聚丙烯生产危险因素

聚丙烯生产危险、有害因素分析
2.1 主要危险物质的火灾爆炸危险
聚丙烯生产中的主要危险物质有丙烯、乙烯、氢气、一氧化碳、三乙基铝及聚丙烯粉末等,这些物质的存在使聚丙烯生产具有较大的火灾爆炸危险。

a) 丙烯的体积质量大于空气, 爆炸下限低, 仅为2% ,一旦发生泄漏, 丙烯气体很容易聚集在低洼处, 形成具有爆炸危险的混合物。

b) 三乙基铝是无色透明的液体, 对微量的氧和水分反应极其灵敏, 易引起燃烧爆炸。

与酸、卤素、醇、胺类接触发生剧烈反应。

遇水强烈分解, 放出易燃的烷烃气体, 燃烧产物是一氧化碳、二氧化碳、氧化铝。

c) 氢气是无色无味气体, 具有很宽的燃烧范围和很低的爆炸下限( 4.1%) , 氢气- 空气混合物燃烧只需很小的能量(0.02 mJ), 氢气的使用及存储需要特别注意。

d) 聚丙烯粉末可以燃烧, 而且燃烧发热量大, 不完全燃烧时会产生烟和有毒气体。

聚丙烯包装、运输和储存过程中发生的爆炸, 通常是因为存在高浓度的聚丙烯粉末和挥发性气体, 另外聚丙烯颗粒输送过程中产生的聚合物细粉具有爆炸性。

聚合物细粉(<74 μm)的最小爆炸浓度大约为0.10～0.20 kg/m3。

同时聚丙烯粉末也是作业环境中粉尘的来源。

e) 放射性物质铯137 是装置浆料体积质量和聚合物粉料料位测量计所用到的, 半衰期为33 年, 经常接触放射性物质会对人体组织器官有损伤。

2.2 主要危险物质的毒性分析
a) 丙烯是一种窒息剂和麻醉剂, 具有轻微麻醉作用,人吸入丙烯可引起意识丧失, 高浓度下会对生理造成显著影响。

高浓度的丙烯会稀释空气中的氧气, 而且有致命危险。

长期接触可引起头昏、乏力、全身不适、思维不集中, 个别人胃肠道功能发生紊乱。

压力下液化丙烯如果与皮肤直接接触, 液体丙烯将迅速气化, 产生低温, 导致身体的局部冻伤。

b) 三乙基铝与空气接触即着火, 遇水强烈燃烧, 会生成一种带刺激性气味的氧化物, 此气体对人的气管和肺部均有不良影响, 高浓度吸入可引起肺水肿, 吸入其烟雾可致烟雾热, 皮肤接触可致灼伤, 引起充血、水肿和起水疱。

c) 催化剂是固体粉末, 由TiC14、活性MgC12 载体和内部改性剂组成, 当催化剂暴露于空气当中时, 催化剂会与空气中的水反应而放出氯化氢, 当它们与人体
皮肤接触后, 会造成化学烧伤。

2.3 装置内静电危险分析[1]
2.3.1 流动带电
聚合物颗粒在流动过程中, 颗粒与管壁、颗粒与颗粒之间发生碰撞或摩擦, 使聚合物带上静电。

在置换不合格的聚合物粉末中含有超标的烃类或输送过程中产生的细粉较多时, 这种颗粒静电具有很大的危险性, 往往容易产生火灾或爆炸。

聚合物在反应器内流动或液体丙烯在管线内流动过程中, 易形成液体与固体接触、分离的现象而产生静电, 但是由于正常工况下不存在氧化剂, 所以危险性不大。

2.3.2 喷出带电
粉料、液体和气体从直径很小的开口处喷出时, 流体与喷口剧烈摩擦, 同时流体本身分子之间互相碰撞, 会产生大量静电, 这是聚丙烯装置中最危险的、最容易产生静电的方式。

生产过程中易燃易爆的物料或粉料一旦喷出发生静电放电, 就会引起火灾或者爆炸; 粉料在放料包装时,也有喷出带电的倾向, 有发生事故的危险。

因此静电是导致聚丙烯料仓着火或爆炸最主要的原因。

特别在拆卸丙烯洗涤塔底部出料线时, 应格外注意。

3 安全防范措施
3.1 生产工艺上的预防措施
a) 及时根据生产情况修订操作规程, 定期对操作工进行工艺技术培训、考核。

b) 优化工艺操作, 严格控制工艺参数。

c) 避免在生产区储存大量易燃易爆物品。

3.2 设备设施上的预防措施
a) 特种设备、压力容器及其安全附件等按国家有关规定进行定期校验, 并建立校验台帐。

b) 配备相应的防爆工具, 配备必要的安全预警设施。

c) 防雷、防静电设施及接地应进行定期测试, 确保其完好。

d) 对电气设备和线路, 尤其是防爆电器要进行定期检查和维修, 保持其完好。

e) 设置遥控或自动切断阀。

3.3 安全技术措施
a) 设备及系统引进丙烯、氢气等可燃物料之前, 必须经氮气置换并分析合格方能开始引进物料。

这类设备及系统需引入空气或拆卸检修时, 需排净物料并经氮
气置换使可燃物含量合格, 方能进行。

b) 催化剂区设置氮气密封保护。

聚丙烯粉末不直接与空气接触而用纯氮气进行正压输送。

c) 安装、使用青岛安全工程研究院设计的天津石化聚丙烯料仓DQJ- 1A 离子风粉体静电消除器。

d) 装置的下水道设有水封、隔油、透气管, 防止可燃气体存积和到处散发。

e) 电缆沟内充装沙子, 以防止烃类气体积存于低洼处。

f) 设置火炬、仪表联锁、PLC、UPS。

g) 装置内设有42 个可燃气体报警器, 信号引至控制室, 以便及时发现, 采取有效措施。

3.4 消防措施
a) 防火区与非防火区远离, 以免互相影响。

b) 界区内的消防设施与总厂内的消防站联防, 加强消防器材的检查和维护, 保证其完好备用。

c) 在装置的东、西两侧各设3 门高压消防水炮( 流量120 m3/h, 压力0.75 MPa) 。

d) 设置2 套喷淋水系统( 流量900 m3/h, 压力0.75MPa) ,分别装有63 个探头、
83 个喷头和88 个探头、114 个喷头。

e) 三乙基铝区配置一套干粉系统和火焰探测器。

f) 主控室、配电室、造粒控制室地下电缆铺设区设置烟感控测器和4 套哈隆( Halon) 灭火系统; 主控制室、造粒楼、三乙基铝区设置装置报警喇叭。

g) 设置高压消防栓( 5 个柱式、10 个壁式) 及低压消防栓( 9 个室内壁式) 。

h) 配置4 个消防水带箱, 每个箱中并配有2 条消防水带, 2 个水枪和一副扳手。

i) 配备手推干粉车4 辆、二氧化碳灭火器30 瓶、手提式8 kg 干粉灭火器110 瓶。

3.5 加强安全管理与教育
a) 制定建立完善的事故应急预案, 并定期进行演练。

b) 建立和健全必要的规章制度, 规范和加强巡检工作, 消除泄漏等隐患。

c) 加强动火作业的管理, 凭动火票进行动火作业, 严禁明火及电火花的产生。

d) 规范员工行为, 加强对员工安全意识及安全知识的培训和教育, 杜绝“三违”。

e) 操作人员应取得HSE 上岗资质证书, 加强特殊工种操作人员的取证工作, 并定期复审。

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