防范雙氧水事故須三路并進
雙氧水生產(chǎn)裝置每個單元都存在危險性，多年來事故頻發(fā)。日前，在化學品安全控制國家重點實驗室組織召開的雙氧水裝置安全生產(chǎn)技術(shù)與管理提升會 上，專家提出，化工企業(yè)應從細節(jié)入手防范事故隱患，從設計源頭提高本質(zhì)安全水平，重視事故發(fā)生機理研究，為雙氧水安全管控提供理論和實踐支撐。
事故源于不重視小問題
“事故的發(fā)生往往是對小的問題不重視。”中國無機鹽工業(yè)協(xié)會過氧化氫專家組原組長姚冬齡說。
據(jù)他介紹，灑漏的雙氧水接觸可燃物質(zhì)時，可使其燃燒，發(fā)生火災。有一家企業(yè)運輸雙氧水產(chǎn)品時，因包裝桶質(zhì)量不好，使雙氧水漏到同車運送的可燃物 體上，發(fā)生火災，產(chǎn)品和汽車均受到很大損失。另一家企業(yè)因操作不慎，將雙氧水灑到地面上，工人用拖布擦凈后，拖布未經(jīng)水沖洗就放到暖氣片上烘干，經(jīng)一段時 間后，拖布燃燒，幸好附近無可燃物，未造成著火事故。雙氧水行業(yè)曾經(jīng)發(fā)生過幾起違反動火規(guī)定或者動火考慮不周的爆炸事故。
“化工企業(yè)動火要慎重，哪里都要考慮到，要將現(xiàn)場的可燃物清除干凈，并準備好消防器材。”姚冬齡提醒說，“應急救援時，有的企業(yè)使用泡沫對著火 點進行覆蓋滅火，同時用消防水對周邊設備設施噴淋降溫，但是覆蓋在油面的泡沫會被作為冷卻的噴淋水沖散，導致泡沫幾乎起不到滅火作用。”
江蘇理文化工有限公司安環(huán)總監(jiān)劉洪波建議，可以考慮使用蒸汽管網(wǎng)滅火系統(tǒng)，快速進行空氣隔離達到滅火的目的。發(fā)生事故后，人員緊急疏散，往往不 能第一時間知道廠區(qū)內(nèi)實際人數(shù)，可以在疏散集中區(qū)設立顯示屏，門禁系統(tǒng)自動統(tǒng)計并顯示廠區(qū)人數(shù)。出于安全考慮，進入廠區(qū)人員年齡應控制在55歲以下，避免 因反應慢、行動不便、緊急疏散不及時等原因?qū)е氯藛T傷害事件發(fā)生。
“有的企業(yè)上風側(cè)設置可燃氣體檢測儀，設計時按泄漏面積考慮。但曾出現(xiàn)過事故發(fā)生時泄漏點上風側(cè)可燃氣體檢測儀沒有報警的情況。應當根據(jù)不同風向增加一些可燃氣體報警器，以便第一時間發(fā)現(xiàn)泄漏源和泄漏物質(zhì)，采取正確的應急響應措施。”劉洪波表示。
生產(chǎn)安全始于規(guī)范設計
氧化塔內(nèi)的殘液排污非常重要，正常操作時要保持排污視鏡內(nèi)工作液和水的兩相界面，觀察水相顏色，看是否有大量雜質(zhì)。但是，氧化塔排污過程中，往往會發(fā)生排污視鏡爆裂的事故。
姚冬齡認為，對雙氧水危險性認識不足，設計不規(guī)范是發(fā)生此類事故的主要原因之一。如果加一個遙控閥門，就能解決排污視鏡爆裂的隱患，像氫化液貯槽設計上考慮爆炸極限，要有足夠的放空空間，要選用耐腐蝕、耐寒的墊片。
巴陵石化化肥事業(yè)部原副經(jīng)理儀志宏表示，流程和控制系統(tǒng)設計中，對極端和極限情況下采取的措施，要分析評價新的安全風險，權(quán)衡輕重和利弊后決定措施的取舍，盡量簡潔高效，不畫蛇添足。
“測量工作液和雙氧水介質(zhì)的儀表盡量不要用導管，萬不得已時導管要盡量短，保溫時和工藝主管線包在一起，不建議用伴熱;有雙氧水存在的介質(zhì)，導管不但要盡量短而且要垂直向下，這樣有助于導管內(nèi)分解產(chǎn)生的氣泡隨時逸出到主管道。”儀志宏說。
四川樂山市福禧雙氧水有限責任公司副總經(jīng)理李清保認為，雙氧水裝置屬于高危工藝，為保障裝置運行過程更為安全，應從本質(zhì)安全方面做一些改進，提高裝置安全等級，對關(guān)鍵工藝參數(shù)聯(lián)鎖，實現(xiàn)自動聯(lián)鎖停車，減少人為操作及指揮造成的事故發(fā)生。
劉洪波進一步表示，應提升現(xiàn)有DCS控制水平，在DCS控制室和裝置現(xiàn)場分別設置一鍵停車按鈕，以便緊急情況下實現(xiàn)自動切斷和聯(lián)鎖停車功能;將 消防泡沫罐操作閥門改成自動閥，緊急狀況下可快速自動切換投入使用，清污分流閥門設置為自動切斷閥，緊急情況可遠程自動切換，將事故廢水切換至事故應急池 處理;對一些重要關(guān)鍵設備增加保護氣氮氣的自動充入，置換可燃氣體，防止可燃氣體達到爆炸極限。
專家還建議，應提升易燃易爆工藝裝置重要設備的隔離防火，完善設備、管道絕熱措施，對易燃易爆裝置的重要設備裙座、設備本體、相連的儀表根閥、壓力表隔膜部位等做防火隔熱處理和保護，避免次生事故發(fā)生。
“設計水平的高低、安裝質(zhì)量的好壞，取決于業(yè)主項目管理團隊的水平。項目管理團隊的總牽頭人必須精通工藝，有生產(chǎn)管理和施工管理經(jīng)驗;項目管理 團隊要從項目前期階段就開始介入，項目管理人員轉(zhuǎn)崗過渡到生產(chǎn)管理崗位是一個很好的模式，即誰建誰用。”儀志宏建議，“一個項目管理團隊組建后，不要輕易 換人，尤其是各專業(yè)組的負責人。”
機理研究提供理論支撐
專家表示，事故發(fā)生機理研究是提高工藝安全、設備安全、制定人安全行為規(guī)范等的前提，而雙氧水生產(chǎn)中尚難控制氧化尾氣事故、靜電引起的貯槽爆炸事故等，亟須從發(fā)生事故的機理上進行研究，為事故防范提供理論和實踐支撐。
據(jù)悉，目前開發(fā)的雙氧水生產(chǎn)新工藝提高了氫效，可以直接萃取得到高濃度雙氧水，省去提濃單元。但是在萃取過程中，當體系中的雙氧水濃度超過一定 能量可能會發(fā)生爆炸。然而，雙氧水與工作液混合體系的爆炸特性研究較少?；瘜W品安全控制國家重點實驗室開展了爆炸危險性的實驗，從工作液中萃取雙氧水。當 雙氧水濃度達到44%左右時開始進入爆炸區(qū)間?；瘜W反應放出大量能量，瞬間釋放，就會產(chǎn)生爆炸。
據(jù)化學品安全控制國家重點實驗室博士張帆介紹，通過分子模擬實驗得知，雙氧水與選取的工作液三甲苯發(fā)生反應，生成羥基自由基、氫過氧自由基等， 然后發(fā)生進一步的鏈式反應，釋放出的能量超過3.86千焦/克 時會發(fā)生爆炸。通過對爆炸反應后的氣液相產(chǎn)物分析得知，爆炸是因為發(fā)生了雙氧水的分解以及雙氧水氧化三甲苯的氧化還原反應。
“雙氧水與工作液爆炸機理，是基于實驗室的實驗研究，但是不同的生產(chǎn)企業(yè)有不同的工作液、不同的生產(chǎn)環(huán)境，雙氧水與工作液爆炸區(qū)間還是有區(qū)別的，爆炸區(qū)間的范圍與有機物的種類和操作條件有關(guān)。”張帆說。
據(jù)了解，化學品安全控制國家重點實驗室對雙氧水的熱穩(wěn)定性進行研究分析發(fā)現(xiàn)，雙氧水隨著反應溫度的逐步升高，分解率略微增大，說明溫度對其熱穩(wěn) 定性的影響較小。在60℃、酸性條件下，pH小于5時，30%的雙氧水分解速率比較慢;pH值達到9時，最易導致雙氧水分解，危險性最大。
常州新東化工發(fā)展有限公司總經(jīng)理助理錢素躍表示：“雙氧水濃度達到50%，與工作液接觸，有發(fā)生爆炸的危險，以前不知道，今后還要對這個爆炸機理再學習一下。萃取前的儲槽里容易形成高濃度的雙氧水，達到一定的能量容易爆炸，要想辦法控制濃度和堿度。”
