不可忽視!近日連發(fā)兩起閃爆事故,竟來自同一物質(zhì)!來看企業(yè)如何應(yīng)對?
爆 炸
在化工企業(yè)中易發(fā)多發(fā),
是危及設(shè)備和人員安全的大敵!
進入7月份
新疆兩家企業(yè)因同一物質(zhì)
先后發(fā)生爆炸事故
值得我們警惕!
那么
這兩起事故是怎么發(fā)生的呢?
小安來帶大家了解一下
新疆大全能源股份有限公司“7·2”爆炸事故
2020年7月2日2時28分許,新疆大全能源股份有限公司發(fā)生爆炸事故,爆炸解體的容器碎片砸壞相鄰精餾裝置的進料閥門及附屬工藝管道,致使化學(xué)物料(三氯硅烷)大量泄漏(10-12噸),事故未造成人員傷亡,泄漏的三氯硅烷產(chǎn)生的氯化氫擴散造成145團19戶21人疏散撤離,開發(fā)區(qū)北工業(yè)園區(qū)警戒。爆炸事故的直接經(jīng)濟損失為209.1174萬元。
事故調(diào)查認(rèn)定事故發(fā)生前R10421B反應(yīng)柱處于氮氣置換環(huán)節(jié),置換用變徑短節(jié)焊縫未按規(guī)范焊接,存在縫隙,在文丘里效應(yīng)下,氮氣帶空氣進入反應(yīng)柱,逐漸形成內(nèi)部燃爆環(huán)境;焊接結(jié)構(gòu)缺陷最終導(dǎo)致焊縫撕裂,大量氯硅烷泄漏,泄漏的氯硅烷與空氣形成爆炸性混合氣體,接觸到自制加熱套管(蒸汽溫度146℃),發(fā)生燃燒,燃燒引入反應(yīng)柱,發(fā)生爆炸。
新疆協(xié)鑫精餾裝置“7·19”閃爆事故
2020年7月19日20時,新疆協(xié)鑫精餾裝置發(fā)生閃爆,根據(jù)初步了解信息判斷是精餾除硼過濾器管路憋壓導(dǎo)致泄漏,泄漏物料是三氯硅烷,造成閃爆,共閃爆5次;現(xiàn)場精餾界區(qū)管廊全部炸斷,整個精餾儀表、電器工藝管路全部中斷,大量氯硅烷外泄,吸附區(qū)吸附柱爆炸,具體爆炸幾臺還未核實清楚。具體事故原因還在組織分析中,后續(xù)跟蹤事故進展。
復(fù)盤這兩起事故
就會發(fā)現(xiàn)
引起這2家企業(yè)爆炸的都是同一種物質(zhì)
三氯硅烷
三氯硅烷是什么?
為什么會造成爆炸呢?
三氯硅烷在常溫常壓下為具有刺激性惡臭、易流動、易揮發(fā)、易潮解的無色透明液體,易溶于醚、苯、氯仿和二硫化碳等有機溶劑,遇水易發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫氣體,與氧化劑可以發(fā)生強烈反應(yīng),遇明火、高熱時發(fā)生燃燒或爆炸。
從歷史數(shù)據(jù)來看,
三氯硅烷事故也較為頻發(fā)。
圖2 事故發(fā)生環(huán)節(jié)分布
(1)生產(chǎn)環(huán)節(jié)事故最多,共7起,占41%,其次是檢維修和運輸環(huán)節(jié),各4起,各占23%,儲存環(huán)節(jié)事故最少,2起,占12%。
圖3 事故位置分布
(2)換熱器事故最多,5起,占32%,其次是槽罐車,3起,占19%,第三是儲罐和管線,各2起,各占13%,桶、泵、過濾器等較少,1起,各占6%。
圖4 事故類型分布
(3)事故主要是泄漏事故,10起,占59%,其次是泄漏后導(dǎo)致的火災(zāi)事故,4起,占23%,第三是泄漏后導(dǎo)致的爆炸事故,3起,占18%。
(4)事故原因主要是設(shè)備缺陷(管線破裂、墊片失效、安全閥失效等)、檢維修作業(yè)安全措施不落實。
(5)火災(zāi)爆炸事故模式主要分為兩類:
三氯硅烷泄漏后與空氣中的水分反應(yīng),生成氫氣及氯化氫,導(dǎo)致著火爆炸; 檢維護作業(yè)過程中,動火作業(yè)引起三氯硅烷火災(zāi)爆炸。
一 氯硅烷類物質(zhì)本質(zhì)危險性大
氯硅烷泄漏后與空氣中的水分迅速反應(yīng),生產(chǎn)氫氣和氯化氫,有著火爆炸的風(fēng)險,大量泄漏后迅速氣化,到達爆炸范圍內(nèi),有氣相燃爆的風(fēng)險。二氫二氯硅烷危險性極高,易燃易爆,且爆炸性極強,空氣中爆炸極限(20℃,101.325kPa)為4.1%~98.8%(體積),加熱至100℃以上時會自行分解而生成氯化氫、氯、氫和不定性硅,施以強烈撞擊時也會自行分解。在正常生產(chǎn)過程中,四氯硅烷過量,通過反歧化反應(yīng)控制二氫二氯硅的濃度維持在較低的水平,但是在停車或者異常工況下,四氯化硅烷較少時,二氯二氫硅可能發(fā)生爆炸。
二 企業(yè)對工藝危險性認(rèn)識不清
國內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)是從國外打包購買,雖然經(jīng)過消化吸收,大部分技術(shù)已基本掌握,但對工藝過程的反應(yīng)機理及反應(yīng)危險性了解程度較低,無法完全認(rèn)識到工藝過程的危險性。如在新疆大全事故中,企業(yè)對反歧化反應(yīng)中樹脂催化劑與氯硅烷的作用機理不明確,四氯化硅與二氫二氯硅反歧化反應(yīng)生成三氯硅烷,正常生產(chǎn)期間,由于四氯化硅過量,保證二氯二氫硅處于低濃度狀態(tài),但是在設(shè)備檢修和停工期間,樹脂與吸附的少量氯硅烷會發(fā)生反應(yīng),不穩(wěn)定的二氯二氫硅也會發(fā)生其他反應(yīng),導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生,具體反應(yīng)機理尚不明確。
三 監(jiān)控、報警、聯(lián)鎖等自動安全控制措施不完善
部分公司的工藝安全控制水平較低,未建立合理的保護層措施,尤其是缺少對關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測、自動調(diào)節(jié)控制、自動報警和合理的安全聯(lián)鎖系統(tǒng),裝置運行過于依賴現(xiàn)場人員的操作,一旦發(fā)生異常,既不能及時發(fā)現(xiàn),也做不到迅速響應(yīng),最終演變?yōu)槭鹿省?/span>
四 變更風(fēng)險管控不到位
氯硅烷行業(yè)是高耗能行業(yè),企業(yè)在技術(shù)引進后大多進行了節(jié)能改造,但是未進行變更危害分析,無法識別并消除改造后帶來的安全風(fēng)險。以新疆大全公司事故為例,其反歧化工藝實際是由企業(yè)自主設(shè)計的全新流程,但未進行充分的工藝安全可靠性論證,盲目上馬,野蠻操作,最終導(dǎo)致事故。
五 檢維修風(fēng)險管控不力
氯硅烷行業(yè)中檢維修事故多發(fā),尤其是動火作業(yè)事故多發(fā),主要體現(xiàn)在作業(yè)前安全措施不落實,未對設(shè)備進行徹底吹掃置換、未加設(shè)盲板即進行動火作業(yè),最終導(dǎo)致氯硅烷發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
六 應(yīng)急救援預(yù)案準(zhǔn)備不足
部分公司消防設(shè)備不完善,自防自救能力差,沒有制訂全面、系統(tǒng)的應(yīng)急救援預(yù)案,平時演練不夠,致使突發(fā)事故時無法采取有效的措施并及時加以控制。
七 人員培訓(xùn)存在不足
氯硅烷從業(yè)人員安全和技能培訓(xùn)不足,部分企業(yè)管理層和技術(shù)人員對所負(fù)責(zé)的工藝缺乏深入了解,基層操作人員缺乏基本的化工操作知識,致使對所負(fù)責(zé)工藝的危險性缺乏認(rèn)知,違章現(xiàn)象嚴(yán)重。
針對我國氯硅烷生產(chǎn)中存在的問題,結(jié)合事故案例,從技術(shù)和管理兩個方面提出以下對策措施:
一 安全技術(shù)提升 加強對氯硅烷生產(chǎn)過程中的工藝安全、反應(yīng)安全有關(guān)基礎(chǔ)理論研究,加強對氯硅烷生產(chǎn)過程中的有關(guān)中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品危險特性的認(rèn)識,深入研究反應(yīng)致災(zāi)機理,構(gòu)建反應(yīng)失控模型,為工藝控制技術(shù)手段的研發(fā)夯實基礎(chǔ)。 提升氯硅烷工藝工程設(shè)計的本質(zhì)安全化水平,減少或避免臨時搭接的管線設(shè)計,保證涉氯化硅物料體系與含水或空氣體系完全隔離;裝置設(shè)計中應(yīng)統(tǒng)籌考慮裝置運行的各階段,尤其在開停車、檢維修時應(yīng)避免造成二氯二氫硅滯留。 選擇符合物料及工藝特征的設(shè)備材質(zhì),避免工藝中可能產(chǎn)生的氯化氫腐蝕,加強設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測與診斷預(yù)警相關(guān)技術(shù)的開發(fā),針對關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料,開發(fā)適用的監(jiān)測、診斷與失效控制技術(shù),提高監(jiān)測和診斷技術(shù)的有效性。 全面提高氯硅烷工藝裝置的安全自動化水平,基于保護層理念,確保實現(xiàn)對關(guān)鍵安全參數(shù)的實時監(jiān)控、實時調(diào)節(jié)、實時報警,并在風(fēng)險評估的基礎(chǔ)上設(shè)置合理的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。 二 安全管理提升 落實對新工藝的安全風(fēng)險評估工作,強化風(fēng)險排查,嚴(yán)格按照變更管理程序,開展規(guī)范的變更管理,對變更過程產(chǎn)生的風(fēng)險進行分析和控制。 嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行涉及氯硅烷物料的容器和管道等重點設(shè)備設(shè)施的日常維護及定期檢測,完善防泄漏、防靜電措施;確??扇己陀卸居泻怏w泄漏報警系統(tǒng)的投用運行。 制定安全的停車方案和檢維修方案;制定安全有效的氯硅烷泄漏應(yīng)急處理方案,并定期開展應(yīng)急演練,提升應(yīng)急處理能力。