聚合工艺中安全危险的识别与应急措施

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摘 要：各行各业中，安全都是重点关注的问题。化工行业自身所具有的特殊性质，决定了其在安全方面具有更高的要求，尤其是在聚合工艺的环节，安全问题更要受到高度的重视。本文探讨了聚合反应主要危险分析及识别控制，并剖析了聚合工艺各环节中存在的安全危险，同时提出相关的安全危险控制方法。

关键词：聚合工艺 安全危险 识别 措施

随着经济的飞速发展和改革开放政策的不断深入，促进了我国化工行业的飞速发展，在此过程中建立了很多大规模化工聚合的企业，这些化工聚合的企业的生产过程中有大量有毒、有害、易燃、易爆危险化学品，它们都属于重大危险源，然而目前我国聚合工艺中的安全危险的识别与应急措施还有一些缺陷。

一、聚合反应主要危险分析及识别控制

在生产中，聚合过程本身存在一定的危险因素，主要包括：（1）反应过程中热量的移出，如果反应热不能及时移出（即反应放出的热量远超出了反应移出的热量，导致了化学放热系统的热失控行为的发生），随物料温度上升，发生裂结和爆聚，所产生的热量是裂解和爆聚过程进一步加剧，进而引发反应器爆炸；（2）聚合原料的自聚和燃爆危险性；（3）部分聚合助剂的危险较大，如自然、爆炸等。

1.反应过程中热量的移出

反应过程中热量的移出问题，一直以来，都是研究人员关注的重点。可以从两个方面进行考虑，即内部因素和外部因素。

1.1内部因素的危险分析及控制

内部原因是指在流化床反应器内部，由于压力、催化剂等的原因，导致的热量的变化。在聚合反应过程中，催化剂确保了反应的进行，但是，如果加入量过大，可能导致聚合反应过快，放出热量过多。对此，自动控制系统有流量监控装置，确保流量的稳定。当聚合反应超温时，将导致超压，进而引起爆炸。

1.2外部因素的危险分析及控制

外部原因是指工艺对于产生热量的移出、消除的能力。为了确保流化床反应器内产生的热量的移出，一般采用循环气外部冷却的方法，即循环气由流化床反应器顶部流出，将聚合反应产生的热量带出反应器，经循环气冷却器消除这部分热量。同时，还设有调温水冷却器，以确保循环气冷却器的水温。具体来说，是指流化床反应器与循环气冷却系统设有温度联锁控制，流化床反应器内的温度数据会传送至循环气冷却系统，当流化床反应器内热量骤增时，循环气带出的热量会增多，这时，调温冷却器接收到调节信号，对冷却水温度进行调节，保持调温冷却器的工作效率，以此确保流化床反应器内产生的热量的消除。同时，也会确保循环气的温度，不至于温度过低，影响聚合反应的进行。此外。当热量聚集过多，温度骤增时。情况会非常危险，为有效控制反应速度，则会由流化床反应器底注入少量的阻聚剂，抑制单体自聚，从而控制热量的产生。当达到确实无法控制的时候，将会启动联锁停车系统，停止物料供应，彻底终止反应。

2.聚合原料与部分助剂的危险性

在聚合过程中，聚合原料具有自聚性和燃爆危险性，如原料乙烯：遇明火、高热会引起燃烧爆炸；有麻醉性或其蒸气有麻醉性。共聚单体卜丁烯：有毒，易燃；与空气混合能形成爆炸性混合物；遇明火、高热会引起燃烧爆炸。同时，部分聚合助剂的危险较大，如助催化剂三乙基铝：遇高热分解；遇水或潮湿空气会引起燃烧爆炸；与酸类、卤素、醇类、胺类发生强烈反应，会引起燃烧。遇微堵氧易引起燃烧爆炸；接触空气能自燃或干燥品久贮变质后能自燃；触及皮肤有强烈刺激作用而造成灼伤助催化剂二乙基氯化铝：具有强腐蚀性，暴露在空气中会自燃，与水、强氧化剂、酸类、卤化烃、碱类和胺类接触剧烈反应；燃烧时能产生剧毒气体。因此，在整个聚合过程中，这些物料均有惰性气体保护。此外，为了能够及时发现危险物料的泄漏，以便准确的作出应急行动，在装置的关键部位、有危险物料经过的泵房以及厂房均设有可燃和有毒气体检测报警装置，同时，可将报警信息回传至总控制室，以便做出应急行动。

3.其他危险因素

3.1压缩机

在聚合反应过程中，循环器经循环气压缩机加压后，进入后续过程。其中，当由于循环气压缩机出现问题，导致循环气不能从循环气压缩机通过时，有紧急排放系统，将循环气排至火炬系统。

3.2静电

在流化床反应器内，形成的颗粒状产物之间的接触以及颗粒状产物与器壁的接触，可能会产生静电，从而导致结片甚至爆聚现象。而原料中存在杂质就可能导致上述情况的发生。如物料中的H：S、CO：、H：O、CO等杂质含量超标，与三乙基铝作用使反应器内静电效应大大增加。致使反应器静电波动较大，且温度波动大。若静电持续时间较长，将打破反应器静电平衡导致反应结片甚至爆聚。因此。在物料进入流化床反应器之前，有原料净化工序，严格控制物料中杂质的含苗。此外.在循环气中，加入抗静电剂，有效地抑制了静电的产生。

二、聚合反应安全危险的控制措施

1.聚合生产中的主要设备维护和检查

良好的设计是保证聚合生产安全的基础，设备的正常运行是安全生产的保障。聚合中使用的设备如聚合釜、各种压力容器、压力管道、电梯、天车、叉车等都属于特种设备，涉及生命安全，危险性较大，这些设备的采购、安装、检验、使用等必须严格执行国家《特种设备安全监察条例》。在这里主要介绍生产管理中的设备维护保养和使用。设备维护保养分为日常保养、一级保养和二级保养，每一级保养都有要求。日常保养的工作主要是搞好清洁卫生，检查设备的情况，定时、定点加油；紧固易松动的螺丝和零部件：检查设备是否有漏油、漏气、漏电等情况；检查各防护、保险装置及操纵机构、变速机构是否灵敏可靠，零部件是否完整。设备一级保养的主要内容是：对部分零部件进行拆卸清洗；部分配合间隙进行调整；除去设备表面斑迹和油污；检查调整油路，保持畅通不漏；清洗附件和冷却装置等，消除设备的隐患，排除一般故障。设备二级保养的主要内容有：根据设备使用情况进行部分或全部解体检查或清洗；检查、调整精度，校正水平；检修电器箱、电动机，修整线路；对各传动箱、液压箱、冷却箱清洗换油；修复和更换易损件。通过二级保养，延长设备的大修周期和使用年限，使操作者进一步熟悉设备的结构和性能，提高及保持设备的完好率。所有维护保养都应该填写设备保养记录卡，针对聚合釜，主要对以下内容进行检查。（1）检查搅拌电动机地脚螺栓是否有松动现象，检查皮带张紧力是否合适。（2）每次开车前，都要检查机械密封水的流量和压力，确保连续向釜内注水，防止物料进入机封。一般注水流量不低于0.5m3/h，注水压力大于釜内压力0.2 MPa，如果搅拌只是短时间停止运行，应该保持注水状态。（3）检查油压单元、减速机冷却水压力流量是否正常，一般冷却水温度不高于30℃。（4）检查机械密封油压单元的压力、流量和温度。油压单元压力一般在1.5～1.8 MPa，流量在10 L/min，温度不高于60℃。（5）机械密封用油首次使用应加装过滤网，运行1周左右进行第1次更换，以后半年更换1次。（6）减速机、轴承用油第1次为2500h或6个月更换1次，以后每年更换1次。（7）设备上所有压力表每年至少检查校验1次。（8）对于安装事故电动机的聚合釜，每月至少对事故电动机检查加油1次，以保证在必要时能够正常使用。（9）对聚合釜内部管线、仪表接口、爆破片安全阀接口、排空管线等每次清釜都要进行检查清理。

2.消防设施、防护用具的配备

在聚合生产中，为了减少火灾损失，扑灭初期火灾，防止事故扩大，必须配置相应的消防设施。（1）配备火灾自动报警系统。发生火灾后，自动报警系统会自动发出声光报警信号，提醒发生火灾。在控制室和机柜室内还要配备自动喷淋系统，迅速控制火灾的蔓延。（2）配备高、低压消防水系统。聚合厂房主要以高压消防水为主，辅助低压消防水。消防水电源应有备用电源。（3）配备灭火器材。根据聚合生产特点，在聚合釜周围配备一定数量的手提式干粉灭火器、手推车式干粉灭火器和二氧化碳灭火器等，在紧急时刻方便使用。（4）配备安全防护用具。现场根据操作人员的多少和现场危险品的性质以及作业性质配备安全防护用具，聚合区域主要配备正压式空气呼吸器、长管式呼吸面具、2号滤毒罐、防护服、防护眼镜、紧急通信装置（包括防爆扩音系统、对讲系统）等。

三、结语

搞好安全生产工作对于巩固社会的安定，保护生产员工的生命安全与健康，减少经济损失，增加社会财富，促进国民经济发展有着重要意义。安全是一项系统工程，必须从设计、生产管理方面科学地统筹考虑，在硬件上采用必需的设备设施，软件上要制订实施相关的安全生产管理制度，落实安全生产责任制，实现聚合生产的本质安全。

参考文献

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