可燃液体输送设备的防火防爆
可燃液体输送设备在生产中广泛使用。
由于介质易燃易爆、高温(可达400℃)、超低温(可低至-200℃)、高压(可达196MPa)、高粘度(可达4.0×105cP)、剧毒和腐蚀性,因而输送过程具有较大火灾危险性。
据1980~1991年全国28个省、市的化肥、化工、炼油企业的不完全统计,共发生重大泵装置事故69起,占全国石油化工设备与机器重大事故的13%,造成的直接经济损失达399.8万元。
因此,加强可燃液体输送设备的消防安全工作是十分重要的。
1 输送方法和设备
1. 1自流
将液体打入高位槽,借流体的高位压差向低处流动。
1. 2虹吸
是利用大气压差将设备中液体吸出的操作。
这种方法是借助插入贮槽中的虹吸管,给管内造成负压,使液体在大气压作用下沿虹吸管上升越过高处而输往较低处的容器的方法,常用来吸出设备底部积料或积水。
1. 3泵送
利用各种泵的机械作用输送液体。
泵根据其作用原理的不同,通常可以分为3类:
叶片泵。
它利用叶片和液体的相互作用来输送液体,如离心泵等。
离心泵由旋转叶轮、固定的泵壳、吸入管、滤网、止逆阀、压出管、泵轴等部件构成,泵由电动机或内燃机带动。
离心泵能保证平稳地输送液体,体积小,生产率高,能与电动机直接相连,可以用阀方便的调节流量,不会因管路堵塞而发生损坏,使用比较简单,对地基要求低,火灾爆炸危险性较小,在工业生产中使用最为广泛。
但其有气缚现象,没有自吸能力,对粘度大的流体不适用。
容积泵。
它利用工作室容积周期变化来输送液体,如往复泵、齿轮泵、螺杆泵等。
往复泵能产生很高压力,在流量小时仍能保持很大扬程,适宜于高压和小流量的液体输送。
齿轮泵由于齿缝的空间有限,常用来输送润滑油和粘稠物料。
螺杆泵适于输送高粘度液体。
流体作用泵。
它是利用液体能量来输送液体,如喷射式真空泵,液环式真空泵等。
1. 4真空抽送
这种方法适宜于在真空度不大的条件下进行短距离输送液体。
即将容器和管道内造成一定的真空度,把物料抽送到容器内。
1. 5压缩气体压送
利用某种流体的压力进行长距离的输送液体。
最常见的一种型式是酸蛋(空气扬升器),即将设备内通入压缩空气,造成一定压力,再将设备内液体由出料管压出。
此法经常用来输送酸、碱类强腐蚀性液体。
2 火灾、爆炸危险性分析
2. 1容易发生燃烧
泵送液体时,泵体连接处,泵轴与泵壳之间以及泵体与管道连接处均是物料易泄漏的地方,即使正确使用泵和泵在正常运转时,液体也可能发生渗漏。
如泵送的液体具有可燃性,则漏出的液体流淌到泵房四处,遇火源即会发生燃烧。
当泵送可燃液体时,泵出现故障和损坏,可能造成大量液体喷出、泄漏,引起火灾;温度超过自燃点以上的高温液体泄漏出来,会发生自燃;泵故障和损坏的形式是填料密封圈(盘根)的密封性破坏,或零件损坏,其原因主要是由于振动、摩擦、磨损、锈蚀、连接处不牢、轴偏斜、阀门断裂等所致。
可燃液体输送设备停工检修期间,其内残留的可燃液体易外泄,可能引起燃烧。
2.2容易发生爆炸
从设备中泄漏出来的可燃液体蒸发,与空气混合会形成爆炸性混合物而发生爆炸。
尤其是输送低闪点的液体时,这种危险性更大。
采用压缩气体输送易燃液体时,若使用的是压缩空气,易燃液体蒸气会与空气形成爆炸性混合物。
2.3明火引起火灾
明火作为着火源引起的火灾占较大比例。
其来源比较复杂,如用火、用电、明火吸烟、机动车排气管火星,尤其是设备检修时临时性作业的焊接切割火花,温度高达1500~2000℃,飞溅距离可达20多m。
2.4摩擦、撞击火花引起火灾
主要来源于泵轴摩擦、泵轴和金属相互撞击,引燃可燃液体。
泵轴轴线不正,运转时部件摩擦产生高热;滚珠轴承安装不标准或润滑不足,摩擦产生高热;盘根安装过紧,振动过热,泵空转造成泵壳变热;泵导管充气引起导管剧烈跳动,甚至折断,泄漏,发生事故。
2.5设备故障缺陷引起的火灾
电动机故障。
泵房一般使用各种类型的防爆封闭电动机,在非正常的故障条件下,例如电动机过负荷运行,电动机匝间或相间短路或碰壳,机械摩擦使转子、定子发生扫膛,电动机接地不良等,都会导致电动机故障火灾。