[摘要]本文利用DOW火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法對順丁株膠聚合裝置進(jìn)行評價，得到了生產(chǎn)工藝設(shè)備、過程的危險性和事故造成的實際最大可能財產(chǎn)損失，說明需要采取安全防范措施，降低危險程度。

[關(guān)健詞]DOW；火災(zāi)爆炸指數(shù)；安全評價

1.引言

某橡膠廠順丁橡膠聚合裝置是由丁二烯聚合裝里和溶劑及丁二烯回收裝里構(gòu)成。在整個工藝過程中裝里內(nèi)的介質(zhì)從原料到產(chǎn)品大部分為有機(jī)物，都具有易燃易爆性，特別是主要介質(zhì)丁二烯易自聚，自聚物易引起爆炸和設(shè)備、管道堵塞。設(shè)備及管道內(nèi)的溫度都高于主要物料的閃點，大部分設(shè)備及管道的壓力都高于大氣壓，而且這些設(shè)備普遍大型化，具有較大的危險性。本文用DOW評價法對其安全性進(jìn)行評價，目的在于量化其危險因親，揭示生產(chǎn)設(shè)備工藝存在的危險性，評價發(fā)生亨故的嚴(yán)重程度，力求從技術(shù)工藝、設(shè)備、原材料等方面采取措施，使事故的嚴(yán)重程度降低到允許范圍內(nèi)。

2.DOW火災(zāi)娜炸危險指數(shù)評價法

DOW評價法是美國道化學(xué)公司于1946年首先提出的一種安全評價法，至今已修訂了數(shù)次，使評價效果大為提高，評價結(jié)果可接近實際?；馂?zāi)爆炸危險評價法是對工藝裝里及所含物料的潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)性危險按逐步推算的方法進(jìn)行客觀評價。評價過程中定量的依據(jù)是事故的統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全防災(zāi)措施的狀況(見圖1和表1)。

3.生產(chǎn)工藝過程簡介

順丁橡膠聚合裝置中丁二烯聚合裝里是以環(huán)烷酸鑲，三異丁基鋁和三氟化硼乙醚絡(luò)合物為催化劑，以65-90℃抽余油為溶劑，采用稀硼單加或三元陳化方式的催化劑加料方式，丁二烯在聚合釜中經(jīng)鏈的引發(fā)、鏈的增長和鏈的終止三個歷程連續(xù)聚合為順式1,4聚丁二烯。該裝里還包括溶劑及丁二烯回收裝置處理凝聚回收油，為聚合裝里提供合格的溶劑油和回收丁二烯。工藝流程如圖2所示。

4DOW評價法在裝置安全評價中的應(yīng)用

4.1工藝單元劃分

多數(shù)工廠由多個單元組成的。但在計算工廠的火災(zāi)、爆炸指數(shù)時，只選擇那些對工藝影響的單元進(jìn)行評價。選擇工藝單元的重要參數(shù)包括物質(zhì)的潛在化學(xué)能、危險物質(zhì)的數(shù)量、資金密度、操作壓力與操作溫度導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的歷史資料、對裝置操作起關(guān)鍵作用的設(shè)備。一般情況下這些參數(shù)的數(shù)值越大，則該單元就越孺要評價。順丁橡膠的生產(chǎn)裝里的工藝流程可分為配制、洛劑分餾、溶劑回收、丁二烯回收、聚合、干燥六個部分，根據(jù)設(shè)備內(nèi)主要物質(zhì)的危險性和操作危險性，對其中11個工藝單元進(jìn)行評價。包括:(1)丁二烯儲罐(2)三異丁基鋁配制罐，(3)三氟化硼一乙醚配制罐，(4)抽余油儲罐，(5)溶劑分餾塔(泵、進(jìn)出料換熱器)。(6)凝聚回收油儲雄，(7)溶劑脫水塔(泵、預(yù)熱器),(8)溶劑脫重組分塔，(9)丁二烯回收塔(丁二烯脫水塔、丁二烯精餾塔)，(10)聚合釜，(11)膨脹干燥機(jī)。

4.2單元火災(zāi)爆炸指數(shù)計算

按表2的格式和項目進(jìn)行選取和計算各項系數(shù)，將各單元結(jié)果匯總于表2。由表1、表2得裝置中三異丁基鋁配制罐、三氟化硼一乙醚配制罐、聚合釜、丁二烯回收塔(丁二烯脫水塔、丁二烯精餾塔)的工藝危險性和火災(zāi)爆炸危險性非常大；丁二烯儲罐、溶劑油脫水塔、溶劑脫重組分塔的危險性很大；抽余油儲罐、千燥機(jī)的危險性中等；凝聚油儲罐、溶劑分餾塔的危險性較輕。

4.3單元安全補(bǔ)償措施系數(shù)計算評價各單元安全設(shè)施所具有的防護(hù)水平，由工藝控制系數(shù)Cl、物質(zhì)隔離系數(shù)C2、防火安全系數(shù)C3的乘積得到單元的安全修正系數(shù)。按表3的格式和項目進(jìn)行選取和計算各項系數(shù)得干燥機(jī)、聚合釜的安全措施補(bǔ)償系數(shù)為0.53；凝聚回收油儲罐和抽余油儲罐、丁二烯儲罐、三異丁基鋁配制罐，三氟化硼一乙醚配制堆的安全措施補(bǔ)償系數(shù)為0.56；溶劑油脫水塔、溶劑脫重組分塔、溶劑分餾塔和丁二烯回收塔、丁二烯脫水塔、丁二烯精餾塔的安全措施補(bǔ)償系數(shù)為0.55。

4.4工藝單元危險分析匯總

工藝單元危險分析匯總表(表4)匯集了所有的重要的單元危險分析的資料。根據(jù)火災(zāi)爆炸指數(shù)可以求出幕露半徑，進(jìn)而求出幕落面積。確定了攀露區(qū)域內(nèi)財產(chǎn)價值和危害系數(shù)后，可以求出基本最大可能財產(chǎn)損失，再乘以安全措施補(bǔ)償系數(shù)得到實際最大可能財產(chǎn)損失，最后得到最大可能停工天數(shù)計算出停產(chǎn)損失。通過對比可知實際最大財產(chǎn)損失由大到小的順序為三氟化硼一乙醚配制堆、聚合釜、丁二烯回收塔(丁二烯脫水塔、丁二烯精館塔)、溶劑脫重組分塔、溶劑油脫水塔(泵、預(yù)熱器)、抽余油儲雄、溶劑分餾塔(泵、進(jìn)出料換熱器)、凝聚回收油儲罐、聚合釜、干操機(jī)。

4.5生產(chǎn)裝置危險分析匯總

生產(chǎn)裝置危險分析匯總記錄了評價單元的基本的和實際的最大可能財產(chǎn)損失以及停產(chǎn)損失。見表5。對于這些已運(yùn)行多年的設(shè)備裝置應(yīng)從加強(qiáng)安全維護(hù)、增加安全設(shè)施著手。生產(chǎn)區(qū)要有足夠的消防給水設(shè)施，特別是在成品庫和易燃液體儲罐等附近設(shè)備應(yīng)布置有足夠數(shù)量的消火桂，并保證有充足的給水量。根據(jù)單體、溶劑及其它可燃?xì)怏w、易燃液體的自燃點和傳爆間隙的等級，選用防爆電氣設(shè)備，對其他的電氣設(shè)備采取防爆措施。加強(qiáng)廠房、車間內(nèi)的通風(fēng)，以防止可燃?xì)怏w、易燃液體蒸汽積聚。聚合反應(yīng)釜應(yīng)有可靠的冷卻系統(tǒng)，一般有夾套冷卻、盤管冷卻和攪拌冷卻等組成，最好采用兩個水源兩路電源，這樣可以防止由于冷卻不良引起事故。

反應(yīng)釜上應(yīng)安裝溫度計以便及時掌握和控制溫度，防止超溫。聚合反應(yīng)時，應(yīng)按投料順序和投料配比，準(zhǔn)確投料，整個物料不應(yīng)超過限t，反應(yīng)前期需升溫的，要防止升溫過快，當(dāng)聚合反應(yīng)及放熱f逐漸增加，要及時冷卻降溫，在反應(yīng)過程中，要十分注意溫度和壓力的變化。出料要緩慢，處于高壓的物料還應(yīng)將壓力適當(dāng)降低后再出料，并要防止未反應(yīng)的單體流散造成危害。在生產(chǎn)過程中，由于單體均為不飽和烴，極易發(fā)生自聚反應(yīng)，出現(xiàn)掛膠、堵管、堵塔等現(xiàn)象，因此，應(yīng)及時清理自聚物。清理時，可用氮氣或水蒸氣吹掃，不要用金屬條疏通。清理出來的自聚物必須送至安全地點處理，防止自燃。從表3可見為了增加裝里的安全性，應(yīng)安裝抑爆裝里、增加惰性氣體保護(hù)，對于設(shè)備體積大、危險性大的應(yīng)增加一套泡沫滅火裝里，以降低火災(zāi)帶來的損失。合成橡膠洗膠后的膠料采用高溫擠壓、干燥時，如溫度過高、膠料在擠壓、干燥機(jī)內(nèi)的停留時間過長，高溫的膠料在膨脹干燥機(jī)擠出時，遇空氣易發(fā)生冒煙著火現(xiàn)象。因此，溫度一般應(yīng)控制在270℃以下，在生產(chǎn)過程中如果發(fā)現(xiàn)擠壓、干燥機(jī)溫度過高或膠料過少或停水停電時，更要注意防止熱膠由于溫度過高或在機(jī)內(nèi)停留時間過長而著火。在干操機(jī)應(yīng)安設(shè)固定蒸汽滅火裝里，并在附近設(shè)里干粉、以備滅火之需。對引發(fā)劑、催化劑及其它助劑的保管和使用，要根據(jù)它們的特性采取防火防爆措施。烷基鋁等要防止與空氣接觸發(fā)生自燃和遇水受潮發(fā)生爆炸。過氧化物要防止遇高溫分解發(fā)生爆炸燃燒，有的在夏季炎熱時還要采取降溫措施。搬運(yùn)這種過氧化物時要輕幸輕放，防止撞擊發(fā)生危險。性質(zhì)上互相有抵觸的化學(xué)藥品要分別存放，配料時要防止發(fā)生差錯。

5.結(jié)論

(1)通過運(yùn)用DOW火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價法，對順丁橡膠聚合裝置進(jìn)行評價，計算出了火災(zāi)爆炸指數(shù)的大小，量化了其危險因素，并求出了發(fā)生本故的實際最大可能財產(chǎn)損失和停產(chǎn)損失。揭示了生產(chǎn)工藝設(shè)備及過程的危險性。

(2)根據(jù)火災(zāi)爆炸指數(shù)計算表及安全措施補(bǔ)償系數(shù)表找出順丁橡膠聚合裝里較大的危險因素，從技術(shù)工藝、設(shè)備、原材料、安全管理等方面采取措施，使享故的危害程度降低到允許范圍內(nèi)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]中國化工安全衛(wèi)生技術(shù)協(xié)會防火防爆專業(yè)委員會編譯，道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價方法[Z].（第七版)，1997.

[2]宋光積.生產(chǎn)工藝防火[M].北京:譽(yù)官教育出版社.1998.