不可忽視!近日連發(fā)兩起閃爆事故,竟來(lái)自同一物質(zhì)!來(lái)看企業(yè)如何應對?
爆 炸
在化工企業(yè)中易發(fā)多發(fā),
是危及設備和人員安全的大敵!
進(jìn)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(lái)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(shí)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(jìn)料閥門(mén)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(hù)21人疏散撤離,開(kāi)發(fā)區北工業(yè)園區警戒。爆炸事故的直接經(jīng)濟損失為209.1174萬(wàn)元。
事故調查認定事故發(fā)生前R10421B反應柱處于氮氣置換環(huán)節,置換用變徑短節焊縫未按規范焊接,存在縫隙,在文丘里效應下,氮氣帶空氣進(jìn)入反應柱,逐漸形成內部燃爆環(huán)境;焊接結構缺陷最終導致焊縫撕裂,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(shí),新疆協(xié)鑫精餾裝置發(fā)生閃爆,根據初步了解信息判斷是精餾除硼過(guò)濾器管路憋壓導致泄漏,泄漏物料是三氯硅烷,造成閃爆,共閃爆5次;現場(chǎng)精餾界區管廊全部炸斷,整個(gè)精餾儀表、電器工藝管路全部中斷,大量氯硅烷外泄,吸附區吸附柱爆炸,具體爆炸幾臺還未核實(shí)清楚。具體事故原因還在組織分析中,后續跟蹤事故進(jìn)展。
復盤(pán)這兩起事故
就會(huì )發(fā)現
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(huì )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(dòng)、易揮發(fā)、易潮解的無(wú)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)生分解反應產(chǎn)生氯化氫氣體,與氧化劑可以發(fā)生強烈反應,遇明火、高熱時(shí)發(fā)生燃燒或爆炸。
從歷史數據來(lái)看,
三氯硅烷事故也較為頻發(fā)。
圖2 事故發(fā)生環(huán)節分布
(1)生產(chǎn)環(huán)節事故最多,共7起,占41%,其次是檢維修和運輸環(huán)節,各4起,各占23%,儲存環(huán)節事故最少,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(chē),3起,占19%,第三是儲罐和管線(xiàn),各2起,各占13%,桶、泵、過(guò)濾器等較少,1起,各占6%。
圖4 事故類(lèi)型分布
(3)事故主要是泄漏事故,10起,占59%,其次是泄漏后導致的火災事故,4起,占23%,第三是泄漏后導致的爆炸事故,3起,占18%。
(4)事故原因主要是設備缺陷(管線(xiàn)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(shí)。
(5)火災爆炸事故模式主要分為兩類(lèi):
三氯硅烷泄漏后與空氣中的水分反應,生成氫氣及氯化氫,導致著(zhù)火爆炸; 檢維護作業(yè)過(guò)程中,動(dòng)火作業(yè)引起三氯硅烷火災爆炸。
一 氯硅烷類(lèi)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,生產(chǎn)氫氣和氯化氫,有著(zhù)火爆炸的風(fēng)險,大量泄漏后迅速氣化,到達爆炸范圍內,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(shí)會(huì )自行分解而生成氯化氫、氯、氫和不定性硅,施以強烈撞擊時(shí)也會(huì )自行分解。在正常生產(chǎn)過(guò)程中,四氯硅烷過(guò)量,通過(guò)反歧化反應控制二氫二氯硅的濃度維持在較低的水平,但是在停車(chē)或者異常工況下,四氯化硅烷較少時(shí),二氯二氫硅可能發(fā)生爆炸。
二 企業(yè)對工藝危險性認識不清
國內絕大多數企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)是從國外打包購買(mǎi),雖然經(jīng)過(guò)消化吸收,大部分技術(shù)已基本掌握,但對工藝過(guò)程的反應機理及反應危險性了解程度較低,無(wú)法完全認識到工藝過(guò)程的危險性。如在新疆大全事故中,企業(yè)對反歧化反應中樹(shù)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生成三氯硅烷,正常生產(chǎn)期間,由于四氯化硅過(guò)量,保證二氯二氫硅處于低濃度狀態(tài),但是在設備檢修和停工期間,樹(shù)脂與吸附的少量氯硅烷會(huì )發(fā)生反應,不穩定的二氯二氫硅也會(huì )發(fā)生其他反應,導致爆炸事故的發(fā)生,具體反應機理尚不明確。
三 監控、報警、聯(lián)鎖等自動(dòng)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)鍵參數的監測、自動(dòng)調節控制、自動(dòng)報警和合理的安全聯(lián)鎖系統,裝置運行過(guò)于依賴(lài)現場(chǎng)人員的操作,一旦發(fā)生異常,既不能及時(shí)發(fā)現,也做不到迅速響應,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(jìn)后大多進(jìn)行了節能改造,但是未進(jìn)行變更危害分析,無(wú)法識別并消除改造后帶來(lái)的安全風(fēng)險。以新疆大全公司事故為例,其反歧化工藝實(shí)際是由企業(yè)自主設計的全新流程,但未進(jìn)行充分的工藝安全可靠性論證,盲目上馬,野蠻操作,最終導致事故。
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(dòng)火作業(yè)事故多發(fā),主要體現在作業(yè)前安全措施不落實(shí),未對設備進(jìn)行徹底吹掃置換、未加設盲板即進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),最終導致氯硅烷發(fā)生火災爆炸事故。
六 應急救援預案準備不足
部分公司消防設備不完善,自防自救能力差,沒(méi)有制訂全面、系統的應急救援預案,平時(shí)演練不夠,致使突發(fā)事故時(shí)無(wú)法采取有效的措施并及時(shí)加以控制。
七 人員培訓存在不足
氯硅烷從業(yè)人員安全和技能培訓不足,部分企業(yè)管理層和技術(shù)人員對所負責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,致使對所負責工藝的危險性缺乏認知,違章現象嚴重。
針對我國氯硅烷生產(chǎn)中存在的問(wèn)題,結合事故案例,從技術(shù)和管理兩個(gè)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(guò)程中的工藝安全、反應安全有關(guān)基礎理論研究,加強對氯硅烷生產(chǎn)過(guò)程中的有關(guān)中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品危險特性的認識,深入研究反應致災機理,構建反應失控模型,為工藝控制技術(shù)手段的研發(fā)夯實(shí)基礎。 提升氯硅烷工藝工程設計的本質(zhì)安全化水平,減少或避免臨時(shí)搭接的管線(xiàn)設計,保證涉氯化硅物料體系與含水或空氣體系完全隔離;裝置設計中應統籌考慮裝置運行的各階段,尤其在開(kāi)停車(chē)、檢維修時(shí)應避免造成二氯二氫硅滯留。 選擇符合物料及工藝特征的設備材質(zhì),避免工藝中可能產(chǎn)生的氯化氫腐蝕,加強設備狀態(tài)在線(xiàn)監測與診斷預警相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā),針對關(guān)鍵設備、關(guān)鍵材料,開(kāi)發(fā)適用的監測、診斷與失效控制技術(shù),提高監測和診斷技術(shù)的有效性。 全面提高氯硅烷工藝裝置的安全自動(dòng)化水平,基于保護層理念,確保實(shí)現對關(guān)鍵安全參數的實(shí)時(shí)監控、實(shí)時(shí)調節、實(shí)時(shí)報警,并在風(fēng)險評估的基礎上設置合理的安全聯(lián)鎖系統。 二 安全管理提升 落實(shí)對新工藝的安全風(fēng)險評估工作,強化風(fēng)險排查,嚴格按照變更管理程序,開(kāi)展規范的變更管理,對變更過(guò)程產(chǎn)生的風(fēng)險進(jìn)行分析和控制。 嚴格按規定執行涉及氯硅烷物料的容器和管道等重點(diǎn)設備設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泄漏報警系統的投用運行。 制定安全的停車(chē)方案和檢維修方案;制定安全有效的氯硅烷泄漏應急處理方案,并定期開(kāi)展應急演練,提升應急處理能力。