【摘要】本文主要通過(guò)分析丙酮在使用中的危害, 通過(guò)采取相對(duì)應(yīng)的措施，確保丙酮使用的安全性。
【關(guān)鍵詞】丙酮、使用、危害、對(duì)策
丙酮在生物制藥生產(chǎn)中是進(jìn)行分離純化、濃縮精制的常用有機(jī)溶劑。由于丙酮本身的特殊性質(zhì)，在使用過(guò)程中存在諸多危害因素。因此本文主要是針對(duì)丙酮使用過(guò)程中的危害因素及其預(yù)防措施進(jìn)行分析研究。
丙酮，分子式C3H6O，分子量58.08，具有令人愉快的氣味(辛辣甜味)。易揮發(fā)。能與水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多數(shù)油類(lèi)混溶。相對(duì)密度(d25)0.7845。熔點(diǎn)-94.7℃，沸點(diǎn)56.05℃。閃點(diǎn)-20℃。易燃。爆炸下限%(V/V)：2.5，爆炸上限%(V/V)：13.0。
一、丙酮的危害分析
(1)燃燒爆炸性
丙酮，屬于易燃危險(xiǎn)化學(xué)品，它的閃點(diǎn)只有-20℃，沸點(diǎn)只有56.05℃，爆炸下限%(V/V)為2.5，只要稍微遇火(極低的引燃能量1.15mj)都會(huì)燃燒爆炸。
(2)揮發(fā)性
丙酮具有易揮發(fā)性，在較低的溫度下都能蒸發(fā)，容易形成爆炸性混合氣體。
(3)流動(dòng)擴(kuò)散性
丙酮具有流動(dòng)擴(kuò)散性特性，一旦盛裝的容器、管路或閥門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，就會(huì)出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象。流動(dòng)的可燃有機(jī)溶劑，就是流動(dòng)的火源，極易造成流淌火，擴(kuò)大火災(zāi)危險(xiǎn)性。丙酮蒸氣比空氣重，容易漂流于地表、水溝及建筑物死角，容易積聚形成局部爆炸性氣體，一旦遇火，就可能發(fā)生燃燒爆炸。
(4)健康危害性
丙酮急性中毒主要表現(xiàn)為對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，出現(xiàn)乏力、惡心、頭痛、頭暈、易激動(dòng)。重者發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣，甚至昏迷。對(duì)眼、鼻、喉有刺激性。口服后，先有口唇、咽喉有燒灼感，后出現(xiàn)口干、嘔吐、昏迷、酸中毒和酮癥。
丙酮慢性影響主要表現(xiàn)為長(zhǎng)期接觸出現(xiàn)眩暈、灼燒感、咽炎、支氣管炎、乏力、易激動(dòng)等。皮膚長(zhǎng)期反復(fù)接觸可致皮炎。
(5)靜電危害性
丙酮導(dǎo)電性比較差，電阻率≥5MΩ/cm，在生產(chǎn)、使用、輸送、裝卸過(guò)程中，與容器、管道、機(jī)泵、過(guò)濾介質(zhì)等發(fā)生碰撞、磨擦，都會(huì)產(chǎn)生靜電，由于物料本身導(dǎo)電性差，所產(chǎn)生的靜電極難散失，容易產(chǎn)生靜電火花。
二、丙酮使用過(guò)程中的安全對(duì)策措施
(1)加強(qiáng)密閉
為防止丙酮揮發(fā)與空氣形成爆炸性混合物，必須使生產(chǎn)設(shè)備和容器達(dá)到密閉操作。如開(kāi)口的容器、破損的鐵桶等禁止用于儲(chǔ)存丙酮。為保證設(shè)備的密閉性，有使用丙酮(包括丙酮溶液)的設(shè)備及管道在保證安裝檢修方便的情況應(yīng)盡量少用法蘭連接，管道應(yīng)采用無(wú)縫鋼管。所有壓縮機(jī)、導(dǎo)管、閥門(mén)、法蘭等容易漏氣部位應(yīng)經(jīng)常檢查;操作壓力和溫度必須嚴(yán)格控制，不允許超溫、超壓運(yùn)行。如果溫度高時(shí)，應(yīng)采取冷凝、冷卻措施。
(2)通風(fēng)排氣
為確保丙酮在生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境里不超過(guò)爆炸、中毒危險(xiǎn)濃度，必須采取有效的通風(fēng)排氣措施。通風(fēng)排氣的效果要達(dá)到兩個(gè)要求：防火防爆;避免人員中毒。自然通風(fēng)不能滿足要求時(shí)，就必須采取機(jī)械通風(fēng)，強(qiáng)制換氣。不管是排風(fēng)或者送風(fēng)方式，都要避免氣體循環(huán)使用，保證進(jìn)入車(chē)間的為純凈的空氣。因?yàn)楸拿芏缺瓤諝獯螅棚L(fēng)口應(yīng)設(shè)在低處，防止在低洼處積聚。
(3)消除、控制引火源
在有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的生產(chǎn)場(chǎng)所，必須采取嚴(yán)格的措施控制引火源，引火源主要包括明火、高溫表面、摩擦和撞擊、靜電火花和雷擊等。
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禁止在使用場(chǎng)所吸煙、使用非防爆通訊工具等移動(dòng)明火源，若需進(jìn)行維修動(dòng)火，必須辦理《動(dòng)火作業(yè)安全許可證》、采取動(dòng)火氣體分析等要求，做好預(yù)防措施，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，確保安全作業(yè)。對(duì)于有使用丙酮的設(shè)備、管道，維修動(dòng)火前必須將內(nèi)部丙酮移出動(dòng)火現(xiàn)場(chǎng)，并用水清洗，最后用水灌滿。動(dòng)火地點(diǎn)應(yīng)用不燃物擋風(fēng)板隔離，防止火星四處飛濺。
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機(jī)器上的軸承等轉(zhuǎn)動(dòng)部件，應(yīng)確保潤(rùn)滑有效，并及時(shí)清除附著的可燃污垢;搬運(yùn)金屬容器，嚴(yán)禁在地上拋擲或拖拉;禁止一切能產(chǎn)生火花的行為，如用鐵棒敲開(kāi)封蓋的金屬桶、穿帶釘?shù)男褪褂靡桩a(chǎn)生火花的工具等。
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使用丙酮的火災(zāi)爆炸場(chǎng)所應(yīng)按照危險(xiǎn)特性使用防爆電器(含儀表)，防爆電器應(yīng)符合規(guī)定級(jí)別，防爆電氣安裝應(yīng)符合要求;電氣設(shè)備、電氣線路必須保證絕緣良好，電纜線應(yīng)穿管保護(hù)防止破損;生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)電器檢修時(shí)應(yīng)斷開(kāi)電源，防止發(fā)生短路;合理配置負(fù)載，禁止亂接、亂拉電源線。保持機(jī)械設(shè)備潤(rùn)滑、消除運(yùn)轉(zhuǎn)故障，防止電機(jī)過(guò)載現(xiàn)象發(fā)生;經(jīng)常檢查導(dǎo)線連接、開(kāi)關(guān)、觸點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)、發(fā)熱應(yīng)及時(shí)緊固或修理。
④靜電火花
丙酮輸送流動(dòng)中流速過(guò)快可能產(chǎn)生靜電積聚和高壓放電;反應(yīng)設(shè)備內(nèi)部有機(jī)溶劑及物料攪拌轉(zhuǎn)速過(guò)快過(guò)激烈易產(chǎn)生靜電積聚和高壓放電;丙酮與有機(jī)絕緣材質(zhì)的管道、容器、設(shè)備之間特別容易發(fā)生靜電積聚和高壓放電;丙酮進(jìn)料時(shí)從上口進(jìn)入容器設(shè)備沖擊容器底部或液面時(shí)很容易發(fā)生靜電積聚和高壓放電(有案例);含丙酮的物料采用化纖材料過(guò)濾時(shí)施壓過(guò)大易發(fā)生靜電積聚和高壓放電;離心機(jī)剎車(chē)制動(dòng)過(guò)猛可能發(fā)生靜電積聚和高壓放電;作業(yè)人員穿化纖、羊毛、絲綢類(lèi)服裝容易發(fā)生靜電積聚和高壓放電。
案例：
2011年11月21日11：43左右重慶某藥業(yè)環(huán)廢中心溶劑回收工段進(jìn)行丙酮回收時(shí)突然發(fā)生爆炸，同時(shí)伴有大量火焰噴灑，回收操作工身體大面積燒傷。丙酮回收塔精餾釜中的丙酮母液四處流淌，形成流淌火焰。待處理丙酮母液貯罐受到高溫火焰熏烤發(fā)生爆炸，引起堆積在旁廢液桶不間斷的燃燒爆炸。單層回收工段廠房部分鋼結(jié)構(gòu)屋頂被大火燒塌陷。產(chǎn)生爆炸的主要原因是丙酮回收塔進(jìn)料口直徑為DN40，為上部接入進(jìn)料，進(jìn)料關(guān)口設(shè)置過(guò)高，與精餾釜底部距離過(guò)大，造成廢丙酮母液沖擊碰撞精餾釜壁及蒸汽加熱盤(pán)管，產(chǎn)生靜電積聚，繼而引起靜電放電，產(chǎn)生火花點(diǎn)火源。
為避免產(chǎn)生靜電，應(yīng)采取措施如下：
設(shè)計(jì)中應(yīng)正確選擇設(shè)備容器管道材質(zhì)(盡可能使用金屬，避免使用非金屬)以減少靜電產(chǎn)生和便于靜電導(dǎo)出;限制丙酮在管道中的流速，可以減少靜電的產(chǎn)生和積累;貯罐的進(jìn)料管宜從罐體下部接入，若必須從上部接入應(yīng)延伸至罐底20厘米處;所有金屬設(shè)備、容器、管道、構(gòu)架都可以通過(guò)靜電接地措施及時(shí)消除帶電導(dǎo)體表面的靜電積聚;設(shè)備、管道之間用法蘭的連接處的螺栓接觸面積應(yīng)大于20cm2，至少應(yīng)有5個(gè)以上的M10螺栓作妥善連接，安裝前應(yīng)除銹并加鍍錫墊圈，不足5個(gè)螺栓的法蘭應(yīng)采取防靜電跨接;操作者工作時(shí)不應(yīng)穿化纖服裝、毛衣和絲綢，應(yīng)穿防靜電工作服、帽子、手套和工作鞋，工作場(chǎng)所也不能穿脫衣物，場(chǎng)所應(yīng)設(shè)人體接地棒，工作前應(yīng)赤手接觸人體接地棒以導(dǎo)出人體靜電。
⑤雷擊與陽(yáng)光直照
每年進(jìn)入雷雨季節(jié)之前應(yīng)對(duì)防雷裝置進(jìn)行檢查、并且測(cè)量接地電阻情況，確保完好。日常也應(yīng)對(duì)接閃器、引下線、接地裝置加強(qiáng)檢查，防止腐蝕、斷損。
陽(yáng)光直射也可引起丙酮著火，因此使用、儲(chǔ)存丙酮必須防止強(qiáng)光的直接照射。
(4)安裝丙酮報(bào)警裝置
在丙酮可燃?xì)怏w存在的場(chǎng)所，安裝丙酮報(bào)警裝置是防止發(fā)生火災(zāi)、爆炸的重要手段。丙酮的爆炸下限為%(V/V)：2.5，因此丙酮的報(bào)警值應(yīng)設(shè)為2.5*25%=0.625和2.5*50%=1.25。
丙酮在標(biāo)態(tài)下，相對(duì)空氣密度為2，比空氣重，則丙酮檢測(cè)探頭應(yīng)靠近地面或樓板0.3m-0.6m，因?yàn)檫^(guò)低容易受水濺濕而受損，過(guò)高則超過(guò)了丙酮易于積聚的高度。
同時(shí)可將報(bào)警裝置與通風(fēng)裝置聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)生泄漏時(shí)，泄漏液體蒸氣達(dá)到危險(xiǎn)濃度時(shí)，報(bào)警系統(tǒng)動(dòng)作，同時(shí)通風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)開(kāi)啟，驅(qū)散泄漏蒸氣。
(5)消防設(shè)施配置
在丙酮使用、儲(chǔ)存場(chǎng)所配備足夠的滅火器材，可應(yīng)對(duì)突發(fā)的火警事件，將事故消滅在萌芽之中。但因丙酮易溶于水，用水及酸堿式滅火器滅火是無(wú)效的，干粉滅火器、泡沫滅火器、二氧化碳滅火器才是丙酮著火的有效滅火器。
當(dāng)丙酮儲(chǔ)存的著火容器、設(shè)備有管道與外界相通的，要截?cái)嗥渑c外界的聯(lián)系;另外丙酮容易形成流淌火，要在丙酮泄漏是修好防火堤。
以上觀點(diǎn)不妥之處，請(qǐng)大家指正。
參考文獻(xiàn)
﹝1﹞ 蔡鳳英;談宗山;孟赫;蔡仁良《化工安全工程》
