張雪娟，張振超

（首都經(jīng)濟貿(mào)易大學， 北京 100070）

工藝與裝備

己烷精制工藝物料泄漏分析及應急措施研究

張雪娟，張振超

（首都經(jīng)濟貿(mào)易大學， 北京 100070）

化工行業(yè)危險化學品數(shù)量和種類繁多、工藝條件復雜，物料泄漏問題時有發(fā)生，制定有效的應急措施顯得尤為重要。對己烷精制工藝中的易燃易爆物料在輸送與加工過程中容易泄漏的原因進行分析，并提出相應的處理措施。最后從應急搶險和應急救援兩個方面提出現(xiàn)場應急措施，為化工企業(yè)編制應急救援預案提供一定的依據(jù)。

己烷精制；泄露；搶險；救援；應急措施

隨著石化企業(yè)新技術、新工藝、新材料的不斷應用，石化企業(yè)危險化學品的數(shù)量及種類逐漸增多，危險源和安全隱患日益突出。例如原料的易燃易爆、有毒有害等特性；工藝條件及工藝參數(shù)的嚴格要求，等等，使得危險事故發(fā)生的頻率明顯提高。

例如，2004年4月重慶天元化工廠發(fā)生氯氣泄漏爆炸事故，造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟損失；2005年吉林石化雙苯廠發(fā)生爆炸事故，這起事故甚至造成了國際影響。

由于化工企業(yè)中重大危險源種類多、分布復雜，致使事故的應急救援工作變得困難重重。針對具體的危險化學品在泄漏、爆炸等危險事故中制定詳細的監(jiān)測、搶險、救援措施， 因此，分析化工企業(yè)的典型危險源，提出有針對性、可操作性和時效性的應急措施具有重要的現(xiàn)實意義。

本文選取某化工廠原料精制單元為研究對象，從己烷精制工藝入手，簡述了己烷精制工藝流程以及己烷的物化性質。接著，對其泄漏的原因進行分析，提出與之相適應的防止措施。最后，通過現(xiàn)場應急搶險和應急救援兩方面提出現(xiàn)場應急措施。為企業(yè)編制應急救援預案提供一定的依據(jù)。

1 己烷精制工藝

某化工廠將己烷精制后與其它化學品反應生產(chǎn)一種專用化學品助劑，其生產(chǎn)過程分為原料精制、合成、回收等幾個單元。其中合成單元采用間歇操作工藝，其它各單元采用間歇和連續(xù)相結合的工藝?？紤]到化工生產(chǎn)工藝的復雜性，本文只考慮原料精制單元中的己烷精制工藝。

1.1 己烷精制流程簡介

己烷精制就是將采購來的己烷烴分子篩脫水處理后儲存，供后續(xù)工藝使用。其工藝流程如圖1所示，相關的設備名稱見表1。

具體操作：接到開車的通知后，再次檢查各項開車前的準備工作。打開精己烷儲罐V106a放空閥和進料閥，打開己烷泵P105a、b進出口至己烷儲罐V105、精己烷儲罐V106管線上的閥門。啟動己烷泵P105a、b由旁路流量調節(jié)閥控制流量在0.25 m3/h，緩慢注入己烷脫水塔。當精己烷儲罐V106a液位達到80%時，關閉V106a進料閥。打開V106a氮氣閥沖壓至0.2 MPa，關閉氮氣閥門，打開V106a出料閥，V106b進料閥、放空閥，當V106b液位升至80%時關閉V106a的出料閥及V106b的放空閥、進料閥。分析V106水含量（控制H2O≤5×10-6）。給精己烷儲罐V106a充入0.05 MPa穩(wěn)壓氮氣備用。待精制完畢后，停泵P105a/b，關閉泵P105a/b進出口閥。

表1 100單元設備表Table 1 100 unit equipment table

1.2 己烷的危害

一種無色的液體，有微弱的特殊氣味，對皮膚、粘膜有刺激作用。長期或反復與皮膚接觸可能引起皮炎，該液體使皮膚脫脂， 該物質可能對末稍神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生作用。吸入高濃度的己烷，容易中毒。故濃度超標時應佩戴防毒面具，使用過程中應穿工作服，帶工作手套。極易燃，其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生強烈反應， 甚至引起燃燒。在火場中，受熱的容器有爆炸危險。其蒸汽比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃。

2 泄漏分析及防止措施

泄露事故是化工行業(yè)較為常見的。根據(jù)各種設備泄漏情況分析，可將化工廠中容易發(fā)生泄漏的設備歸納為以下10類：管道、撓性連接器、過濾器、閥門、壓力容器或反應器、泵、壓縮機、儲罐、加壓或冷凍氣體容器及火炬燃燒裝置或放散管等十類[1,2]。圖2直觀描述了多種小孔泄漏[3]。

化工企業(yè)對儲罐和管道的要求十分嚴格，日常的檢查維修是保證設備安全的有效途徑。己烷精制工藝容易出現(xiàn)的泄漏事件包括：安全閥的泄壓排放；管道或儲罐有裂紋或破裂；密封結構本身所存在缺陷等原因導致的閥門、法蘭、泵的滲漏。例如，己烷罐V106a底部罐體開裂，導致泄漏并致使人員中毒。

2.1 管道泄漏原因及防止措施

管道泄露的主要原因包括以下幾種：

（1）焊縫缺陷引起的管道泄漏。大多是由于焊接過程中所遺留下的焊接缺陷，在管道使用過程中由于使用條件的影響，使缺陷擴展，以致引起管道泄漏。

圖1 100單元己烷精制塔T102Fig.1 100 unit T102 tower of hexane refining

圖2 各種類型的小孔泄漏源Fig.2 Various types of small hole leakage source

（2）腐蝕引起的管道泄漏。有些管道系統(tǒng)在腐蝕介質、環(huán)境因素及應力等的作用下造成管道的腐蝕，使管壁變薄，造成管子局部穿孔發(fā)生泄漏。

（3）沖刷引起管道泄漏。由于高速運動的己烷在改變方向時，對管壁產(chǎn)生較大的沖刷力，使管壁逐漸變薄，最終造成管道穿孔而泄漏。

（5）外力作用引起的管道泄漏。因外部靜載荷或沖擊載荷超過管子的允許限度而使管子泄漏，如管道在道路下埋設較淺，在車輛沖擊、振動載荷作用下則產(chǎn)生泄漏。

（6）管材本身缺陷引起的管道泄漏。由于管材存在細小的砂眼、裂縫，初期不明顯，經(jīng)過一段時間后，缺陷擴大，產(chǎn)生泄漏。

該化工廠己烷精制工藝中引起管道泄漏的主要原因包括焊縫缺陷、腐蝕、冷凍引起的管道泄漏。故管道的日常維護保養(yǎng)、檢測監(jiān)控是非常重要的。同時也要加強在崗工人的安全知識教育和技能訓練。

2.2 法蘭泄漏原因及防止措施

法蘭泄漏的主要原因有：

（1）對高溫、高壓的結構選擇不當；

（2）由于管系的熱應力等異常應力而引起的法蘭或螺栓的損傷；

2.2.1 術中監(jiān)測 心律失?？砂l(fā)生于安裝起搏器任何時期，術中護士應密切觀察患者生命體征及心電監(jiān)護情況，尤其是起搏電極進入心腔，醫(yī)師在尋找最佳起搏位置時，醫(yī)師的注意力集中在推送電極導線上，此時護士應密切觀察心電變化，及時把病情告知醫(yī)師，以便隨時調整電極導線。對持續(xù)性室速，按醫(yī)囑予利多卡因50 mg靜脈推注，室速消失后方可繼續(xù)手術，若癥狀仍未改善，以利多卡因4 mg/min靜脈滴注，控制室速后再繼續(xù)手術［15］;對伴血流動力學改變的持續(xù)性室速或室顫需配合醫(yī)師行電擊復律。

（3）法蘭、墊圈、螺栓的熱膨脹不均；

（4）法蘭剛性不足，墊圈配合面的缺陷；

（5）螺栓強度不足、松動和腐蝕；

（6）墊圈承壓力不足、受腐蝕、變質或材料缺陷。

根據(jù)化工廠的實際情況，法蘭泄漏主要是由安裝質量、密封墊老化引起的。所以，在日常的維護、修檢中要重點關注。通過有效途徑提高法蘭的剛性，如降低墊圈系數(shù)。有損壞的法蘭，要及時的更換。

3 現(xiàn)場應急措施

應急措施必須具有較強的針對性和可操作性，應急響應需實現(xiàn)快速化、高效化、規(guī)范化和科學化。事故發(fā)生時，化工廠在事發(fā)的第一時間內(nèi)啟動應急預案，即時應急，先期處置，及時、有效地采取應急措施進行處置，控制事態(tài)。

現(xiàn)場應急主要包括兩方面的內(nèi)容，搶險和救援[4]。搶險主要是指確定泄漏源，并予以控制、排除；救援主要是指對吸入性毒物擴散區(qū)域人員施救、疏散。

3.1 應急搶險

搶險救援隊一般由生產(chǎn)操作人員和維修人員組成，搶險救援隊隊長在事故初期擔任現(xiàn)場指揮。其組成隊員應熟悉主要車間、崗位的生產(chǎn)工藝過程，以及有毒有害氣體和危險化學品的理化性質；熟悉并能熟練使用各種防毒器具；熟悉現(xiàn)場監(jiān)護和事故搶救規(guī)程；掌握基本的搶救方法。

（1）現(xiàn)場實時監(jiān)測

監(jiān)測內(nèi)容包括：泄漏物的濃度、擴散范圍等變化情況；當時的風向和風速。便于及時調整隔離區(qū)的范圍，同時為搶險隊員提供有效的信息，如救援、撤退的路線，減少了救援時間，增加了救援保障。

（2）控制、排除泄漏物或泄露源

泄露物的控制。應降低其濃度，主要用水霧或蒸汽等稀釋。同時要攔截、倒流和蓄積泄漏物，防止其擴散。

泄漏源的控制。根據(jù)現(xiàn)場泄漏情況，采取關閥斷料、開閥導流、排料泄壓、應急堵漏、冷卻防爆等措施。一般地，如塔、容器、儲罐、管道、閥門、法蘭等小面積泄漏的情況，應該采取相應的堵漏方法，如采取卡箍、套管、設備注入高溫高壓密封膠等。

處理泄漏源時，接觸有毒介質的關閥人員、回收和堵漏人員須佩戴空氣呼吸器、穿防化服，其它附近區(qū)域的救援人員應佩戴過濾式防毒面具、穿防靜電服。

（3）防止次生事故

采取措施防止造成火災爆炸和環(huán)境污染等次生事故的發(fā)生。泄漏污染區(qū)域附近避免一切火源（吸煙、閃光、火花或其他形式明火）；救援儀器應具備防爆功能；防止泄漏物進入排水溝、下水道、地下室或有限空間。

3.2 應急救援[5,6]

（1）事故現(xiàn)場疏散。搶險救援隊員應組織處于危險區(qū)域的人員迅速、有序撤離到上風側空氣新鮮的指定場所集合，班組長清點人數(shù)，如有缺員，應報告所缺員工的姓名和事故前所處位置。

（2）醫(yī)療救護。救援人員攜帶救生器材進入現(xiàn)場危險區(qū)域，將中毒人員轉移到空氣新鮮的地方進行施救，搬運傷員應迅速，且方法正確。必要時，呼叫“120”等醫(yī)療急救服務中心，如果患者停止呼吸，應立即實施人工呼吸。

4 結束語

在對己烷精制工藝典型泄漏源進行全面分析后，提出了有效的預防措施，同時也給出了可行的應急對策，為化工企業(yè)制定整體應急救援預案提供了一定的參考依據(jù)。

化工企業(yè)生產(chǎn)工藝條件復雜，除了對設備的隨時安全檢查外，對在崗人員的安全培訓教育也是減少危險事故的不可或缺的重要手段。

［1］劉詩飛，詹予忠.重大危險源辨識及危害后果分析[M].北京：化學工業(yè)出版社，2004:59-62．

［2］國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局.安全評價[M].第三版.北京：煤炭工業(yè)出版社，2005．

［3］丹尼爾A.克勞爾，約瑟夫F.盧瓦爾.化工過程安全理論及應用[M].原著第二版.蔣軍成，潘旭海,譯.北京：化學工業(yè)出版社，2006:97．

［4］ 崔輝.吸入性毒物泄散事故危害性分析與應急預案集成研究[D].防災減災工程及防護工程.南京：中南大學，2009:104-107.

［5］陳玉廣.論消防部隊搶險救援現(xiàn)場的醫(yī)療急救[J].武警學院學報，2007，23(8)：17-19．

［6］劉彩萍.淺談消防部隊搶險救援中的現(xiàn)場急救[J].基層醫(yī)學論壇，2008，12(3)：278-279．

Cause Analysis and Emergency Measures of Material Leakage in Hexane Refining Process

ZHANG Xue-juan，ZHANG Zhen-chao
（Capital University of Economics and Business, Beijing 100070，China）

The quantity and variety of dangerous chemicals in chemical industry are more, and its process condition is complicated, the problems of material leakage often occurs, so it is particularly important to make effective emergency measures. In this paper, reasons to easily cause the leakage of flammable and explosive materials in hexane refining process were analyzed, and corresponding treatment measures were put forward. Finally, from the two aspects of emergency rush repair and emergency rescue, site emergency measures were put forward.

Hexane refining; Leakage; Rescue; Succor; Emergency measures

TQ 221

： A

： 1671-0460（2015）02-0347-03

首都經(jīng)濟貿(mào)易大學研究生科技創(chuàng)新資助項目，碩士一般項目。

2014-09-01

張雪娟（1989-），女，新疆人，碩士研究生，2013年畢業(yè)于華北科技學院安全工程專業(yè)，研究方向：危險源辨識。E-mail：zhangxuejsnow@126.com。