【摘 要】不飽和聚酯樹脂是熱固性樹脂中最常用的一種,它是由飽和二元酸、不飽和二元酸和二元醇縮聚而成的線形聚合物,經(jīng)過交聯(lián)單體或活性溶劑稀釋形成的具有一定黏度的樹脂溶液,而縮聚化反應也是縮聚反應是合成高分子化合物的基本反應之一,在有機高分子化工領域有重要應用,因此,對不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)中危險有害因素進行辨識,對于確保不飽和聚酯樹脂的安全生產(chǎn)十分重要。
【關鍵詞】不飽和聚酯樹脂;危險有害因素
在不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)過程中,涉及的危險物料有丙二醇、乙二醇、二丙二醇、二乙二醇、鄰苯二甲酸酸酐、順丁二烯酸酐、交聯(lián)劑苯乙烯、溶劑丙酮,添等品種;涉及的主要工藝單元縮聚、稀釋、調(diào)和、灌裝等四個單元。反應中的深度聚合反應溫度達到190~220℃,因此在不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)過程中必須注意生產(chǎn)過程中有關物料的危害性,預防火災和爆炸事故、中毒事故以及灼傷事故的發(fā)生,以保證人身安全。針對不飽和聚酯樹脂裝置涉及的物料危險特性,有必要辨識出生產(chǎn)過程中的主要危險、有害因素,為企業(yè)的安全管理提供依據(jù)和參考。以下以某年產(chǎn)10萬噸不飽和聚酯樹脂裝置為例,分析其中存在的危險有害因素。
1.縮聚單元的危險、有害因素分析
(1)縮聚在高溫下進行,通常反應溫度為160~220℃。按《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160-2008)分類,操作溫度高于其閃點的乙二醇、順丁二烯酸酐火災危險類別為“乙A類類可燃液體”,操作溫度高于其閃點的丙二醇、鄰苯二甲酸酸酐火災危險類別為“乙B類類可燃液體”,它們的蒸氣與空氣混合都能形成爆炸性氣體。順丁二烯酸酐的閃點為110℃,鄰苯二甲酸酸酐的閃點為151.7℃,乙二醇的閃點為111.1℃,丙二醇的的閃點為180℃。鄰苯二甲酸酸酐的爆炸極限為1.7~10.4%,順丁二烯酸酐的爆炸極限為3.4~7.1%。由于反應溫度高,如有不慎,溫度猛升,可能反應過猛造成溢料現(xiàn)象,一旦釀成反應釜中的溫度處于閃點以上區(qū)域的物料泄漏、外溢,其高溫蒸氣與空氣中氧形成爆炸性混合物,就可能釀成火災、爆炸事故。
(2)如果反應釜的攪拌設施不能正常運行,一旦出現(xiàn)“因反應不均勻引起的局部過熱”現(xiàn)象,就也可能引發(fā)沖料事故。
(3)整個反應是在有惰性氣體氮氣的保護下進行的,惰性氣體保護不僅有利于改善成品的外觀光澤、幫助排掉水分、提高反應速率、起到氣流攪拌作用,還排除了氧氣,避免了正常操作環(huán)境下形成爆炸性混合物。一旦因失誤、故障,失去氮氣保護,有可能釀成火災、爆炸事故。
(4)縮聚反應的最后階段在真空下進行,抽真空時如果真空度升得過快過高,有可能造成溢料。
2.稀釋單元的危險、有害因素分析
(1)稀釋通常在70~80℃下進行。按《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160-2008)分類,苯乙烯的火災危險類別為“乙A類類可燃液體”,其蒸氣與空氣混合都能形成爆炸性氣體。苯乙烯的爆炸極限為1.1~6.1%。在稀釋過程中,應注意通過調(diào)節(jié)反應釜投料閥的開啟程度和稀釋釜夾套的冷卻水,聚酯和苯乙烯混合成樹脂的最佳溫度不得超過80℃。操作溫度超過85℃時,會發(fā)生苯乙烯自聚。
(2)為達到不飽和聚酯樹脂最佳混合,在稀釋過程中需要不斷地向釜中通入貧氧氣體。各種失誤、故障,造成的貧氧環(huán)境的破壞,形成苯乙烯的爆炸性混合氣,就可能釀成火災、爆炸事故。
3.調(diào)和單元主要危險、有害因素分析
(1)調(diào)和通常在常溫下進行。按《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160-2008)分類,丙酮的火災危險類別為“甲B類類可燃液體”,不飽和聚酯樹脂的火災危險類別為““乙A類類可燃液體”,它們蒸氣與空氣混合都能形成爆炸性氣體。丙酮的爆炸極限為1.1~6.1%。調(diào)和操作主要涉及丙酮、不飽和聚酯樹脂,如果不能有效防止物料泄漏,可能發(fā)生燃燒甚至爆炸。
(2)注意控制攪拌器的速度,如果不采取靜電釋放措施,過快的攪拌速度產(chǎn)生靜電可能引燃調(diào)和釜內(nèi)的物料燃燒甚至爆炸。
4.灌裝單元主要危險、有害因素分析
(1)灌裝通常在常溫下進行。按《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(GB50160-2008)分類,不飽和聚酯樹脂的火災危險類別為““乙A類類可燃液體”,它們蒸氣與空氣混合都能形成爆炸性氣體。灌裝桶過程中如果裝成品的桶傾倒,可能導致人員砸傷及物料流失。如果易燃不飽和樹脂遇到點火源,即可能發(fā)生燃燒甚至爆炸事故。
(2)灌裝槽罐過程中如果作業(yè)人員放置好接料桶,一旦超裝接料桶傾倒,其可能導致人員砸傷及物料流失。如果易燃不飽和樹脂遇到點火源,即可能發(fā)生燃燒爆炸事故。 [科]