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云南省化工安全培訓(xùn):精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程中 存在哪些風(fēng)險(xiǎn)?

[日期:2024-05-16]   來(lái)源:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)  作者:云南技能培訓(xùn)網(wǎng)   閱讀:124次

精細(xì)化工生產(chǎn)多以間歇和半間歇操作為主,雖然經(jīng)過(guò)幾年的工藝與自動(dòng)化控制提升改造,但由于工藝操作條件復(fù)雜多變,上下游操作單元還存在未按要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,現(xiàn)場(chǎng)仍有需要人工操作的操作單元,以及從業(yè)人員對(duì)工藝控制要點(diǎn)不掌握和對(duì)反應(yīng)機(jī)理認(rèn)識(shí)不清等問(wèn)題,這些是造成反應(yīng)失控的主要原因。而反應(yīng)一旦失控,可能會(huì)導(dǎo)致高溫、高壓、有毒有害物料等危險(xiǎn)因素的產(chǎn)生,并進(jìn)一步引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故。

1、未按照作業(yè)指導(dǎo)書的規(guī)定進(jìn)行投料、投料順序錯(cuò)誤、投料配比錯(cuò)誤、投料速度過(guò)快、投料量過(guò)大,或是錯(cuò)投物料,甚至投入相互禁忌物料引起物料間劇烈反應(yīng),致反應(yīng)失控,引發(fā)燃爆事故。

例如,2018年宜賓恒達(dá)科技有限公司“7•12”重大爆炸著火事故。該企業(yè)在生產(chǎn)咪草煙的過(guò)程中,操作人員將無(wú)包裝標(biāo)識(shí)的氯酸鈉當(dāng)作2-氨基-2,3-二甲基丁酰胺,補(bǔ)充投入到反應(yīng)釜中進(jìn)行脫水操作,釜內(nèi)的丁酰胺-氯酸鈉混合物發(fā)生化學(xué)爆炸,導(dǎo)致釜體解體,造成19人死亡。

2、涉及甲、乙類易揮發(fā)物料,投料時(shí)未采用氮?dú)庵脫Q,釜溫未降到可接受的范圍,投料過(guò)程中物料揮發(fā),與空氣混合,達(dá)到爆炸極限,遇靜電等點(diǎn)火源而發(fā)生燃爆。

例如,2022年遼寧某生物科技公司“5•26”爆炸事故。操作工在反應(yīng)釜加料操作前,沒(méi)有按操作規(guī)程進(jìn)行氮?dú)庵脫Q(釜內(nèi)存有空氣)并降溫,當(dāng)物料(含有二氯乙烷)開(kāi)始放入反應(yīng)釜時(shí),物料直接落入釜底,噴濺產(chǎn)生揮發(fā)性二氯乙烷氣體,與釜內(nèi)空氣形成爆炸性混合氣體,因流體與內(nèi)襯四氟的管壁摩擦產(chǎn)生的靜電放電,引爆了釜內(nèi)爆炸性混合氣體,造成1人死亡。

3、未按照操作規(guī)程的規(guī)定升溫、穩(wěn)定溫度、降溫,反應(yīng)釜停留時(shí)間不符合工藝要求等,均有可能造成反應(yīng)釜超溫、超壓引起反應(yīng)失控,甚至造成反應(yīng)釜燃爆事故。

例如,2012年5月16日,江西某化工公司2#磺化釜投料后,因催化劑在2#磺化釜底部短管堆積、沉淀,導(dǎo)致在反應(yīng)體系中,催化劑的量不足,磺化反應(yīng)達(dá)不到終點(diǎn),氯磺酸、氨基磺酸(催化劑)、硝基苯等物料在釜內(nèi)放置時(shí)間較長(zhǎng),硝基苯含量高于正常值,致磺化釜發(fā)生爆炸事故,造成3人死亡。

4、反應(yīng)釜物料混合不均勻,局部物料濃度、溫度超過(guò)操作范圍;反應(yīng)釜中殘留物、物料中雜質(zhì)超標(biāo),引起物料劇烈反應(yīng)。反應(yīng)不充分,殘余物料進(jìn)入下一個(gè)操作單元。

例如,2017年1月3日,浙江某醫(yī)藥化工公司因員工身體疲勞,在崗位上瞌睡,錯(cuò)過(guò)了投料時(shí)間,致反應(yīng)不充分,下一班直接開(kāi)始減壓蒸餾,未反應(yīng)原料繼續(xù)反應(yīng)放熱,加之蒸汽開(kāi)量過(guò)大,反應(yīng)產(chǎn)物(含乳清酸)急劇分解放熱,導(dǎo)致反應(yīng)釜超壓物理爆炸,致3人死亡。

5、反應(yīng)溫度過(guò)低,投料持續(xù)進(jìn)行,造成物料過(guò)剩,當(dāng)溫度恢復(fù)時(shí),發(fā)生劇烈反應(yīng)而致失控。

筆者在一些精細(xì)化工企業(yè)查看HAZOP分析報(bào)告時(shí),常發(fā)現(xiàn)報(bào)告中對(duì)反應(yīng)釜低溫偏離后果是“無(wú)風(fēng)險(xiǎn)”。這說(shuō)明企業(yè)對(duì)低溫易造成物料積累,而一旦升溫時(shí)反應(yīng)加快、放熱加快的風(fēng)險(xiǎn),還缺少認(rèn)知。

6、冷媒系統(tǒng)失效、攪拌故障等,反應(yīng)熱量無(wú)法及時(shí)取走。氮?dú)獗Wo(hù)措施失效,釜中進(jìn)入空氣。尾氣系統(tǒng)失效,不同釜內(nèi)的尾氣互竄,造成反應(yīng)異常。泄壓系統(tǒng)失效,壓力升高無(wú)法泄壓,造成反應(yīng)釜超壓爆炸。

7、安全聯(lián)鎖系統(tǒng)報(bào)警并聯(lián)鎖動(dòng)作,未分析原因,強(qiáng)制恢復(fù)。

例如,2020年5月8日,某精細(xì)化工公司三氯化磷車間氯化釜投磷操作時(shí),氯化釜壓力升高,造成壓力高高報(bào)警并聯(lián)鎖動(dòng)作。操作人員在未查明原因的情況下,擅自投用SIS系統(tǒng)聯(lián)鎖,繼續(xù)投磷,五氯化磷與黃磷劇烈反應(yīng)生成三氯化磷并迅速氣化,壓力驟升導(dǎo)致氯化釜與洗磷塔連接的上氣管和降液管發(fā)生爆裂事故,造成2名操作人員死亡。

8、設(shè)備、管道因腐蝕、磨損造成高溫物料泄漏,易引發(fā)燃爆事故。

9、易燃、易爆固體緩慢氧化蓄熱,溫度超過(guò)物料自燃點(diǎn),引發(fā)反應(yīng)失控。密閉空間中爆炸性粉料積聚并達(dá)到爆炸極限,遇點(diǎn)火源發(fā)生燃爆事故。

上述風(fēng)險(xiǎn)如何防控?

一、開(kāi)展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與物料熱穩(wěn)定測(cè)試。要高度重視危險(xiǎn)工藝的反應(yīng)溫度、分解溫度、絕熱溫升、失控溫度、最大允許壓力(安全閥、爆破片的設(shè)定壓力)等安全核心數(shù)據(jù)的采集,為優(yōu)化生產(chǎn)工藝,提升本質(zhì)安全水平提供安全保障。對(duì)反應(yīng)可能涉及的物料,如原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品及副產(chǎn)物等,進(jìn)行熱穩(wěn)定性測(cè)試,在此基礎(chǔ)上明確其起始分解溫度及分解過(guò)程放熱量。尤其是當(dāng)反應(yīng)過(guò)程可能混入雜質(zhì)、金屬離子,或因控制不當(dāng)產(chǎn)生不明副產(chǎn)物時(shí),可能引發(fā)的后果要進(jìn)行評(píng)估與分析。對(duì)于涉及硝化、氯化、氟化、重氮化、過(guò)氧化工藝的精細(xì)化工生產(chǎn)裝置,要開(kāi)展生產(chǎn)工藝全流程的反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

二、涉及危險(xiǎn)化工工藝的生產(chǎn)裝置要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制,并按照要求設(shè)置溫度、壓力、攪拌電機(jī)電流、濃度檢測(cè)儀、pH計(jì)等在線監(jiān)測(cè)設(shè)施、泄壓設(shè)施及緊急冷卻、緊急停車設(shè)施。硝化反應(yīng)則應(yīng)設(shè)置雙溫度計(jì)。

三、實(shí)現(xiàn)投料與轉(zhuǎn)料的自動(dòng)化控制,消除因人工投料而失誤的可能性。企業(yè)應(yīng)優(yōu)化反應(yīng)工藝,盡可能采用順序控制,降低投料、放料等順序上操作失誤的風(fēng)險(xiǎn)。

四、確保反應(yīng)釜在工藝操作規(guī)程規(guī)定控制范圍內(nèi)運(yùn)行,及時(shí)處置工藝報(bào)警,防范反應(yīng)過(guò)程失控造成噴料現(xiàn)象及燃爆事故。對(duì)硝化、過(guò)氧化、重氮化等危險(xiǎn)工藝應(yīng)采用限流措施控制加料速度,硝化反應(yīng)硝化劑加料應(yīng)采用雙切斷閥。

五、實(shí)行密閉化操作,避免敞口作業(yè)。存在燃爆風(fēng)險(xiǎn)的物料投、放料作業(yè)及離心分離作業(yè)時(shí),采取惰性氣體置換、保護(hù)等隔絕空氣的安全操作方式。

六是、嚴(yán)格執(zhí)行《化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程異常工況安全處置準(zhǔn)則(試行)》的要求,對(duì)于精細(xì)化工企業(yè)要按照“精細(xì)化工企業(yè)典型異常工況安全處置要點(diǎn)”。當(dāng)反應(yīng)釜故障停車,或者根據(jù)溫度或壓力急劇升高、物料突沸或沖料等現(xiàn)象判斷為反應(yīng)失控的,應(yīng)關(guān)閉進(jìn)料閥,停止加熱,屬于放熱反應(yīng)的應(yīng)立即啟動(dòng)冷卻系統(tǒng)。如冷卻系統(tǒng)或攪拌故障時(shí),應(yīng)將物料分散轉(zhuǎn)移至其他正常運(yùn)行的反應(yīng)釜中。如果仍無(wú)法控制需要泄放的,物料應(yīng)泄放至預(yù)先加入淬滅劑的泄放設(shè)施,嚴(yán)禁違規(guī)就地排放。

七、反應(yīng)釜加料中持續(xù)低溫,或帶料開(kāi)車前應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,制定反應(yīng)控制作業(yè)方案和應(yīng)急處置措施。對(duì)于有反應(yīng)失控風(fēng)險(xiǎn)的,應(yīng)退料后再開(kāi)車。

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