精細(xì)化工生產(chǎn)企業(yè)有若干個主要生產(chǎn)車間和多個輔助車間,擁有反應(yīng)釜和精餾塔若干臺套。從整體上看,設(shè)備多,貯罐多,管網(wǎng)縱橫密布;從結(jié)構(gòu)上看,整個生產(chǎn)系統(tǒng)是由若干個生產(chǎn)單元組合而成。每個生產(chǎn)單元又是以一臺或多臺反應(yīng)釜、冷凝器與精餾塔組合而成。
本文重點(diǎn)討論單元系統(tǒng)中反應(yīng)釜在操作過程中的安全技術(shù)措施。以液體物料輸送和放熱反應(yīng)的一臺常壓反應(yīng)釜和一個冷凝器作為最簡單的操作單元,分析其可能產(chǎn)生的危險有害因素,制定相應(yīng)的安全防范措施,落實(shí)突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。
一、主要危險有害因素分析:
1、 投料失誤:進(jìn)料速度過快、進(jìn)料配比失控或進(jìn)料順序錯誤,均有可能產(chǎn)生快速放熱反應(yīng),如果冷卻不能同步,形成熱量積聚,造成物料局部受熱分解,形成物料快速反應(yīng)并產(chǎn)生大量危害氣體發(fā)生爆炸事故。
2、管道泄漏:進(jìn)料時,對于常壓反應(yīng),如果放空管未打開,此時用泵向釜內(nèi)輸送液體物料時,釜內(nèi)易形成正壓,易引起物料管連接處崩裂,物料外泄造成人身傷害的灼傷事故。卸料時,如果釜內(nèi)物料在沒有冷卻到規(guī)定溫度時(一般要求是50℃以下)卸料,較高溫度的物料容易變質(zhì)且易引起物料濺落而燙傷操作人員。
3、升溫過快:釜內(nèi)物料由于加熱速度過快,冷卻速率低,冷凝效果差,均有可能引起物料沸騰,形成汽液相混合體,產(chǎn)生壓力,從放空管、汽相管等薄弱環(huán)節(jié)和安全閥、爆破片等卸壓系統(tǒng)實(shí)施卸壓沖料。如果沖料不能達(dá)到快速卸壓的郊果,則可能引起釜體爆炸事故的發(fā)生。
4、維修動火:在釜內(nèi)物料反應(yīng)過程中如果在沒有采取有效防范措施的情況下實(shí)施電焊、氣割維修作業(yè),或緊固螺栓、鐵器撞擊敲打產(chǎn)生火花,一旦遇到易燃易爆的泄漏物料就可能引起火災(zāi)爆炸事故。
二、安全技術(shù)對策措施:
1、加熱控制措施:對于反應(yīng)溫度在100℃以下的物料加熱系統(tǒng),可采用蒸汽和熱水分段加熱,在保證物料不因局部過熱出現(xiàn)變質(zhì)的情況下,先用蒸汽中速加熱到60℃左右,以提高生產(chǎn)效率,再用100℃沸騰水循環(huán)傳熱,緩慢升溫到工藝規(guī)定的溫度并保溫反應(yīng)。這樣分段加熱在提高生產(chǎn)效率的同時又可以防止物料局部高溫受熱分解或劇烈汽化,進(jìn)而形成汽液相混合體而沖料爆炸,還可以對物料均衡反應(yīng)提高收率,降低消耗成本。
2、連鎖冷卻措施:對于放熱反應(yīng),反應(yīng)初期階段需要加熱,但反應(yīng)過程又會放熱,因此必須快速有效轉(zhuǎn)移多余的熱量。正常使用的反應(yīng)釜冷卻系統(tǒng)主要是夾套冷卻和盤管冷卻,使用的冷卻液主要是循環(huán)水和冷凍液。冷凍液冷卻速度快但成本高。在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不正常反應(yīng)的情況下,特別是溫度和壓力急劇上升的時候,操作人員會為了自己的人身安全而快速撤離操作現(xiàn)場,不能有效切斷加熱源,不能有效開啟冷卻系統(tǒng)。為此應(yīng)該在操作崗位以外的遠(yuǎn)距離場所設(shè)置緊急開啟冷卻連鎖系統(tǒng)。最好能靠近車間蒸汽分汽缸的蒸汽閥門,在關(guān)閉蒸汽閥門和切斷攪拌電源的同時開啟冷卻連鎖系統(tǒng),實(shí)施斷熱、斷電、停攪拌、快速冷卻降溫的措施,將事故控制在初期階段,防止事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。
3、連鎖泄爆措施:為了防止釜內(nèi)物料在溫度失控產(chǎn)生氣體形成壓力的情況下,能夠及時卸壓,對于常壓反應(yīng)設(shè)備也應(yīng)該根據(jù)反應(yīng)的具體情況安裝緊急卸壓設(shè)施。在釜的頂部要安裝安全閥,對可能具有比較劇烈反應(yīng)的過程應(yīng)安裝爆破片。爆破片的連接管出口必須伸到室外安全地點(diǎn)或抽風(fēng)管口,不能直接指向道路或操作平臺,以防物料噴濺傷人。有滴加反應(yīng)過程的應(yīng)該嚴(yán)格控制滴加速度。