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化工安全工程論文

作者:安全管理網  來源:安全管理網 
評論: 更新日期:2011年10月16日

???????? 摘要: 化學工業生產在國民生產中占有重要的地位,其化學產品極大地改善了人們的生活質量。但是,化學工業危險性很大,與機械、電子、鋼鐵、紡織等行業相比,由于使用、處理和生產的化學品絕大多數屬于易燃、易爆、有毒、有腐蝕的物質,容易引起火災、爆炸或者中毒,造成群死群傷和重大財產損失的火災爆炸或中毒事故。化工生產中使用的設備、生產操作條件也存在著高溫、高壓,例如石油化工中的脫硫裝置壓力為15Mpa,乙烯裂解溫度為800-900℃,也給化工生產帶來了極大的危險性。由于以上各種不安全因素的存在,化工生產一旦發生火災、爆炸或者中毒等事故,無一不在社會或局部地區產生強烈影響,給社會造成巨大的傷害,給企業帶來不可彌補的經濟損失。
?????????關鍵字:化工安全 安全工程

??????? 事故的發生,有偶然性也有必然性,不以人的意志為轉移, 但是,事故造成的后果是可以從防范角度上控制的。從安全哲學的觀點看,安全是相對的,危險是絕對的,事故是可以預防的,但目前的安全科學技術還沒有發展到可以預防和預測所有事故的程度。化工生產的各個環節不安全因素較多,具有事故后果嚴重,危險性和危害性更大的特點,因此對安全生產的要求更加嚴格,客觀上要求從事化工生產的管理人員,技術人員及操作人員必須掌握或了解基本的安全知識,適應現代化生產的客觀要求,實現安全生產。
??????? 煤礦多事故,事故多起因瓦斯。所以從小時候起,就不斷聽到有關的煤礦瓦斯爆炸事故。故本文就瓦斯的各種性質、相關預防保護以及煤礦瓦斯爆炸的條件、形式等加以討論。
??????? 第一章 瓦斯的基本知識
??????? “瓦斯”學名“煤層氣”,其主要成分是CH4(甲烷),與煤炭伴生、以吸附狀態儲存于煤層內的非常規天然氣。
??????? 1.1 瓦斯的形成
??????? 瓦斯是古代植物在堆積成煤的初期,纖維素和有機質經厭氧菌的作用分解而成。在高溫、高壓的環境中,在成煤的同時,由于物理和化學作用,繼續生成瓦斯。
??????? 1.2 瓦斯的物理化學性質
??????? 瓦斯是無色、無味、無臭的氣體,但有時可以聞到類似蘋果的香味,這是由于芳香族的碳氫氣體同瓦斯同時涌出的緣故。瓦斯對空氣的相對密度是0.554,在標準狀態下瓦斯的密度為0.716kg,瓦斯的滲透能力是空氣的1.6倍,難溶于水,不助燃也不能維持呼吸,達到一定濃度時,能使人因缺氧而窒息,并能發生燃燒或爆炸。瓦斯在煤體或圍巖中是以游離狀態和吸著狀態存在的。
??????? 1.3 成分
??????? 主要成分是烷烴,其中甲烷占絕大多數,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣,以及微量的惰性氣體,如氦和氬等。在標準狀況下,甲烷至丁烷以氣體狀態存在,戊烷以上為液體。 如遇明火,即可燃燒,發生“瓦斯”爆炸,直接威脅著礦工的生命安全。因此,礦井工作對“瓦斯”十分重視,除去采取一些必要的安全措施外,有的礦工會提著一個裝有金絲雀的鳥籠下到礦井,把鳥籠掛在工作區內。原來,金絲雀對“瓦斯”或其他毒氣特別敏感,只要有非常淡薄的“瓦斯”產生,對人體還遠不能有致命作用時,金絲雀就已經失去知覺而昏倒。礦工們察覺到這種情景后,可立即撤出礦井,避免傷亡事故的發生。
??????? 瓦斯爆炸即為甲烷燃燒的放熱反應,化學方程式為  
???????  ?????????????? CH4+2O2 =點燃= CO2+2H2O   
??????? 當空氣中氧氣濃度達到10%時,若瓦斯濃度在5%-16%之間,就會發生爆炸,濃度在30%左右時,就能安靜的燃燒。
??????? 1.4 分類
??????? 瓦斯是一般民眾對氣體燃料的通稱,可分為液化石油氣與天然氣、煤氣三大類。
????????? 1.4.1 液化石油氣
??????? 液化石油氣(Liquid Petroleum Gas )是由原油煉制或天然氣處理過程中所析出的丙烷與丁烷混合而成,在常溫常壓下為氣體,經加壓或冷卻即可液化,通常是加壓裝入鋼瓶中供用戶使用,故又稱之為液化瓦斯或桶裝瓦斯。
??????? 液化石油氣無色、無味、無毒、易燃、易爆,基于安全上的考量,供應家庭使用之液化石油氣皆添加臭味劑,一有漏氣即可察覺。
??????? 液化石油氣經加壓灌裝入鋼瓶內是液體,但流出容器就會變成氣體,氣化后之體積較液體體積擴增二百七十倍;熱值每公斤約10720千卡。液化石油氣氣化后之重量約為空氣的1.5倍,因此漏氣時,易滯留在低處或角落。空氣混入1.8至9.5% 的液化石油氣,遇到火源便會產生燃燒或爆炸。
????????? 1.4.2 天然氣
??????? 天然氣(Natural Gas )俗稱天然瓦斯,由瓦斯公司敷設管線供應用戶使用,故又稱之為導管瓦斯或自來瓦斯。
??????? 天然瓦斯是古生物遺骸長期沉積地下,經慢慢轉化及變質裂解而產生之氣態碳氫化合物,其主要成份為甲烷,并含有少量之乙烷、丙烷、丁烷等碳氫化合物及少量之不燃性氣體。臺灣地區瓦斯公司所供應之天然氣熱值約為每立方公尺8900千卡至9900千卡之間。
??????? 天然氣與液化石油氣一樣,皆具無色、無味、無毒、易燃、易爆之特性,同樣基于安全考量,瓦斯公司供應之天然氣皆遵照政府之法令規定,添加臭味劑,以防止天然氣意外洩漏而造成危險。天然氣比重較空氣輕,漏氣時,易往上飄散。空氣中之天然氣含量達五至十五% 之間,遇到火源即會引起燃燒或爆炸。
??????? 液化石油氣與天然氣是極為乾凈、方便之能源,完全燃燒時,均是產生無毒之二氧化碳,不完全燃燒時,則會產生有毒之一氧化碳。
????????? 1.4.3 煤氣
??????? 一般把煤氣又稱瓦斯(gas),從字面意思上講,是與煤有關的氣體,但是在不同的使用環境下,煤氣具有不同的解釋:   
??????? 在石油化工中,指干餾煤炭所得到的作為燃料的氣體,其主要成分是氫、甲烷、乙烯、一氧化碳、石腦油,另外還有少量的氮和二氧化碳等不可燃燒的雜質。現在多稱為“煤制氣”。   
??????? 俗語中一般所說的“煤氣”,指的是煤炭不完全燃燒所產生的氣體,主要成分是一氧化碳,如煤氣中毒,也有的時候指的是含硫量過高的煤燃燒后產生的含有二氧化硫等硫化物的混合氣體,如口語中的“煤氣味”,而實際上一氧化碳是沒有氣味的。   
??????? 有時也指液化石油氣,如煤氣罐即是裝液化石油氣的鋼瓶。
??????? 第二章 家庭瓦斯
??????? 瓦斯,在人類的日常生活中,可說扮演了非常重要的角色;像食物烹調,要用瓦斯爐;洗澡用熱水,要用瓦斯熱水器;甚至連汽車都可用瓦斯當燃炓;另外像蓋房子用的漂亮磁磚,都是用瓦斯燒出來的。
??????? “我們只有一個地球”,這是大家耳熟能詳的環保口號,也因此,目前已經極力在推廣汽車使用瓦斯,以代替會造成污染的汽油。由于瓦斯燃燒系氣體與空氣溷合,較為均勻,進入汽車汽缸之數量亦較為平均,故非常容易燃燒,而且又沒有雜質,可說是一種最不會污染的燃料,值得大家努力來推廣。除了上面所說的用途外,在較為先進的歐美國家和日本等,還把瓦斯拿來用在瓦斯烤箱、瓦斯飯鍋、瓦斯冰箱、瓦斯冷暖氣機....等,瓦斯的功能實在太多、太大了。
??????? 2.1 瓦斯器具裝設安全
??????? ① 瓦斯器具均應裝設在空氣流通之場所。
??????? 瓦斯燃燒時,如果空氣不夠,非常容易產生一氧化碳,而一氧化碳是非常容易在不知不覺中使人中毒的氣體。一般人所說的瓦斯中毒,其實就是吸入一氧化碳中毒所致。因此瓦斯器具一定要裝在空氣暢通的地方。
??????? ② 各式瓦斯爐具與周圍強壁、天花板等可燃性材料或不可燃性材料應保持安全距離。
??????? ③ 密閉空間內應嚴禁設置瓦斯器具,若特殊情況需求時,其裝置方法請教當地瓦斯服務站或公司。
??????? 2.2 使用安全
??????? 瓦斯,容易點燃,使用很方便;相對的,如果不小心漏出來,也很容易引起火災。但是只要我們防范得宜,這些危險事故,都可以避免。下面是防范的方法。   
??????? ⑴ 慎防漏氣:瓦斯災害之罪魁禍首就是漏氣,只要做好防漏的工作,災害便不會發生。   ⑵ 恪遵『人離火滅』安全守則:   
??????? ① 使用瓦斯時,人不可遠離。   
??????? ② 夜間睡覺時,應關閉瓦斯開關。   
??????? ③ 外出時,應將瓦斯總開關關閉。
??????? 2.3 檢查漏氣
??????? ① 未使用時,瓦斯表末位數字如轉動,表示漏氣。
??????? ② 以肥皂泡涂于檢查處,如有漏氣,會形成氣泡。
??????? ③ 絕不可用火測漏。
??????? ④ 不可點火,不可打開電燈和一切電器開關。
??????? ⑤ 不可用電扇、抽風機、排油煙機來排除瓦斯。
??????? 2.4 事故處理
??????? 2.4.1 漏氣處理
??????? ① 聞到瓦斯味,先打開門窗。   
??????? ② 關閉爐具及龍頭開關   
??????? ③ 關閉瓦斯表及熱水器開關,不可啟閉電器開關。   
??????? ④ 通知瓦斯公司處理。
??????? 2.4.2 中毒處理
??????? ① 中毒時,迅速將中毒者移到通風處,松解衣物,呼吸新鮮空氣。
??????? ② 盡量使中毒者安靜休息,并使下額向上抬高。
??????? ③ 如呼吸微弱或停止時,請即時作人工呼吸。
??????? ④ 癥狀嚴重時,送醫院急救。
??????? 2.4.3 火災處理
??????? ① 關閉瓦斯表前及熱水器開關。
??????? ② 關閉爐具及龍頭開關。
??????? ③ 用滅火器、水、砂土、濕毛巾或棉被滅火。
??????? ④ 發生火災,請之即通知119及瓦斯公司。
??????? ⑤ 火災后,不可擅自開啟瓦斯,須經瓦斯公司安全檢查合格才可通氣使用,以免造成二次災害。

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