?? 間歇式液相本體法生產(chǎn)聚丙烯工藝,具有流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、操作方便、三廢較少等優(yōu)點(diǎn)。但所用原料丙烯和氫氣,屬易燃易爆物質(zhì),其沸點(diǎn)分別為-47.7℃和-252.7℃,丙烯的閃點(diǎn)為-108℃,與空氣混合均能形成爆炸性混合氣體,而且爆炸范圍寬,分別為2%~11%和4.1%~74%,最低引爆能量只需0.28mJ(在空氣中)。
在聚丙烯的生產(chǎn)過程中,由于丙烯與管道內(nèi)壁產(chǎn)生劇烈摩擦,加上反應(yīng)釜內(nèi)攪拌、高速噴入容器等生產(chǎn)過程,易產(chǎn)生大量靜電。另外,丙烯及聚丙烯粉料從設(shè)備管道裂縫噴出也會(huì)產(chǎn)生靜電,如果不及時(shí)消除,其產(chǎn)生的放電火花,能夠點(diǎn)燃丙烯與空氣的混合物,誘發(fā)火災(zāi)甚至爆炸。本文通過對(duì)聚丙烯生產(chǎn)過程中靜電危害性及事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析,并提出相應(yīng)的防范措施。
1 丙烯生產(chǎn)過程中的靜電危害和相關(guān)案例
丙烯生產(chǎn)過程中的靜電危害主要表現(xiàn)為火災(zāi)和爆炸。當(dāng)帶電體與不帶電或靜電電位很低的物體接近時(shí),只要電位差達(dá)到300V以上,就會(huì)發(fā)生靜電放電現(xiàn)象,并產(chǎn)生火花。當(dāng)火花能量超過0.28mJ,易點(diǎn)燃丙烯與空氣混合物,引起火災(zāi)和爆炸。
1.1 聚合釜閃爆
1994年5月18日凌晨2時(shí)2分,大連石化有機(jī)合成廠化五車間因D202聚丙烯反應(yīng)“爆聚”,停釜處理。18日上午8時(shí),組織人員清釜作業(yè)。19日中班,D202釜基本清理干凈,釜底剩下少量的聚丙烯熔塊。20日上午,繼續(xù)進(jìn)行D202釜清釜掃尾工作。9時(shí)20分,操作工下釜作業(yè),9時(shí)40分,釜內(nèi)發(fā)生閃爆,造成一死多傷。事故原因是D202與丙烯加熱罐相連的釜底沖洗管線間沒有加裝盲板。雖然D202與丙烯加熱罐相連的釜底沖洗管線上4個(gè)閥門都已關(guān)閉,但因泄漏,而被靜電火花點(diǎn)燃引發(fā)事故。
1.2 閃蒸釜下料口爆燃、著火
1988年11月27日,天津石油化工公司1#閃蒸釜內(nèi)的聚丙烯因聚合不好,物料發(fā)粘,經(jīng)閃蒸去活,分析合格后,開始放料。但因料粘堵出料口,用鐵絲擁仍不出料,便采取向閃蒸釜內(nèi)加壓的辦法向外噴料。在噴料過程中,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)怏w度太大,立即通知人員撤離。但在人員撤離過程中發(fā)生爆燃,在場(chǎng)4名作業(yè)人員被燒傷,廠房?jī)?nèi)門窗被烤著火。原因是該閃蒸釜經(jīng)加壓后,高速噴下來的粘料攜帶大量靜電荷,在鐵管尖端放電引起可燃?xì)怏w爆燃所致。
1.3 閃蒸釜內(nèi)閃爆
1988年2月22日,天津石油化工公司4000t/a聚丙烯裝置出現(xiàn)粘料,造成2#閃蒸釜內(nèi)結(jié)塊過重,使攪拌爪脫落,被迫停工檢修。上午將人孔找開后進(jìn)行通風(fēng)置換。下午2時(shí)許,由3名維修工進(jìn)清釜作業(yè),1人在釜內(nèi)清理結(jié)塊,2人在釜外人孔處接料,3人輪流進(jìn)釜清理。14時(shí)15分,釜外人孔處產(chǎn)生靜電火花引燃釜內(nèi)可燃?xì)怏w,發(fā)生閃爆,3人燒傷。事故原因是由于釜外接料職工身著滌綸服裝,在接、傳料的活動(dòng)中,粘塊與衣服摩擦產(chǎn)生靜電火花而引起可燃?xì)怏w爆燃。
從上述案例可以看出,丙烯生產(chǎn)過程中靜電危害比較嚴(yán)重,所以應(yīng)采取靜電防護(hù)辦法,減少這類火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。
2 丙烯生產(chǎn)過程中靜電事故原因分析
在丙烯生產(chǎn)過程中,靜電產(chǎn)生不可避免。
2.1 靜電的產(chǎn)生
a) 摩擦帶電:物質(zhì)相互摩擦?xí)r,由于摩擦發(fā)生接觸位置的移動(dòng)和電荷分離而放出靜電。
b) 流動(dòng)帶電:用管路等輸送液體產(chǎn)生的靜電。
c) 噴出帶電:粉體、液體和氣體從截面小的開口部位噴出發(fā)生摩擦而產(chǎn)生靜電;液體和
粉體本身相互之間的撞擊以及小的飛沫狀態(tài)產(chǎn)生大量的靜電。
d) 剝離帶電:互相密切結(jié)合的物體被剝離時(shí)引起電荷分離而產(chǎn)生靜電。