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一化工厂爆炸致2死1伤!蒸馏操作单元存在哪些风险
作者:化小北 来源:煤化工信息网 浏览次数:928次 更新时间:2024-08-08
据新华社消息,从湖南衡阳松木经济开发区获悉,7月30日11时58分,湖南湘硕化工有限公司三氮唑车间升膜蒸发器发生物理爆炸事故。事故造成2人死亡、1人轻伤,受伤人员目前生命体征平稳。现场救援已结束,事故原因正在调查中。

蒸馏操作单元存在的风险

蒸馏涉及的物料绝大多数易燃、易爆、有毒或有腐蚀性,在蒸馏过程中,系统的温度、压力、气-液相、物料浓度等都会发生变化。蒸馏操作单元的风险主要有以下几个方面。

(一)物料自身存在的风险

一、物料热分解爆炸的风险

多数蒸馏过程是利用各种物料沸点的不同,采用外部加热的方式提升系统温度。如果热媒控制不当,或温度超高时不能及时切断热媒,致系统温度超过了物料或其中杂质的热分解温度,有可能导致物料瞬间热分解爆炸,或物料的分解致系统压力升高,引发蒸馏设备破裂,物料泄漏致爆炸、着火或人员中毒。

二、残液热分解爆炸的风险

蒸馏过程中釜底残留物不易排净,特别是间歇蒸馏过程的残留物,存在高沸点、高粘度、高温下容易分解或发生聚合反应的成分复杂的混合物,极易在高温下发生热分解、自聚或积热自燃。当残留物中含有热敏性、燃烧爆炸性的物质时,则火灾爆炸危险性更大。

三、杂质富集积聚的风险

物料中含有的副产品、杂质,随着蒸馏的浓缩,会在塔内某一位置可能因传导流动性差而富集,如硝基物中的多硝基物、液氧中的烃类、能引起环氧乙烷聚合的催化剂等,这些副产品、杂质一旦富集到临界浓度就有可能发生反应或热分解爆炸。

(二)蒸馏过程存在的风险

蒸馏大都在高温下进行,设备与管线等会出现金属疲劳,如选材不当,会引起高温蠕变破裂。高温、高压设备及法兰密封不好,会造成危险物料泄漏。含腐蚀性物料的蒸馏操作,易造成设备及管道的腐蚀穿孔、壁厚减薄、结焦速度加快,进而失去承载能力,可能发生泄漏酿成火灾。减压操作时,设备、设施密封不严,造成空气或其他氧化剂进入,形成爆炸性混合物。

一、吸入外界空气的风险

大部分蒸馏的溶剂都是易燃易爆危险化学品,蒸馏过程中,体系内始终呈现气液共存状态,若易燃、易爆的物料外泄或吸入空气,可形成爆炸性气体混合物。尤其是减压闪蒸系统,由于系统内压力低于外界,一旦设备有漏点,空气将会进入系统,引发爆炸。减压系统还要防止破真空时空气进入燃爆的风险。

二、物料泄漏至外界的风险

由于蒸馏系统存在气-液两相,如果设备发生泄漏,特别是高温下蒸馏自燃点低的物料时,一旦高温物料泄漏出来,遇空气即能发生自燃导致火灾事故。如果蒸馏有毒或腐蚀性物料时,发生设备泄漏则容易引发人员中毒或化学灼伤事故。

三、蒸馏系统产生静电的风险

蒸馏易燃液体,特别是不易导电的液体时,物料在管道内高速流动,蒸馏釜内液体激烈搅拌、摩擦、喷溅,均可能产生静电且易积聚,存在静电放电引起火灾的可能性。

四、高温下操作的风险

对于高温下操作的间歇式蒸馏设备,如果在温度未降下来,便开阀进料或打开孔盖,运行如进入冷水或其他低沸点物质,瞬间会引起大量气化造成设备内压力骤升,导致容器爆炸事故。如吉安市某医药化工企业“11?17”蒸馏釜爆炸事故就是违章操作引发的。

五、进料故障干蒸的风险

如果是进料管线进料阀未全开、堵塞,或上游来料流量小,或者采出流量大于进料流量,都容易造成蒸馏液位低,甚至出现干蒸现象,从而引发物料分解爆炸或爆聚。

六、物料物理特性带来的风险

蒸馏凝固点较高的物质,设备的出口管道被凝结、堵塞,会造成设备内压力升高,发生容器爆炸。蒸馏过程中一旦存在高、低温物料,防护不当则造成烫伤或冻伤。如阜新某企业“1?24”蒸馏釜闪爆就是存在冷凝器盘管堵塞,致蒸馏釜内压力剧增。

(三)蒸馏体系存在的风险

一、连续蒸馏存在的风险

连续蒸馏一般操作比较复杂,辅助设备多,蒸馏过程某一控制指标或某一操作环节出现偏差,都会影响整个蒸馏系统的平衡,导致事故发生。如果蒸馏温度过高,有造成超压爆炸、泛液、冲料、过热分解及自燃的危险;若温度过低,则有淹塔的危险。若加料量超负荷,对于塔式蒸馏,则可使气化量增大,使未冷凝的蒸气进入受液槽,导致槽体超压爆炸。当回流量增大时,不但会降低体系内的操作温度,而且容易出现淹塔致使操作失控。

二、间歇蒸馏存在的风险

对于易燃易爆物料,因周期性的加料放料,易置换不彻底而混入空气引发事故。一旦加热介质流量过大,会造成汽化过量,导致设备超压。若蒸馏釜液位过低,易导致烧干蒸馏釜,引发事故。因加料量超负荷,可造成沸溢性火灾。如果馏出物放料阀关闭即开始加热,易造成系统超压。

三、减压蒸馏存在的风险

因各种原因造成压力上升,会导致物料沸点升高,可能造成超温而引发事故。生产中出现违章操作使大量空气吸入减压塔内,可能发生火灾,甚至减压塔发生爆炸事故。

蒸馏操作单元风险管控措施

蒸馏过程中,重点是控制蒸馏系统的温度、压力、液位、进料量、回流量等操作参数,提升蒸馏操作的自动化控制水平,减少人为操作失误。

对于蒸馏操作单元风险的管控,山东省在2011年便印发了《蒸馏系统安全控制指导意见》(鲁安监发字〔2011〕140号),但因其他地区对蒸馏操作单元的自动化控制系统没有提出明确的要求,笔者在企业检查时,经常能看到一些企业未对风险较大的蒸馏釜或塔进行自动化控制,或对物料的热稳定性未开展风险评估。

为了加强对蒸馏操作单元的风险管控,应急管理部近年来编制的各类高危细分领域安全风险隐患排查指南中,都对各自的蒸馏操作单元的自动化控制与热稳定性评估提出了明确要求。

如硝化工艺“重点项安全风险隐患排查表”中对蒸馏工艺风险管控提出了明确的要求:涉及的硝化物精(蒸)馏工艺的安全控制与联锁设置要求如下:结合工艺热风险评估、HAZOP分析结果进行设置,应对精(蒸)馏温度、压力、液位等工艺参数,冷却介质的温度压力等公用参数进行监控,当参数超限时,声光报警并采取联锁措施。