聚苯乙烯裝置危害因素及其防范措施.doc

《聚苯乙烯裝置危害因素及其防范措施.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《聚苯乙烯裝置危害因素及其防范措施.doc（10頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

聚苯乙烯裝置危害因素及其防范措施 (一)裝置生產(chǎn)過(guò)程中的特點(diǎn)及不安全因素 生產(chǎn)聚苯乙烯的原料多為易燃、易爆、有毒化學(xué)品，由其工藝生產(chǎn)路線和原料特性決定了以下一些特點(diǎn)及不安全因素： 1．在一定溫度下苯乙烯單體能自聚、甚至爆聚，從而可能導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)失控現(xiàn)象，其后果輕者出次品，重者整個(gè)系統(tǒng)停車(chē)，甚至更嚴(yán)重。 2．多數(shù)原料易燃、易爆、有毒，因此它們的泄漏(或蒸氣放出)都可能對(duì)人、環(huán)境產(chǎn)生不良影響，同時(shí)引起火災(zāi)和爆炸。 3．物料輸送過(guò)程中可能產(chǎn)生靜電，如處理不好，可能會(huì)產(chǎn)生爆炸或火災(zāi)。 4．裝置傳動(dòng)設(shè)備較多，一旦主要傳動(dòng)設(shè)備故障處理不好，可能會(huì)造成系統(tǒng)停車(chē)或更嚴(yán)重后果。 (二)安全措施 裝置在安全生產(chǎn)方面主要采取了以下手段： 1．選擇高精度的集散控制型DCS系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)行計(jì)算機(jī)監(jiān)控、并能迅速、準(zhǔn)確的對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行檢索、跟蹤處理及應(yīng)急反應(yīng)，以確保安全生產(chǎn)。 2．在整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，設(shè)有多個(gè)軟、硬聯(lián)鎖，當(dāng)某一部位不正常時(shí)，聯(lián)鎖將按一定程序進(jìn)行動(dòng)作，以此來(lái)避免事故的發(fā)生和蔓延。 3．對(duì)系統(tǒng)壓力進(jìn)行嚴(yán)格控制，并在有可能超壓的重點(diǎn)部位安裝安全閥及爆破片，使其能在壓力超高時(shí)將物流排放到安全的地方，確保人身及環(huán)境設(shè)備的安全。 4．對(duì)可能發(fā)生泄漏(或蒸汽放出)及火災(zāi)地區(qū)周?chē)O(shè)有多個(gè)可燃?xì)怏w檢測(cè)器、自動(dòng)滅火設(shè)施及報(bào)警通訊系統(tǒng)，一旦發(fā)生類(lèi)似異常情況，便可立即采取有效的應(yīng)急措施，保護(hù)人身財(cái)產(chǎn)的安全。 5．對(duì)一些有毒和粉塵爆炸危險(xiǎn)的化學(xué)品，采取使用時(shí)有除塵措施，并做好人身保護(hù)，使用后進(jìn)行處理，避免危險(xiǎn)情況的發(fā)生。 (三)正常生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素及其防范 1．停電 事故危害：可能導(dǎo)致裝置停車(chē)，屬重度危害。 事故過(guò)程：出現(xiàn)停電故障時(shí)，所有相關(guān)的設(shè)備將全部停止運(yùn)轉(zhuǎn)，導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)突然中止，系統(tǒng)壓力、溫度升高，發(fā)生爆聚。 事故預(yù)防：定期檢查電氣系統(tǒng)，并確認(rèn)事故電機(jī)是否在自動(dòng)位置上。 應(yīng)急措施： (1)若電壓在6s內(nèi)恢復(fù)正常，操作工應(yīng)立刻檢查那些按程序自動(dòng)重新啟動(dòng)的電機(jī)，見(jiàn)“應(yīng)急程序”。 (2)裝置運(yùn)行時(shí)，事故電源系統(tǒng)應(yīng)在自動(dòng)位置上，若電源故障6．5s后沒(méi)有恢復(fù)正常，將事故電機(jī)自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)。操作工應(yīng)立即到現(xiàn)場(chǎng)檢查和手動(dòng)啟動(dòng)有關(guān)電機(jī)。 (3)正常電源恢復(fù)持續(xù)30rain后，將開(kāi)關(guān)切回到正常電源，使裝置在正常電源下重新運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。 附：正常電源發(fā)生事故后的應(yīng)急程序： (1)將各反應(yīng)器攪拌速度控制信號(hào)置于0％。 (2)將主進(jìn)料調(diào)節(jié)閥切為手動(dòng)，置100％全開(kāi)狀態(tài)。 (3)當(dāng)?shù)玫诫娫磿r(shí)，啟動(dòng)各反應(yīng)器攪拌，緩慢調(diào)節(jié)達(dá)到目標(biāo)速率。 (4)按順序檢查或啟動(dòng)下列設(shè)備：冷、熱載體系統(tǒng)循環(huán)泵；反應(yīng)區(qū)各熱載體泵；各原料進(jìn)料泵；各真空系統(tǒng)泵；燃料油系統(tǒng)、加熱爐系統(tǒng)泵和風(fēng)機(jī)；加熱爐；切粒系統(tǒng)所有設(shè)備。 (5)調(diào)整下列參數(shù)進(jìn)入目標(biāo)值：總進(jìn)料速率、礦物油、循環(huán)液、引發(fā)劑、添加劑的進(jìn)料量；所有熱載體溫度及各區(qū)域熱載體加熱、冷卻溫度；切粒廠房?jī)?nèi)按切粒操作程序重新啟動(dòng)切粒系統(tǒng)。 2．停循環(huán)水事故 事故危害：中度 事故過(guò)程：循環(huán)水故障，導(dǎo)致裝置循環(huán)水系統(tǒng)無(wú)水，造成冷載體換熱器無(wú)法正常工作。 應(yīng)急措施： (1)循環(huán)水上水線停水，立刻打開(kāi)消防水上水線到循環(huán)水上水線的閥門(mén)和循環(huán)水回水線到雨排水線的閥門(mén)，同時(shí)關(guān)循環(huán)水上水線和回水閥。 (2)若冷量不足，首先要保證冷載體換熱器的用水。 (3)循環(huán)水故障長(zhǎng)時(shí)間得不到解決，裝置應(yīng)考慮緊急停車(chē)。 3．停激冷水事故 事故過(guò)程：激冷水故障，冷凍站出問(wèn)題造成激冷水溫度上升或輸送壓力不足，一般應(yīng)小于4℃)。 事故預(yù)防： (1)加強(qiáng)冷凍站操作人員的崗位培訓(xùn)。 (2)精心操作，認(rèn)真巡檢，保證冷凍站系統(tǒng)正常工作。 應(yīng)急措施： (1)在激冷水溫度上升或無(wú)流量造成真空系統(tǒng)最終冷凝器溫度上升的情況下，積極查找原因，調(diào)整蒸發(fā)器壓力和壓縮機(jī)負(fù)荷，降低激冷水溫度。若激冷水溫度長(zhǎng)時(shí)間高于10度，此時(shí)用冷卻水代替激冷水。產(chǎn)品因殘單含量超標(biāo)要切到另一料倉(cāng)，作為次品。 (2)若事故發(fā)生時(shí)間很長(zhǎng)，可考慮緊急停車(chē)。 4．停儀表風(fēng)事故 事故危害：重度，可導(dǎo)致裝置停車(chē)。 事故過(guò)程： (1)主進(jìn)料調(diào)節(jié)閥全開(kāi)，使主進(jìn)料量迅速下降。 (2)各反應(yīng)區(qū)冷載體閥全開(kāi)、熱載體閥全關(guān)，切粒機(jī)停止，各反應(yīng)區(qū)及原料預(yù)熱器處刊全冷狀態(tài)。 (3)若它突然喪失則壓力調(diào)節(jié)閥保持在原來(lái)位置上，若慢慢喪失壓力調(diào)節(jié)閥會(huì)隨儀表風(fēng)變小而慢慢關(guān)閉。 (4)熱載體加熱爐停止。 (5)啟動(dòng)裝置內(nèi)的水噴淋系統(tǒng)。 (6)原料罐出口的氣動(dòng)閥關(guān)閉。 應(yīng)急措施： (1)立即將低壓氮接人代替。 (2)一旦儀表風(fēng)恢復(fù)正常，停掉氮?dú)庋a(bǔ)充管線。 (3)若儀表風(fēng)短期內(nèi)不能恢復(fù)，接到調(diào)度指令后進(jìn)行系統(tǒng)緊急滿(mǎn)釜停車(chē)。 5．熱載體加熱爐停爐事故 事故危害：重度危害，可導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)和聚合物加熱器、脫揮發(fā)器溫度降低，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將造成滿(mǎn)釜停車(chē)。 事故過(guò)程：兩臺(tái)加熱爐同時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，原料預(yù)熱器、各反應(yīng)區(qū)、聚合物加熱器、脫揮發(fā)器溫度降低，反應(yīng)器攪拌壓力上升，切粒模頭擠出困難，造成停車(chē)。 事故預(yù)防： (1)正常生產(chǎn)時(shí)執(zhí)行加熱爐一開(kāi)一備的規(guī)定。 (2)定時(shí)檢查加熱爐儀表控制及聯(lián)鎖系統(tǒng)。 (3)檢查可能導(dǎo)致停爐的相關(guān)聯(lián)鎖值是否在正常范圍內(nèi)。應(yīng)急措施： (1)若停爐，立即啟動(dòng)備用爐，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。 (2)若備用爐也無(wú)法啟動(dòng)，立即將聚合物加熱器、脫揮發(fā)器的熱載體流量調(diào)節(jié)閥及旁通全開(kāi)，保證溫度。 (3)將冷載體溫度提高到70℃，盡量維持各反應(yīng)區(qū)溫度。 (4)若停爐時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則采取滿(mǎn)釜緊急停車(chē)措施。 6．反應(yīng)器攪拌停轉(zhuǎn)事故 事故危害：重度，造成產(chǎn)品不合格，可導(dǎo)致停車(chē)。 事故過(guò)程：反應(yīng)器攪拌停轉(zhuǎn)，導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)局部甚至全部失控，造成溫度升高，產(chǎn)品不合格。 反應(yīng)失控會(huì)導(dǎo)致： (1)生產(chǎn)高抗沖產(chǎn)品時(shí)，如果第一反應(yīng)器攪拌停止造成反應(yīng)失控，凝膠含量大增，產(chǎn)品性能不合格。 (2)三臺(tái)反應(yīng)器的攪拌造成的反應(yīng)失控會(huì)產(chǎn)生高黏度的聚合物，使攪拌槳葉和導(dǎo)生盤(pán)管產(chǎn)生應(yīng)力，易使其斷裂。 (3)會(huì)造成脫揮發(fā)器高液位，給切粒崗位造成危害。 (4)由于反應(yīng)失控向聚合物系統(tǒng)中加入的大量循環(huán)液會(huì)給開(kāi)車(chē)帶來(lái)困難，大餅料增多。 應(yīng)急措施： 若是單臺(tái)攪拌出現(xiàn)故障，如果是驅(qū)動(dòng)攪拌的液壓馬達(dá)出現(xiàn)故障，按緊急停車(chē)程序處理。如果只是液壓?jiǎn)卧膯?wèn)題，立即用備用液壓馬達(dá)代替該液壓?jiǎn)卧２辞辛Ｏ到y(tǒng)故障事故預(yù)案同步處理。 同時(shí)： (1)將失控區(qū)冷載體閥全開(kāi)，若5min后溫度仍上升，打開(kāi)冷載體調(diào)節(jié)閥的旁通閥，但夾套入口熱載體溫度不應(yīng)低于80℃，否則黏度過(guò)高，若黏度太高，系統(tǒng)壓力上升，可降低進(jìn)料量但絕不可停止進(jìn)料。 (2)檢查冷載體集管中的壓力，必要時(shí)可從0．6MPa提高到0．7MPa，同時(shí)可將冷載體溫度從60℃降到50qC，并加大冷載體量。 (3)迅速降低失控區(qū)前一區(qū)的溫度5~C，后一區(qū)降低3—5℃。 (4)若失控區(qū)發(fā)生在第一反應(yīng)區(qū)，要把原料預(yù)熱器投人事故冷卻，把供料中的EB含量提高2％，從第一反應(yīng)器中部以8L／min的流量加人循環(huán)液；若失控區(qū)發(fā)生在2、3、4、5區(qū)，以8L／min的流量向第一區(qū)和失控區(qū)中加入循環(huán)液，以4L／min的流量向后一區(qū)沖人循環(huán)液(6、7、8區(qū)除外)。 (5)當(dāng)聚合物溫度降到比規(guī)定值高出5~C時(shí)，把溫度慢慢恢復(fù)到正常，防止過(guò)冷。降溫期間要注意聚合物和導(dǎo)生的溫差，1、2、3區(qū)要小于35℃，4、5、6、7、8區(qū)要小于30℃。 (6)注意系統(tǒng)壓力，壓力調(diào)節(jié)閥要在自動(dòng)方式位置。若壓力增高可手動(dòng)開(kāi)大開(kāi)度，然后再打自動(dòng)(要注意壓力調(diào)節(jié)閥開(kāi)的太快，聚合物閃蒸到部分冷凝器中)。 (7)讓每個(gè)反應(yīng)器的底部先恢復(fù)到規(guī)定溫度，慢慢將攪拌轉(zhuǎn)數(shù)恢復(fù)到規(guī)定值。 (8)注意脫揮發(fā)器液面，脫揮發(fā)器溫度應(yīng)保持在230℃，聚合物加熱器在230℃。若擠出不通，提高真空到80mmHg(10．6kPa)，把聚合物擠出，脫揮發(fā)器液面小于10％。 (9)待失控物料到達(dá)7區(qū)后，加快MFR分析頻率，1次/小時(shí)，直到MFR恢復(fù)正常為止以指數(shù)變化決定更換產(chǎn)品料倉(cāng)。 (10)待以上工作恢復(fù)正常時(shí)要檢查通往各區(qū)循環(huán)液的閥門(mén)應(yīng)關(guān)閉；曾經(jīng)啟動(dòng)和關(guān)閉的設(shè)備應(yīng)恢復(fù)到原來(lái)狀態(tài)如熱載體泵、冷卻器、調(diào)節(jié)閥等；輸送管線的熱載體加熱閥應(yīng)關(guān)閉。液壓?jiǎn)卧收吓懦罅⒓辞袚Q回正常狀態(tài)，啟動(dòng)拉條。若是兩臺(tái)及以上反應(yīng)器攪拌停轉(zhuǎn)，則采取緊急停車(chē)程序。 7．切粒系統(tǒng)故障 事故危害：重度，可導(dǎo)致停車(chē)。 事故過(guò)程：切粒機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，造成脫揮發(fā)物器液面上升，被迫降負(fù)荷或滿(mǎn)釜停車(chē)。 事故預(yù)防：工藝和維修人員加強(qiáng)對(duì)該系統(tǒng)的巡檢，出現(xiàn)異常及時(shí)解決。 應(yīng)急措施： (1)若切粒機(jī)一條線停，立即判斷故障原因，及時(shí)解決。 (2)脫揮發(fā)物器液面達(dá)到15％時(shí)，將生產(chǎn)負(fù)荷降到7t／h或以下。此時(shí)可適當(dāng)提高聚創(chuàng)物加熱器／脫揮發(fā)物器溫度。 (3)脫揮發(fā)物器液面達(dá)到30％時(shí)，按緊急停車(chē)程序處理。 8．壓力調(diào)節(jié)閥PV-3157故障 事故危害：重度，可導(dǎo)致停車(chē)。 事故過(guò)程：導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)壓力波動(dòng)、脫揮發(fā)物器液面升高或反應(yīng)系統(tǒng)壓力驟然升高。 應(yīng)急措施： (1)若是壓力變送器信號(hào)不穩(wěn)，把閥打到控制室手動(dòng)操作。 (2)若是儀表風(fēng)故障造成或氣動(dòng)活塞致動(dòng)器不穩(wěn)定，關(guān)掉信號(hào)，現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作手輪來(lái)控制壓力。 (3)若閥開(kāi)度停止在某一開(kāi)度上，立刻切換到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)操作，閥手動(dòng)操作時(shí)應(yīng)密切注視系統(tǒng)壓力。 9．物料泄漏事故 事故危害：重度，會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故發(fā)生。 事故過(guò)程： (1)因儀表失靈造成的罐溢出。 (2)開(kāi)停車(chē)期間由于操作不慎造成的跑料。 (3)由超壓造成的密封處漏或罐、管線破裂，將導(dǎo)致火災(zāi)爆炸、中毒事故。 事故預(yù)防： (1）認(rèn)真巡檢，儀表工應(yīng)確認(rèn)液位計(jì)正常。 (2)認(rèn)真執(zhí)行壓力容器定期檢驗(yàn)制度。 應(yīng)急措施： (1)現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警； (2)隔離泄漏源； (3)絕對(duì)禁止火源，機(jī)動(dòng)車(chē)嚴(yán)禁人內(nèi)； (4)立刻檢查堤堰及排放閥，使之處于隔離狀態(tài)； (5)若需要停車(chē)，按緊急停車(chē)程序停車(chē)； (6)立刻把泄漏物料收集到容器中； (7)若熱載體加熱爐泄漏，打開(kāi)消防水使水霧打入熱載體蒸汽中，驅(qū)散蒸汽云； (8)采用帶壓堵漏或打卡子的辦法堵漏。 10．料倉(cāng)靜電爆燃 事故危害：重度，可引起爆鳴、火災(zāi)、爆炸事故。 事故過(guò)程：料倉(cāng)內(nèi)粉塵積聚過(guò)多會(huì)產(chǎn)生靜電過(guò)多及爆炸，嚴(yán)重的會(huì)炸壞料倉(cāng)。 事故預(yù)防： (1)每個(gè)料倉(cāng)及粒料輸送管線都有靜電接地，定期檢查靜電接地處于完好； (2)對(duì)切粒除塵系統(tǒng)進(jìn)行除塵改造，有效去除粉塵。 應(yīng)急措施： (1)發(fā)生事故后，立即判斷事故位置，若有火災(zāi)立即報(bào)火警； (2)視事故程度決定切換料倉(cāng)或緊急停車(chē)。 (四)聚苯乙烯裝置事故案例 由于聚苯乙烯生產(chǎn)過(guò)程比較平穩(wěn)，溫度、壓力都不是很高(230℃、0．3MPa左右)，因此發(fā)生事故的可能性很小。但是由于苯乙烯聚合的特性，在反應(yīng)過(guò)程中若溫度控制不好有可能產(chǎn)生“爆聚”現(xiàn)象，造成設(shè)備損壞和停車(chē)事故。同時(shí)脫揮發(fā)系統(tǒng)若發(fā)生故障，會(huì)造成聚合物無(wú)法正常擠出，下面介紹的是某裝置曾經(jīng)發(fā)生的火災(zāi)事故[引。 1990年1月28日，某聚苯乙烯裝置在建成投料試車(chē)中，因真空系統(tǒng)一臺(tái)泵故障，使真空系統(tǒng)聯(lián)鎖停車(chē)。造成脫揮發(fā)物器中未反應(yīng)的苯乙烯和乙苯單體無(wú)法從系統(tǒng)中脫除，形成湯料。8：25分裝置雖滿(mǎn)釜停車(chē)，但湯料仍通過(guò)聚合物擠出泵逐漸漏向模頭。9：15分因模頭溫度較高(約210~C)，苯乙烯和乙苯揮發(fā)到切粒廠房空間中，廠房?jī)?nèi)逐漸呈白霧狀，氣味也逐漸增大，值班長(zhǎng)找來(lái)分析工用測(cè)爆儀測(cè)定模頭附近可燃性氣體濃度為37％，立即將人員撤出。9：25分北線模頭著火，并迅速擴(kuò)散到南線，10：00分大火基本被撲滅，未造成人員傷亡，直接經(jīng)濟(jì)損失上萬(wàn)元。經(jīng)過(guò)分析，事故原因?yàn)椋何捶磻?yīng)的苯乙烯和乙苯單體從模頭溢出，揮發(fā)到切粒廠房?jī)?nèi)形成局部可燃性氣體成為第一著火物，又因模頭溫度高達(dá)230℃，乙苯和苯乙烯穿過(guò)模頭瞬間變成氣體噴出，產(chǎn)生靜電造成火災(zāi)事故。 第 10 頁(yè) 共 10 頁(yè)