橡膠廠火災風險評價

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　　橡膠廠火災風險評價

　　1.引言

　　某橡膠廠順丁橡膠聚合裝置是由丁二烯聚合裝里和溶劑及丁二烯回收裝里構成。在整個工藝過程中裝里內的介質從原料到產品大部分為有機物，都具有易燃易爆性，特別是主要介質丁二烯易自聚，自聚物易引起爆炸和設備、管道堵塞。設備及管道內的溫度都高于主要物料的閃點，大部分設備及管道的壓力都高于大氣壓，而且這些設備普遍大型化，具有較大的危險性。本文用DOW評價法對其安全性進行評價，目的在于量化其危險因親，揭示生產設備工藝存在的危險性，評價發生亨故的嚴重程度，力求從技術工藝、設備、原材料等方面采取措施，使事故的嚴重程度降低到允許范圍內。

　　2.DOW火災娜炸危險指數評價法    DOW評價法是美國道化學公司于1946年首先提出的一種安全評價法，至今已修訂了數次，使評價效果大為提高，評價結果可接近實際。火災爆炸危險評價法是對工藝裝里及所含物料的潛在火災、爆炸和反應性危險按逐步推算的方法進行客觀評價。評價過程中定量的依據是事故的統計資料、物質的潛在能量和現行安全防災措施的狀況（見圖1和表1）。

　　3.生產工藝過程簡介

　　順丁橡膠聚合裝置中丁二烯聚合裝里是以環烷酸鑲，三異丁基鋁和三氟化硼乙醚絡合物為催化劑，以65-90℃抽余油為溶劑，采用稀硼單加或三元陳化方式的催化劑加料方式，丁二烯在聚合釜中經鏈的引發、鏈的增長和鏈的終止三個歷程連續聚合為順式1,4聚丁二烯。該裝里還包括溶劑及丁二烯回收裝置處理凝聚回收油，為聚合裝里提供合格的溶劑油和回收丁二烯。工藝流程如圖2所示。

　　4DOW評價法在裝置安全評價中的應用

　　4.1工藝單元劃分

　　多數工廠由多個單元組成的。但在計算工廠的火災、爆炸指數時，只選擇那些對工藝影響的單元進行評價。選擇工藝單元的重要參數包括物質的潛在化學能、危險物質的數量、資金密度、操作壓力與操作溫度導致火災、爆炸事故的歷史資料、對裝置操作起關鍵作用的設備。一般情況下這些參數的數值越大，則該單元就越孺要評價。

　　順丁橡膠的生產裝里的工藝流程可分為配制、洛劑分餾、溶劑回收、丁二烯回收、聚合、干燥六個部分，根據設備內主要物質的危險性和操作危險性，對其中11個工藝單元進行評價。包括：（1）丁二烯儲罐（2）三異丁基鋁配制罐，（3）三氟化硼一乙醚配制罐，（4）抽余油儲罐，（5）溶劑分餾塔（泵、進出料換熱器）。（6）凝聚回收油儲雄，（7）溶劑脫水塔（泵、預熱器），（8）溶劑脫重組分塔，（9）丁二烯回收塔（丁二烯脫水塔、丁二烯精餾塔），（10）聚合釜，（11）膨脹干燥機。

　　4.2單元火災爆炸指數計算

　　按表2的格式和項目進行選取和計算各項系數，將各單元結果匯總于表2.由表1、表2得裝置中三異丁基鋁配制罐、三氟化硼一乙醚配制罐、聚合釜、丁二烯回收塔（丁二烯脫水塔、丁二烯精餾塔）的工藝危險性和火災爆炸危險性非常大；丁二烯儲罐、溶劑油脫水塔、溶劑脫重組分塔的危險性很大；抽余油儲罐、千燥機的危險性中等；凝聚油儲罐、溶劑分餾塔的危險性較輕。

　　4.3單元安全補償措施系數計算評價各單元安全設施所具有的防護水平，由工藝控制系數Cl、物質隔離系數C2、防火安全系數C3的乘積得到單元的安全修正系數。按表3的格式和項目進行選取和計算各項系數得干燥機、聚合釜的安全措施補償系數為0.53;凝聚回收油儲罐和抽余油儲罐、丁二烯儲罐、三異丁基鋁配制罐，三氟化硼一乙醚配制堆的安全措施補償系數為0.56;溶劑油脫水塔、溶劑脫重組分塔、溶劑分餾塔和丁二烯回收塔、丁二烯脫水塔、丁二烯精餾塔的安全措施補償系數為0.55.

　　4.4工藝單元危險分析匯總

　　工藝單元危險分析匯總表（表4）匯集了所有的重要的單元危險分析的資料。根據火災爆炸指數可以求出幕露半徑，進而求出幕落面積。確定了攀露區域內財產價值和危害系數后，可以求出基本最大可能財產損失，再乘以安全措施補償系數得到實際最大可能財產損失，最后得到最大可能停工天數計算出停產損失。通過對比可知實際最大財產損失由大到小的順序為三氟化硼一乙醚配制堆、聚合釜、丁二烯回收塔（丁二烯脫水塔、丁二烯精館塔）、溶劑脫重組分塔、溶劑油脫水塔（泵、預熱器）、抽余油儲雄、溶劑分餾塔（泵、進出料換熱器）、凝聚回收油儲罐、聚合釜、干操機。

　　4.5生產裝置危險分析匯總

　　生產裝置危險分析匯總記錄了評價單元的基本的和實際的最大可能財產損失以及停產損失。見表5.對于這些已運行多年的設備裝置應從加強安全維護、增加安全設施著手。生產區要有足夠的消防給水設施，特別是在成品庫和易燃液體儲罐等附近設備應布置有足夠數量的消火桂，并保證有充足的給水量。根據單體、溶劑及其它可燃氣體、易燃液體的自燃點和傳爆間隙的等級，選用防爆電氣設備，對其他的電氣設備采取防爆措施。加強廠房、車間內的通風，以防止可燃氣體、易燃液體蒸汽積聚。聚合反應釜應有可靠的冷卻系統，一般有夾套冷卻、盤管冷卻和攪拌冷卻等組成，最好采用兩個水源兩路電源，這樣可以防止由于冷卻不良引起事故。

　　反應釜上應安裝溫度計以便及時掌握和控制溫度，防止超溫。聚合反應時，應按投料順序和投料配比，準確投料，整個物料不應超過限t,反應前期需升溫的，要防止升溫過快，當聚合反應及放熱f逐漸增加，要及時冷卻降溫，在反應過程中，要十分注意溫度和壓力的變化。出料要緩慢，處于高壓的物料還應將壓力適當降低后再出料，并要防止未反應的單體流散造成危害。在生產過程中，由于單體均為不飽和烴，極易發生自聚反應，出現掛膠、堵管、堵塔等現象，因此，應及時清理自聚物。清理時，可用氮氣或水蒸氣吹掃，不要用金屬條疏通。清理出來的自聚物必須送至安全地點處理，防止自燃。從表3可見為了增加裝里的安全性，應安裝抑爆裝里、增加惰性氣體保護，對于設備體積大、危險性大的應增加一套泡沫滅火裝里，以降低火災帶來的損失。合成橡膠洗膠后的膠料采用高溫擠壓、干燥時，如溫度過高、膠料在擠壓、干燥機內的停留時間過長，高溫的膠料在膨脹干燥機擠出時，遇空氣易發生冒煙著火現象。因此，溫度一般應控制在270℃以下，在生產過程中如果發現擠壓、干燥機溫度過高或膠料過少或停水停電時，更要注意防止熱膠由于溫度過高或在機內停留時間過長而著火。在干操機應安設固定蒸汽滅火裝里，并在附近設里干粉、以備滅火之需。對引發劑、催化劑及其它助劑的保管和使用，要根據它們的特性采取防火防爆措施。烷基鋁等要防止與空氣接觸發生自燃和遇水受潮發生爆炸。過氧化物要防止遇高溫分解發生爆炸燃燒，有的在夏季炎熱時還要采取降溫措施。搬運這種過氧化物時要輕幸輕放，防止撞擊發生危險。性質上互相有抵觸的化學藥品要分別存放，配料時要防止發生差錯。

　　5.結論

　　（1）通過運用DOW火災、爆炸指數評價法，對順丁橡膠聚合裝置進行評價，計算出了火災爆炸指數的大小，量化了其危險因素，并求出了發生本故的實際最大可能財產損失和停產損失。揭示了生產工藝設備及過程的危險性。

　　（2）根據火災爆炸指數計算表及安全措施補償系數表找出順丁橡膠聚合裝里較大的危險因素，從技術工藝、設備、原材料、安全管理等方面采取措施，使享故的危害程度降低到允許范圍內。

　　[參考文獻]

　　[1]中國化工安全衛生技術協會防火防爆專業委員會編譯，道化學公司火災、爆炸危險指數評價方法[Z].（第七版），1997.?

　　[2]宋光積。生產工藝防火[M].北京：譽官教育出版社。1998.