丁基橡胶装置危险因素及防范措施

　　丁基橡胶生产同其他石油化工生产一样具有易燃、易爆，毒害、腐蚀等特点。丁基橡胶’生产所用的原料及辅助材料大都为易燃、易爆晶，在生产过程中工艺操作条件苛刻，有深冷、高压、负压、真空等工况。此外，有毒、腐蚀性物质普遍存在于丁基橡胶生产过程中。丁基橡胶装置生产的核心部位是制冷系统、聚合系统和氯甲烷系统3个部分，因此上述单元必然成为安全防范的重点。

　　制冷系统主要由乙烯压缩机和丙烯压缩机及其辅助的润滑油、干气密封、驱动汽轮机等构成，聚合系统主要由聚合釜、脱气釜等构成，氯甲烷系统主要由氯甲烷压缩机、汽轮机及其他辅助的塔系等构成。

　　丙烯压缩机、氯甲烷压缩机系统的开停工，正常生产中危险因素及防范措施，除露点温度要求略高于乙烯压缩机系统外，其他相近或相同。所以，在对压缩机系统的危险因素分析时把乙烯压缩机作为代表进行分析。

　　聚合反应是在低温下进行的放热反应，对反应温度要求极为严格，反应速度极快。因此给聚合釜的运转周期提出了严格的要求。

　　基于上述特点，安全生产对丁基橡胶生产十分重要，特别是在装置开、停工及正常生产过程中，一定要正确辨别生产过程中有可能出现的危险因素，进而采取有效的防范措施。丁基橡胶装置作业场所主要职业有害物料有异丁烯、异戊二烯、氯甲烷、乙烯、丙烯、甲苯等，其中异丁烯、异戊二烯、氯甲烷、乙烯、丙烯的年消耗量一般分别在29760t、1020t、600t、450t、510t左右。异丁烯、异戊二烯、乙烯等烯烃类对人体的健康危害主要是麻醉，从而导致其他次生疾病。异丁烯的主要作用是窒息、弱麻醉和弱刺激。高浓度中毒可引起昏迷，长期接触会有头痛、头晕、失眠，易兴奋、疲劳、全身乏力、记忆减退。高浓度的异戊二烯蒸汽对眼、鼻、喉和肺有刺激性，可引起头痛、头晕，有麻醉作用，长期反复接触可引起皮炎。乙烯具有较强的麻醉作用。高浓度吸人可立即引起意识丧失。吸人乙烯与氧的混合气体75％—90％时可引起麻醉，但苏醒迅速：长期接触可引起头昏、全身不适、乏力，导致思维不集中。此外，甲苯对皮肤、黏膜有刺激作用；对中枢神经系统有麻醉作用：长期作用可影响肝、肾功能。

　　氯甲烷作为丁基橡胶生产中的溶剂，吨胶耗约在9—11kz，损耗的氯甲烷几乎全部排人大气。氯甲烷对中枢神经系统有刺激和麻醉作用，亦能损害肝脏和肾脏。急性中毒时表现为头痛、眩晕、恶心、呕吐、视力模糊、精神错乱等；严重中毒时出现健忘、躁动、震颤、昏迷，呼吸中有酮体味。低浓度长期接触可发生困倦、头痛、感觉异常、情绪不稳等，较重者有视力障碍，接触氯甲烷液化气体会造成皮肤冻伤。

　　此外，丁基橡胶生产中使用无水三氯化铝为聚合催化剂，分散剂硬脂酸钙和抗氧剂均为粉末状，用片状颗粒的氧化铝作为氯甲烷干燥剂，因而在催化剂加料、添加剂配置、氯甲烷干燥的作业现场存在着尘毒危害。

　　(一)开停工危险因素及防范措施

　　石油化工装置的开停工过程，由于装置的主要工艺参数在操作上都是在较短的时间内完成，物料进出、温度变化、压力变化几乎在极限范围内进行，因而也往往是容易导致事故发生的过程。

　　乙烯(丙烯)制冷系统在开工过程中因系统引入乙烯时有可能发生由于管线、设备连接处密封不严而发生泄漏；压缩机启动时有可能产生喘振；换热器结冰；闪蒸罐液位控制不稳等异常情况。

　　开工过程中主要危险因素及防范措施见表4—21。

　　停工过程中主要危险因素及防范措施见表4—22。

　　(二)正常生产过程中主要危险因素分析及防范措施

　　正常生产中危险因素及防范措施见表4—23。

　　干燥箱开、停工、正常生产危险因素及防范措施见4—24。

　　(三)设备防腐

　　丁基橡胶生产所用的溶剂氯甲烷、催化剂三氯化铝遇水都能产生具有强腐蚀作用的盐酸，为了防止设备腐蚀，在生产过程中的氯甲烷脱除、冷却、催化剂回收、氯甲烷干燥塔再生工序等，都需要加入适量氢氧化钠进行中和。丁基橡胶生产所用的催化剂是三氯化铝，在一定的条件下两种物质均能发生水解产生盐酸，由于氯离子是活性阴离子，因此，管线和容器可能发生点腐蚀，并且在接管根部等部位可能发生缝隙腐蚀。此外，也不能排除容器发生应力腐蚀的可能性。

　　(四)装置安全自保联锁及作用

　　乙烯制冷系统共有联锁控制25点，其中23点是导致机组停车的联锁点。丙烯制冷系统共有联锁控制30点，其中26点是导致机组停车的联锁点。氯甲烷压缩系统共有联锁控制12点，都能导致机组停车。聚合釜停车联锁两点，联锁对象是超压泄放罐和脱气釜。后处理干燥箱温控单元TCU设有消防水和消防蒸汽联锁控制各一套，联锁温度为150℃，此温度时，消防蒸汽及消防水自控阀门动作，TCU联锁停车，同时挤压脱水机和膨胀干燥机联锁停车。

　　(五)装置易发生的事故及处理

　　1．丁基橡胶装置紧急事故状态下处理原则

　　(1)化工装置内存有大量易燃•、可燃性化工物料，危险性极大，一旦造成跑料(泄漏)事故，后果将十分严重，因此必须引起高度重视。

　　(2)当装置内发生化工物料跑料(泄漏)事故时，车间领导应立即组织指挥有关人员，迅速切断装置周围的交通要道，设立危险标志，并派专人在装置周围所有路口阻止和拦截无关车辆和人员通行，立即停止一切有可能产生火花的作业，组织有关人员进行事故抢险和处理工作。

　　(3)当装置内发生火灾和人员窒息伤害时，要及时报警，请求灭火和救援，避免事态进一步恶化。

　　2．装置易发生的事故(故障)及其处理

　　事故(故障)之一：乙烯、丙烯制冷单元的闪蒸罐液位均是在自动控制下操作，潜在的操作异常是某个闪蒸罐的液位控制失常，可能会将液态乙烯带人压缩机人口的分液罐，由于分液罐液位与压缩机间的联锁关系，因而有可能导致压缩机停车，给安全生产带来负面影响。处理要点：当闪蒸罐的液位控制不稳时，迅速将自动控制变为手动操作，密切注视液位变化，若液位超高失控，可将闪蒸罐的一部分液态乙烯排至乙烯排放罐，以确保液态乙烯不带入压缩机人口的分液罐。

　　事故(故障)之二：乙烯系统氧含量超高时，在压缩过程中容易发生爆炸事故。处理要点：系统设置氧含量在线分析系统和冷凝气排放系统，分析室每天分析系统氧含量一次。

　　事故(故障)之三：当气轮机温度过低时，气轮机末几级将进入湿蒸汽区工作，此时蒸气中的水滴将加剧对汽轮机叶片的侵蚀和腐蚀，使机组的经济性和安全性有所降低。如果进气温度急降到某一程度，气轮机进气将大量带水，进而发生“水冲击”，使大量的水滴撞击叶片，对气轮机产生制动作用，使气轮机转速下降、叶片所受应力增大，严重时可能发生叶片折断、推力轴承轴瓦乌金熔化等重大设备事故。

　　处理要点：立即紧急停机，迅速脱离真空：将气轮机蒸汽管线和气轮机本体的疏水阀门全部打开；正确记录转子的惰走时间及惰走时的真空变化，以判断气轮机内部有无损坏；测量轴向位移，检查润滑油温度等。

　　事故(故障)之四：一定转速下工作的离心式压缩机，由于操作上的种种原因，系统压力突然升高到高于排气压力，或压缩机排气压力低于系统压力时会导致压缩机发生喘振。喘振对压缩机密封损坏相当之大，严重时容易造成转子轴向窜动，烧坏止推轴瓦，叶轮破碎；测端情况下可使压缩机以及相关设备、管线、建筑物等遭受破坏，给生产和操作带来很大冲击，处理不当会导致恶性事故的发生。

　　处理要点：必须保证压缩机的工作点离开喘振点，使压缩机的出口压力低于喘振点的压力或压缩机人口流量高于喘振点的流量。要设置自动防喘振系统，稳定工艺操作；开停工过程中要遵守“升压先升速，降速先降压”的原则，升速、升压均宜缓慢进行。

　　事故(故障)之五：丁基橡胶生产所用的原料、辅料、溶剂如异丁烯、异戊二烯、氯甲烷、乙烯、丙烯等，都是易燃易爆物质。特别是异戊二烯属二烯烃，其两个“双键”性质比较活跃，在温度、压力较高的情况下容易发生自聚，产生的自聚物会堵塞管线、阀门。此外，由于异戊二烯的沸点为35℃，在冬季异戊二烯为液体，蒸汽压力低于大气压力，容易使空气进入，在有氧气或过氧化物的条件下，异戊二烯容易产生过氧化物着火、爆炸。

　　处理要点：对异戊二烯精制塔的操作温度、压力要严格按工艺指标进行控制。异戊二烯精制塔回流罐顶设置氮气保护装置。

　　事故(故障)之六：丁基橡胶装置最大的危险源在于系统内大量使用氯甲烷。氯甲烷在叫个化工装置如此大量的存在和使用实属不多。由于氯甲烷本身的特性：与空气混合能形成剧炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，其燃烧分解物为一氧化碳、二氧化碳、氯化刽和光气。所以对安全生产十分不利。

　　处理要点；要力求及早发现并防止氯甲烷的泄漏和泄漏后的防扩散以及建立一套完整、有效的应急处理预案应当是首要任务。

　　事故(故障)之七：丁基橡胶生产的脱气、汽提过程是以水蒸气蒸馏的方式进行，在生产和催化剂的配制中氯甲烷作为溶剂，当氯甲烷和三氯化铝遇水发生反应时会不可避免地产生具有强腐蚀作用的盐酸，进而造成设备腐蚀导致泄漏。

　　处理要点：对回收氯甲烷的过滤器要使用耐腐蚀材料。

　　3．生产过程主要异常现象及处理

　　丁基橡胶装置压缩机系统常见故障及处理见表4—25。

　　丁基橡胶装置生产中塔系统常见事故(故障)及处理见表4—26。