有机溶剂火灾爆炸分析及其解决方案

有机溶剂在工业生产中应用十分普遍，在塑料、染料、橡胶、油漆、香料、印刷、油墨，电影胶片、医药、纺织、机械、选矿等各个领域均有应用。由于溶剂本身具有易燃易爆的特性，决定了溶剂生产使用场所具有较大的火灾爆炸危险性，并且灾后燃烧猛烈，蔓延迅速，扑救困难。溶剂生产使用场所火灾爆炸事故时有发生。本文就有机溶剂生产使用场所的火险特点与预防对策进行分析研究。

 

1、有机溶剂的类型

有机溶剂种类十分繁多，常见的溶剂有800多种，按其化学性质可分为9大类：烃类，如苯、甲苯、汽油、石油醚、环戊烷等；氯代烃类，如二氯乙烷、四氯化碳等；醇类如甲醇、乙醇、丁醇等；醚类，如乙醚、甲乙醚等；酮类，如丙酮、环已酮等；酯类，如乙酸乙酯、乙酸丁酯等；醇醚类，如乙二醇-乙醚、乙二醇-丁醚等；醛类，如甲醛、乙醛等；杂环类，如吡啶等。

 

2、有机溶剂的危险性质

2.1燃烧爆炸性

有机溶剂绝大部分属于易燃危险化学品，它们的闪点一般在-41~46℃之间，沸点一般在30~200℃之间，密度较小，一般在0.8（水=1）左右，爆炸浓度下限一般小于10%。溶剂所需点火能量微小，一般在0.2~0.3mJ，如苯为0.2mJ、丙烷为0.29mJ。因而，只要遇火，都可能引起爆炸燃烧。

2.2挥发性

有机溶剂具有易挥发特性。如汽油，即使在较低的气温下都能蒸发，挥发的蒸气能迅速与空气混合，形成爆炸性混合气体。

2.3流动扩散性

溶剂具有流动扩散性的特性，其流动性的强弱取决于本身的黏度。一般黏度低的液体，流动扩散性强。如果管路、溶器破损或闸门关闭不严，罐装超出溶器溶量，就容易造成跑、冒、滴、漏。流动的可燃物就是流动火源，增加了对周围的建、构筑物的威胁和危害。可燃性流动物越好，扩散速度越快，其火灾扩大的危险性越大。

溶剂蒸气若比空气轻，逸散在空气中扩散，顺风向移动，可成为气体火焰迅速蔓延的条件。溶剂空气若比空气重，往往漂流于地表、沟渠建筑的死角，不易被空气吹散，一旦遇引火源就可能发生燃烧爆炸。

2.4静电危害性

溶剂类物质大多属于绝缘物质，其导电性比较差，如汽油、甲苯等，电阻率为1010~1015Ω.cm。在生产、使用、输送、装卸过程中，与容器、管道、机泵、过滤介质，以及水、杂质、空气等发生碰撞、磨擦，都会产生静电，由于物料本身不导电性，所产生的静电极难散失，容易产生静电火花。

2.5毒害性

溶剂是由各种碳氢化合物组成的，大多具有毒害性，其中芳香烃毒性*大，环烷烃次之，烷烃*小。如油漆涂料，特别是作为溶剂和稀释剂的各种液体材料，会挥发出刺激、毒害人摇动的毒气，经常吸入这种气体，就会破坏人的生理机能，并引艳情某些器官发生病变。

 

3、有机溶剂生产使用场所的火灾特点

3.1易发生燃烧

溶剂生产使用场所，一般多种原料、喑体、产品同时存在，工艺过程中，既有大量、多种易燃危险品，又有引起火源产生的可能性。如果控制不当，易发生燃烧。常见的引起火源有：明火、电气火花、静电火花、摩擦撞击火花、高热、自燃物等。

3.2易发生爆炸

在生产设备的外部空间，由于溶剂以液态可气态的形式跑、冒、滴、漏，易与空气形成爆炸性混合物，遇火源引起着火爆炸。

一些生产设备为负压操作，出现容易渗漏或误操作等异常情况，会使空气进入容器内，因氧化高温引起可燃蒸气着火爆炸。

溶剂在应用到生产过程中时，其操作条件大多要通过加温、加压来实现。当温度失去控制，达到某一溶剂的过热温度极限时，就会由液相突变为气相，体积迅速扩大数十甚至数百倍，压力猛增导致容器超压爆炸；或反复使用的溶剂中，过氧化物含量增多，发生异常反应，导致温度压力升高。当容器发生物理性爆炸后，其内部物料（溶剂）则大量地迅速扩散，物理爆炸的高温和遇外部火源又会引起扩散蒸气的化学性爆炸和燃烧。

3.3易形成大面积立体火灾

有机溶剂从罐、桶、槽、锅等容器中大量溢出，形成流淌火，流量越多，燃烧面积就越大。溶剂随着罐、桶、槽、锅的爆炸而喷射到各个角落，瞬间形成大面积燃烧。长期使用溶剂的设备、建筑，在可燃蒸气的熏蒸下，其表面常积有一定的数量污垢，火灾通过这些可燃污垢迅速将设备的建筑引燃。起火后溶剂、物料由上层流至下层，爆炸时溶剂、物料上、下喷溅，均会形成上下一起的立体火灾。

3.4发生事故易引起连锁反应

溶剂生产使用工艺各生产工序相互衔接，设备之间相互串通，溶剂往往经过几道工序后回收反复使用，一旦某个工序发生火灾爆炸事故，易出现连锁反应，火灾爆炸事故沿着生产管道、污水管网、可燃物料、建筑物孔洞蔓延。

 

4、解决方案

4.1建筑和布局符合防火要求

溶剂生产使用场所的建筑和布局，应按《建筑设计防火规范》、《炼油化工企业设计防火规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》等相关要求和规定进行设计、施工、安装。工厂投产前，要经过消防、**监督管理部门的验收批准才能投产；设备的布局一定要考虑**防火的需要。

4.2用难燃或不燃的溶剂代替可燃溶剂

在生产中，用燃烧性能差的溶剂代替易燃溶剂，以改善操作的**性。选择危险性较小的液体作为溶剂时，沸点和蒸气压是很重要的2个参数。沸点在110℃以上的液体，常温下（18~20℃）不可能过到爆炸浓度。醋酸戊脂、丁醇、戊烷、乙二醇、氯苯、二甲苯等都是危险性较小的液体。代替可燃溶剂的不燃液体（或难燃液体）有甲烷的氯衍生物（二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳）及乙烯的氯衍生物（三氯乙烯）等。例如，溶解脂肪、油、树脂、沥青、像胶以及油漆，可以用四氯化碳代替危险性大的液体溶剂。可以用不燃（或难烯）清洗剂代替汽油或其他易燃溶剂，清洗粘有油污的机件和零件。

4.3严格**操作

尽量减少敞口操作，采用密闭操作，容器要加盖减少溶剂挥发。车间内各种化学原料和溶剂的储存量要严加控制，以不超过当天用量为宜，多用储罐式静态装料，而少使用桶式动态装料。

在使用易燃易爆挥发性有机溶剂时，应控制使用温度要其沸点30℃发下。如果操作温度高时，应采取冷凝、冷却措施。如油漆生产中，高温树脂（200~240℃）直接加入兑稀溶剂（溶剂汽油、甲苯、二甲苯等）的兑稀罐中，会使溶剂温度升高，溶剂蒸气大量排出。因此，要在罐上安装冷凝、冷却装置，减少有机溶剂的反复使用次数。溶剂初次使用前进行化验检测。**杂质和水分。定期取样分析反复使用的溶剂中的过氧化物含量，防止出志现异常反应。

4.4控制和消除引火源

溶剂生产使用场所严禁随意使用明火或其他易于生产火源的用具及装置，如必须动火、使用喷灯、焊接时，必须在**规范的区域里进行。禁止一切能产生火花的行为，如用铁棒敲开封盖的金属桶、穿带钉的鞋和使用易产生火花的工具等。

选用符合防爆等级要求的防爆电气设备，采用耐火电缆或防火塑料管套敷设电气线路。采用控制有机溶剂流速和搅拌速度、空间增湿，工艺设备、管线接地，投入抗静电添加等措施消除静电火花。

揩过溶剂的棉纱、破布等必须存放在专用的有水的金属桶内，定期予以清理烧毁。防止自燃。

4.5设置**装置和灭火设施

承压设备及其他有爆炸危险的工艺设备上安装独立、合适的防爆泄压装置，如**阀、防爆膜等。在相互连通的生产工艺管线上安装单向阀等阻火防爆装置，以截断事故扩展途径。排汗管沟上设置隔油池、水封装置。

在溶剂生产使用场所，设置浓度自检测报警与通风装置联动系统。当发生泄漏时，泄漏液体蒸气过到危险浓度时，报警系统动作，同时通风系统自动开启，驱散泄漏蒸气。

溶剂用量较大、发生事故后果严重的场所，增设蒸气幕或水喷淋系统。一旦溶剂或蒸气大量泄漏，通风不足以排除危险时，则启动蒸气幕或水喷淋系统，以稀释溶剂、蒸气，消除起火爆炸的危险。

根据生产使用溶剂工艺的不同特点和生产规模，设置相应的固定式或移动式灭火装置。

4.6易燃品、可燃品的**存放

为了防止溶剂蒸气逸出，与空气形成爆炸性混合物，设备应该密闭，对于有压设备更需要保持其密闭性。Ⅰ型钢制易燃液体**储存罐完全符合OSHA标准和NFPA Code 30，通过FM,UL,ULC认证。单独罐口，双层金属隔火网。为防止罐子裂开或者爆炸，罐盖能在0.2到0.35bar时自动打开排气。