【安全教育】反应釜事故频发,这几项措施保安全!
发布时间:2021-04-02 浏览次数: 12


反应釜是化学工业中最常用的设备之一。近年来,反应釜的泄漏、火灾、爆炸事故屡屡发生。由于釜内常常装有有毒有害的危险化学品,事故后果较之一般爆炸事故更为严重。

一、事 故 案 例

事故1202092516时左右,合肥循环经济示范园安徽久易农业股份有限公司苯磺隆车间内一反应釜底部阀门泄漏起火。事故造成2人死亡,3人受伤,伤者在安徽医科大学高新区医院救治,无生命危险。

事故220203129时左右,天津市西青区张家窝镇工业区天津市津津药业有限公司合成氢化可的松车间,一名工人进入含二氯甲烷的不锈钢水解反应釜内拿取取样容器时晕倒,车间主任进入反应釜内对工人施救时也晕倒在内,两人被救起后送往医院进行救治,经抢救无效后死亡。

事故3202034日,保定市满城区方顺桥镇保定博洋生物科技有限公司在检维修过程中,黄体酮车间发生爆燃事故,事故未造成人员伤亡,直接经济损失约10万元。通过调查,博洋公司开始进行复工前的准备工作时,安排员工对车间的设备、管路进行检修,发现 11# 反应釜内还有春节前生产剩余的部分物料没有清理,物料在釜内已经凝固,员工加入乙醇溶液并通入蒸汽加热溶解釜内凝固物,下班时将蒸汽关小继续供热加温,导致凌晨时分发生爆燃事故。

事故420191015日上午11点左右,在陆川县北部工业园集中区东段3号广西兰科新材料有限公司发生一起反应釜爆炸事故,目前据有关部门公布,该事故致4人死亡,7人受伤,其中2人伤势较重。

二、反应釜安全隐患不容忽视

反应釜指带有搅拌装置的间歇式反应器,根据工艺要求的压力不同,可以在敞口、密闭常压、加压或负压等条件下进行化学反应。

在化工产品的生产和合成过程中,反应釜的安全性和生产现场环境尤为重要。近年来,由于疏忽引起的反应釜爆炸事故给了化工界一个警醒。看似安全的物料,若是归置不当质量不好,也会引起安全事故。

(一)反应釜的安全隐患有以下几种:

1.投料失误进料速度过快、进料配比失控或进料顺序错误,均有可能产生快速放热反应,如果冷却不能同步,形成热量积聚,造成物料局部受热分解,形成物料快速反应并产生大量危害气体发生爆炸事故。

2.管道泄漏进料时,对于常压反应,如果放空管未打开,此时用泵向釜内输送液体物料时,釜内易形成正压,易引起物料管连接处崩裂,物料外泄造成人身伤害的灼伤事故。卸料时,如果釜内物料在没有冷却到规定温度时(一般要求是50℃以下)卸料,较高温度的物料容易变质且易引起物料溅落而烫伤操作人员。

3.升温过快釜内物料由于加热速度过快,冷却速率低,冷凝效果差,均有可能引起物料沸腾,形成汽液相混合体,产生压力,从放空管、汽相管等薄弱环节和安全阀、爆破片等卸压系统实施卸压冲料。如果冲料不能达到快速卸压的效果,则可能引起釜体爆炸事故的发生。

4.维修动火在釜内物料反应过程中如果在没有采取有效防范措施的情况下实施电焊、气割维修作业,或紧固螺栓、铁器撞击敲打产生火花,一旦遇到易燃易爆的泄漏物料就可能引起火灾爆炸事故。设备构造反应釜设计不合理、设备结构形状不连续、焊缝布置不当等,可能引起应力集中;材质选择不当,制造容器时焊接质量达不到要求,以及热处理不当等,可能使材料韧性降低;容器壳体受到腐蚀性介质的侵蚀,强度降低或安全附件缺失等,均有可能使容器在使用过程中发生爆炸。

5.反应失控许多化学反应,如氧化、氯化、硝化、聚合等均为强放热反应,若反应失控或突遇停电、停水,造成反应热蓄积,反应釜内温度急剧升高、压力增大,超过其耐压能力,会导致容器破裂。物料从破裂处喷出,可能引起火灾爆炸事故;反应釜爆裂导致物料蒸气压的平衡状态被破坏,不稳定的过热液体会引起2次爆炸(蒸汽爆炸);喷出的物料再迅速扩散,反应釜周围空间被可燃液体的雾滴或蒸汽笼罩,遇点火源还会发生3次爆炸(混合气体爆炸)

6.导致反应失控的主要原因有:反应热未能及时移出,反应物料没有均匀分散和操作失误等。

   三、安全技术措施

1.加热控制措施
  对于反应温度在100℃以下的物料加热系统,可采用蒸汽和热水分段加热,在保证物料不因局部过热出现变质的情况下,先用蒸汽中速加热到60℃左右,以提高生产效率,再用100℃沸腾水循环传热,缓慢升温到工艺规定的温度并保温反应。这样分段加热在提高生产效率的同时又可以防止物料局部高温受热分解或剧烈汽化,进而形成汽液相混合体而冲料爆炸,还可以对物料均衡反应提高收率,降低消耗成本。

2.连锁冷却措施
  对于放热反应,反应初期阶段需要加热,但反应过程又会放热,因此必须快速有效转移多余的热量。正常使用的反应釜冷却系统主要是夹套冷却和盘管冷却,使用的冷却液主要是循环水和冷冻液。冷冻液冷却速度快但成本高。在生产过程中出现不正常反应的情况下,特别是温度和压力急剧上升的时候,操作人员会为了自己的人身安全而快速撤离操作现场,不能有效切断加热源,不能有效开启冷却系统。为此应该在操作岗位以外的远距离场所设置紧急开启冷却连锁系统。最好能靠近车间蒸汽分汽缸的蒸汽阀门,在关闭蒸汽阀门和切断搅拌电源的同时开启冷却连锁系统,实施断热、断电、停搅拌、快速冷却降温的措施,将事故控制在初期阶段,防止事故的进一步扩大。

3.连锁泄爆措施
  为了防止釜内物料在温度失控产生气体形成压力的情况下,能够及时卸压,对于常压反应设备也应该根据反应的具体情况安装紧急卸压设施。在釜的顶部要安装安全阀,对可能具有比较剧烈反应的过程应安装爆破片。爆破片的连接管出口必须伸到室外安全地点或抽风管口,不能直接指向道路或操作平台,以防物料喷溅伤人。有滴加反应过程的应该严格控制滴加速度。

4.密闭输送防静电措施
  对物料输送管道系统应根据物料特性选择钢管或塑料管(原则规定不能使用塑料管,但特殊情况除外)。不管是何种管道均应用法兰或螺栓连接牢固,以防脱落泄漏物料。不能使用橡皮套连接塑料管输送有机溶剂。对钢管的法兰部分要做好静电跨接,一对法兰上如果有六只螺栓(含六只)可不要静电跨接,四只以下(含四只)均要静电跨接(为了对称,正常没有五只,如果有五只也需跨接)。静电跨接线要使用4平方毫米的铜芯电线。塑料管在输送有机溶剂或易产生静电的其他物料时应该做好静电连接,连接方法是在管道内部设置细铜钱。具体方法主要是在金属管出口处焊接一棵小钢钉并适度向管内倾斜,细铜钱必须缠绕在小钢钉上并紧固,从塑料管内通过,另一个端口出来并在管口缠绕紧固。只有这样才能保证静电流产生回路并及时将静电转入接地系统。

5.劳动保护措施

对操作岗位安装鼓风机或抽风机,既可保护操作者健康,又可降低操作岗位可燃气体浓度,防止达到爆炸极限。为了防止釜内物料在有压力的情况下气体物料泄漏,扩散至操作室伤害操作人员,应该对操作室安装鼓风机。引进室外高空新鲜空气至操作室,使操作室处于微正压状态。散发有毒有害气体的设备应设置在当地常年主导风向的下风侧,便于气体的扩散或抽空,也便于操作者合理操作减少气体污染伤害。

6.维修动火安全措施
  动火管理安全技术措施的目标是两个确保:一是确保动火设备管道内部没有易燃物,二是确保动火设备管道周边没有可燃物。要做到两个确保,必须正确认识动火管理的重要性,增强安全意识,切实实施切断、隔离、置换、清洗、通风等安全技术措施,按程序做好初审、复查、批准、监护、清理、验收等安全管理措施。

7.其他安全措施
  机械设备必须有效接地,且接地电阻不能大于10Ω;电动机必须有接零线措施;减速机传动部位必须有防护罩;操作台必须稳固不能晃动,不能有洞口;防护栏杆必须高于1.05米,且栏杆上下间距不能大于0.35米;设备离开地面高度以不能碰撞人体头部为宜。对于在操作过程中间需要分批投料宜在人孔盖上安装阀门和漏斗;冷凝器的放空管应用连接管输送到室外或抽风管口,不能直接对准通道和操作人员的场所;有条件的还应设置紧急疏散通道和全过程监控报警设施;停车过程中的要做好氮气保护措施。对于停电停水有可能引起失控反应的设备应该有双电路双水源系统。

四、安全操作事项
1.容器检查定时检查各项容器,反应设备,如果发现破损,必须及时更换,否则,在不知情的情况下进行实验,造成的后果是难以想象的。

2.压力选择一定要清楚实验所要求的具体的压力值大小,并且选用专业的压力计,在压力容许的范围内进行试验,否则,压力小了,达不到实验反应釜的要求,压力值大了,就十分有可能造成危险。

3.实验地点物理和化学反应不是随随便便就可以进行的,尤其是高压下的反应,对实验地点的要求更高,所以,在进行实验的过程当中,一定要按照试验的要求选择实验地点。

4.清洁注意高压反应釜内的清洁,每次实验完毕之后,一定要清理干净,里面有杂质的时候,切勿擅自开始进行实验。

5.温度计操作时,温度计一定要以正确的方法放置到反应容器中,否则,不仅测出的温度不准确,还有可能导致实验失败。

6.安全装置实验前,认真检查各类安全装置,尤其是安全阀,这样才能够确保实验的安全进行。另外,这些反应釜安全装置也要定期检查,维修和保养。

7.压力机高压反应釜要用特定的压力计,一般选择是氧气专用压力计,如果,不小心选择了其他气体的压力计,就有可能造成不堪设想的后果。

五、突发事件紧急处置措施
1.
生产温度、压力快速上升无法控制

生产温度、压力快速上升无法控制时要迅速关闭所有物料进口阀;立即停止搅拌;迅速关闭蒸汽(或热水)加热阀,开启冷却水(或冷冻水)冷却阀;迅速开启放空阀;在无放空阀及温度压力仍无法控制时,迅速开启设备底部放料阀弃料;在上述处理无效果,且底部放料阀弃料无法短时间完成时,迅速通知岗位人员撤离现场。

2.有毒有害物大量泄漏
  有毒有害物大量泄漏时要立即通知周围人员迅速往上风向撤离该现场;迅速佩戴正压式呼吸器关闭(或严密)有毒有害泄漏阀门;在无法关闭有毒有害物阀门时再迅速通知下风向(或四周)单位及人员撒离或做好防范工作,并根据物质特性喷洒处理剂进行吸收、稀释等处理。最后将泄漏物收容,作适当处理。

3.易燃易爆物大量泄漏
  易燃易爆物大量泄漏时要迅速佩戴正压式呼吸器关闭(或严密)易燃易爆泄漏阀门;在无法关闭易燃易爆泄漏阀门时再迅速通知周围(尤其是下风向)人员停止明火、易产生火花的生产和作业,并迅速停止周围的其他生产或作业,同时在可能的情况下,将易燃易爆泄漏物移至安全区域处理。在气体泄漏物已经燃烧的情况下不能急于关闭阀门,要注意观察防止回火和气体浓度达到爆炸极限引起爆炸。

4.人员伤害时要立即查明中毒原因
  人员伤害时要立即查明中毒原因,有效性地进行处理;由吸入引起中毒时,迅速将中毒人员移至上风向的新鲜空气处。中毒严重时迅速送往医院抢救;由食入引起中毒时,饮足量温水,催吐,或给饮牛奶或蛋清解毒,或服其他物导泄;由皮肤引起中毒时,立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗,就医;当中毒者停止呼吸时,迅速进行人工呼吸;当中毒者心脏停止跳动,迅速进行人工按压心脏起跳;当人员身体皮肤被大面积灼伤时,立即用大量清水洗净被烧伤面,冲洗时间在十五分钟左右,同时注意不能受凉冻伤致病,更换无污染的衣物后迅速送往医院就医。


转自“风险与应急管理一站通”公众号

来源:https://mp.weixin.qq.com/s/t4T_6G7iyr0vOJmoqvmnIQ