??? 3.2.4 氫氣富集引發(fā)的爆炸事故
??? 氯化釜清釜出渣時,鹽酸與鐵反應產生氫氣聚集在氯化釜、填料塔的頂部。三氯化磷貯槽內的三氯化磷與空氣中的水蒸氣進行水解反應產生氯化氫,部分被水蒸氣吸收成鹽酸,與鐵(罐壁)反應產生氫氣,氫氣沒有及時排出,不斷富集,一旦對上述設備動火時會引起爆炸。
??? 另外,三氯化磷在生產過程中也存在火災、中毒的危險,但只要嚴格控制操作規(guī)程,加強巡回檢查,對出現(xiàn)的異常情況都是可以預防、控制和處理的,在此不作詳細分析。
??? 4 事故的預防措施
??? 4.1 開發(fā)水壓加磷技術,切斷燒傷途徑,提供安全工藝條件
??? 生產三氯化磷的企業(yè),員工被黃磷燒傷的事故時有耳聞,毋庸諱言,前些年我公司員工也有被黃磷燒傷過,有人甚至下了斷言“在三氯化磷工段當工段長的人沒有不被黃磷燒傷的”,但通過上文分析,我們知道與加磷泵有關的作業(yè)是最易造成作業(yè)人員燒傷的環(huán)節(jié),消除加磷泵這一物的不安全狀態(tài),成為三氯化磷生產安全技術攻關的重點。另外,用加磷泵進磷還存在以下缺點:
??? 1)磷計量槽不密封,補磷時有少量的黃磷浮到水面,不停燃燒,污染環(huán)境:
??? 2)加磷泵容易壞,維修工作量大。
??? 鑒于磷泵加磷存在著上述安全、環(huán)保等隱患,因此,我公司現(xiàn)已改磷泵加磷為水壓加磷。水壓加磷法就是利用水高位槽內定量水的壓力將磷計量槽內的磷壓入氯化釜,當往磷計量罐定量補磷時,再利用磷的壓力將水壓至溶磷槽。利用定量的水把定量的磷壓到氯化釜中,如此循環(huán)往復,確保加磷不會過量,水也不會被加到反應釜中。用水壓加磷,增加了一個水計量罐,但也淘汰了加磷泵,不用加磷泵,就沒有維修加磷泵的必要,加磷泵經常壞、經常修,經常造成人員燒傷的事故就被徹底杜絕了。由于水壓加磷不用電,也為企業(yè)節(jié)約了能源。
??? 用加磷泵加磷時,加磷泵被安裝在敞開式的磷計量槽上,磷計量槽內的黃磷用水覆蓋密封,加磷作業(yè)時,計量槽內的磷被磷泵不停地攪動,黃磷就不停地浮到水面上燃燒,污染環(huán)境。而用水壓加磷,整個系統(tǒng)是密閉的,磷完全被密封在水中,徹底與空氣隔絕也就不會發(fā)生燃燒,生產操作環(huán)境明顯改善。
??? 4.2 增加防爆系統(tǒng),確保整個系統(tǒng)安全
??? 水壓加磷系統(tǒng)的投入運行,杜絕了與加磷泵有關作業(yè)引發(fā)的爆炸事故。在整個三氯化磷生產過程中,由加磷泵操作不當引發(fā)爆炸事故的頻率是最高的,利用水壓加磷,淘汰了加磷泵,就杜絕了這類事故的發(fā)生。但為了確保整個三氯化磷生產體系萬無一失,增加一套防爆系統(tǒng)是非常有必要的。
??? 防爆系統(tǒng)包括防爆片、泄爆罐、事故池以及緊急吸收裝置等。泄爆罐的體積應當足夠大(一般在100m。以上),泄爆罐必須同緊急吸收裝置相連接:安裝在氯化釜頂部的防爆片應當進行泄爆實驗,防爆片的爆破壓力需控制在0.08~0.10MPa。用石棉板或薄的合金片作為防爆片是不可取的,我公司曾選用薄鉛板作為防爆片,效果也不理想。經過車間技術人員的多次模擬實驗,2007年后更換為一種復合材料,這種材料既耐腐蝕又抗老化,從投入運行至今沒有發(fā)生過異常爆破的事件。
??? 4.3 嚴格執(zhí)行工藝、安全操作規(guī)程,加強安全管理力度
??? 我公司從事三氯化磷的生產有近40年的歷史,在控制和預防發(fā)生三氯化磷燒傷、爆炸事故方面,制定了較為完備的工藝、安全操作規(guī)程,筆者認為以下幾點尤其需要嚴格執(zhí)行:
??? 1)氯化釜要保持一定的底磷和液位、控制物料比,做好黃磷、氯氣、三氯化磷的計量,經常核對黃磷加入量和三氯化磷的出料量,定時觀察氯化釜的物料狀態(tài),嚴防五氯化磷的產生。當釜內料液突然變稠、釜壓突然下降,釜內就可能已產生五氯化磷。此時應根據情況向釜內回加三氯化磷,并采取間歇式、試探性加磷方式,嚴格控制加磷速度(一次加磷量不得超過0.5kg,加磷時間為3~5s)、釜溫和釜壓,嚴禁在釜內不沸騰無回流的情況下向釜內加入黃磷。當發(fā)現(xiàn)冷凝器冷卻系統(tǒng)冷卻水滲漏時,應立即切斷水源并放干凈系統(tǒng)內的積水,同時保持系統(tǒng)正壓。
??? 2)清釜出渣時,應蒸凈氯化釜內的三氯化磷,滴水前應確保尾氣系統(tǒng)工作正常,使釜內呈負壓狀態(tài),并用盲板隔斷所有的物料管線,打開排空導管,滴水時根據釜壓控制滴水速度。
??? 3)三氯化磷生產設施檢修時,對氯化釜、填料塔、三氯化磷貯罐動火前應先打開設備上部的出口排出積聚的氫氣,采取必要的置換措施,經檢測符合動火條件,辦理動火許可證后方可動火。5實施效果分析
??? 用水壓加磷取代磷泵加磷,起到了節(jié)能降耗的作用。水壓加磷需增加一臺水計量罐,也需投資改裝磷計量罐,但淘汰了加磷泵,而8臺4kW的加磷泵一年需耗電11.52萬度;水計量罐幾乎不需要維修,而加磷泵的維修工作量、維修費用較高,每年耗費維修費5萬元以上。
??? 用水壓加磷取代磷泵加磷明顯地改善了員工操作環(huán)境。自從采用水壓加磷技術,生產場所黃磷不停燃燒、煙霧騰騰的現(xiàn)象就再也見不到了,車間周圍的樹變綠了,草變青了。現(xiàn)在,工人們都認為三氯化磷崗位是個環(huán)境優(yōu)美、作業(yè)安全的好崗位。
??? 水壓加磷法的最主要效益體現(xiàn)在安全方面。我公司自從改為水壓加磷法生產后,至今沒有發(fā)生人員被黃磷燒傷的事故。水壓加磷法不僅切斷了操作人員被磷燒傷的路徑,而且因其進磷時壓力平穩(wěn),操作方便簡單,發(fā)生爆炸事故的概率也大大降低了。與水壓加磷工藝配套上馬的防爆系統(tǒng)泄爆空間充裕,應急吸收設備先進,防爆片的選材獨創(chuàng)、可靠,該系統(tǒng)從投入運行至今,防爆片都沒有爆破過??梢哉f,水壓加磷與防爆系統(tǒng)的投入運行,為確保三氯化磷生產安全構筑了兩道堅固的安全防線。
??? 美國的安全管理專家海因里希認為:企業(yè)的安全管理中心就是防止人的不安全行為,消除機械的或物的不安全狀態(tài),中斷事故連鎖的進程而避免事故的發(fā)生??v觀我公司在三氯化磷安全管理方面所做的實踐和探索,如果說以水壓加磷法取代磷泵加磷法是在消除機械的不安全狀態(tài)方面所作的努力,那么,防爆系統(tǒng)的投入應是在中斷事故連鎖進程方面所做的一項有益工作。
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