熱法磷酸工藝過程火災爆炸危險分析

　　根據《建筑設計防火規范》，熱法磷酸生產工藝的火災危險性為甲類。其火災爆炸危險性分析如下：

　　1)特種燃磷爐的燃燒、爆炸危險

　　特種燃磷爐同時具備兩個功能，其一，能滿足磷化工生產的要求，相當于化工設備中的一個燃燒塔，其二，能滿足余熱回收的要求，相當于熱工設備中的余熱鍋爐。特種燃磷爐燃燒、爆炸的原因很多也很復雜，有設計制造的問題，有總圖布置、環境污染問題，也有操作運行、管理制度以及分析化驗、對易燃易爆物的控制等方面的原因。燃磷爐的爆炸分為物理性爆炸和化學性爆炸，且大部分為化學性爆炸。

　　物理性爆炸：物理性爆炸主要發生在高壓蒸汽包及蒸汽管道部位。黃磷自燃過程中產生大量熱量，這些熱能通過熱輻射的形式被燃燒塔內的上升管中水吸收，產生大量高溫高壓蒸汽，最后經導汽管進入汽包。如果各種操作失誤;設計、制造、安裝質量差;設備長期運行，存在缺陷而又未及時修復，長期超負荷生產，導致設備、管道疲勞損壞;壓力表、溫度計和安全閥未定期校驗而失效，致壓力表不能正確指示，安全閥超壓不能起跳，運行前壓力表閥未開(或開度很小)等使指示壓力與實際壓力不符;冷卻水供應不足、溫度過高、壓力超限等均可導致壓力容器(蒸汽包)及壓力管道(蒸汽管道)超壓爆炸。

　　化學性爆炸：化學性爆炸主要發生在黃磷燃燒塔內。其原因主要為：

　　(1)特種燃燒塔內存在熱量集中區，如果塔體結構設計不合理，形成了傳熱死角可引起塔壁過燒，引起燃燒爆炸。

　　(2)氧化反應失控導致火災、爆炸：黃磷在特種燃磷爐接觸空氣燃燒發生氧化反應，在生成P2O5的同時放出大量熱量。反應溫度可高達1000℃左右。如果反應熱未能及時移去，將會使溫度迅速升高發生爆炸。

　　(3)冷卻系統異常導致火災、爆炸：冷卻設備密閉不嚴，物料竄入冷卻劑中或冷卻劑竄入被冷卻的物料中;冷卻的水中斷或供應不足，使反應熱不能及時導出反應異常;開車前先通高溫物料后打開冷卻水;冷卻管道或閥門堵塞等均會導致系統溫度、壓力超限;冷凝管高度約有十幾米，在冷卻過程水體下流存在靜位壓，靜位壓力過大易擊穿鍋底，導致黃磷泄漏，發生火災爆炸事故。

　　(4)設備腐蝕控制失效導致火災爆炸：黃磷燃燒生成腐蝕性氣體P2O5，而P2O5與空氣中的水分反應生成腐蝕性的磷酸，如果設備防腐蝕缺陷、工藝異常等導致腐蝕控制失效，致使燃燒塔腐蝕泄漏，可發生火災爆炸事故;泄漏的黃磷遇空氣發生燃燒爆炸;燃燒塔金屬外殼與酸性腐蝕品磷酸或五氧化二磷接觸產生易燃易爆的氫氣與空氣形成爆炸性混物，遇火源(明火、靜電、雷電等)發生燃燒爆炸。燃磷爐腐蝕泄漏原因為：a.設備未采用等離子噴涂防腐技術或防腐技術不合格。b.設計缺陷、安裝不當。c. 燃燒塔內出口的操作溫度及P2O5含量控制不當，不能保證在塔內形成良好的結膜物保護層;d. 換熱器與燃燒塔之間的密封不嚴等。

　　(5)燃燒塔內物料配比不合理，反應不充分，反應區上移導致火災、爆炸。

　　2)司磷釜燃燒爆炸危險：建設項目磷酸司磷釜釜體及連接附件(泄壓閥、加壓閥、壓磷管道、投磷閥、噴磷槍等)破裂造成大量黃磷外泄漏，導致火災爆炸。

　　3)黃磷熔融時如投料過多、攪拌不當、溫度過高，易造成黃磷外溢，甚至沸騰噴濺而引起火災。

　　4)各種原因導致黃磷逸出，如放磷桶、膠管、放磷閥、噴磷槍泄漏，放磷時因多放而致使黃磷漫出桶外，輸壓磷設備、管道泄漏均可能引起黃磷燃燒;磷從容器中取出時如果用直接蒸汽加熱有燃燒危險，即使使用夾套和加熱管，蒸氣中的磷和磷化氫仍會通過加熱管的連接處泄漏，也是很危險的。

　　5)氧化產物五氧化二磷遇易燃物、有機物會引起燃燒。

　　6)磷酸與金屬反應放出氫氣，能與空氣形成爆炸混合物，火災時形成有毒的蒸氣。

　　7)空氣在壓縮過程中若機件冷卻不良或在排氣管路中形成積炭氧化自燃，會在空氣壓縮機的軸瓦、電機及排氣管路(管道、冷卻器、油分離器)中發生著火可爆炸事故。造成冷卻不良的原因主要是：冷卻水中斷或供應量不足;電動機溫度高于100℃;注油泵或油路系統出現故障，導致潤滑油中斷或供應量不足等。排氣管路內積炭的形成較復雜，通常由排氣溫度過高、潤滑油用量過大、空氣凈化不好造成。

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