易燃液体化学品特性及防范措施Word格式.docx
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汽油、甲苯、二甲苯、异丙醇。
28℃≤闪点≤60℃的,为乙类易燃液体;
苯乙烯、正丁醇、丁醚。
闪点>60℃的,为可燃液体;
如乙二醇、聚醚多元醇、邻苯二甲酸二甲酯。
常见的几种易燃液体
名称
性状
危险性
安全要求
甲醇
CH3OH
无色液体,有醇的气味,挥发性较强,能与水或有机溶剂混合,蒸汽密度1.11,比重0.8,沸点64℃,自燃点385℃,爆炸极限5.5-44%
遇明火,高热及强氧化剂会发生燃烧爆炸,蒸气有毒,内服25ml可致死
密闭放置阴凉通风处,远离明火热源及氧化剂。
如入目应立即用大量水冲洗15分钟
乙醚
(C2H5)2O
无色易挥发液体,有特殊气味,不溶于水,易溶于有机溶剂,比重0.7135(20℃/4℃),沸点34.6℃时蒸气遇明火,22mm。
Hg,闪点-45℃自燃点160℃,爆炸界限1.85-36%,蒸气密度2.55,燃烧值:
657.52千卡/克分子(25℃),最大爆炸压力9.2公斤/厘米2,,蒸气密度2.6
遇明火,高热及氧化剂易燃易爆,在空气中易形成过氧化合物危险性更大,极易爆炸,蒸汽吸入有麻醉作用,应特别注意
密闭置阴凉通风处,远离明火热源及氧化剂。
本品久置后应检验有无过氧化物,如有应经处理后使用
丙酮
(CH3)2CO
无色液体,有芳香性气味,能与水和有机溶剂混合,比重0.797(15℃),沸点56.5℃,闪点-20℃,自燃点465℃,爆炸极限2.6-12.8%,蒸气密度2.00。
最大爆炸压力8.9公斤/厘米2
遇明火易燃烧爆炸,与纯氧、过氯酸钾、亚硝酰基、高氯酸盐相混能起火,甚至爆炸,蒸气对眼有刺激性,多量吸入蒸气有麻醉作用
加入目应立即用大量水冲洗15分钟
丁醇
CH3(CH2)3OH
无色液体,有酒香,不溶于水,能与有机溶剂混合,比重0.81,沸点117.5℃,闪点35℃(开口),自燃点340℃,爆炸极限1.4-11.2%,蒸气密度2.55.最大爆炸压力7.45公斤/厘米2
遇明火、高热及强氧化剂会发生燃烧爆炸、蒸气有毒烟雾
苯
C6H6
无色透明易挥发液体,几乎不溶于水,能溶于有机溶剂,比重0.8794(℃),沸点80.1℃,20℃时蒸汽压100m.Hg,蒸汽密度2.77,爆炸界限1.2-8%,闪点-11℃,熔点5.51℃,最大爆炸压力9公斤/厘米2
遇明火高热易燃爆炸,并放出刺激性烟雾,遇强氧化剂也有燃烧之可能,蒸气有毒,急性中毒有麻醉证状,易产生静电
注意防止产生静电,急性中毒应给氧,绝对禁止使用肾上腺素。
醋酸乙酯
CH3COOC2H5
无色液体,有芳香气味,微溶于水,能与有机溶剂混合,比重0.922,沸点77.2℃,爆炸界限2.0-11.5%,闪点-4.4℃,自燃点426℃
遇明火,高热,强氧化剂易燃烧爆炸,其蒸汽有刺激作用,大量吸入有麻醉作用
同异丙醇
丙烯腈
CH2=CHCN
无色液体,有异臭,易挥发,微溶于水,易溶于有机溶剂。
比重0.797(20℃/4℃),沸点77.3℃,22.8℃时蒸气压100mm.Hg,蒸气密度1.83,闪点-5℃,自燃点480℃,爆炸极限2.8-28%,本品剧毒
遇明火高热易燃烧爆炸,与氧化剂作用产生极毒烟雾,有燃烧危险,蒸气对粘膜有刺激性,毒性与氰化氢相似但较小,遇光与热能聚合。
与强酸、强碱、胺类、溴反应强烈
密闭置阴凉通风处,远离明火热源,氧化剂时酸类,使用时谨防渗漏、应隔离并通风,必要时戴防毒面具,隔离衣及橡皮手套,事毕应洗澡更衣
油库防静电
油料在储运、装卸、加注等过程中,会与油罐、油管、油罐车、加油车、过滤器等接触、摩擦而产生静电。
当静电积累到一定程度时,其周围产生的电场强度就可能超过空间介质的击穿强度而放电,若放电能量大于燃料最低的引燃能量,且燃料—空气混合气体达到一定的浓度,就会发生静电着火,引发火灾爆炸事故。
这不仅会造成油料的巨大浪费和损失、人员的伤亡和设备设施的毁坏,甚至可能造成整个油库的毁坏。
据统计,油库静电事故多发生在装车或油库收油过程。
油库防止静电事故,其安全措施主要包括:
减少静电的产生;
加速静电的泄放,防止静电积聚;
防止爆炸性气体的形成;
防止人体带电等。
一、减少静电的产生
要减少油料静电荷的产生,应从控制油料流速、改进油料灌装方式、防止不同闪点的油料混合及避免杂质、流经过滤器的油料有足够的漏电时间、防止油料混入水分、减少管路上的弯头和阀门、选择合适的鹤管等方面来考虑。
1.控制油料流速,由于油料在管道中流动产生的流动电荷和电荷密度密度的饱和值与油料流速,特别是油料进罐、加油时的流速是减少油料产生静电的有效方式。
据《石油库设计规范》(GBJ
74—84),装油鹤管的出口只有在被油品淹没后才可提高灌装速度,且汽油、煤油、轻柴油等到轻质油料的灌装速度不宜超过4.5m/s初始灌装速度应小于1m/s。
2.改进装油方式。
装油方式包括两种:
①从底部潜流装油;
②从顶部喷溅装油。
由于油料从顶部喷溅灌装比从底部潜流装油产生的静电高一倍,故从底部装油的方式较好。
若采用顶部进油的灌装方式,则应把鹤管插入罐的底部。
喷溅灌装时,会因油料从鹤管内高速喷出而导致液体迅速分离,从而产生较多的静电电荷;
同时,油品冲击到罐壁,也会造成喷溅飞沫而产生静电。
当然,电荷产生的多少与装油鹤管的直径、油品流速、管口形式、管端距油面高度等密度相关。
从顶部装油除因喷溅产生静电电荷外,还会产生油雾,使油气、空气混合物易达到爆炸浓度范围。
另外,顶部灌装还会使油面局部电荷较为集中,从而易引发火花放电。
从底部潜流装油可减少油品的喷溅,降低挥发和损耗,以及避免油流流经电容较小的罐车中部,不致产生较大的油面电位。
但是,底部进油也可能产生新电荷。
若罐底有沉降水,底部进油会搅起沉降水而产生很高的静电电位。
3.防止不同闪点的油料混合及避免杂质。
国内外都有不少因不同闪点的油料混合而发生重大事故的案例。
油品相混一般出现在切换或两条管线同时向油罐输送不同油品的时候。
油料混合引发事故的原因除混油可能增加带电能力外,还因柴油、煤油、燃料油等都属于低蒸汽压油品,其闪点均在38℃以上。
正常情况下,在低于其闪点温度下输送油品不会发生事故。
但是,若将这种油品注入装有低闪点油品的容器内,重质油就会吸收轻质油的蒸气而减小容器内压力,使空气易进入,从而导致未充满液体的空间由原来充满轻质油气体转变为充满爆炸性油气—空气混合物。
一旦出现火源,即可引发火灾爆炸事故。
杂质的存在也是引发静电事故的原因之一。
如某单位用管线—向一油罐输送航煤,同时又开放另一管线输送油,由于后者管线内残存的残渣也被送入罐中,虽然输送流速不高,公为2m/s,却因静电造成了爆炸事故,因此,避免油品中混入杂质,也是减少静电产生的方法之一。
4.流经过滤器的油品要保证足够的漏电时间。
要减少静电的产生,应使流经过滤器的油品吸足够的漏电时间。
因油品流经过滤器时,会与过滤器剧烈的摩擦而使带电量增加10倍~100倍,且不同材质过滤芯产生静电的大小不相同,如表10—1所示。
因此,为了避免大量带电油品进入油罐、油罐车,流经过滤器的油品漏电时应控制在30s以上。
表10—1不同材质过滤芯产生的静电值
滤芯类别
测量点最高电位,V
备注
过滤器前
过滤器后
油面电位
四对毡绸滤芯
/
22500
一级滤芯
四对纸质滤芯
350
8100
18000
七对纸质滤芯
140
15000
28000
四对玻璃棉滤芯
130
10000
24000
二级滤芯
5.其他减少静电产生的方式,油品灌装时产生静电的大小,不仅取决与装油的流速,还与鹤管口位置高低、鹤管口形状、鹤管材质等密切相关。
若用大鹤管,装油流速大于5m/s时,就会产生万伏静电电位。
因此,选择合适的鹤管且鹤管口位置适当也是减少静电产生的有效途径,通常鹤管口距离罐底100mm~200mm油品在管线中流动时,会因与管路上的弯头和阀门接触分离而产生静电电荷,故应尽量减少管路上的弯头和阀门,另外,还应防止油料中混入不分等以减少静电的产生。
二、防止静电的积聚
防止静电积聚的措施有:
在油料中添加搞静电添加剂、对设施设备进行接地与跨接、在管路上设置消静电和静电缓和器等。
1.添加抗静电添加剂。
任何一种油料都有一定的电导率,实验证明:
油料电导率过高或过低,产生的静电电荷均不会很大,一般电导率在1c,u~20cu左右范围,油料产生静电是危险的。
汽油、煤油、柴油、喷漆燃料等油品加入微量的抗静电添加剂,就可成十倍或成百倍地增加油品的电导率,从而加速油静电的泄漏和导出、减少静电电荷的积聚并降低油品的电位,且不影响油品质量。
目前使用的添加剂主要有国产T1501型抗静电剂和荷兰壳牌石油公司研制的ASA—3抗静电剂。
T1501型抗静电剂包括烷基水杨酸铬、丁二酸二异辛酯磺酸钙和“603”为稳定增效剂。
不同油品对抗静电剂降低电阻率的效果是不同的,但总的规律是:
油品电阻率随抗静电剂含量的增加而降低,且近似线性变化。
抗静电剂含量与油品电导率的关系如表10—2所示。
表10—2添加剂含量与油品电导率的关系
T1501含量/10-6
0.1
0.2
0.4
0.5
0.8
1.0
电导率/10-12Q.m-1
5
60
110
210
275
415
520
该添加剂的用量一般为百万分之一的重量(即1ppm),如国产各牌的航煤只要加入1ppm的T1501,就可使电导率维持在140个~210个导电单位,这对对铁路装车是足够安全的。
由于抗静电剂本身为易燃品,宜储存于铁桶内,避免与强氧化剂、酸类接触,周围严禁烟火。
2.设施设备接地与跨接。
油品是非静电导体(电阻率106Ωm)或亚静电导体(电阻率>106Ωm,<106Ωm),在其运输、灌装等作业中,会因各种接触分离的相对运动而产生、积聚静电由于静电感应,油库设施设备内壁出现与油品相反的电荷,设施设备外壁出现与内壁相反的电荷。
静电接地与跨接是消除消除静电危害最有效的措施。
静电接地是指将设施设备通过金属导线和接地体与大地连通而形成等电位。
跨接是指将金属设施设备之间用金属导线相连接,形成等电体。
接地与跨接的目的:
一是把产生的静电导走马观花避免因静电积聚而引发放电;
二是人为地使设施设备形成等电体,避免因静电电位差而造成火花放电。
在油库中,应进行静电接地的设施设备有两大类:
一类是固定设施设备,如储油罐、输油管线、铁路装卸油栈桥、铁路专用线等;
另一类为移动设备,如铁路油罐车、油船和油桶的外壁相连。
据《石油库设计规范》(GBJ74—84)和《石油库化工企业设计防火规范》(GB50160—92)规定,防静电接地装置的接地电阻不宜大于100Ω。
3.设置消静电器和静电缓和器。
消静电器即静电中和器,是消除和减少带电体电荷的金属容器。
美国从20世纪70年代就研制了为油槽车装油时消除静电的消电器,并被许多国家所采用。
20世纪80年代后,我国也有着手研制类似的消静电器。
消静电器安装于管道末端,通过不断向管道注入与油品电荷极性相反的电荷来达到消除静电的目的。
目前,用于油品储运系统的主要为感应式消静电器。
它具有结构简单、使用方便、消除静电效率高等优点。
其工作原理为:
消除器产生的电荷进行中和,从而达到消除静电的目的。
该类消电器由接地钢管及法兰、内部绝缘管、放电针及镶针螺栓三部分组成,其结构如图10—1所示。
中
图10—1消静电器
图10—2缓和器示意图
静电缓和器是结构简单、消除静电效果较好的装置,其结构如图10—2所示。
由于静电缓和器需占用一定的空间,故其使用受到一定的限制。
为解决这一矛盾,可与某些设备结合起来设计,如在过滤器的尾部加大空间,使之成为滤器与缓和器的组合体,以及利用罐体本身加以改进以达到消除静电的目的等。
三、
消除火花现象
在油罐、油罐车中有导电物,如导线、量油器具等,均会因静电感应而充电,若与罐壁碰撞则易产生火花放电而构成静电危害。
因此,必须清除储油容器中的导电物。
另外,为防止由于静电感应而造成金属尖端火花放电,制造检修储油罐,油罐车时,基内壁不应对遗留突出物,特别应注意清除焊疤。
四、
防止爆炸性气体形成
由于油品的挥发性,不可避免地会产生油气一空气的可燃性混合气体。
当可燃性混合气体浓度低于着火下限或高于着火上限时,均不会造成混合气体的燃烧爆炸。
因此,应加强通风或采用通风装置及时排出可燃性混合气体,使其浓度不处于着火爆炸范围内,以防止静电火药火灾爆炸事故。
对于储油罐,可采用惰性气体的方法来防止可燃性混合气的形成。
如20世纪70年代苏联的图——144超速客机和英美国某些军用飞机,为防止油箱料发生静电着火爆炸事故,在油箱的蒸汽空间注入惰性气体以隔离氧气及抑制可燃性混合气的形成。
另外,还可采用浮顶罐、内浮顶罐来消除储油罐浮盘以下的油气空间。
五、
预防人体静电
人在活动过程中,特别是穿着化纤衣服时,会产生、积聚大量静电;
在橡胶板或地毯等到绝缘地面上走路时,会因鞋底与地面不断的接触、分离而发生接触起电;
穿尼龙、羊毛、混纺衣服从人造革面椅上起立时,人体可产生近万伏高压电;
当尼龙纤维从毛衣外面脱下时,人体可带10KV以上的负高压静电;
静电感应、带电微粒吸附也使人体带电等。
人体静电通常可达2KV~4KV,能产生火花放电。
而人体对地电容C=200pF,人体电位V=2000V时,其放电能量W=1/2CV²
=0.4mj。
已大大超过汽油蒸气与空气混合气体0.2mj的点燃能量,因此,人体静电是危险的,会给油库安全造成较大的威胁。
预防人体静电的危害,必须加强对作业区的管理。
要求进入油库危险爆炸场所的工作人员穿防静电服或棉布工作服及防静电鞋、袜;
过入危险爆炸场所入口处设人体排静电装置;
在危险爆炸场所,工作人员严禁穿脱化纤服装,不得梳头、拍衣服、打闹等;
工作人员不宜坐人造革之类高电阻材料制造的座椅;
以及危险爆炸场所应导电性地面等。
六、
完善管理制度
制定防静电制度及定期检查测量制度;
制静电接地图,接地点逐一编号,接地极所用材料及规格型号标清楚;
设置专用接地测量记录本,记载及时、清楚;
把静电知识普及教育列入年度教育计划中,定期抓落实。
化工静电安全
静电现象是一种常见的带电现象。
在日常生活中,用塑料梳子梳头发或脱下合成纤维衣料的衣服时,有时能听到轻微的“噼啪”声,在黑暗中可见到放电的闪光,这些都是静电作用的结果。
在工业生产中静电现象较为普遍,人们一方面利用静电进行某些生产活动,例如应用静电进行除尘、喷漆、植绒、选矿和复印等。
另一方面又要防止静电给生产及人带来危害,例如化工、石油、造纸、印刷、电子等行业生产中,传送或分离中的固体绝缘物料、高速喷射的蒸汽或气体都会产生和积累危险的静电。
静电电量虽然不大,但电压很高,容易发生火花放电,从而引起火灾、爆炸或电击。
为了防止静电危害,化工企业必须做好静电安全工作,开展安全培训和教育,使职工懂得静电产生的原理和静电的危害,掌握防止静电危害的基本措施。
一、静电的产生
静电并不是静止的电,是宏观上暂时停留在某处的电。
一般它是相对于目前广泛使用的“流电”而言的。
摩擦能够产生静电。
但是,摩擦为什么能够产生静电?
各种物态的物质又是怎样带上静电的?
要回答上述问题,应先作一些微观的分析。
1、双电层和接触电位差
实验证明,只要两种物质紧密接触后再分离,就可能产生静电。
静电的产生是同接触面上形成的双电层和接触电位差直接相关的。
物质是由分子组成的。
分子是由原子组成的,而原子是由原子核和其外围的若干电子组成的。
电子带负电荷,在不同的轨道上原子核旋转。
原子核带正电,且和它的外围电子所带负电荷的总和相等。
因此,犊一般情况下并不呈现电性。
物质获得或失去电子便带电,获得电子的带负电,失去电子的带正电。
原子核对其周围的电子有束缚力,而且不同物质原子核束缚电子的能力是不相同的。
当两种物质紧密接触时,电子从束缚力小的一方转移偏向于束缚力大的一方。
这时,在接触的界面两侧会出现数量相等、极性相反的两层电荷,这两层电荷就叫做双电层,它们之间的电位差就称为接触电位差。
当这两种物质分离时,由于存在电位差,电子就不能完全复原,从而产生了电子的滞留,形成了静电。
金属与金属、金属与半导体、金属与电介质、电介质与电介质等固体物质的界面上都会出现双电层;
固体与液体、液体与液体、固体或液体与气体的界面上;
固体与质与电介质等固体物质的界面上都会出现双电层;
固体与液体、液体与液体、固体或液体与气体的界面上,也会出现双电层。
在特定情况下,同种物质之间也会出现双电层。
按照物质得失电子的难易,亦即按照物质相互接触是时起电性质的不同,可把带正电的物质排在前面,把带负电的物质排在后面,依次排列下去,可以排成一个长长的序列。
这样的序列叫做静电起电序列。
下面介绍一种典型的静电起电序列。
(+)玻璃-头发-尼龙羊毛-人造纤维-醋酸人造丝-人造毛混纺纸黑橡胶-维尼纶-莎纶-聚四氟乙烯(-)
在同一静电起电序列选择适当的材料,采取合理的工艺,是控制静电产生的一个措施。
根据静电起电序列选择适当的材料,采取合理的工艺,是控制静电产生的一个措施。
静电起电过程是一个复杂的过程,人们对于某些静电起电过程的认识还不十分清楚。
双电层和接触电位差原理是解释静电起电现象时应用最普遍的原理。
此外,还有吸附带电、电解起电、压电效应起电、感应起和热电效应等原理,这里不作一一介绍。
3、
不同物态的静电
(1)
固体静电
一般情况下,固体静电可以用双层和接触电位差理论来解释,如图所示。
+-+-
++++
――――
+-++
-+――
(a)
(b)
(c)
接触带电示意图
一双电荷层
一分离产生静电
两种固体物质接触之前都是中性的,紧密接触时出现双电层,再分离时则分别带上正电荷和负电荷,即产生静电。
两种固体物质相距25×
10-8厘米以下时,即可以认为是紧密接触,分离时即可产生静电。
摩擦是两种固体不断接触和分离的过程,因此是一种常见的静电产生方式。
(2)液体静电
在化工生产中,液体的管道输送、过滤、搅拌、喷雾、喷射、飞溅、冲刷、灌注以剧烈晃动等过程中,都可能产生危险的静电。
尤其是电阻率较高的有机液体,最容易产生静电。
液体的带电现象,同样可以用“双电层”理论来解释。
现以有机溶剂在管道中输送为例,分析一下液体在管道中流动时产生静电。
现以有机溶剂在管道中输送为例,分析一下液体在管道中流动时产生静电的过程。
在管道内壁与被输送液
--------
---------
++++++++
物体流向-+-+-+-+-
+
++++
++++++++
---------
液体在管道内流动时的静电
体相接触的界面上,由于液体迅速流动,与管壁摩擦、冲击,因而管壁界面上是一层正电荷,液体界面上极薄的一层内是负电荷,与其相邻的较厚的一层又是正电荷。
正电荷随着液体流动形成所谓液流电流,又叫做流动电流。
如果金属管道是接地的,管道上则不会积累静电火花引起爆炸或火灾。
液体除在固体表面运动时产生静电外,由于吸附、电解等原因,液体在喷雾,冲刷等过程中也产生静电。
轻质油料及化学溶剂,如汽油、煤油、柴油、酒精、苯等容易挥发与空气形成爆炸性混合物,在官些液体的载运、搅拌、注入、排出等工艺过程中,由于产生静电火花引起爆炸和火灾的事例,在国内外是屡见不鲜的。
4、
影响静电产生和聚散的因素
“静电”其实并不静止不动的,它的电荷总是通过多种途径产生、积累、泄漏以至消失。
静电在它产生的同时伴随着泄漏,在这个复杂的过程中积累了静电荷。
影响静电产生、泄漏和积累的因素很多,下面对几个主要因素作简单介绍。
物质电阻率
物体产生的静电荷能不能积聚起来,在很大程度上取决于它的电阻率大小。
物质电阻率是影响物体静电聚散的内在因素。
由电阻率高的物质组成的物体,它是导电性很差,物体上的电荷不容易流失,静电荷就能逐渐积聚起来。
由电阻率小的物质组成的物体,电荷很容易从接触点返回原处,物体仍表现为中性,因此不容易积聚静电荷。
从实践可知,物质电阻率的在106~108欧,厘米以下的,就是积聚了电荷,也可以很快消散,不易带静电。
电阻率在1010×
1010欧。
百米之间的,通常所带静电的不大。
当电阻率大于1015欧厘米时,物体就不容易产生静电,但是,一旦有了静电后就难以消除了。
常见的物质的电阻率,参见附录Ⅻ。
(2)
物体运动的速度
任何物体的绝缘电阻都不会是无限大的。
因此,在静电的同时,存在着静电的泄漏,静电就逐渐积累;
一般开始的时候,静电的产生多于静电的泄露漏。
当积累至一定程度后,产生与泄漏的静电量达到了平衡,保持为一动态定值,即达到饱和状态。
不同的物体达到静电饱和状态所需要的时间是不同的,一般不超过十几秒或几十秒钟。
物体达到到静电饱和状态所需的时间与物体运动速度有关,速度加快,时间缩短。
因此,在生产过程中往往要控制物料运动的速度。
(3)
空气的温度
物体周围环境的空气温度,对于物体静电的聚散有很大影响。
吸湿性越大的物体(特别是绝缘体),受温度的影响越大。
当空气的相对温度在50~70%以上时,物体表面会形成很簿的的一层水膜,使表面电阻率大大降低,从而加速静电的泄漏。
如果周围空气的相对湿度低于40~50%,则静电不逸散,而可能形成高电位。
(4)“杂质”
“杂质”对物体静电的产生影响也很大。
一般情况下,物体今