浅谈化工生产中的安全事故预防与控制

作者:安全管理网 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年11月14日
 
摘要:随着我国化学工业的发展,化工产品的种类越来越多,生产方法越来越多样化,化工装置日益向规模大型化、生产工艺高参数、生产过程连续化、自动化的方向发展。由于化工生产中使用的原料、半成品、中间体和产品大多数具有易燃易爆、有毒有害和有腐蚀性的特性,化工生产往往是在易燃、易爆、易中毒、高温、高压的条件下进行。新的化工生产或化工品储存装置的建设,常常也以为一批新的重大事故危险源的出现。因此为了有效的预防和控制事故的发生,作者从化工安全事故的形成及发展过程出发,从化工装备事故的角度对如何预防与控制事故进行研究。
关键词:安全事故 预防 控制
1.引言
2002年2月23日,农历正月十二, 从凌晨3点左右开始,聚乙烯新线工艺参数不正常,降负荷生产,到早上7点负荷降到了40%。7时20分,当班班长发现悬浮液接受罐压力急速上升,反应速度下降,于是安排3名操作工到现场关阀门,进行停车处理。操作工到达现场后发现现场有物料泄漏,立即打电话向装置主控室报告,在班长跑向现场不到1分钟,新线就发生了剧烈爆炸。结果造成8人死亡,1人重伤,18人轻伤,事后统计,公司直接经济损失高达452.78万元。
事故是在生产活动过程中,由于人们受到科学知识和技术力量的限制,或者由于认识上的局限,当前还不能防止、或能防止但未有效控制而发生的违背人们意愿的事例序列。化工是现代生产过程中危险源最集中、危险性最高的行业之一,其生产中的原料和产品绝大多数为易燃、易爆及有毒、有腐蚀性的物质,生产工艺的连续性强,自动化程度高,技术复杂,设备种类繁多,极易发生具有严重破坏性的火灾、爆炸、毒物泄漏等重大事故。这些事故不但迫使化工生产系统暂时或较长期地中断运行,而且造成人员伤亡或者财产损失,严重威胁职工的生命和国家财产的安全。近年来随着化工生产规模的不断扩大,生产中的事故的规模及其后果的严重程度都在大大增加。目前就世界范围而言,化工和石油化工事故的危害已居各种工业事故危害的首位。
2.安全事故的形成及其发展过程
为了预防和控制事故的发生,首先必须了解事故的形成及其发展的过程。事故的形成和发展一般可分为以下3个阶段。
孕育阶段。事故的形成必然有其基础原因,如不考虑客观条件,搞献礼工程和首长工程,盲目指定工期;施工企业安全制度不健全,无章可循或有章不循;人员素质不高,安全意识淡薄,自我保护能力差;设备、机具及劳动防护用品存在质量缺陷等等。这类隐患出现就使事故处于孕育阶段。人们可以感觉到它的存在,估计到事故可能会出现,但无法肯定会出现或者无法得知事故发生的确切时间和具体形式。
发展阶段。由于上述基础原因的存在,再加上企业管理上的缺陷和漏洞,导致了人的不安全行为的发生和物的不安全状态的出现,就构成了生产中的事故隐患,即“事故苗子”。此时事故已处于萌芽状态,人们可以预测到它发生的形式和时间。
发生阶段。生产中的事故隐患被某些偶然事件触发时,事故就发生了。这些偶然事件包括人的不安全行为和物的不安全状态等。事故的发生必然导致人身伤害和财产的损失,阻碍生产的正常进行。
3.事故预防与控制的基本原则
事故预防与控制包括两部分内容,即事故预防和事故控制,前者是指通过采用技术和管理手段使事故不发生,后者是通过采取技术和管理手段使事故发生后不造成严重后果或使后果尽可能减小。对于事故的预防与控制,应从安全技术、安全教育、安全管理等三方面入手,采取相应措施。安全技术对策着重解决物的不安全状态问题。安全教育对策和安全管理对策则主要着眼于人的不安全行为问题。安全教育对策主要使人知道,在哪里存在危险源、如何导致事故、事故的可能性和严重程度如何,对于可能的危险应该怎么做。安全管理措施则是要求必须怎么做。
4.化工生产过程中设备的安全评价
4.1预防中毒事故基本措施
化学品对人体毒害作用的危险程度主要取决于物质毒性强弱、作业环境空气中毒物浓度、持续接触时间和频率、化工装置预防中毒基本措施主要有以下要求:
1)设备和管道的连接尽量采用焊接连接。
2)含有毒物的气体排放前应经净化处理,目前,在有害气体净化方面应用的有直接燃烧、热力燃烧和催化燃烧三种方法,或者经环保部门许可后用烟囱排至高空,使其扩散后降低浓度。
3)含毒物的废液,排放前应经吸附、过滤、无害化净化处理,使其排放浓度合格。我国药品行业废液排放标准,如图
 

 
 
4)含毒物的固体废物尽可能采用燃烧的方法,比如很多的药品生产企业、化工生产企业的固体废物常用燃烧的方法,使有毒物分解后再排放。对于有毒而又无法改变其毒害性的废渣必须经环保部门许可后,采取埋地等方法处理。但这只适用于极少量的废渣如生活垃圾分类后部分可以掩埋。若生产工艺产生大量有毒而又无法处理的废渣,则应禁止采用。
5)设备要尽量漏填布置。若不可能,工作场所要配备足够的通风设备。
6)要设置安全梯、紧急出口,并有救急设备或设施,保证毒气散发时现场的人员能安全撤离。
4.2预防燃烧与爆炸事故措施
物质的燃烧危险程度与闪点、自燃点、爆炸极限和燃烧热有关。
爆炸,是在极短时间内,释放出大量能量,产生高温,并放出大量气体,在周围介质中造成高压的化学反应或状态变化。爆炸可以分为物理爆炸和化学爆炸,物理爆炸是由大量气体充入的某容器突然出现裂缝和破损气体突然喷出导致的;化学爆炸是由大量可燃物在某局部的环境里急速燃烧其中的气体迅速膨胀导致的。爆炸的破坏力是非常高的,同时它会带动一系列的连锁反应或者是爆炸。由于其他原因引起爆炸时,露出的可燃气体遇到火种就会燃烧或爆炸。因此,要减少发生火灾和爆炸危险就应消除引起爆炸燃烧的直接原因和间接原因。
直接原因主要是明火、静电、电火花和设备、管道操作压力超过设计允许值等;间接原因主要是设备的温度失去控制,超过该设备的设计温度,是结构遭到破坏;或者放热反应速度急剧增加导致爆炸。化工装置的防燃烧与爆炸的基本安全措施如下:
1)对于开放的工业炉或焚烧炉等有明火的设备,必须根据规范与有易燃易爆物质的区域保持足够的安全间距,并将其布置在主导风向的上风侧。
2)有可能产生静电的设备和管道必须可靠接地。
3)危险区域内的电器设备必须实现整体防爆。
4)有易燃、易爆或其他危险物质的化工装置,不得使用玻璃设备,以防止在发生意外时被玻璃设备再次划伤。若没有其他方案可供选择,应进行安全方案论证,采取有效事故防范措施。

5)对于腐蚀性介质(酸、碱类)的设备和管道应选用耐腐蚀材料,如不锈钢、钛钢、里面衬胶、塑料、合金和保证有足够的腐蚀裕度。腐蚀裕度是指由于钢板在使用寿命中可能受到腐蚀,因此在设计制造中预先增加一些厚度,以保证在使用寿命内安全使用。


6)对于危险物质,应根据物质的物理化学特性,采用性质安全的加热介质等。如纯石蜡在常温下为白色无臭无味固体,含杂质的石蜡带黄色。分子量在360~540之间。熔点50~70℃,沸点300~550℃。可燃。化学性质:石蜡的化学活性较低,呈中性,化学性质稳定,在通常条件下不与酸(除硝酸外)和碱性溶液发生作用,故常作加热介质。

7)避免设备或管道的操作压力超过设计允许值应考虑:设置压力调节阀自动调节系统压力;设置安全阀,紧急动作阀门,爆破膜等。

 
4.3其他安全措施
1)人可能接触的高温设备和管道的表面,都必须加设防烫伤隔离层,或采取其他隔离方法等措施。

2)对于物料有自聚倾向的反应器和储罐应有加阻聚剂的装置,比如并设冷却、泄压、高温报警等措施。比如商品丙烯酸中一般都加入了一定量的阻聚剂,在储存期内(阻聚剂失效以前)正确存贮是没有问题的。但由于丙烯酸反应活性高,非常易自聚,遇热、光、过氧化物、铁锈等金属氧化物(起催化作用)就会发生自聚。但这一般很难找到一个具体的限度,比如存贮在冰箱中,一年都没问题;室温存贮,或多或少总会发生一些自聚反应的,只是程度不同而已。遇到过氧化物就是另外一回事了,过氧化物是引发剂,很容易引发聚合发生爆炸。


3)对于接近爆炸范围的操作采取安全泄压措施或者使容器能承受爆炸压力,并设置分析控制仪表、置换和惰性气体稀释系统。

 
5.结束语
化工生产过程中,装置的定性安全性评价是综合性、系统性的技术工作,要减少和杜绝安全事故,全面提高安全管理水平,必须将预测和预防事故作为现代安全管理的重要课题,预先认识危险,进行危险性预测,运用科学知识和手段,对工程项目、生产系统和作业中实际存在的危险及可能发生的事故及其严重程度,进行分析和推断,并进一步做出估计和评价,查明系统的薄弱环节和危险所在并加以改进。本文对化工设备及装置的安全事故提出一些预防与控制措施,希望有所参考。
参考文献
[1]罗云吕海燕白福利.事故分析预测与事故管理[M].北京:化学工业出版社,2006.
[2]王凯全,化工生产事故分析与预防,中国石化出版社,2008.
[3]田兰等,化工安全技术,北京,化学工业出版社,1984.

 

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