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合成纤维生产的火灾危险性及其预防措施

合成纤维是以石油、天然气、煤、石灰石及某些农副产品等天然资源为原料，经过化学合成与机械加工而制得的纤维，现已广泛应用于纺织各行业。合成纤维的种类很多，主要有：涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶〔聚丙烯纤维〕、氯纶等。
　　合成纤维的生产一般经历三大过程，即制备单体、制取高聚物和纺丝加工。制备单体是通过各种方法将乙烯、丙烯、苯、二甲苯等基本有机原料制成符合聚合规格的单体中间原料。制取高聚物是将各种单体通过各种聚合方法聚合或缩聚成高聚物。纺丝加工即是把高聚物熔融或制成纺丝原液，进而加工纺成纤维。合成纤维的生产既具有化工生产性质又具有纺织加工的特征，而且原料，成品大都是易燃、易爆或有毒物质，生产过程工艺也存在较复杂的化学反应，如果出现操作失误、控制失调，则极易发生火灾、爆炸事故，因此做好合成纤维生产的防火安全工作至关重要。
　　一、合成纤维生产的火灾危险性
　　合成纤维虽然种类较多，但生产过程中的火灾危险性却极为相似，都属于易发生火灾。爆炸的危险性生产。一方面，其原材料、中间体、催化剂、成品大多是易燃易爆物品；另一方面，生产过程又多是在高温、高压状态下进行，稍有不慎就能发生火灾、爆炸事故。特别是各种单体的生产及聚合过程基本上都属于甲类火灾危险性生产。
　　〔一〕物料具有火灾危险性。合成纤维所采纳的原料、单体和成品基本上都是易燃或可燃的化学物品。如生产锦纶所使用的苯、环乙烷、氢等原料；生产涤纶所采纳的乙烯、萘、甲醇等原料；生产腈纶利用的乙炔、丙烯、丙烯腈等原料；生产维纶使用的乙烯、乙醛等原料都属易燃易爆化学危险物品，其爆炸下限低、火灾危险性大，而且极易挥发和扩散。大多数原料、单体和合成纤维成品还具有易产生静电的特性，特别是吸湿性很低的涤纶、腈纶等，在常压下的质量比电阻在1013Ω·g／cm＾2以上，因而受到摩擦时会产生静电，有时静电压可达上千伏，如与橡胶摩擦后的电位，涤纶为1025伏，锦纶为1050伏，腈纶为960伏，因此在物料的输送、装卸及运输过程中极易发生静电火花引燃的火灾事故。
　　〔二〕生产操作过程具有火灾危险性。合成纤维生产操作都是以反应过程为主，其中氧化反应、聚合反应等都属于放热的化学反应，如果操作不当，造成超温超压，则有造成设备爆炸甚至系统性爆炸的可能。特别是由于生产工艺要求，有的需在高温下操作，有的需在高压下操作，有的需在高温高压条件下反应，也有的如丙烯氨氧化制丙烯腈，需在接近爆炸极限的条件下操作，有的需在自燃点温度以上进行加工处理等等。危险操作条件给操作控制带来较大的难度，如果出现加料错误、配料比例失当、仪表失灵、控温控压疏忽等操作失误，或突然出现停水、停电、搅搅和冷却中断等异常状况，就有导致火灾或爆炸的危险。
　　〔三〕设备具有腐蚀、泄漏危险性。由于合成纤维生产使用的酸、碱等物料较多，对生产设备、管道具有较强的腐蚀性，有的还需在高温或高压条件下反应，因而存在腐蚀破漏或强度下降的可能性，为发生火灾或爆炸创造了条件。
　　〔四〕运转、检修中存在多种点火源。合成纤维生产中存在着加热炉、裂解炉、加热夹套或浴锅、电加热等生产采纳的火源、检修时的动火、铁器、机械的摩擦与撞击、人为明火、吸烟烟蒂等，这些火源如控制管理不当，就会成为引燃的点火源。

　　二、合成纤维生产的防火措施
　　〔一〕厂区建筑必须符合有关的消防技术规范要求。合成纤维生产厂的生产区、库区、辅助生产区、办公区等应分区布置，其平面布置、防火间距、消防道路、消防给水管网及消防水池的设置，灭火设施及灭火器材的配置，都应符合《建筑制定防火规范》和《建筑灭火器配置制定规范》等的要求，危险性较大的装置应露天布置。
　　〔二〕必须强化物料的防火安全管理。合成纤维生产中的原材料多数易燃、易爆、有毒，有的还是剧毒物品，因此必须妥善保管，严防发生事故。所有储罐应依据需要安装液位计、温度计、压力表、安全阀、爆破片、阻火器和相应的消防设施。灌装前应试压试漏，按规定充装系数灌装，禁止超量灌装。乙炔、氯乙烯气柜应有水封。高温季节应做好防暑降温工作，储罐应有优良的降热保护和冷却喷淋设施。对容易自行聚合的物料应加入阻聚剂。物料的运输、搬动要轻拿轻放，防止剧烈震动。
　　〔三〕必须严格按照安全操作规程进行操作。合成纤维的生产前，设备系统需用清水洗净，并采纳压缩空气试漏或氮气置换，分析含氧量在0．5％以下时，方可开车生产。投料前，要仔细检查仪表是否正常，设备系统有无渗漏，安全附件是否灵活好用。投料时，首先要按照配方进行配料，注意随时剔除原料中的的有害杂质。特别是对有空气〔氧〕参加的原料配比，一定要控制在爆炸极限以外。其次要准确掌握投料的先后次序、投料速度和分批投料的间隔时间。关于易燃物料，应采纳氮气保护，不得用压缩空气排料。操作中，要严格控制温度和压力，特别要掌握升温、升压的速度，细心观察，精心操作，严格禁止随意变更操作条件。当发现设备内结焦、管路堵塞时，要停车降压致冷，再开盖除焦捅堵。在反应过程中，如设备系统冲料起火或爆炸着火时，应紧急停止进料，降温降压，打开事故排空阀，用相应的灭火剂扑救，并设法阻止火势蔓延。当发生事故需要紧急停车时，应先停加可燃物料，后停加不燃物料；恢复正常开车时，则应先送不燃物料，后进可燃物料。
　　〔四〕必须强化设备的防火安全管理。合成纤维生产过程中使用的各种设备应坚持密闭，严防跑、冒、滴、漏；对输送管道应尽量少用或不用法兰接头。对—些特别的设备应采用一些有针对性的安全防护措施。一是要强化有超温超压可能设备的安全防范。有压力的设备应设置安全阀，并应常常坚持灵敏好用。有燃烧爆炸介质的高温高压设备应有联通氮气管线或氮气钢瓶的固定装置。有突然超压或瞬间分解爆炸危险物料的设备，或者设备内被处理的物料易结晶或聚合，有可能堵塞安全阀时，应装爆破板，装有爆破板的导爆筒应朝向安全方向。反应设备内的物料，由于自聚放热、分解放热而造成超温超压，有可能引起火灾和爆炸危险时，应有自动或手动紧急泄压排放设施〔如放空管、事故槽等〕，并应合计设置自动连锁报警系统。二是强化有易燃易爆介质设备的安全防范。甲类生产装置，有可燃气体容易泄漏扩散处，特别是处于高压下的可燃气体装置区，应设置可燃气体浓度检测报警器。生产和使用可燃气体和易燃液体的设备应有放空管。在输送可燃气体的管线中间，进入有爆炸介质的高温设备的气体管路前端，以及可燃气体和易燃液体排气管的末端，应加装阻火器，以防回火。进入加热炉之前的燃料气管线应有分液罐及阻火器。分出流体的排液管道，应接到回收系统或安全排放。可燃气体压缩机构的吸入不同意有负压，管道应有防止产生负压的平衡阀或定压阀。三是要强化加热设备的安全防范。聚合物熔融纺丝时，因聚合物中可能含有单体的可燃蒸气或在较高温度下分解出单体蒸气，其热源宜采纳高压蒸气、热载体间接加热，不宜采纳电阻丝或电感应加热。
　　〔五〕必须严格控制点火源的形成。一是爆炸危险场所的电气设备和线路要符合防爆要求。电气设备和线路必须按照《火灾和爆炸危险环境电力制定防火规范》的要求设置，如受条件所限，可采用有效的临时补救措施，如采用隔离传动和油开关等。二是要强化防雷保护。按规定安装防雷装置，使所有建筑，特别是储罐、露天装置、放空管线等都在防雷装置的保护之下。三是要减少静电的产生。凡有能因流动等产生静电的易燃易爆物质如氢气、乙炔等存在的设备、管线，均应有导除静电的接地装置；用于空气干燥、掺合和输送可燃的粉状、料状树脂的设备系统也应有优良接地，避免因这些树脂在干燥、掺合和输送过程中挥发出可燃气体或蒸气遇静电放电发生燃烧或爆炸事故。工作人员不应穿化纤工作服和带钉的鞋，不能使用产生火花的金属工具；在易产生静电的部位，应穿防静电工作服。四是要强化明火管理。工厂内合理设置禁火区。除指定的吸烟点外，严禁吸烟；设备如需动火检修，应尽量不执行动态检修，应在安全停车后再进行检修，检修过程中必须严格落实防火措施。