tài),。
特別應注意的是,企業(yè)在改造原有的離心機時,,在針對離心機進行惰性化保護改造中,,應設置相應的配套設施,如在線氧檢測系統(tǒng),、連鎖保護裝置,,否則極易由于惰性保護氣源不穩(wěn)定、管理不善,、誤操作,,由于系統(tǒng)密封,從而引發(fā)更為嚴重的離心機爆炸事故,。
(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,對于運動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,離心系統(tǒng)必須有消除靜電的措施,。對于制動裝置,,不得采用機械摩擦式制動裝置,一般均采用電器能耗制動的形式,。另外,,對于傳動帶,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,,應針對離心機的配置提出更的制造要求,比如:配置防爆電機,、現(xiàn)場防爆按鈕,、防爆電磁閥、防爆接近開關,、防爆隔離柵,、防靜電皮帶、靜電接地,、變頻器控制,、能耗制動、氮氣保護,、氧氣含量在線檢測等,。然而,并不是所有的有防爆要求的場合都要配置,,應按實際工藝,、作業(yè)環(huán)境等適當?shù)呐渲谩]斔鸵兹家妆镔|(zhì)過程中還應嚴格按照GB12158-2006《防止靜電事故通用導則》的有關要求執(zhí)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(qū)域內(nèi)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(xiàn)場不準吸煙,嚴禁煙火,,嚴禁使用手機,。作業(yè)場所應定期進行防雷、防靜電檢測,,確保安全,。
(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車間。由于車間超量存放危險化學品,,從而爆炸燃燒事故使室內(nèi)設備全部坍塌被毀,,造成事故擴大。
首先離心分離區(qū)域應設置在獨立的隔間內(nèi),,與其他生產(chǎn)區(qū)域之間采用防火實墻進行分隔,,且應確保有足夠的泄壓面積,同時應加強離心分離區(qū)域的通風。離心作業(yè)區(qū)域應嚴格控制現(xiàn)場操作人員人數(shù),。
其次企業(yè)應嚴格控制作業(yè)場所危險化學品的存放量,。有條件的企業(yè)盡量使用管道輸送。若作業(yè)現(xiàn)場需要使用桶裝物料直接加料,,應劃出專門的中間物料存放區(qū),,物料存放區(qū)與生產(chǎn)作業(yè)區(qū)域應采用防火實墻進行分隔,盡量做到使用溶劑區(qū)域無物料堆放,。離心作業(yè)區(qū)域嚴禁存放危險化學品,,特別應注意離心殘液不得存放在離心間。
(4)有效監(jiān)控,,及時處理
離心作業(yè)區(qū)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(guī)范》的要求,,設置可燃氣體和有毒氣體檢測報警裝置,并與強制通風設施進行聯(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(nèi)發(fā)出警報,可做到早發(fā)現(xiàn),,早排除,,早控制,防止事故發(fā)生和蔓延擴大,。
(5)改進離心工藝,,選用新型離心機
在離心機氮氣保護系統(tǒng)設計中設置在線氧氣檢測裝置和壓力變送傳感器,對運行過程中的離心機內(nèi)腔的氧氣濃度進行檢測,,實行定量的控制,,控制其氧氣含量在安全范圍以內(nèi)(也即保證機內(nèi)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,,通過自動報警、啟動連鎖保護裝置和安全裝置,,實現(xiàn)事故安全排放直至停機等一系列的操作,,保證系統(tǒng)安全,。
四,、經(jīng)驗和教訓
安全生產(chǎn)過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)兩個方面,在教育引導職工提高安全意識的同時,,我們更應該把治理物的不安全狀態(tài)放在*位,。人的不安全行為影響因素有很多方面,同時人的安全意識再強,,也可能會犯這樣那樣的失誤,。如果我們把物的不安全狀態(tài)控制好,可切實提高系統(tǒng)的安全性。
化工,、制藥工業(yè)生產(chǎn)中離心分離過程一般都涉及到易燃易爆溶劑,,離心機在運行過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,、在線氧氣檢測技術與壓差自動變送器,、特殊的連鎖保護等新技術的應用,使系統(tǒng)更安全,、產(chǎn)品質(zhì)量更有保證,。尤其是智能化自動控制技術的應用,將使傳統(tǒng)離心分離設備安全性及自動化程度得到了巨大的提升,,確保了系統(tǒng)安全的可靠性,。