?。?)泵和壓縮機(jī)類
化工用泵和壓縮機(jī)的種類繁多,本生產(chǎn)流程中常用的泵有普通的離心泵、旋渦泵、液態(tài)烴泵、齒輪油泵、計量泵等,還有耐腐蝕的隔膜泵、襯里防腐蝕泵、屏蔽泵、合金泵等。其中有用于輸送硫酸、發(fā)煙硫酸、無水氟化氫等流量較大的泵,有用于回收副產(chǎn)物鹽酸、氟硅酸、氫氟酸及中和用液堿的循環(huán)泵,也有用于注入少量阻聚劑三乙胺及聚合用助劑的特殊計量泵等。這些物料大多具有強(qiáng)腐蝕性,有的還有一定的毒性,要在操作和維修時加以重視。它們共同的注意事項如:出口閥門沒有開啟或開度太小,使阻力增大,造成出口壓力超出規(guī)定,產(chǎn)生物料在接頭或閥門處泄漏。泵轉(zhuǎn)動部位的密封也是很容易出現(xiàn)問題的地方,要經(jīng)常加以檢查,保證其處于良好的密封狀態(tài)。
輔助工段安裝有用于制冷的壓縮機(jī)組,在HCFC-22和四氟乙烯單體生產(chǎn)過程中也常用壓縮機(jī)給物料增壓,在聚全氟乙丙烯生產(chǎn)中則常用膜式壓縮機(jī)來配制混合單體及往聚合釜內(nèi)加料。這些壓縮機(jī)氣體出口壓力較高,因此對于氨或致冷劑、裂解反應(yīng)氣、四氟乙烯和六氟丙烯等介質(zhì)的泄漏就應(yīng)特別小心。最好在設(shè)備區(qū)域安裝自動檢測儀表,并配備有報警及遠(yuǎn)程顯示的功能。
此外,泵和壓縮機(jī)都有高速轉(zhuǎn)動的部位,防止機(jī)械傷害也應(yīng)引起重視。
?。?)反應(yīng)器
?無水氟化氫預(yù)反應(yīng)器和轉(zhuǎn)爐
無水氟化氫預(yù)反應(yīng)器和大型轉(zhuǎn)爐起初都是從國外引進(jìn)的關(guān)鍵設(shè)備,現(xiàn)在國內(nèi)已能自行制造,前者的主要材質(zhì)是哈氏合金鋼,由于這二類設(shè)備內(nèi)的物料腐蝕性極強(qiáng),粘度大而流動性差,設(shè)備本身又要轉(zhuǎn)動,各連接處的密封十分重要,絲毫不能有泄漏。當(dāng)反應(yīng)控制出現(xiàn)不正常時,系統(tǒng)可能由負(fù)壓變成正壓,而的反應(yīng)器與轉(zhuǎn)爐之間及其后續(xù)設(shè)備間的連接處采用的是彈性連接,有害氣體最可能由此逸出。類似的設(shè)備如螢石和硫酸的預(yù)混器等也有不少共同的地方。
?氟化反應(yīng)器
制備HCFC-22的氟化反應(yīng)器是在壓力下操作的設(shè)備,其中的反應(yīng)介質(zhì)是有強(qiáng)腐蝕性。反應(yīng)時又要不斷往里加入原料,因而加料口、加料閥門及反應(yīng)器上的附件,都有可能產(chǎn)生泄漏。
?裂解反應(yīng)器
用HCFC-22與高溫的過熱水蒸氣進(jìn)行稀釋裂解,裂解反應(yīng)器并不直接經(jīng)受外加熱,裂解反應(yīng)器所承受的溫度比過熱水蒸氣要低,所以還是比較安全的。但反應(yīng)器后部的急冷設(shè)備則有可能因操作不當(dāng)而損壞,致使裂解氣逸出。如果是以HCFC-22熱裂解為制備四氟乙烯的主要工藝,或采用部分水蒸氣稀釋裂解,則裂解管本身就受到電加熱,此時管子容易被局部燒壞。
?聚合釜
聚合釜既是壓力容器又是進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的空間,除去預(yù)防物理性超壓外,更要注意聚合時因失控而發(fā)生爆聚。四氟乙烯與六氟丙烯共聚時的反應(yīng)速度較慢,比較好操作。而四氟乙烯在進(jìn)行懸浮聚合時,由于反應(yīng)放熱量大,反應(yīng)速度又快,如果加入助劑量的量或配比不合適、釋放的熱量沒有及時散發(fā),無法保持溫度穩(wěn)定變化或者說者聚合體系內(nèi)部有能形成爆聚的中心等,都有產(chǎn)生爆聚的可能。
(4)塔器
此處塔器指的是:精餾塔、吸收塔、吸附塔、萃取塔和脫油塔等,各種化工操作單元幾乎都有塔器的存在,具有一定的危險性。
?吸收塔
無水氟化氫生產(chǎn)中粗氟化氫精制時,需用吸收塔。由于粗氟化氫的組分中包含有許多腐蝕性很強(qiáng)的物質(zhì)組分,因此吸收塔及其部件的材質(zhì)應(yīng)該使用特殊合金鋼或襯以氟塑料,而且設(shè)備的結(jié)構(gòu)也很重要,否則會經(jīng)常在運(yùn)行時出問題。
?脫水塔
脫水塔主要用于脫水和脫除雜質(zhì),在四氟乙烯單體脫水塔里,因為單體水分含量較高,而此時氧氣還沒有完全脫除,如果處于酸性狀態(tài),則符合自聚條件;又由于用硅膠或其它吸附劑脫水時都是放熱過程,如果熱量不能及時散去,就有可能發(fā)生燃燒。
?精餾塔
無水氟化氫HCFC-22的精餾塔相對來說比較安全,只是防止泄漏即可,最危險的精餾塔是用于四氟乙烯提純用的幾個塔,特別是塔中四氟乙烯含量較高的那一部分,如精餾塔頂部和回收HCFC-22塔底部等。如在精餾塔頂部要是氧氣未脫除干凈,并還有一點酸性和水分,則很容易引起自聚;而回收HCFC-22塔底部是通過外部加熱的,要是自聚物已積累同時又暴露在液相以外,恰好加熱又過頭,那么就有可能產(chǎn)生極大的危險。.其他部門及過程中存在的危險因素分析
起重與搬運(yùn)、焊接、高空作業(yè)、廠區(qū)內(nèi)機(jī)動車輛運(yùn)輸?shù)冗^程,也都具有一定的危險性,在本文中就不作為重點介紹了。但下面2點危險因素是比較容易疏忽的,在此略加強(qiáng)調(diào)。
(1)缺氧窒息
有機(jī)氟生產(chǎn)中有許多大的貯槽和氣柜等,有些容器內(nèi)雖然貯存的是危險性不能算太大的物料,如HCFC-22氟化反應(yīng)后的粗反應(yīng)氣、HCFC-22成品、氯仿等。但在檢修時,如果沒有徹底將容器內(nèi)的物料置換于分析合格,就盲目進(jìn)入,也會因缺氧而窒息。要是缺氧時間過長,也會發(fā)生死亡事故。
?。?)灼傷、凍傷
為工藝配套而設(shè)有高溫工業(yè)爐(水蒸氣過熱用)、高溫?zé)崃呀鉅t(HCFC-22熱裂解用)、普通燃燒爐(AHF轉(zhuǎn)爐供熱、螢石粉烘干)、冷凍站等,在此灼傷致物有熱水、蒸汽、過熱蒸汽、煙道氣、設(shè)備和管道熱表面等。在生產(chǎn)裝置中有不少設(shè)備和管道表面溫度比較高,有的還非常高,可達(dá)950℃左右。一旦接觸高溫設(shè)備或設(shè)備內(nèi)蒸汽或高溫物料泄漏噴出,都有可能造成燙傷。水蒸氣過熱爐的高溫?zé)彷椛湟彩切枰婪兜摹?/p>
根據(jù)工藝需要本項目設(shè)有多個冷凍站,由冷凍站低溫作業(yè)區(qū)提供不同溫度等級的冷凍鹽水或低溫?fù)Q熱介質(zhì),再用泵輸出,通過管道送往目的設(shè)備,如聚合釜、貯槽等的夾套、各種換熱器等,然后再返回各冷凍站。大量的冷凍鹽水或低溫?zé)峤橘|(zhì)管道及使用設(shè)備,如不慎被人體接觸可以造成凍傷。
三、典型案例
我國搞含氟產(chǎn)品已有40多年的歷史,期間曾有地幾次大的發(fā)展高峰,當(dāng)然也不過低潮,初期因?qū)衔锏男再|(zhì)不夠熟悉,生產(chǎn)技術(shù)水平也比較低,發(fā)生各類事故相對業(yè)說也比較多。隨著生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,尤其是在迅速膨脹的過程中,在安全生產(chǎn)方面也暴露出不少問題,曾發(fā)生過許多本不應(yīng)發(fā)生的事故,甚至不少慘重的教訓(xùn)。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅上個世紀(jì),國內(nèi)氟化工行業(yè)共因各類事故死亡人數(shù)近50人之多。以后由于此類報道不公開,實例大為減少。下面略舉與本項目有關(guān)的典型案例,以幫助分析危險性因素和采取預(yù)防措施的途徑。
1.無水氟化氫
20世紀(jì)80年代某廠所生產(chǎn)的無水氟化氫鋼瓶,在一些用戶處發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸:有北京的一家軍工廠、蘇州的一家試劑廠、遼寧的一家化工廠等,甚至在該廠的露天倉庫上也發(fā)生相似的爆炸。經(jīng)調(diào)查分析,這些事故產(chǎn)生的原因大多是由于使用鋼瓶不當(dāng),為圖方便把鋼瓶直接當(dāng)成提供原料的容器,安裝于工藝流程內(nèi)。鋼瓶內(nèi)氟化氫量隨著使用而減少,相應(yīng)瓶內(nèi)壓力下降時,就采用直接對鋼瓶加熱的方式升壓,最后又因物料基本用完,立即停止加熱,冷卻后瓶內(nèi)形成負(fù)壓,將鋼瓶后工藝系統(tǒng)內(nèi)的水或其他化學(xué)品倒吸入鋼瓶。此空鋼瓶經(jīng)過一段時間后,便產(chǎn)生爆炸。
1991年湖北某廠的無水氟化氫成品貯槽,由于觀察液面的視鏡突然破裂,槽內(nèi)的液體氫氟酸大量噴出,致使1人死亡、1人重傷。
1991年廣東惠陽某廠的無水氟化氫大貯槽,液相出口管止回閥失靈而進(jìn)行檢修,操作人員由于疏忽忘了切斷管線,管內(nèi)殘存有液體氫氟酸,卻又沒有按規(guī)定穿戴防護(hù)用品,也造成液體噴出,同樣致使1人死亡、1人重傷。
某廠的無水氟化氫貯槽在更換液位計時,雖按規(guī)定事先打開放空閥進(jìn)行放空泄壓,可能因閥門開得不夠大,排放時間又不長,余壓并未排盡。操作人員未經(jīng)檢查測試,隨即拆卸液位計,致使液體噴出,造成2人死亡。
某廠的無水氟化氫貯槽因設(shè)置在廠區(qū)道路旁,被一廠內(nèi)運(yùn)輸車輛撞壞卸料管道,大量氟化氫氣體向周圍大氣逸出,有人因慌亂進(jìn)入下風(fēng)向附近更衣室內(nèi)躲藏,結(jié)果造成1人死亡。
某廠的無水氟化氫精餾塔,在例行大修時,未按安全規(guī)程先行清理設(shè)備內(nèi)剩余物料,當(dāng)打開手孔后,氟化氫氣體大量逸出,在場人員卻未有防備,造成多人受傷,有人吸放過多而中毒死亡。