化工企業(yè)污水處理系統(tǒng)的防火防爆

 　　化工企業(yè)生產(chǎn)往往要消耗大量工業(yè)用水，需排放或凈化處理的污水量很大，污水中經(jīng)常混雜有易燃易爆或有毒的物質(zhì)，在污水處理系統(tǒng)中，火災(zāi)爆炸事故時有發(fā)生，并且污水管網(wǎng)遍及廠區(qū)，一旦著火，易蔓延成災(zāi)。污水處理系統(tǒng)是化工企業(yè)防火工作不可忽視的重點部位。

　　一、化工企業(yè)污水處理系統(tǒng)火災(zāi)爆炸危險性分析

　　1.形成爆炸性氣體混合物

　　化工企業(yè)的生產(chǎn)廢水或其他排水難以避免地含有易燃液體或可溶性的可燃氣體。在一定條件下，這些易燃液體或氣體因汽化在下水道系統(tǒng)和凈化設(shè)施內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物。

　　如果生產(chǎn)設(shè)備系統(tǒng)的密閉性損壞或違反操作規(guī)程造成溢料時，泄漏的易燃、易爆的液體或氣體常易混入污水而進入下水道系統(tǒng)。某廠由于違反生產(chǎn)工藝規(guī)程，污水中混入大量烴類蒸氣，并排入下水道，使下水道水中溢出的烴類蒸氣在廠區(qū)內(nèi)聚集，遇火源發(fā)生了爆炸。

　　高溫污水和蒸汽排入下水道，造成污水系統(tǒng)溫度升高，可燃液體蒸發(fā)，形成爆炸性混合物。某公司合成橡膠廠的廠外排水管道爆炸，11個下水井蓋飛起，事故原因是排水中帶有可燃液體，遇食堂排出的熱水，油氣加速揮發(fā)，遇明火引起爆炸。

　　在氣體吸收和解吸過程中，如果吸收有可燃氣體或含易燃液體(吸收劑)的污水排人下水道，當(dāng)溫度升高時，這些可燃氣體會解吸出來，易燃液體會汽化逸出。某氯堿廠在吸收氯化氫的過程中，由于吸收塔液體出口處的液封層厚度不夠，易爆氣體與鹽酸一起進入酸水的下水道系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，解吸出的氣體與空氣形成易爆混合物，而發(fā)生了爆炸。

　　洗滌、沖刷的污水，往往含有多種火災(zāi)危險性物質(zhì)。這類污水也是下水道系統(tǒng)中形成蒸氣(或氣體)與空氣的爆炸性混合物的來源。

　　2.混觸反應(yīng)生成危險物質(zhì)

　　排人下水道的各種物質(zhì)互相作用，可能產(chǎn)生其他易燃、易爆產(chǎn)物。例如，從工藝設(shè)備排出的洗滌液和沖洗地面的污水中往往含有化學(xué)活性較高，性質(zhì)相互抵觸的物質(zhì);當(dāng)它們在下水道中混合后，會形成爆炸性物質(zhì)，甚至自燃性物質(zhì)。這些物質(zhì)常積聚在井壁和管壁上成為干料而構(gòu)成潛在危險。硫化堿廢液同酸性污水流人下水道，會產(chǎn)生硫化氫易燃氣體。某廠過氧化氫和丙酮同時排入下水道，而生成丙酮過氧化物，以致在下水道中發(fā)生丙酮過氧化物爆炸事件。含亞硝酸銨、硝酸銨等鹽類的沖洗污水排入下水道后，也潛伏有很大的爆炸危險，因為結(jié)晶亞硝酸銨的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定。

　　3.引起火災(zāi)的蔓延擴大

　　污水管道貫通整個企業(yè)區(qū)，發(fā)生的火災(zāi)或爆炸往往會沿著污水處理系統(tǒng)傳播，導(dǎo)致連鎖式的破壞o 2001年10月30日17時42分，安徽省滁州市某加油站在卸油時，汽油從量油孔大量外溢，滲入站內(nèi)下水道，流人市政下水管道，油蒸氣與空氣形成爆炸性混合氣體，遇火源引起持續(xù)5h連環(huán)爆炸，并燃起大火。此起彼伏的爆炸延續(xù)到當(dāng)日23時才完全停止，而大火至次日凌晨4時才被完全撲滅。1985年6月27日，重慶市一下水道發(fā)生爆炸，爆炸范圍波及1 x106m2，大片住宅成為廢墟，事故中有26人喪生，幾百人受傷，重傷91人，如此嚴(yán)重的事故為建國以來所罕見。

　　4.常見的引火源

　　在污水處理系統(tǒng)常見的引火源有：清理和檢修時的機械撞擊和摩擦火花;在下水道水井、澄清池設(shè)施附近進行焊接作業(yè)時產(chǎn)生的火花;燃著的煙頭;車輛排氣管的火星等。

　　二、污水處理系統(tǒng)的防火防爆措施

　　1.安全合理設(shè)置污水管道

　　①全廠性下水道不得從生產(chǎn)裝置、罐組、居住區(qū)等內(nèi)部穿越;

　　②易燃和可燃液體罐組內(nèi)的下水道(包括雨水管或涵管)穿越防火堤時，應(yīng)在防火堤外設(shè)置封閉設(shè)施;

　　③車間內(nèi)的污水下水道應(yīng)采用管道和封閉的明溝。敞開的明溝只允許接受用凈水沖洗地面、設(shè)備和管道所產(chǎn)生的污水;

　　④室外下水道管線應(yīng)該是封閉的，采用暗管或覆土厚度不小于200mm的暗溝。只有在露天場地為排走雨水和洗滌用水，才允許明溝設(shè)置;

　　⑤下水管道不應(yīng)沿道路敷設(shè)在路肩上下;

　　⑥生活—下水道不應(yīng)與其他下水道接通。對于生活污水和化學(xué)污水合在一起凈化的工廠，允許通過泵站將生活污水傳送到化學(xué)污水下水道中，但要設(shè)置防止易燃易爆氣體進入泵站的裝置。

　　2.防止形成爆炸性氣體混合物

　　從洗滌、萃取、吸收、解吸、蒸發(fā)等工藝設(shè)備中排出的廢水，不應(yīng)直接與下水道系統(tǒng)連接，應(yīng)在排入下水道之前除去易燃液體和氣體。為此，應(yīng)在車間中設(shè)置局部脫氣和蒸出系統(tǒng)，并設(shè)置全廠性污水脫氣設(shè)施。與排水點管道中的污水混合后，溫度超過40℃的水不得直接排人生產(chǎn)污水管道，防止污水升溫逸出可燃蒸氣。

　　在工藝設(shè)備至下水道的排水管線上，應(yīng)安裝液封和設(shè)備停車檢修時裝盲板的法蘭。

　　含油污水的下水道系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置集中或分散的隔油池及相應(yīng)的污油回收設(shè)施。隔油池實際上是一個沉降池，利用油和水的比重不同，使水沉降到池的下部排出，油浮在水面上定期排除，可燃氣體及氣體揮發(fā)物懸浮在上部空間，飄散和強制排除。隔油池的保護高度不應(yīng)小于400mm，防止隔油池超負(fù)荷運行時污油外溢，導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)或造成環(huán)境污染。某石油化工廠由于下大雨致使隔油池負(fù)荷過大，油品自頂溢出，遇電火花引起大火，蔓延1500m2，火災(zāi)持續(xù)2h。隔油池應(yīng)設(shè)非燃燒材料的蓋板，并應(yīng)設(shè)蒸汽滅火設(shè)施。

　　在裝置區(qū)內(nèi)的下水系統(tǒng)管道上設(shè)置排氣豎管，其作用是使下水管網(wǎng)內(nèi)的可燃氣體或蒸氣排空，以防止積累形成爆炸性混合氣體。排氣豎管管徑不宜小于100mm，宜安裝在車間污水排放處的水井上和管線轉(zhuǎn)彎處，排氣管的出口應(yīng)高出地面2.5m以上，并應(yīng)高出距排氣管3m范圍內(nèi)的操作平臺，且上面應(yīng)安裝專用的排氣罩，甲、乙類工藝生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的排氣管末端應(yīng)裝設(shè)阻火器，每隔500m應(yīng)安裝1個排氣豎管。

　　3.杜絕混觸可能造成的危險

　　應(yīng)禁止將混合時可能產(chǎn)生和分解出爆炸性物質(zhì)的各種污水排入下水道。

　　清洗設(shè)備和車間骯臟地面的洗滌水排人下水道的水井和管道后，一定要用凈水沖洗，以防形成和積聚易燃易爆物質(zhì)。

　　清洗危險物品設(shè)備產(chǎn)生的污水，在排入下水道主管前，要在一些設(shè)備內(nèi)進行初步凈化處理，脫除其中的易燃、易爆物質(zhì)及其他有害物質(zhì)，中和酸堿，當(dāng)符合排放要求時才允許排放。

　　4.防止燃燒、爆炸沿污水管網(wǎng)蔓延擴展

　　污水處理系統(tǒng)設(shè)置水封井，可防止燃燒、爆炸沿污水管網(wǎng)蔓延。水封的設(shè)置應(yīng)能滿足如下要求：生產(chǎn)的污水排放系統(tǒng)必須設(shè)置水封，當(dāng)2個水封井之間的管道長度超過300m時，管道上應(yīng)增設(shè)水封井，水封的高度不得小于250mm水柱;工藝裝置內(nèi)的塔、爐、泵、換熱設(shè)備區(qū)等圍堰的排水口應(yīng)設(shè)水封;容易發(fā)生可燃氣體，液體泄漏的工藝裝置、罐組或其他設(shè)施及建(構(gòu))筑物、管溝等的排水口應(yīng)設(shè)水封;全廠性的支干管與總干管交會處的支干管上應(yīng)設(shè)水封;重力流循環(huán)回水管道在工藝裝置總出口處應(yīng)設(shè)水封;一幢建筑物用防火墻分隔成多個房間時，每個房間的生產(chǎn)污水管道應(yīng)有獨立排出口，并設(shè)水封;隔油池的進出水管道應(yīng)設(shè)水封，并要求距隔油池5m以內(nèi)的水封井、檢查井要采用密閉式，甲、乙類工藝生產(chǎn)區(qū)內(nèi)的水封井也要求為密閉式;生產(chǎn)設(shè)施內(nèi)部必須采用明溝排水時，應(yīng)利用水封井將明溝隔成數(shù)段，每段長度不宜超過20m。

　　污水處理系統(tǒng)爆炸案例表明，一旦下水道系統(tǒng)發(fā)生爆炸，往往造成若干個水封井蓋被炸開，因此，可在井內(nèi)污水管進口處增設(shè)溢水槽，從而減弱爆炸波的擴大蔓延。

　　5.預(yù)防污水處理系統(tǒng)損壞

　　為了防止下水道管線、水井、水室等設(shè)施受腐蝕破壞，必須用耐污水腐蝕的材料建筑，通常大直徑的下水道集管采用內(nèi)襯各種耐腐蝕層的鋼筋混凝土管，中、小直徑的管線采用耐酸陶瓷管鋪設(shè)，建造下水道、水井、水室及其他類似設(shè)施，采用耐酸磚、耐酸水泥和耐酸灰泥，建筑物結(jié)構(gòu)則用瀝青涂抹，用酸溶液粉刷。處理污水和轉(zhuǎn)送污水的設(shè)備如泵、分離器、收集槽、熱交換器等，應(yīng)用合金鋼制造，或用襯適當(dāng)耐腐層的碳鋼制造，如襯耐酸板、耐酸磚、鋁、聚乙烯、聚氯乙烯塑料等，也可采用防腐涂層或橡膠襯里的碳鋼材料。

　　為了防止污水帶人的沉淀物堵塞下水道、管線和設(shè)施，應(yīng)在污水進入下水道之前采用澄清槽、沉砂槽等局部凈化裝置，清除懸浮顆粒。同時，為了防止固體顆粒積沉在自流下水道管線的內(nèi)表面，下水道管線應(yīng)傾斜敷設(shè)，管線的傾斜度根據(jù)可以保證將沉積物從管線內(nèi)帶走的最佳速度計算。

　　為了防止管道內(nèi)表面由于污水中各種雜質(zhì)相互作用形成沉淀附著物，必須嚴(yán)格控制污水組成，或加入某種溶解劑、分散劑等，將雜質(zhì)除掉或清除附著的沉淀物。

　　污水管線要定期清除沉淀物，可采用大量凈水沖洗，也可采用專門的可移動裝置進行水力清洗的方法，該法是用特別的噴嘴，高速噴水而將沉淀物層沖刷掉。

　　6.控制和消除引火源

　　控制和消除污水處理系統(tǒng)的各種引火源。在積存有可燃氣體或蒸氣的下水道內(nèi)及其附近，沒有消除危險之前不能進行動火作業(yè)。距明火、散發(fā)火花地點15m半徑范圍內(nèi)不應(yīng)設(shè)排氣管。污水處理場內(nèi)的設(shè)備、建(構(gòu))筑物與火源地點的防火間距，不應(yīng)小于《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》gb50160—92的規(guī)定。

　　如果生產(chǎn)中易燃液體和可燃氣體不正常地排人下水道，或排人專用的事故排出液收集槽，必須發(fā)出事故警報，停止明火、檢修等操作，以免為排出的易燃液體和可燃氣體提供點火源。

　　7.加強防火安全管理

　　污水處理系統(tǒng)屬于非生產(chǎn)設(shè)施，消防安全管理上極易被忽視，要求必須將其作為重點火災(zāi)危險部位來管理。排污崗位要有嚴(yán)格的安全制度，尤其是停產(chǎn)后再次恢復(fù)生產(chǎn)時，必須加強檢查，認(rèn)真操作，防止違章作業(yè)，超正常排污而引起事故。