我國石油、煤炭化學工業的發展，為化肥工業提供了良好的條件，特別是小型氮肥企業得到了迅速發展。但是，氮肥企業在生產過程中產生的半水煤氣、合成氨氣等，均具有較大的火災爆炸危險性，因此，在生產過程中，應針對小氮肥生產工藝流程的特點，采取相應的安全技術措施，以確保小氮肥企業的安全生產。本文試對小型氮肥企業的防火防爆安全技術問題作一初步探討。 一、廠房建筑的防火防爆設計 小氮肥生產的特點，概括地說有四點：①工藝流程長，設備管道多；②生產過程有高度的連續性；③各工序生產操作相互影響；④生產時高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒、易灼傷。在氮肥生產中，原料氣、醋酸蒸氣以及氨氣等與空氣混合達到一定比例時，遇到火源或一定的溫度就可能燃燒或爆炸；生產中的一氧化碳、硫化氫、氨等氣體能使人中毒；液氨、濃氨水、醋酸、銅氨液等能燒傷人。所以，生產廠房的構造應當適應氮肥生產的特點。從目前的小型氮肥企業看，其建筑構造大體上是一個模式。以造氣車間為例，有的不是框架結構，卻是半敞開的；有的雖是框架結構，卻是封閉式的；雖有天窗，但房頂卻是預制板的，一旦造氣爐發生爆炸，廠房不能很好地泄壓，后果不堪設想。現在一般造氣爐都是大型的，直徑為2.26米，高度在5．5米左右，產氣量一般為3000立方米／時，而工作人員大都在三樓操作，操作室和生產場地沒有防火隔離，有的只用鐵皮做成簡易操作室，一旦發生爆炸，極易造成人員傷亡。因此，操作室與造氣爐加料口之間應用耐火極限不小于2．5小時的磚墻隔開，操作室的頂蓋應用能承受一定壓力的鋼筋混凝土板封頂；造氣車間的天窗應用輕質材料覆蓋，和操作室成45°角的北側車間頂預制板上應留一定數目的0．4米的圓孔，并安裝通風遮雨罩，以便更好泄壓。 合成車間（包括壓縮工段、銅洗工段……）在夏季生產中，由于氣體在管道、容器中膨脹系數增大，加之管道、容器連接處的閥門、法蘭填料的強度下降，產生疲勞狀態，會有泄漏現象發生，如操作者再違章作業而產生火花，就會發生整個車間的爆炸，若整個廠房爆炸氣體泄壓受阻，就會造成局部塌陷。因此，從建筑廠房要求來看，應當增大合成車間空間的泄壓面積，最好設置天窗。但車間空間的泄壓面積應當不包括天窗泄壓面積，泄壓比應當為0．1米2／米3；天窗與空間的泄壓比應當不小于0．02米2／米3，體積超過1000米3時可適當縮小，但不能小于0．01米2／米3。 二、通風的安全要求 小型氮肥廠的通風對預防火災爆炸事故，改善衛生條件極為重要，但目前存在不少問題。各小型氮肥廠主要靠廠房設計中的平行窗戶和出氣孔進行自然通風，夏天則人為地在地面上增設2～3個電風扇，以改善操作者的工作環境。但從實地考察看，這種方法并沒有從根本上改善安全和工作條件，而應采取更為科學的通風方法。 1、車間通風的主要方法。合成氨車間和碳化車間要以全面機械通風為主，其它車間以自然通風加局部機械通風為主。 合成氨車間和碳化車間還要裝配事故排風裝置，在車間發生泄漏大量可燃氣體和有毒氣體時開始啟用，進行強制排風。其排風的吸風口，應布置在爆炸性氣體散發量最大的區域，吸風口要在車間北面墻壁2／3高處以上安裝。電機要防爆。事故排風口的開關，應設置在便于開啟的地點，排風口還要遠離發火源。 事故排風的排氣量，按車間的換氣次數確定，當可燃氣體最高容許濃度大于5毫克／米3時，換氣次數不小于： （1）車間高度在6米及6米以下者??8次／時， （2）車間高度在6米以上者??5次／時， 當最高容許濃度等于或小于5毫克／米3時，換氣次數應分別乘以1.5。 合成氨車間和碳化車間高度在6米以上，事故排風的換氣次數以5次／時為準。 2、全面通風的氣流組織方式應考慮三點： （1）氣流組織和可燃性氣體的關系。其要求是將新鮮空氣送到工人操作常停留的工作地點，避免把可燃性氣體和有毒氣體吹向工人操作區。送風口位置要從車間南面墻壁2／3高處安裝。 （2）氣流組織與風口位置的關系。應使進風氣流均勻分布，盡量減少渦流區。 （3）氣流組織與可燃性氣體和有毒氣體的運動趨向的關系，應考慮可燃氣體和有毒氣體的密度。合成氨和碳化車間泄漏的氣體如一氧化碳、氫氣、氨氣都比空氣輕，這些氣體會迅速上浮聚集，要以車間上部排風為主、下部排風為輔。要求合成氨車間、碳化車間采用天窗式廠房結構，即便利了排風通風，又確保了安全生產。 三、電氣設備的防火防爆措施 根據國家建筑防火設計規范規定，小氮肥生產屬甲類生產，按照國家關于易燃易爆的生產場所必須采用防爆電氣設備的有關規定，電機應采用隔爆型、防爆通風型的；燈具應采用隔爆型，防爆充氣型的。目前不少小氮肥企業合成氨車間的壓縮機動力線都是電纜線，大型設備如壓縮機、循環機及100千瓦以上的電機都在配電室集中控制，這是比較好的。但車間內的照明線路用普通線架設，閘刀和按鈕也是普通型，這種狀況是不符合防火防爆要求的，應予改善。 四、安裝儀器檢測跑、冒、滴、漏 小氮肥廠設備容器多，管道星羅棋布。按一個法蘭是一個泄漏點，一個彎頭是2個泄漏點，一個絲扣活接頭是三個泄漏點，一個閥門是4個泄漏點來統計，一個4萬噸的小氮肥廠就有36000個泄漏點，而化工部規定靜點泄漏率不超過萬分之五。所以，及時發現和預防跑、冒、滴、漏現象，在小氮肥企業生產中是非常重要的。預防跑、冒、滴、漏的最好辦法是設置氣體探測器。這種裝置最好安裝在高中壓容器的出口連接的管道上（一般表壓小于16公斤／厘米2的低壓容器出口連接的管道上不必安裝，以便減少經濟費用）。安裝時，要本著關鍵部位必安的原則，如3?6段壓縮機的出口管道的法蘭連接處；加壓機的出口管道的法蘭連接處；循環機、液氨貯槽的出口管道的法蘭連接處都需要安裝。另外，在危險性較大的脫硫塔，碳化塔的進出口管道的法蘭連接處也最好安裝，這樣不論何處泄漏氣體都能及時向車間和工段人員報警，以便及時解決事故隱患。 五、水蒸汽滅火系統 根據小氮肥廠的生產特點和火災危險性，其滅火設施除必須設置的消火栓、干粉、二氧化碳滅火器外，我們還不能忽視水蒸汽滅火系統的作用，特別是在造氣車間、脫硫、變換等工段。 安裝水蒸汽滅火系統，一般小氮肥廠可采用半固定式裝置，用于撲救局部火災，其原理是利用水蒸汽的機械沖擊力吹散可燃氣體，并瞬間在火焰周圍形成蒸汽層撲滅火焰。一般將滅火用的水蒸汽管道通至被保護物附近，并在管道末端接一根豎管，安上閥門，接出一根15～20米長的耐熱軟膠管，利用這根軟管把蒸汽輸送到所需要的部位。用水蒸汽滅火，可采用飽和蒸汽和乏汽。 水蒸汽滅火的基本要求有以下幾個方面： 1、滅火蒸汽管線蒸汽源的壓力不應小于6公斤／厘米2。輸氣干管和蒸汽支管的長度不應超過60米。否則，宜分設滅火蒸汽分配箱，以保證蒸汽的滅火效果。 2、水蒸汽滅火延續時間應不小于3分鐘。 3、滅火用的蒸汽源不應被易燃、可燃液體或可燃氣體所污染。生產、生活和消防合用蒸汽分配箱時，在生產、生活和消防用的蒸汽管線上應設置單向閥和閥門，防止易燃、可燃液體和可燃氣體倒流入滅火蒸汽管線。 4、滅火用的水蒸汽管道在建筑物內距地面高度應為200～300毫米為宜。 5、蒸汽管道上應鉆有4?5毫米的篩孔。孔與孔之間的距離應相等，水蒸汽的噴出方向應與地面平行。 6、滅火水蒸汽管道上的控制閥門應安裝在建筑物的外面或廠房附近既安全又便于開關的地方，并用明顯的顏色標明，以便于識別和操作。 7、滅火水蒸汽管道應有一定的坡度，以利排水和防止冬季凍結。
