液氯鋼瓶為什麼會爆炸

   時間:2014-03-11 13:00:47
液氯鋼瓶為什麼會爆炸簡介
    位於蚌埠市人口密集的西市區內一家有職工194人(含76名退休工人)區辦大集體企業——蚌埠市前進化工廠。該廠從1978年開始以生產氯化石臘產品為主。由於該……
液氯鋼瓶為什麼會爆炸正文
  位於蚌埠市人口密集的西市區內一家有職工194人(含76名退休工人)區辦大集體企業——蚌埠市前進化工廠。該廠從1978年開始以生產氯化石臘產品為主。由於該產品具有不燃性、抗水性、介電性好等特點,因此廣泛應用於PVC樹脂和橡膠的阻燃增塑劑,纖維防水浸漬劑,潤滑油類的抗凝劑的抗凝添加劑。因用途廣泛,所以產品銷路尚好,廠里經濟效益不錯,工人工資照發,76名退休工人的養老保險金如數上繳,從不拖欠。在當今許多大中型企業經濟效益不好,下崗工人增多的現實情況下,作為一個區辦大集體企業已是難能可貴了。但是天有不測風雲,一起重大爆炸事故使該廠陷入困境。
1998年7月22日晚上9點多鐘,該廠生產氯化石臘的車間內像蒸氣房一樣,煙霧迷漫,隨後一聲響,80134號液氯鋼瓶發生爆炸,容積為1噸、壁厚為8mm的鋼瓶炸成三大塊數小塊,臨近的反應釜和輔助設備及簡易廠房嚴重損壞。值得慶幸的是,當時爆炸點附近沒有操作人員,因而沒有直接造成人員傷亡,但大量氯氣散發,造成廠內部分工人和附近居民66人中毒,又因該廠位居市區,圍觀和到廠里要求醫治者很多,造成不良的社會影響。爆炸事故使該廠被迫停產一周,直接經濟損失3.5萬餘元,間接經濟損失更大。對於剛進入市場經濟大潮中步履艱難的百人小廠,好似雪上加霜,職工茫然。
事故分析
氯化石臘的生產原料是液氯(CL2)和石臘。氯化石臘的學名叫氯化烷烴,簡稱氯烴。其分子通式是:C(sub(nH(2n+2-m)CLmo
其化學反應方程式是(重臘):
C(sub>15H32+6CL6→C15H26CL6+6HCL↑+Q
這是一种放熱反應。
從氯化石臘的生產原理可見,氯氣是其生產中的主要原料。單質氯在常溫下為氣體,在冷凍或加熱條件下,可轉變成液態氯。因產品質量的需要,該廠生產氯化石臘所用的氯是用液氯鋼瓶罐裝的液態氯。液態氯是黃綠色液體。
通常狀態下,氯氣的物理化學性質極其活潑。
其一,氯氣有毒,有刺激性氣味,進入人的呼吸道會引起急性中毒,引起肺水腫,操作場所空氣中含量不得超過1mg/m3;
其二,氯氣又是強氯化劑,腐蝕性大;
其三,乾燥氯在低溫下不甚活潑,但有痕迹量水分存在時反應活性急劇增加。從氯氣和石臘烷烴的化學反應方程式可見,是放熱反應,反應過程極其劇烈,產生大量的熱,反應釜內壓力升高。該廠氯烴生產工藝規定:反應釜內壓力必須在0.1MPa~0.2MPa,不得超過0.2MPa,嚴重時反應釜要發生爆炸。液氯緩衝罐操作壓力不得大於0.3MPa。
根據氯氣的物理化學性質,在通氯氣生產過程中,能否防止氯氣的泄漏和液氯鋼瓶、氯氣緩衝罐及反應釜的爆炸是實現安全生產的關係。
從氯烴生產工藝及設備簡圖上可以看出,液氯鋼瓶、氯氣緩衝罐、轉子流量計和反應釜等生產裝置通過管道連成一個生產系統,形成一個連通器。液氯鋼瓶通氯量過大,可使反應釜內氯化反應加快,溫度和壓力立即升高;反應釜的溫度和壓力,按生產工藝要求,主釜溫度必須控制在105℃±5℃範圍,副釜必須控制在90℃±5℃範圍。溫度過高,一方面要減小通氯量,同時要加大對反應釜冷卻水的流量,將反應釜內過高的熱量迅速帶走,處於相對平衡狀態。否則因反應釜內溫度過高,將會導致整個系統內的壓力升高,嚴重時,會造成物料迴流,反應釜爆炸等事故發生。因此,控制通氯量和反應釜冷卻水排水量的關係,不僅是生產出合格的氯烴產品的要求(溫度過高,產品色澤變黑、碳化),更是實現安全生產的要求。
經調查,操作者正是在這一關鍵技術上沒有把握好,因通氯量過大,使反應釜內溫度急劇升高,壓力增大,操作者沒有及時採取措施迅速減小通氯量,加大冷卻水的流量,使釜內物料因壓力過大而被壓入液氯緩衝罐(事故發生后,發現罐內從釜內流有100多公斤的物料)和液氯鋼瓶內(因此液氯鋼瓶已在第二組生產線上使用了10小時,瓶內的液氯量已不多,壓力不大,小於事故發生前反應釜內的壓力),由於操作者處理不當,不是將液氯鋼瓶下方通往礆水處理池的閥門打開,而是將上方通氯的閥門關閉,造成進入液氯鋼瓶內的大量物料與瓶內的氯氣在鋼瓶內發生劇烈反應,溫度和壓力迅速升高,很快超過了鋼瓶所能承受的極限壓力,致使鋼瓶發生爆炸,物料飛濺,氯氣帶壓而迅速散發,造成多人中毒的重大事故。
教訓與整改措施
小化工生產工藝、設備簡單,成本低,見效快,技術含量不高,更由於有毒有害,污染嚴重,經濟發達國家和國內的大企業一般都不願生產,轉嫁給第三世界國家和鄉鎮企業生產。由於設備陳舊,操作人員素質低,規章制度不健全,管理不嚴,工作不到位,近年來小化工廠事故時有發生。
歸納起來,本起事故有以下幾點教訓:
1.在生產正常的情況下,反應釜內物料不會倒流,完全靠的是人對溫度、壓力和通氯量的觀察與控制。由於工藝路線較長,多人操作,往往首尾不能相顧,配合失調,生產容易出現波動。在技術措施上沒有採取有效的控制物料迴流裝置。
2.操作工人素質低,應變能力差。當班操作工發現情況時,不知所措,立即將通氯閥門關閉,離開現場,去找車間主任。
3.該廠設備鏽蝕嚴重,跑冒滴漏時有發生,嚴重損害和威脅職工的身體健康和生命安全。
4.規章制度不健全,管理不嚴,工作不到位,責任制不落實。
針對存在的問題,該廠在省市有關部門的指導和督促下,採取了以下整改措施:
為了防止反應釜內物料迴流,在轉子流量計和氯緩衝罐之間增添了一銅製1寸升降式止回閥。將轉子流量計下方原不鏽鋼增形閥改成6分的銅截止閥,以便能更有效地控制氯氣的流量。
除因上述原因造成物料迴流之外,HCL尾氣倒流也可能造成物料的迴流。因該廠兩條氯化石臘生產線的尾氣(HCL氣體)排放管是相互聯通的,當甲線停產,乙線生產,甲線的反應釜內存有物料時,如果主通氯閥門停產時未關閉,就可能因倒流的HCL氣體使反映釜內的物料被壓出反應釜,迴流到氯氣緩衝罐,一旦當甲線恢復生產時,忘記先對氯氣緩衝罐進行排污便打開通氯閥門,氯氣就和迴流入緩衝罐內的物料發生劇烈反應,如果流量控制閥被阻塞,液氯鋼瓶內的壓力一旦小於緩衝罐的壓力,物料便倒流入液氯鋼瓶內與鋼瓶內的液氯直接反應,溫度升高,壓力迅速增大,如遇操作不當的工人又將通氯閥門關閉,極易造成迴流而造成液氯鋼瓶的爆炸。為了防止這種情況造成物料迴流而發生事故,該廠在重新修訂的工藝操作規程明確規定,當生產線停產時,必須將主通氯閥關死

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