硫酸泄漏事故及处置措施
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硫酸泄漏事故及处置措施
一、事故危害:
泄漏遇水时发生爆炸性剧烈反应。
与氧气、氟、氧化铅、次亚氯酸、过氯酸、磷、四氟乙烯等接触剧烈反应。
与有机材料如木、棉花或草接触,会着火。
吸湿性极强,在空气中产生有毒的白烟。
遇水稀释时对大多数金属有强腐蚀性。
对皮肤、粘膜等组织有强烈的刺激和腐蚀作用。
人员接触其蒸气或雾可引起结膜炎、结膜水肿、角膜混浊,以致失明;吸入时引起呼吸道刺激,重者发生呼吸困难和肺水肿;高浓度引起喉痉挛或声门水肿而窒息死亡。
口服后引起消化道烧伤以致溃疡形成;严重者可能有胃穿孔、腹膜炎、肾损害、休克等。
皮肤灼伤轻者出现红斑、重者形成溃疡,愈后癍痕收缩影响功能。
溅入眼内可造成灼伤,甚至角膜穿孔、全眼炎以至失明。
二、原因分析:
由于罐体、管道、阀门常年受到硫酸的腐蚀原因,可能发生硫酸大面积泄漏,从工厂排水沟、下水道流失到污水处理站,甚至进入小清河流域,造成严重污染。
三、处理方法:
(1)确认漏酸罐及其漏酸部位。
(2)将漏酸罐的排酸阀打开,同时打开漏酸罐排污阀(进行倒酸应急处理)并切换好倒酸阀门,进行倒酸,控制好液位,以防冒酸。
(3)罐区地面酸的回收:首先将排水沟出口、去场面地坑排水沟堵死。
同时把回收酸的应急沟、阀打开,再打开围墙排水阀进行地面酸的回收)。
(4)将回收的酸打至废硫酸罐进行槽车装酸处理。
(5)通过倒酸、排污同时进行后,确认漏酸罐酸已被排空,停止倒酸,排污继续进行。
(6)在采取以上措施的同时,对酸罐区的废水排放口及其沿路下水道加液碱中和。
四、预防措施:
1、加强操作人员安全技术学习;
2、严格按操作规程执行;
3、巡回检查一丝不苟;
4、发现异常,立即解决,解决不了,逐级上报;
5、定期检查设备,仪表运作完好情况;
6、合理控制储量,留有安全空间;
4可能导致泄漏、爆炸、火灾、中毒事故的危险源
4.1 火灾、爆炸危险性分析
1)施工过程火灾危险分析:
本项目施工过程中,电气线路过载、短路,会使可燃绝缘层燃烧而引起火灾。
短路时在短路处可产生高达700℃的火花,甚至产生6000℃的电弧,不仅会使金属导线熔化和绝缘材料燃烧,还会引起附近可燃物着火。
电气线路接触电阻过大,使金属导线变色甚至熔化,严重时引起附近的可燃物着火造成火灾事故。
2)工艺生产过程火灾、爆炸危险分析:
① 火灾、其它爆炸
通过对生产工艺过程中所涉及主要物料(原料、中间产品及产品)的危险
有害因素的分析,可以看出本项目各生产装置生产过程涉及的主要火灾危险物料大部分为甲类火灾危险性物质。
本项目涉及主要危险化学品有原辅物料醚后碳四液化气(丁烯和丁烷)、甲醇、液碱、硫酸,产品及中间产品氢气、MTBE、剩余液化气、一氧化碳、重组分(主要包括轻重芳烃、烯烃等)、干气(主要成分为甲烷、乙烷、乙烯、丙烷等);公辅工程中主要涉及压缩空气、氮气等物质。
火灾性物质与空气可形成爆炸性混合物,物料泄漏扩散后很容易发生爆炸。
如设备、管道、阀门以及安全附件,由于制造质量、检修质量、腐蚀或运行中发现问题未及时处理或者没有按规定进行定期校验、定期更换而造成泄漏,易引发火灾爆炸事故。
易发生火灾、爆炸事故的主要部位、设备、设施有各种塔、压缩机、反应器、各种储存设备设施、分液设备设施、加热炉、冷换器、重沸器、泵、管道等,其中涉及的制氢和加氢中的反应器、加热炉、涉氢压缩机、高压分离器、氢气输送管线、各种塔等设备事故风险性相对较大。
施、加热炉、冷换器、重沸器、泵、管道等,其中涉及的制氢和加氢中的反应器、加热炉、涉氢压缩机、高压分离器、氢气输送管线、各种塔等设备事故风险性相对较大。
本项目涉及加氢反应、水和反应、醚化反应等多种放热反应,如冷却效果不好或冷却系统出现问题,造成温度失控,导致反应猛烈,使物料从反应釜内冲出,极易造成火灾爆炸事故。
反应过程中,如测温装置失灵,造成反应温度过高,反应猛烈,也会造成爆炸事故。
涉及液化气、氢气、甲醇、甲基叔丁基醚等可燃介质的设备、储罐、管道未安装防静电装置或防静电装置失效,设备内部积聚的电荷无法导出,产生静电火花,引发爆炸。
如果本项目生产装置生产过程中,发生以下状况时,会发生上述易燃物质的泄漏:
a 设备故障或腐蚀损坏破裂;
b 阀门、法兰本体破裂;
c 违章操作、误操作导致设备、储罐或储存设施超装或生产设备以及管线超温、超压;
d 仪表(压力计、温度计、液位计、流量计等)、阀门与法兰或管道与各设备或相互间的连接处密封不严密;
e 仪表失控、联锁装置失灵、安全阀失灵造成的设备或管路超压破裂;
f 意外情况或人为破坏。
在物料输送等过程中,物料泄漏遇火源有发生火灾爆炸的可能。
在生产、使用、输送过程中,因违反操作规程或其它原因,造成设备、管线、阀门等泄漏,致使易燃、易爆物质与空气混合形成爆炸性混合物,遇火源、高热有造成火灾、爆炸危险。
系统设备、管线等的制造、设计、安装缺陷、腐蚀穿孔,会造成易燃、易爆物质泄漏,存在发生火灾的可能,与空气混合达到爆炸极限,可能出现爆炸的可能。
系统设备的基础不牢、框架损坏、地基不均匀下沉等,造成设备、管线扭曲、破裂,可燃物料大量跑冒,存在引发火灾、爆炸的危险。
系统的设备、管道、阀门设置不符合要求,会发生超压泄漏。
泄漏的物料遇明火、高热或静电火花极易发生火灾和爆炸。
生产设备违反操作规程超温、超压操作,易造成物料泄漏,引发火灾爆炸事故。
生产过程中的操作失误,造成大量物料泄漏,也存在发生火灾、爆炸的可能。
生产设备的安全附件未按要求进行定期检测,造成损坏、失灵或跑冒、泄放等,存在发生火灾和爆炸的危险。
因违反操作规程或其它原因超温、超压操作,易造成物料泄漏、设备、管道泄漏或其它原因,引发火灾爆炸事故。
装置生产场所,如通风不良,因违反操作规程或其它原因,造成设备、管线、阀门等的物料泄漏,可燃气体报警装置失效或防爆检测不及时,可燃性物质与空气混合形成爆炸性混合物,消防设施配备不到位,初期火灾不能及时扑救,遇火源、高热有着火、爆炸危险。
系统中的防雷设施不符合规范要求或失效,厂房外高大的设备如吸收塔及放空管防雷设施不符合规范要求或失效,有遭受雷击引起火灾爆炸的危险。
易燃物料在输送、装卸过程中,管道内流速过快、喷溅、未设置静电接地或静电接地不合格,易造成静电积聚,静电放电存在引发火灾、爆炸的危险。
生产系统中的运转设备摩擦、碰撞发热、冷却、润滑不良等,遇可燃物有造成火灾的危险。
易燃易爆场所内的电气设备、电缆、照明等设施设置、安装不符合要求,未采用防爆电器或采用的防爆等级不足,存在引发火灾、爆炸的危险。
易燃易爆场所内的电气电缆未穿管防护或设置于电缆沟内,未采取防止可燃气体积聚的措施,电缆腐蚀、损坏、打火,存在造成火灾爆炸的危险。
生产、储存、装卸过程中使用非防火花工具,运输车辆未戴防火帽进入园区,有发生火灾爆炸的危险。
设备检修时置换清洗不彻底或未完全与系统隔绝(如未加盲板),未办理动火证而进行动火作业,有引起火灾、爆炸的危险。
易燃易爆场所内人员穿化纤衣服、带钉皮鞋;将明火带入、吸烟;使用手机或对讲机等。
生产装置区未设置防止流散的围堰和导液设施,可易燃物料储罐未设置防火堤,可易燃物料发生泄漏后,形成漫流且未能及时回收,特别是流入地沟、电缆沟等,极易造成火灾、爆炸。
火灾危险性举例如下:
a机泵机泵是泄漏着火的多发区。
装置涉及的部分机泵内输送的介质为易燃、
易爆性物质和酸性水、碱性水等腐蚀性物质,极易发生管线泄漏,使物料泄漏,进而引发火灾事故的发生。
b 反应设备生产装置涉及的反应器如加氢反应器、异构化反应器、烷基化反应器等介质涉及多种易燃、易爆引发火灾爆炸事故。
c 本项目多种物料如碳四液化气、甲醇、叔丁醇、MTBE、异辛烷等多种易燃易爆物质均储存于罐区中,若储罐设计、质量存在缺陷等,一旦物料包装泄漏,极易发生火灾爆炸事故。
② 容器爆炸
本装置生产过程中涉及压力容器和压力管道,压力容器、压力管道在使用过程中均存在超压爆炸危险。
压力容器所发生的事故中除少数是因为结构设计不合理,用材不当,制造质量低劣以外,大部分事故均是由使用管理不善,劳动纪律松弛,违章操作,未进行定期检验和操作人员技术水平低等原因造成的。
压力容器在运行过程中常见事故的原因:
容器及其附件本身存在质量或安装问题,或超期使用;
容器超压、超温使用;容器内物料的化学反应增大压力;因贮存压缩气体
的量过多或意外受热温度升高而发生超压;
容器及附件未按规定定期校验、检修;
容器内形成爆炸性混合气体,主要是可燃性物质等或由于系统压力发生变化、可燃性气体和助燃气体混合而引起的;
操作人员违章作业压力容器爆炸事故不但使事故设备损坏,而且还会波及周围的设备、建筑、人群,并能产生巨大的冲击波,其破坏力与杀伤力极大。
压
力容器中可燃性物质大量泄漏会引起火灾和二次爆炸,事故后果十分严重。
3)公用工程火灾危险分析:
①热系统危险性
本项目蒸汽管道安全泄放装置失灵、压力表失准、超压报警装置失灵等处理不当可引起超压破裂;蒸汽管道存在先天性缺陷如设计和制造失误,也可发生蒸汽管道破裂事故。
如果涉及的压力元件没有进行定期检验,存在的缺陷不能及时消除,均可能存在事故隐患。
如果蒸汽管道没有设置防烫设施或设置不完善,
会引起灼烫事故。
导热油系统危险性分析:如果导热油系统中轻组分太多,将
引起泵出口流量低,联锁停炉;重组分多将引起炉管内部结焦导致炉管的传热速率下降,炉管内外温差加大,当炉管的外壁温度达到600-700℃,易烧穿炉管,引起火灾事故,造成设备损坏,甚至造成人员伤亡事故。
高温导热油在导热油炉中循环传送热能,同时产生胶质。
胶质是粘糊状的,质量好的导热油能将胶质悬浮于油中,在循环过程中,可将部分胶质通过过滤
器滤掉。
但有一小部分胶质附着在炉管内壁,就容易形成结焦。
另外,在导热
油循环过程中,若有空气串入,易发生降解和聚合作用,形成低沸物和高沸物。
低沸物可以通过高位槽排到大气中,而少量高沸物可以溶解在导热油中,如果
导热油的溶解度到达过饱和状态,高沸物就会粘附在管内壁,造成结焦。
再者,操作温度超过其设计温度往往引起自催化分解,导致管内结焦。
工艺物料泄漏带入导热油系统,形成腐蚀产物生成铁锈,以及大修中带入的杂质污染物都会促使管内壁发生结焦。
从而影响导热油炉的正常运转,结焦堵塞引起超压爆炸,进而引发生产事故。
如果导热油中含有水分,在开车时不进行有效的排汽,由于导热油使用温度在300℃以上,所含水分气化,使得压力升高,导致系统发生超压物理爆炸。
因此,一定严格控制导热油中的杂质和水分,并严格制定执行开停车程序。
预防措施:
(1)新导热油投入使用或开始运行时按规定进行升温操作,防止混入水或其他杂质;
(2)导热油系统运行时严格禁止过热超温;
(3)使用中的导热油系统,应尽可能清除其内壁的油垢和结焦,以免影响传热效果和导热油的寿命;
(4)严格导热油系统的燃烧火焰控制,保证火焰在炉膛正中,严禁火焰添刮到盘管,避免局部盘管过热;
(5)定期对导热油进行监测化验,控制好高沸物、低沸物、残炭、酸值等重要指标,达到报废指标后及时更换;
(6)做好导热油附件的日常维护保养,各种测量仪表、报警与联锁装置定期校验;
(7)导热油炉停止运行时,应将系统中导热油全部排入低位槽,避免导热油在系统管道及设备内凝固结焦,但排油不得在高温下进行;
(8)操作人员持证上岗,加强管理。
导热油炉燃料供应危险性分析:导热油炉为明火设备,如果导热油炉设置位置不合理,靠近载有易燃易爆物料的设备,可能成为点火源而引发火灾爆炸事故。
若燃煤因本身质量差,或燃烧器效果不好,可燃成分燃烧不完全就流向了炉膛或烟道;或炉子在点火前吹风时间不够,或停炉后排风时间不够,未将炉膛或烟道内残存的易燃气体排尽;或运行中突然灭火,未及时中断燃料供给;烟道档板非正常关闭等几种情况,均会造成炉膛及烟道爆炸。
② 变配电设施危险性分析
变配电室存在的主要危险为触电危险,其次为火灾爆炸危险。
油浸电力变压器和油断路器为配电室内易发生火灾的设备。
变压器和油断路器内部有大量绝缘油。
绝缘油受到高温或电弧的作用,发热易分解,析出一些易燃气体,在电弧或火花的作用下极易爆炸和燃烧;由于螺栓松动、焊接不牢、分接开关接点损坏等引起的接触不良,也会产生局部高温或电弧而引起火灾;雷击产生的过电压的侵袭,击穿变压器的绝缘而发生火灾;线圈的层间短路,各线圈的匝间和相间短路,线圈靠近油箱部分的绝缘被击穿,引起燃烧或爆炸;变压器漏油、渗油,使油面发生变化,也能引起绝缘强度降低,产生大量的热而引起火灾。
a 变压器、配电室建筑物、线路没有避雷装置、避雷接地装置不健全,有遭雷击的危险,使变压器发生火灾,导致突发停电事故,进而引发生产系统火灾爆炸危险。
b 直埋式地下电缆深度在冻土层以上、没有填埋细砂层进行保护,会受到冻土和鼠咬的破坏,造成停电的故障,进而引发火灾爆炸的危险。
c 电缆沟未用砂填实,有造成生产系统的可燃气体窜入电缆沟,遇火源有造成电缆沟及电气设备被烧毁的危险。
d 本项目生产流程较长,突发停电事故会造成中间产品滞留在系统中,容易造成火灾爆炸事故。
e 突发停电,关键装置停止工作,会发生物料泄漏,造成火灾甚至爆炸事故。
f 高压设备、变配电设备周围缺少护栏或护栏安全距离不足,易引发触电事故;电气设备不合格,如闸刀开关不合格或磁力启动器缺少护壳;电气设备漏电;电器设备外壳没有接地或接地不良而带电,配电盘设计和制造上的缺陷,使配电前后带电部分易触及人体;电线电缆因绝缘保护磨损、腐蚀或被小动物啃咬而损坏,均可能引起触电事故。
例如,总变配电具有高低压电并存高压电器,交直流并存大电流,输电线裸露多等特点。
如果供配电系统因为选址不当、与防爆场所安全间距不够或爆炸区域环境的电气设备防爆等级不足,可引发火灾、爆炸事故。
③空压站、氮气站危险性
供气系统为生产系统提供仪表空气等,系统仪表用气源中断、管道堵塞、流量不足、压力不稳、含油量超标等均有可能造成执行机构误动作或不动作,致使执行系统不能正常运行,一旦控制报警联锁系统发生故障而误动作或未动作,造成操作人员的判断失误,出现工艺失控,超温、超压、超速等事故,从而影响生产,导致设备损坏、容器爆炸和人员伤亡等事故的发生;供气系统提供气体质量不符合要求,可能出现火灾、爆炸或中毒和窒息等事故,此外,供气系统本身还存在以下主要的危险有害因素:空压制气系统,其储气罐属压力容
器,若没有按有关规定规程设计制造、检验、验收,带病运转、耐压性能降低而不能及时发现,或遇高热,容器内压力增大,以及安全附件失效,有容器爆炸的危险。
④ 储存装卸场火灾、其他爆炸所危险性
涉及的储罐等长期露天放置,且本项目还涉及多个液化气球罐,若不注意罐体内、外部防腐保养,罐壁受到内部原料和外部雨雪腐蚀而变薄贮罐泄漏,易燃液体蒸气、易燃气体与空气形成爆炸性混合物,遇明火或火花易发生爆炸。
浮盘材质、浮盘与罐体连接:本项目设置的内浮顶储罐,选用的材质是不锈钢,内浮盘顶板搭接处设置弹性橡胶垫片(传统的方式是使用密封胶),并以槽型不锈钢压板,通过不锈钢螺栓紧固在浮盘骨架上,以保证浮盘在运行及使用过程中不因扭曲晃动而产生缝隙;周边密封选用的是梯形囊式密封(填充式囊式密封的一种),密封性能远优于普通的填充式囊式密封,加设了防翻转板,这样浮盘无论是上升还是下降过程中都能保证周边密封都能紧贴管壁,周边密封材质选用三元乙丙橡胶(与甲醇相容性为A级)。
内浮盘周圈边缘板(外沿距罐壁190mm),浸入液面以下100mm。
内浮盘上所有的开孔位置(包括量油取样装置、防旋转装置、液位计通过装置、人孔等)加设下围板,下围板浸入液面以下100mm,以保证浮盘开孔位置与浮盘主体隔开,已起到密封效果。
在制作及安装过程中严格按照设计要求执行,基本上保证了浮盘的整体密封性能。
此外,易燃液体输送过程中泵、压缩机、管道若发生泄漏现象,不能及时发现或处理不当,易发生火灾爆炸事故。
易燃、可燃液体输送管道未设置静电接地装置或静电接地装置失效,管道内液体、气体流速过大,积聚的静电荷无法导除,极易引发火灾、爆炸。
易燃液体、液化气体等贮罐罐顶配有呼吸阀,与外界相通,贮罐充系数一般不超过0.9,因此,贮罐内液面上方为易燃液体蒸气和空气混合气体。
若呼吸阀上的阻火器失效,外部火种经呼吸阀进入罐体内部,极易引发贮罐发生爆炸。
易燃液体、液化气体等贮罐涉及的安全阀等防空系统没有采取安全排放措施,就地排放,或未安装防雷、防静电(装置)设施或防雷、防静电(装置)设施失灵,由于内部物料冲击,在罐壁上聚集的静电荷在一定条件下放电打火,极易引燃易燃液体蒸气;罐区内的避雷设施失效或接地电阻超过规定标准,易发生雷击,产生火灾爆炸事故。
槽车卸车时未将软管插入贮罐底部或软管无导除静电装置,卸料过程中造成物料喷溅,积聚的静电荷无法导除,易发生火灾爆炸。
装卸鹤管若不是有色金属制作,在灌装过程中,由于操作不慎,与槽车碰撞产生火花,加之装卸站内通风不畅,造成易燃液体蒸气积聚,达到爆炸极限,易引发火灾爆炸。
⑤蒸汽锅炉危险有害因素
该锅炉燃料是煤及企业自产干气,下列原因可能导致锅炉爆炸、火灾爆炸事故:
a 启动前,包括突然熄火后的重新点火,未进行吹扫,锅炉内积存可燃气体,冒然点火,可能因存在可燃气体与空气形成的爆炸性混合物而发生爆炸;
b 停炉后,不进行吹扫,锅炉内积存可燃气体,与空气形成的爆炸性混合物,遇火源容易发生爆炸;
c 点火过程中熄火或燃烧器未点燃,点火枪火苗未熄灭;违反操作规程,未吹扫,先开气,后点火;
d 另外也有可能发生熄火爆炸事故,主要原因有供气压力波动大;低负荷运
行时给风量太大。
燃烧器因燃气有杂质造成堵塞,气量不足,使锅炉熄火;运行中鼓风机故障,风量不足,燃烧不完全。
不选用经国家有关部门许可的单位的锅炉,其设计、制造、安装质量达不
到要求,使用中不定期检验,致使承压部件出现裂纹、严重变形、腐蚀等情况
而发生大面积破裂爆炸;
安全附件(压力表、安全阀等)不齐全或没有定期进行校验,不能明确显示和自动泄压;
燃煤锅炉缺乏可靠的点火装置、熄火保护装置或控制系统故障后,盲目点火,可能发生炉膛爆炸事故。
燃气管线设计安装不合理,燃气阀门质量差易泄漏或杂物卡住阀门关闭不严,导致燃气发生泄漏,遇点火源也有可能引发火灾爆炸事故。
炉膛及刚性梁结构抗爆能力差,易发生炉膛爆炸。
锅炉未设高、低水位报警及低水位联锁保护装置,水位过低时,引起水循
环破坏,出现停滞,汽水分层,下降管抽空,使水冷壁管安全受到威胁;严重
缺水会造成烧干锅,引发锅炉爆炸。
严重缺水时,严禁向锅炉进水,处理不当,会造成受热面超温爆管,大面积损坏。
锅炉水位高于最高安全水位,其危害:
水位过高时,汽包内蒸汽空间减少,汽水分离效果差,蒸汽携带水分增加,使
蒸汽品质恶化,过热器结垢增加,易造成过热器传热效果不好,引起爆管;严
重满水时会造成蒸汽大量带水,过热蒸汽温度急剧下降,引起主蒸汽管道和汽
轮机严重水冲击,损坏汽轮机叶片和推力瓦。
锅炉未设蒸汽超压报警和联锁保护装置,超压引发爆炸。
未设紧急停炉等保护,危害锅炉运行安全,可能引发火灾、爆炸等事故。
输煤皮带在输送过程中抖动、破碎机粉碎及煤料落差、过筛过程中会
有煤粉飞扬,如果现场通风不良、缺乏抑制煤粉的手段,当空间煤粉尘达到一定浓度(35—40g/m³),遇明火、摩擦或静电火花,可能发生空间粉尘爆炸。
生产现场的地面、设备上如果煤粉积聚严重,不仅磨损输煤机的转动轴承、导向筒,而且很容易使这些部件发热,成为引发煤粉尘火灾事故的火源,还可能烧坏皮带。
输煤机的皮辊、轴承、导向筒等转动部件如果维护不良,出现破裂、运转不良导致发热现象,或因现场的电气设施、电气线路出现短路、发热、打火等,可能导致积聚的煤粉发生火灾事故。
输煤系统在检修过程中,若防护措施不到位或违章动火,产生的明火、电焊的焊渣、切割下来的高温铁件以及油棉纱等处理不当,可能引发火灾。
如果煤挥发份较高,堆放时间过长,监管不力或通风散热措施失效,会导致煤堆热量积聚,引发自燃、火灾的危险性。
所以煤堆控制储存量,先进先用,长期堆放加装通风筒。
煤中可能夹杂有金属杂物容易损坏输煤设备及粉碎设备,甚至影响流化床锅炉,采用磁吸装置去除金属杂质。
如果煤中混有开采时遗留的雷管、导火线,进入设备也会发生火灾、爆炸。
锅炉爆管的原因有:水质不合格,锅炉受热管等部位结垢导热不良;水循环故障;严重缺水;烟气磨损导致管壁减薄;管子膨胀受阻碍,由于热应力造成裂纹等。
4)雷电:在雷雨季节,如装置的防雷设施未设置或设置不当,不能有效发挥作用,有可能导致设备设施发生雷击事故,进而可能引起火灾爆炸。
5)主要设施、设备
本项目在工艺过程中涉及酸性水、碱性水等腐蚀性物质对设备及管道具有。