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硫磺燃烧事故与防火防爆安全措施

硫磺制酸是目前国内普遍采纳的一种硫酸生产工艺，由于硫磺是易燃易爆的物品，其特别的化学性质决定了生产过程中防火防爆安全的重要性。下面以2起硫磺燃烧事故的原因分析来探讨硫磺制酸过程中的防火防爆安全措施。
　　案例1：2003年6月16日10时20分，某硫酸厂在硫磺仓库内破碎硫磺渣、硫磺块时引起硫磺粉尘燃烧，当时燃烧速度极快，库内被刺激性气体SO2烟雾笼罩，幸好操作人员能果断采用措施及时扑救，未造成损失。引起硫磺粉燃烧的直接原因是破碎机〔易燃易爆危险区域内是严禁使用铁器破硫磺块的〕运行过程中产生火花，撞击产生的火花能量远远超过硫磺粉的最小点火能量，从而点燃硫磺粉。
　　案例2：2003年6月25日14时左右，在案例1同一硫磺仓库内检修动火作业，焊渣引燃硫磺粉，也是扑救及时未造成损失。主要原因是动火作业前安全措施不利，没有采用有效的防范措施，使作业过程中焊渣溅落到硫磺粉上点燃的。
　　这些事故侥幸未造成重大火灾事故，也没有造成人员伤亡或财产损失的惨剧，但给我们提出了严重的警告。

一、性质与防火防爆区域
　　1 硫磺的性质
　　硫磺的主分成份是硫〔S〕，其含量≥99.50%；外观为黄色颗粒状、片状或块状固体；熔点为113℃，自燃点为260℃，燃点为248~260℃；爆炸下限35g/m3，最大爆炸压力2.97kg/cm2。在正常状况下燃烧缓慢，如果与氧化剂混合则燃烧速度大大加快，遇明火、高温易发生火灾。
　　2 防火防爆重点区域
　　硫磺库区、硫磺输送设备、熔硫罐、沉降槽、精硫池等区域是硫磺制酸生产过程中防火防爆重点区域。硫磺仓库、硫磺拆包、投料、输送等过程中容易产生粉尘，积聚在设备、钢架、防护栏杆、梯子、仓库屋顶、墙体等部位，一旦遇着点火源极易发生火灾或爆炸；飞扬悬浮于空气中的粉尘与空气组成的混合物，也和气体或蒸气混合物一样，具有爆炸下限和爆炸上限，粉尘混合物的爆炸危险性是以其爆炸浓度下限〔g/m3〕来表示的，硫磺粉尘的爆炸下限为35g/m3。一旦具备了爆炸的三个条件，其后果是不设想的。熔硫罐内液硫的温度一般控制在130~150℃，如果液硫温度达到255℃就会发生火灾。

二、防火防爆安全措施
　　依据燃烧必须是可燃物、助燃物和火源这三个基本条件互相作用才能产生的道理，采用措施，阻止燃烧三个基本条件的同时存在或者避免它们的互相作用。爆炸也同样要具备三个基本条件，即存在着可燃物质，可燃物质与空气或氧气混合并且达到爆炸极限形成爆炸性混合物，点火能量达到其最小点火能。在生产实际当中，到处都有可能存在可燃物、助燃物、点火源的危险，但是只要依据燃烧、爆炸的机理和条件，消除其中的一个条件就可达到防火防爆的目的。然而，助燃物氧气或空气的消防是很困难的，只有从消除火源和可燃物这两方面采用措施才是有效的。
　　1 消除可燃物的安全措施
　　1.1 强化通风
　　硫磺仓库采用全面通风或局部通风，使硫磺粉尘不易积聚，降低硫磺粉尘在空气中的浓度。
　　1.2 及时清除硫磺粉尘
　　强化对硫磺仓库、硫磺拆包、投料、输送等区域的卫生清扫力度，及时清除积聚在设备、钢架、防护栏杆、梯子、仓库屋顶、墙体等部位的硫磺粉尘。因为可燃固体与空气接触的表面积越大，其化学活性亦越大，容易燃烧并且燃烧速度也越快。同样的可燃固体如单位体积的表面积大的，其危险性就越大，即硫磺粉比硫磺块燃烧快，为此，应重点强化硫磺粉的防火安全。
　　2 消除火源的安全措施
　　消除火源是硫磺制酸生产过程中防火防爆安全最有效的措施。由于很多企业都是在原有的生产装置上改变工艺而采纳硫磺制酸或颗粒硫磺掺烧制酸的，很多仓库、厂房防火防爆安全技术达不到要求，只有采用一些补救措施来加以解决防火防爆安全问题。
　　2.1 消除和控制火花
　　电气设备和线路必须符合防火防爆要求，避免产生电气火花、电弧火花等火源。
　　严禁使用铁器，避免产生撞击火花。
　　2.2 消除和控制炽烈物体
　　熔硫磺的工艺是采纳在快速熔硫罐内用蒸汽盘管间接加热，将固体硫磺熔成熔融状的液体硫磺，液硫的温度一般控制在130~150℃为宜，蒸汽盘管内的温度宜控制在160℃，如果液硫的温度超出控制范围时就要及时调整蒸汽压力，否则容易着火。作业场所照明灯白炽灯、卤钨灯表面温度随灯泡功率不同而不同，如150W时表面温度是150~230℃、200W时表面温度是160~300℃，因此选用照明灯具时必须合计这些因素，避免积聚在灯泡表面的硫磺粉受热自燃。
　　2.3 严格控制焊接、切割作业
　　严格执行《动火审批制度》，高处焊接、切割，必须设有兜接火花溅落的措施。乙炔与氧气燃烧时火焰温度为3100~3300℃，焊接、切割溅落的焊渣温度也是上千度，所以动火作业必须严格办理《动火许可证》，采用切实有效的防范措施后方可作业，并且在作业现场设置专人监护。
　　2.4 划定禁火区域
　　划定禁火区域，严格执行动火审批制度，在禁烟火区域设置安全标识。在实际生产中烟头是常见的点火源，所有关资料显示，一般的烟头表面温度可达200~300℃，烟头中心温度可达700~800℃，如不当心把烟头丢入硫磺堆中，则易发生火灾。因此，应划定禁火区域，强化对火源的管理。
　　3 配置有效消防设施
　　在仓库、厂房等危险区域要配置足够的消防栓，水源要充足，一旦发生事故就能及时启动消防设施，以降低或减少损失。
　　4 强化硫磺储存管理
　　硫磺要储存在阴凉通风、干燥的仓库内，隔绝火源、远离热源，切忌与氧化剂混储混运。硫磺受潮后产生酸性物，容易损坏包装物等。新进入仓库的硫磺必须强化检查，夜间应安排人员巡逻，发现冒烟及时用水浇灭。