三乙基铝的火灾危险性及消防对策

第 45 卷 第 7 期

2016 年 7 月

Vol.45 No.7Jul.2016

化工技术与开发

Technology & Development of Chemical Industry

三乙基铝的火灾危险性及消防对策

张东成，唐　伟

（中国石油广西石化公司，广西 钦州 535008）

摘 要：综合三乙基铝的化学特性、存储要求，泄漏时发生燃烧、爆炸、中毒等化学危险性的特点，提出在运输、存储、工艺和消防等方面的对策和控制措施。

关键词：三乙基铝；火灾危险性；消防对策

中图分类号：TQ 086.3 文献标识码： B 文章编号：1671-9905(2016)07-0068-03

收稿日期：2016-05-20

安全生产

三乙基铝的化学性质活泼，易燃、易爆。三乙基铝火灾的发生主要是设备或管道发生泄漏而形成的。在生产过程中，因为三乙基铝储罐及管道内加有一定的压力，一旦出现泄漏，三乙基铝与空气接触就会发生燃烧，如不及时扑灭，就会酿成大火。消防灭火禁用水，接触水会发生爆炸，因而要灭火和避免发生复燃，应选用专用的D 类干粉灭火剂。

1　三乙基铝的化学危险性

三乙基铝（Triethylaluminium，Aluminium triethyl TEAL）用于外延成长、聚合反应催化剂、有机合成、火箭发射燃料、镀铝原料、化学气相淀积等。三乙基铝在常温常压下为无色液体，能与饱和的碳氢化合物相混合，与卤代烃、醇类、含氧化合物发生强烈反应。在空气中自燃，有时还发生爆炸，遇水发生爆炸性分解并燃烧。《GB 13690-1992 常用危险化学品的分类及标志》将该物质划为第4.2类自燃物品。三甲基铝接触皮肤会引起组织破坏和烧伤，在空气中自燃时发出对人体有害的一氧化碳、二氧化碳、氧化铝烟雾。这种烟雾能刺激和腐蚀眼、皮肤和呼吸道黏膜，人吸入后气管和肺受损伤，严重时能引起肺水肿。急性中毒时出现对眼和上呼吸道的刺激作用，抑制神经系统(无麻醉作用)，降低耗氧量，大脑和内脏充血，肺气肿，严重染毒能引起死亡，死亡病例发生在中毒后36~72h。

2　消防对策

2.1　三乙基铝的运输、存储对策

运输时运输车辆应配备专用的消防器材及泄

漏应急处理设备，车辆排气管须有阻火装置。运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、酸类、醇类、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源。运输用车、船必须干燥，并有良好的防雨设施。车辆运输完毕应进行彻底清扫。铁路运输时要禁止溜放。

储存时必须用充有惰性气体或特定的容器包装，用N 2、Ar 等惰性气体保护。保护气中的含水量及含氧量均应小于20×10-6。应储存于阴凉、通风的库房，远离火种、热源。库温不超过25℃，相对湿度不超过75％。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、醇类等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。2.2　现场应急救援对策

吸入：建议在医护人员指导下给输氧。就医。皮肤接触：立即用大量流动清水彻底冲洗至少15min，脱去污染的衣着。不要用化学溶液中和。马上就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用流动清水冲洗至少15 min。不要用化学溶液中和。马上就医。不要将药油或药膏点入眼内。

食入：饮足量水，不要催吐。就医。

发生泄漏时，迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。小量泄漏时，

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用干砂土或其它不燃材料吸附或吸收。大量泄漏时，构筑围堤或挖坑收容。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。

2.3 工艺防护对策

由于三乙基铝(TEAL)在空气里有易自燃的危险性，TEAL设置为密闭系统。TEAL系统里所有的放空气都送至TEAL密封罐中，进行油洗处理。当TEAL与矿物油（异戊烷、己烷、庚烷等）按一定比例要求混合时，可形成不自燃的、相对安全的混合物，故在装置里设置有矿物油系统，用于TEAL系统维修前的冲洗。设置TEAL密封油回收泵，将含烷基铝的冲洗油以极低的流量送入反应系统，以逐渐消耗这些含烷基铝的冲洗油，避免直接向界区外排放。

由于三乙基铝的高危险性，在三乙基铝助催化剂配置系统里设置了一套停车系统，以便在事故状态下将三乙基铝储罐与反应系统进行隔离、泄压。在设备和管路周围缠绕仪表空气熔融探测管，当发生火灾时，熔融管受热破裂，由此产生仪表空气压力低探测信号，该信号通过SIS系统使泄压阀处于故障-安全状态，关闭三乙基铝出口阀门，将管路里的三乙基铝泄到密封罐，从而实现三乙基铝罐的泄压保护。

2.4　灭火剂选择对策

应采用干粉、干砂灭火，禁止用水和泡沫灭火。D类干粉灭火剂主要成分是NaCl和纯碱（Na2CO3），主要用于扑灭金属类火灾，包括钠、钾、铝、镁等金属（不能用于锂火灾）。之所以能有效扑灭金属火灾，是因为NaCl在火中能产生NaOH，和金属在表面反应产生致密的保护层，隔绝空气与金属的接触，从而达到灭火的效果。采用的灭火药剂为MET-L-KYL 干粉，是专门用于扑灭烷基铝火灾的灭火剂，其灭火原理为：打断燃烧的化学反应链，吸附流散燃料，以阻止再次点燃剩余的燃料。

三乙基铝火灾的突出问题是复燃。对于烷基类物质的火灾，普通的干粉也能扑灭可燃液体的燃烧火焰。但由于普通干粉对可燃液体并没有吸附功能，当火焰扑灭后，残余的可燃液体遇空气后会再次燃烧。而MET-L-KYL干粉可吸附流散的三乙基铝燃料，以阻止剩余物料的复燃。

2.5 灭火系统选择对策

固定干粉灭火系统包括启动装置、驱动氮气瓶组、稳压阀、干粉罐、选择阀组、管路系统及固定干粉喷嘴等。固定干粉系统与火灾自动报警及控制系统通过干粉灭火控制盒实现联动启动。联锁启动该启动装置，开启驱动氮气瓶组，氮气瓶组内的高压氮气经稳压阀减压后，氮气进入干粉罐。随着罐内压力的升高，部分干粉灭火剂随氮气被送到固定干粉的出口阀门处，当压力达到一定值后冲破膜片，通过管道将压力能迅速转化为速度能，这样高速的气粉流便从干粉喷嘴中喷出，射向火源，隔绝空气，破坏燃烧链，起到迅速熄灭火焰并防止二次火灾的目的。2.5.1 干粉量需求计算

为了使META-TROXIN干粉形成有效的保护层，灭火剂的用量可按公式（1）计算：

m= n×k1×ρ×S（1）其中：m为所需的干粉灭火剂的质量，kg；n为设计安全系数，取1.3；k1为干粉灭火剂覆盖厚度，取0.03m；ρ为干粉灭火剂密度，950 kg·m-3；S为保护区面积，m2。

2.5.2　钢瓶量需求计算

驱动瓶用量可按公式(2)计算：

Q= K×V1×m×n2/(P×V0 ) （2）其中：Q为驱动气瓶个数；V1为标准大气压下每kg干粉所需的体积，取V1=20；m为干粉灭火剂的储量，kg；n2为充装系数，取n2=1.2；P为驱动气瓶充装压力，P=15MPa；V0为驱动气瓶容积，V0=70L；K=1.02，查表得出。

2.5.3　固定式干粉灭火系统的启动方式

固定式干粉灭火系统具有自动、手动、机械应急3种启动方式。1)当火灾发生时，通过现场火焰探测器，将2个独立的火灾探测信号送至厂区报警控制盘，报警控制盘将系统火灾信号传送至干粉灭火系统控制盘，延迟30s后自动联锁启动干粉灭火系统。2)当现场人员目测到火情时，可通过就地电气手动按钮启动干粉灭火系统。3)上述方式均失效的情况下，干粉灭火设备上的机械应急启动装置可以进行现场应急启动。手动启动装置应明显地标示出其对应的防护区或保护对象名称。

2.6　火灾报警和灭火控制系统联动对策

棚库、储罐和聚丙烯装置的储罐和管道选点设置针对不同应用场所，分别采用相应的火灾探测方式，主要采用“光波分析”、“烟雾监测”和“人工报警”手段进行监测，及时消灭火灾隐患，防患于未“燃”。

张东成等：三乙基铝的火灾危险性及消防对策