如何管控酸罐水罐動(dòng)火作業(yè)風(fēng)險?
據媒體報道,2月24日,重慶市某氯堿化工有限公司停產(chǎn)檢修期間,在對鹽酸儲罐(儲罐區)進(jìn)行法蘭口的切割工作時(shí),鹽酸儲罐爆炸,造成1人死亡、3人受傷。
爆炸事故現場(chǎng)
又是在鹽酸儲罐上動(dòng)火作業(yè)發(fā)生爆炸,而歷史上類(lèi)似的在酸罐水罐上動(dòng)火發(fā)生的爆炸事故幾乎年年都有,企業(yè)應該重視起來(lái)了。 典型案例一:2022年1月11日,天津某化學(xué)有限公司VCM工廠(chǎng),在鹽酸儲罐頂部更換雷達液位計作業(yè)時(shí)發(fā)生一起閃爆事故,造成2人死亡。通過(guò)分析,裂解爐在生產(chǎn)氯乙烯、氯化氫的同時(shí),產(chǎn)生乙炔等副產(chǎn)物,乙炔夾帶在鹽酸溶液中進(jìn)入鹽酸儲罐(TK3712A/B),并逐漸揮發(fā)至罐頂富集,因鹽酸儲罐頂部雷達液位計拆除過(guò)程中產(chǎn)生撞擊火花導致閃爆。 典型案例二:2022年4月3日,江西某新材料公司三氯化磷生產(chǎn)廠(chǎng)房液氯氣化器動(dòng)火作業(yè)過(guò)程中發(fā)生熱水箱爆裂事故,造成1人死亡。直接原因是液氯氣化器氯氣盤(pán)管存在沙眼,導致氯氣泄漏進(jìn)入熱水中,使液氯氣化器水箱內熱水呈酸性,與水箱碳鋼材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應產(chǎn)生氫氣,因違規動(dòng)火點(diǎn)燃氫氣閃爆,導致水箱爆裂。 典型案例三:2022年4月5日,聊城市某化工有限公司尾氣吸收裝置著(zhù)火燃燒。直接原因是鹽酸循環(huán)槽氣相中存在可燃氣體和空氣混合達到爆炸極限,因尾氣吸收系統使用非防靜電PP材質(zhì)的材料,靜電積聚放電發(fā)生爆炸,爆炸產(chǎn)生壓力瞬間致使鹽酸循環(huán)槽爆裂(有爆破片未泄放)形成火焰,進(jìn)而引燃相鄰兩個(gè)循環(huán)槽及管道燃燒。 典型案例四:2022年6月8日,江西某科技公司2名施工人員在丙類(lèi)罐區硫酸鉀儲罐頂部違規進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),發(fā)生閃爆。直接原因是罐內存在廢鹽水,揮發(fā)出有機物蒸氣,與空氣形成爆炸性混合氣體。 典型案例五:2022年9月18日,吉林省某化工公司,在鹽酸罐安裝液位罩時(shí)發(fā)生閃爆事故。 以上5起事故,均發(fā)生在2022年,均是在儲罐或換熱器本體外部動(dòng)火作業(yè)時(shí)罐內或換熱器內易燃易爆氣體爆炸而造成作業(yè)人員傷亡的,而罐內或換熱器內的主要介質(zhì)是鹽酸、循環(huán)水或廢鹽水。這說(shuō)明企業(yè)對鹽酸罐、廢水罐或換熱器外壁動(dòng)火的風(fēng)險還沒(méi)有足夠重視,不了解鹽酸罐、廢水罐或換熱器內還會(huì )存在易燃易爆氣體。筆者在網(wǎng)上查詢(xún)也發(fā)現,很多人還在咨詢(xún)鹽酸罐上動(dòng)火有風(fēng)險嗎?更有答復:沒(méi)有易燃易爆的物質(zhì),不存在爆炸風(fēng)險!有人還認為,鹽酸罐都是玻璃鋼或塑料材質(zhì)的,怎么會(huì )腐蝕產(chǎn)生易燃易爆氣體呢?由此可見(jiàn),很多人沒(méi)有從歷史上涉及到鹽酸、硫酸、廢水、循環(huán)水等儲罐或容器外壁動(dòng)火而引發(fā)的事故中汲取足夠的教訓。歷史上的典型事故還有: 1 2013年3月1日,朝陽(yáng)市建平縣某商貿公司對2#硫酸儲罐進(jìn)行加固焊接作業(yè)時(shí),由于儲罐內的濃硫酸被局部稀釋使罐內產(chǎn)生氫氣達到爆炸極限,從放空管通氣口和罐頂周?chē)男∪笨诿俺?,遇焊接明火引?#硫酸儲罐發(fā)生爆裂,并將1#儲罐下部連接管法蘭砸斷,導致兩罐約2.6萬(wàn)噸硫酸全部溢出,造成7人死亡。 2 2013年11月6日,九江某高新材料公司電池材料分廠(chǎng)電解質(zhì)二期廢酸儲罐區施工作業(yè)過(guò)程中發(fā)生一起爆炸事故,造成3人死亡。直接原因是廢硫酸罐儲存有濃硫酸與少量氟化氫混合物(電解質(zhì)車(chē)間合成五氟化磷工序使用煙酸脫水后形成的廢酸,硫酸含量99%以上),潮濕的空氣可使硫酸稀釋以及少量氟化氫與罐體碳鋼發(fā)生反應,產(chǎn)生了氫氣,遇切割螺栓產(chǎn)生的火花,引發(fā)閃爆。 3 2018年2月10日,九江某化工公司在硫酸罐區檢維修和清理硫酸儲罐過(guò)程中,在原儲存過(guò)濃硫酸的儲罐頂部進(jìn)行焊接作業(yè),作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的火花引爆了罐內含氫混合性氣體,造成2人死亡。 涉及鹽酸、硫酸、廢水、循環(huán)水等儲罐或容器表面上看不存在易燃易爆的介質(zhì),但實(shí)際上由于罐體、容器與工藝設備相連通,因生產(chǎn)過(guò)程中溶解、夾帶,或設備泄漏、腐蝕,都可能揮發(fā)出或產(chǎn)生易燃易爆的氣體。因此,筆者認為至少有以下幾種風(fēng)險應引起重視。 一是夾帶易燃易爆氣體的風(fēng)險。生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鹽酸或廢水可能夾帶易燃易爆氣體,當進(jìn)入罐內或容器內靜置存放時(shí),易燃易爆氣體逸出積聚在罐內或容器空間。尤其是合成鹽酸、回收鹽酸、工藝廢水中,夾帶生產(chǎn)過(guò)程中的易燃易爆氣體是不可避免的,雖然輸送或儲存這些介質(zhì)的管線(xiàn)、法蘭、儲罐等多采用玻璃鋼或塑料材質(zhì),但需要注意的是,夾帶的易燃易爆氣體是會(huì )逸出而積聚的。 二是換熱設備列管法蘭泄漏或管線(xiàn)腐蝕泄漏的風(fēng)險。換熱設備列管法蘭泄漏或管線(xiàn)腐蝕泄漏,既會(huì )造成易燃易爆氣體直接進(jìn)入循環(huán)水中,也可能會(huì )有鹽酸、硫酸、氫氟酸、硫化氫、氯氣等腐蝕性介質(zhì)進(jìn)入循環(huán)水中,造成換熱設備或管線(xiàn)腐蝕而產(chǎn)生氫氣,這些易燃易爆氣體或積聚在換熱設備內,或被夾帶進(jìn)入下游的其他設備內積聚。 三是濃硫酸吸濕稀釋的風(fēng)險。儲存濃硫酸的儲罐等設備多采用碳鋼材質(zhì),只有在濃硫酸環(huán)境下,碳鋼才能在表面形成鈍化膜,在稀硫酸環(huán)境下,鈍化膜會(huì )被破壞,對碳鋼造成腐蝕產(chǎn)生氫氣。筆者在企業(yè)檢查時(shí),經(jīng)常發(fā)現濃硫酸儲罐頂呼吸閥未采用除潮措施,潮濕空氣中的水分從呼吸閥進(jìn)入罐內,會(huì )稀釋表面的濃硫酸形成稀硫酸,從而腐蝕碳鋼產(chǎn)生氫氣積聚在罐內的氣相空間。 為了汲取事故教訓,GB 30871-2022《危險化學(xué)品企業(yè)特殊作業(yè)安全規范》中特別增加了5.3b)條款,即:“在管道、儲罐、塔器等設備外壁上動(dòng)火,應在動(dòng)火點(diǎn)10m范圍內進(jìn)行氣體分析,同時(shí)還應檢測設備內氣體含量?!逼髽I(yè)應正確理解該條款的規定,重視設備外壁動(dòng)火存在的風(fēng)險。同時(shí),筆者建議還要采取以下防控措施。 1 企業(yè)應拋棄鹽酸罐、硫酸罐、水罐、換熱設施不存在易燃易爆風(fēng)險的觀(guān)念。組織開(kāi)展風(fēng)險辯識,并采取必要的防控措施。對于儲存濃硫酸的儲罐呼吸閥,要設置除濕措施,防止空氣中的水分進(jìn)入罐內。對于涉及鹽酸、硫酸、氟化氫、硫化氫等的換熱設施或反應器,要在循環(huán)水側設置在線(xiàn)pH檢測儀,或定期對循環(huán)水pH值進(jìn)行檢測,隨時(shí)監控循環(huán)水系統是否存在酸性介質(zhì)。同時(shí),要對設備開(kāi)展腐蝕檢測,發(fā)現設備腐蝕減薄時(shí),要及時(shí)更換相關(guān)設備,尤其是換熱設施的列管與法蘭。 2 嚴格按照GB 30871-2022要求,在設備外壁動(dòng)火作業(yè)前開(kāi)展風(fēng)險辯識,制定作業(yè)方案及安全措施,必須對罐內氣相空間開(kāi)展氣體檢測。如檢測不滿(mǎn)足要求,對罐內氣相空間采取通風(fēng),并采用氮氣進(jìn)行置換,直至分析后滿(mǎn)足動(dòng)火作業(yè)條件。必要時(shí)對進(jìn)出儲罐或設施的管線(xiàn)進(jìn)行有效隔離,防止作業(yè)時(shí)系統中的易燃易爆氣體竄入罐內。 3 作業(yè)過(guò)程中要加強連續檢測。對于生產(chǎn)中可能存在夾帶易燃易爆氣體的鹽酸、廢水、循環(huán)水等,雖然罐內或設施內氣相空間檢測合格,但要防止夾帶的易燃易爆氣體受熱后繼續逸出或受熱分解而產(chǎn)生易燃易爆氣體。 4 關(guān)注焦化、廢水處理設施夾帶易燃易爆氣體、有毒氣體所引發(fā)的爆炸、中毒風(fēng)險。近幾年,焦化企業(yè)的脫硫液循環(huán)槽、廢水槽(夾帶荒煤氣)等設備發(fā)生過(guò)多次爆燃事故,如:2017年6月27日,內蒙古某煤焦有限公司脫硫液循環(huán)罐頂部動(dòng)火爆燃,造成3人死亡。近幾年因環(huán)保改造動(dòng)火引發(fā)的爆燃事故也不少,如:2021年11月20日,浙江某藥業(yè)公司污水調節池上方污水收集罐平臺進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)發(fā)生爆燃,造成3人死亡。