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硫磺粉尘为什么会爆炸,如何预防?
08 Jul

硫磺粉尘为什么会爆炸,如何预防?

普通天然气净化装置年产硫能力为240×10't。硫磺成型工艺采用湿法成型。产品为直径3~5mm的粒状硫磺,贮存在两个硫磺仓中,贮量5.7×10°t。通过传送带运输到汽车或火车装载楼。硫磺颗粒在运输、运输、装载过程中会产生大量的硫磺粉尘。设置粉尘监测和抑制系统以控制粉尘危害。但是,硫磺粉尘在一定条件下也有爆炸的危险。

  1. 硫的理化性质

硫是次要的易燃固体,无毒,CAS 编号 7704 -34-9;粉状硫磺为淡黄色粉末,比重1.96,块状硫磺为淡黄色晶体,比重2.05,熔点112.8~120℃,沸点444.6℃,闪点207.20℃。易溶于二硫化碳,不溶于水,微溶于乙醇和醚。硫磺的燃烧温度一般为248~261℃,粉状硫磺的燃烧温度仅为190℃左右,燃烧时呈蓝色火焰;当沾上硫化铁、氧化铁(铁锈)、机油、金属粉末、碳粉和氧化性物质时,容易引燃硫磺而引起火灾;硫磺粉尘在空气中或与氧化剂混合容易燃烧,甚至引起粉尘爆炸。

  1. 硫磺粉尘爆炸危害分析
  • 硫磺燃烧特性

由于成型方法不同,硫磺呈粉末状、颗粒状、片状或块状。它在不同的条件和状态下表现出不同的燃烧性能。当固体颗粒尺寸小时,它表现出易燃特性。硫磺燃烧的产物主要是二氧化硫,其燃烧热为300kJ/mol。硫在受热、撞击、摩擦等作用下会引起火灾,在破碎、研磨、储存和运输过程中会产生静电,引起自燃和爆炸。

  • 硫磺粉尘爆炸条件

硫磺粉尘的爆炸特性受多种因素影响,引起硫磺粉尘爆炸应具备“5个条件”:可燃粉尘、粉尘云、点火源、可燃物质、有限空间。

  • 硫磺储运系统粉尘爆炸危害分析

结合净化厂硫磺储运系统的工艺特点和安全特点,分析了净化厂储运过程中硫磺粉尘爆炸的危害。

  • 摩擦、撞击产生火花。在硫磺颗粒的运输过程中,硫磺颗粒及其储运设备会产生火花。当硫磺颗粒剧烈碰撞或摩擦时,撞击或摩擦产生的火花从高温固体颗粒上脱落。试验表明,如果火花直径为0.1~1 mm,其能量可达1.76~1 760 mJ,可点燃硫磺粉尘。颗粒、粉尘与输送带与颗粒、粉尘摩擦产生的静电,在适当的条件下,可产生几到几万伏的静电电压,产生的能量远大于最小值。硫颗粒的点火能。
  • 硫化亚铁在设备表面自燃。碳钢设备采用易产生硫化亚铁的材料,长期与硫接触会在表面产生硫化亚铁;适量的水对硫化亚铁的自燃过程有积极的催化作用,FeS的初始自热温度可从无水时的140.93℃降低。含水时至40~60℃;当空气中的湿度增加时,硫化亚铁的自热性能会逐渐增加;发生硫化亚铁自热和自燃。当热量释放到一定程度时,可形成明火点燃周围的易燃物质:随着空气流量的增加,
  • 电气设备故障引起的电火花。
  • 由于机械运行部件缺乏润滑,设备会因摩擦而产生热量。

粉尘爆炸

  • 储运粉尘爆炸危害分析
  • 存储系统
  • 散装硫的消隐点。硫磺物质在落料点靠自身重力自上而下落下,容易引起粉尘飞扬,使硫磺粉尘与空气充分混合形成粉尘云,容易引起燃烧和燃烧。爆炸。
  • 大量的硫磺颗粒堆积起来。它可能与空气中的氧气接触,产生氧化放热反应。如果热量没有充分散发,温度就会升高而引起自燃。
  • 沉积在坑、洼地、沟渠、死角和设备表面的硫尘。这些粉尘如果不及时清除,在清洗过程中很容易造成粉尘飞扬,形成悬浮爆炸条件。
  • 硫磺仓内可能存在硫化氢等可燃气体。这些气体比空气重。由于可燃气体在筒仓底部和地下走廊的积聚,还存在着火和爆炸的危险。
  • 输送系统
  • 输送带。由于湿法成型过程中产生的硫磺,有一些硫磺的细小细粉颗粒,还有一些硫磺颗粒在输送过程中粘附在传送带表面,因传送带的振动而落下,张力的变化,导致细粉硫磺沿着皮带散落。积聚。当硫磺粉尘达到一定的厚度时,很容易引起阴燃。
  • 彩钢吊顶。硫粉从返回带落下并在屋顶上积聚更多。当表面温度高时,水分不断蒸发,酸性硫粉和被腐蚀的铁皮在高温潮湿的环境中易生成硫化亚铁自燃,使夹层中的硫减少。粉末点燃。
  • 电源线。当硫化亚铁自燃导致屋顶裂缝中的硫磺在火焰周围液化时,带有火焰的硫磺流入棚下的电缆架,导致电缆橡胶燃烧,引起更严重的燃烧和燃烧。爆炸事故。
  • 摩擦静电。带式输送机运行过程中积累的静电可能会导致硫磺燃烧爆炸。
  • 装载系统
  • 装载设备腐蚀和着火。例如,缓冲仓和螺旋给料机被腐蚀穿孔,闸板拉杆接头反复腐蚀断裂,装载楼屋顶被腐蚀和着火。
  • 缓冲存储门。重复自动开启和关闭进行配料称重循环操作,容易产生摩擦静电,造成硫磺燃烧。
  • 散装硫的消隐点。散装硫磺从装载楼的高度迅速滑入集装箱。硫颗粒之间的摩擦和冲击会产生强烈的静电。粉尘云形成后,静电和电火花极易引起爆炸事故。
  • 汽车装载场。装载过程中容易形成硫尘,尤其是夏季车辆包装严密,汽车频繁停车和启动时,硫尘比较严重,容易引起自燃。
  • 在导槽处。在运输过程中,机械振动和颗粒之间的摩擦碰撞容易产生悬浮的硫磺粉尘,极易燃烧爆炸。
  • 沉积在照明装置等受热面和机械设备热面的硫尘,在一定的层厚范围(如10~20mm)内加热一段时间后可能会阴燃。

粉尘爆炸位置

  1. 发生火灾、爆炸危险时应采取的应急措施

通过对国内外典型粉尘爆炸事故的分析调查发现,如果能及时发现爆炸危险,早期采取有效措施,可以避免爆炸或减少人员伤亡。

  • 由于硫磺粉尘爆炸诱导期长,硫磺粉尘着火蔓延缓慢,会释放大量烟雾和刺激性二氧化硫气体。前期特征明显,后期加强监测更容易发现。
  • 确定硫磺在限制空间内着火后,应避免水流直接冲击火面周边或风管外壁;条件允许时,最好用蒸汽灭火;如果现场人员不能判断正确的处置措施,应采取应急避让措施。以危险方式疏散到安全区域(停止现场所有操作)。
  • 硫磺桩着火时,要避免直接喷水冲击硫磺桩或着火点周围的地面。因为水柱冲击硫磺桩或地面所带来的气流会扰乱硫磺粉尘,使硫磺粉尘悬浮在空气中,达到爆炸极限,引起爆炸。,扩大事故隐患。最好的灭火方法是使用雾化效果好的喷嘴,如雾化水炮或开花水炮等,向火区倒水灭火。水幕喷淋系统可以配合使用,形成灭火剂的液雾屏,减少硫磺的影响 表面造成粉尘和硫磺悬浮在空气中的可能性。
  • 做好救援人员的安全工作,因为硫磺火灾会释放大量有毒气体二氧化硫,容易造成人员中毒。扑灭硫磺火灾时,必须穿防火隔热服和空气呼吸器,避免热辐射损伤,避免直接吸入有毒气体。
  • 当液硫储罐和液硫池中的液硫有火灾危险时,应迅速开启蒸汽灭火系统,并关闭气相连接管控制阀。

实践发现,扑灭硫磺火的最佳方法是水和蒸汽,干粉灭火器无效。

消防救援

  1. 防止硫磺火灾和粉尘爆炸的管理措施

在储运系统中,可以避免硫磺火灾和硫磺粉爆炸。可以采取预防措施,避免硫磺燃烧和爆炸。控制措施虽然不能完全防止爆炸的发生,但可以尽可能减少损失,将后果控制在可接受的水平。

  • 加强日常管理,找出硫化亚铁和细硫磺可能堆积的区域,清除设备内外的硫粉,降低硫化亚铁自燃和硫粉堆积引发火灾爆炸事故的风险。
  • 升级储运系统关键设备与硫接触的材料,采用不易与硫粉尘发生化学反应的材料,避免硫化亚铁自燃。
  • 硫燃烧的早期检测非常重要。在依托视频监控系统和安全报警系统的同时,岗位人员要加强对现场关键部位的检查,做到隐患早发现、早报告、早处置,将事故控制在萌芽状态。
  • 加强安全设施维护管理,制定专项管理制度,定期检查喷洒抑尘设施筒仓、皮带机状态。硫磺输送过程中,必须投入使用系统喷雾抑尘设施;筒仓圆顶喷洒设施必须每周试用一次。
  • 加强旋转设备的运行管理和定期润滑,避免设备摩擦积热引起硫磺着火。
  • 加强直营作业管理,提高细硫易积聚区域的火灾等级。必须在火灾发生前制定并实施切实可行的安全防控措施。
  • 定期开展硫磺火灾、粉尘爆炸应急演练,对人员进行急救、防毒设备使用培训,提高员工应急处置能力。

硫磺是次生易燃固体,硫磺粉尘在空气中易燃烧或与氧化剂混合,甚至引起粉尘爆炸。因此,无论是在运输过程中,还是在仓库中储存,都应合理存放,工作温度低于190°的产品也应选择储存硫磺的设备。

 

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