傅建根

（浙江藍(lán)天環(huán)保高科技股份有限公司，浙江杭州310018）

淺談?dòng)袡C(jī)氟化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素與控制措施

傅建根

（浙江藍(lán)天環(huán)保高科技股份有限公司，浙江杭州310018）

在有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，存在著火災(zāi)、爆炸、腐蝕、中毒等危險(xiǎn)因素，如果不對(duì)其進(jìn)行有效管理，將給人們帶來(lái)生命危險(xiǎn)和財(cái)產(chǎn)損失。因此，本文經(jīng)過(guò)對(duì)有機(jī)氟化工生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素的分析，提出有效的控制措施，以保證生產(chǎn)的安全性。

有機(jī)氟；化工生產(chǎn)；危險(xiǎn)因素；安全

氟材料在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域廣泛使用，在有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，之所以會(huì)產(chǎn)生一些危險(xiǎn)因素，是生產(chǎn)過(guò)程中存在大量的危險(xiǎn)化學(xué)品，容易引起泄漏、爆炸、火災(zāi)中毒等事故，因此在有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，一定要準(zhǔn)確分析生產(chǎn)過(guò)程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)風(fēng)險(xiǎn)制定相應(yīng)的防范措施，以保證其生產(chǎn)過(guò)程中的安全。

1 有機(jī)氟化工生產(chǎn)中的危險(xiǎn)因素

1.1生產(chǎn)流程

在很多的氟化工企業(yè)中，都是以氯烷烴或氯烯烴等為原料，在催化劑的作用下與氟化氫進(jìn)行氟化反應(yīng)，產(chǎn)物經(jīng)洗滌、冷卻、壓縮、精餾得到有機(jī)氟化物，在有些氟化工企業(yè)還會(huì)涉及氯化、裂解、聚合等其它一些化工工藝。

1.2存在的危險(xiǎn)因素

通過(guò)對(duì)有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程的調(diào)研，并采用預(yù)先危險(xiǎn)性分析評(píng)價(jià)法進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程中主要存在以下危險(xiǎn)因素。

（1）氟化氫是有機(jī)氟化工生產(chǎn)中的一種主要原料，為無(wú)色不燃?xì)怏w，有強(qiáng)刺激性氣味，溶于水生成氫氟酸并放出熱量，能與多數(shù)金屬反應(yīng)生成氫氣而引起爆炸，遇發(fā)泡劑H立即燃燒；腐蝕性極強(qiáng)，與堿發(fā)生中和反應(yīng)并放出大量的熱，中和產(chǎn)物具有較強(qiáng)的腐蝕性；氫氟酸為無(wú)色透明有刺激性臭味的液體。氟化氫的職業(yè)接觸最高容許濃度為2 mg/m3，工作場(chǎng)所存在氟化氫氣體，可經(jīng)呼吸道和食道侵入人體，吸入較高濃度的氟化氫會(huì)引起急性中毒，剌激眼睛和呼吸黏膜，嚴(yán)重者可發(fā)生支氣管炎、肺炎和肺水腫，甚至發(fā)生反射性窒息，侵入人體的氟有50%在人體骨骼、牙齒中沉積，長(zhǎng)期接觸會(huì)引起骨骼、牙齒的損害?！段ｋU(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB 18218-2009）將氟化氫列為毒性物質(zhì)，臨界量為1 t。在生產(chǎn)、貯存過(guò)程中，氟化氫數(shù)量超過(guò)規(guī)定的臨界量，將構(gòu)成重大危險(xiǎn)源[1]。

（2）有些氟化工生產(chǎn)中使用氯氣，氯氣常溫常壓下為黃綠色氣體，經(jīng)壓縮可液化為金黃色液態(tài)氯，是一種強(qiáng)氧化劑和氯化劑，可助燃，一般可燃物大都能在氯氣中燃燒，一般易燃?xì)怏w或蒸氣也都能與氯氣形成爆炸性混合物。氯氣能與許多化學(xué)品如乙炔、松節(jié)油、乙醚、氨、燃燒氣、烴類、氫氣、金屬粉末等猛烈反應(yīng)發(fā)生爆炸或生成爆炸性物質(zhì)。它幾乎對(duì)金屬和非金屬都有腐蝕作用。氯氣具有刺激性氣味，氯氣的職業(yè)接觸最高容許濃度為1 mg/m3，工作場(chǎng)所存在氯氣氣體，可經(jīng)呼吸道和食道侵入人體，對(duì)眼、呼吸系統(tǒng)粘膜有刺激作用?？梢鹈宰呱窠?jīng)興奮、反射性心跳驟停。①急性中毒：輕度者出現(xiàn)粘膜刺激癥狀：眼紅、流淚、咳嗽，肺部無(wú)特殊所見(jiàn)；中度者出現(xiàn)支氣管炎和支氣管肺炎表現(xiàn)，病人胸痛，頭痛、惡心、較重干咳、呼吸及脈搏增快，可有輕度紫紺等；重度者出現(xiàn)肺水腫，可發(fā)生昏迷和休克。有時(shí)發(fā)生喉頭痙攣和水腫，造成窒息；還可引起反射性呼吸抑制，發(fā)生呼吸驟停死亡。②慢性中毒：長(zhǎng)期低濃度接觸，可引起慢性支氣管炎、支氣管哮喘和肺水腫；可引起職業(yè)性痤瘡及牙齒酸蝕癥。液氯中含有微量的三氯化氮，在液氯使用過(guò)程中，由于液氯氣化，三氯化氮易富集，遇撞擊擾動(dòng)即可爆炸。國(guó)內(nèi)某企業(yè)2004年4月16日曾發(fā)生三氯化氮的爆炸，造成數(shù)萬(wàn)人員的撤離?！段ｋU(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB 18218-2009）將氯氣列為毒性氣體，臨界量為5 t。在生產(chǎn)、貯存過(guò)程中，氯氣數(shù)量超過(guò)規(guī)定的臨界量，將構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。

（3）在生產(chǎn)過(guò)程中，使用的另一種主要原料為氯烷烴或氯烯烴，極大部分氯烷烴或氯烯烴存在易燃易爆或有毒有害的危害，有些氯烷烴或氯烯烴爆炸極限范圍小，有機(jī)物泄漏時(shí)與空氣形成爆炸性或有毒性混合物。泄漏會(huì)引起中毒、火災(zāi)等事故。

（4）在氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，副反應(yīng)產(chǎn)生的高沸殘液與裂解氣存在毒性。這些有毒物質(zhì)當(dāng)被人吸入以后，會(huì)嚴(yán)重危害人們的身體健康。特別是裂解殘液氣，濃度較高，如果人們長(zhǎng)時(shí)間吸入，將會(huì)產(chǎn)生中毒性心肌炎、肺水腫等。并且，在生產(chǎn)過(guò)程中，操作人員在執(zhí)行期間存在一些意外狀況，可能造成嚴(yán)重后果。

（5）大多數(shù)氟化反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，為重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝，不及時(shí)排除反應(yīng)熱量，易導(dǎo)致超溫超壓，引發(fā)設(shè)備爆炸事故。

（6）在氟化生產(chǎn)過(guò)程中，有些生產(chǎn)工藝涉及氯化、裂解、聚合等，氯化、裂解、聚合等工藝屬于重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝，工藝過(guò)程存在爆炸、中毒、火災(zāi)等危險(xiǎn)有害因素。

2 有機(jī)氟化工生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素的控制措施

2.1從工程技術(shù)和工藝上控制

2.1.1 選擇合適的設(shè)備材質(zhì)

由于在氟化工生產(chǎn)過(guò)程中使用了大量的腐蝕性介質(zhì)，目前行業(yè)中設(shè)備使用的材料比較廣泛，有使用鋼襯PE、襯PO和襯聚四氟乙烯的，也有使用特種材料的，但在選擇設(shè)備材質(zhì)時(shí)要進(jìn)行掛片試驗(yàn)，根據(jù)掛片試驗(yàn)的結(jié)果選擇合適的材質(zhì)，如Inconel 600對(duì)純氟化氫氣體的防腐性能較好，但在氟化氫和其他腐蝕品共存的情況下不一定適用，因此選擇合適的設(shè)備材質(zhì)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制起到關(guān)鍵的作用。

2.1.2 采用安全保護(hù)措施

絕大多數(shù)氟化反應(yīng)為放熱反應(yīng)，反應(yīng)的放熱量越大，反應(yīng)失控造成的危害越大，在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)反應(yīng)的機(jī)理和物料本身的性質(zhì)及運(yùn)行的工況設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)等，當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)，強(qiáng)制某些元件相互作用，以保證生產(chǎn)安全。

（1）在化工生產(chǎn)過(guò)程中，反應(yīng)的失控往往是由于熱量不能及時(shí)移除引起溫度過(guò)高或局部溫度過(guò)高，使化學(xué)反應(yīng)的速度加速，產(chǎn)生更多的熱量，從而導(dǎo)致反應(yīng)的失控，因此我們要根據(jù)反應(yīng)的機(jī)理控制合適的反應(yīng)溫度、壓力，采用攪拌系統(tǒng)，防止局部過(guò)熱；為防止反應(yīng)系統(tǒng)失控設(shè)置安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)計(jì)算確定冷卻系統(tǒng)的面積和流量及泄放系統(tǒng)的大小。對(duì)泄放系統(tǒng)產(chǎn)生的有毒物質(zhì)要有吸收處理裝置，產(chǎn)生易燃物質(zhì)要引入火炬系統(tǒng)。

（2）有機(jī)氟化工生產(chǎn)涉及氟化、氯化等危險(xiǎn)工藝，危險(xiǎn)工藝要設(shè)置獨(dú)立安全儀表系統(tǒng)（SIS），在選擇安全儀表系統(tǒng)儀表時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行安全完整性等級(jí)評(píng)估（SIL），通過(guò)安全完整性等級(jí)評(píng)估（SIL），以確保安全儀表功能設(shè)置合理，確保安全儀表功能可以完成，緩和不可避免災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)[2]，儀表的選用原則見(jiàn)表1。

（3）液氯中含有微量的三氯化氮，當(dāng)三氯化氮在氯氣中的體積占5%～6%時(shí)，就可能爆炸，我們要從生產(chǎn)設(shè)備、工藝和管理上控制三氯化的積聚。設(shè)備上可選擇盤(pán)管式或套管式氣化器，嚴(yán)禁使用釜式氣化器。三氯化氮的沸點(diǎn)＜71℃，因此在選擇液氯氣化器溫度時(shí)使液氯氣化溫度不得低于71℃，建議熱水控制溫度75℃～85℃；采用特種氣化器（蒸汽加熱），溫度不得大于121℃，氣化壓力與進(jìn)料調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖控制，氣化溫度與蒸汽調(diào)節(jié)閥聯(lián)鎖控制。在氣化器和緩沖器底部設(shè)置排污閥，進(jìn)行定期排污和清淤，防止三氯化氮的積聚。

表1 傳感器、邏輯運(yùn)算器、最終執(zhí)行元件的獨(dú)立原則

（4）在實(shí)際操作系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置比正常操作參數(shù)稍高的高報(bào)和高高報(bào)，為操作工人調(diào)節(jié)反應(yīng)系統(tǒng)爭(zhēng)取時(shí)間，避免反應(yīng)失控事件的發(fā)生。

（5）在有機(jī)氟化工的生產(chǎn)過(guò)程中，使用大量的腐蝕性物質(zhì)，因此常常采用爆破片和安全閥串聯(lián)使用，防止腐蝕介質(zhì)對(duì)安全閥的腐蝕，避免安全閥誤動(dòng)作或不動(dòng)作的情況發(fā)生。

（6）在氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，使用大量的可燃?xì)怏w和有毒氣體，應(yīng)根據(jù)石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范，正確選擇使用可燃?xì)怏w和有毒氣體。

2.1.3 采用隔離措施

為了減少事故發(fā)生帶來(lái)的危害，根據(jù)事故致因理論，傷亡事故必須是人與施害物質(zhì)相互接觸的原理，采用隔離或遠(yuǎn)離危險(xiǎn)較大場(chǎng)所的措施，可通過(guò)采用DCS集中控制室，使操作人員遠(yuǎn)離生產(chǎn)裝置；也可采用將危險(xiǎn)物的危險(xiǎn)能量局限在一定范圍內(nèi)，有效預(yù)防事故或減少事故損失的措施，如氯氣等有毒氣體場(chǎng)所為預(yù)防泄漏設(shè)置封閉措施，能有效地阻止有毒氣體的擴(kuò)散，減少事故帶來(lái)的危害。

2.1.4 減少有毒腐蝕品的泄漏

為了減少有毒腐蝕品的泄漏，相關(guān)的化工企業(yè)在工作過(guò)程中，需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格維護(hù)并管理儲(chǔ)存以及生產(chǎn)的設(shè)備，不僅要促進(jìn)壓力容器、緊急切斷裝置等設(shè)備使用的安全性，還要降低有毒腐蝕品存在的泄漏現(xiàn)象。并且，在實(shí)施工作中，還需要對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行改建、擴(kuò)建等工作，促進(jìn)項(xiàng)目驗(yàn)收工作的完好實(shí)施。同時(shí)，在設(shè)備生產(chǎn)過(guò)程中，還要做好一定的維修工作與檢修工作，這樣才能保障設(shè)備管理工作的安全性[3]。

2.2對(duì)員工實(shí)現(xiàn)個(gè)人保護(hù)

在有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，一旦出現(xiàn)相關(guān)的危險(xiǎn)事故，操作間內(nèi)的工作人員就會(huì)受到較大危害，并引起安全隱患。所以，為了保證操作人員的安全性，操作人員應(yīng)樹(shù)立良好的安全意識(shí)和自我保護(hù)意識(shí)，并做好嚴(yán)格的安全防護(hù)工作以及隔離工作。在防護(hù)工作中，要求操作人員做好氟化氫、氯氣的檢查與操作工作，同時(shí)，配備好防護(hù)用具，特別是面罩、手套等。還需要對(duì)這些防護(hù)用具進(jìn)行檢查、清洗，以促進(jìn)其保存的完好性。期間，如果對(duì)有毒物質(zhì)系統(tǒng)進(jìn)行操作、檢修，期間需要佩戴好防毒面具以及隔離式機(jī)械。在對(duì)一些腐蝕品進(jìn)行儲(chǔ)存與生產(chǎn)期間，也需要在內(nèi)配置相關(guān)的防護(hù)工具，以保證其安全性[4]。

2.3制定緊急處理方案

促進(jìn)預(yù)警方案與緊急處理方案的制定和形成。為了避免一些重大危險(xiǎn)源產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，需要在一些儲(chǔ)蓄區(qū)域、生產(chǎn)區(qū)域設(shè)立危險(xiǎn)警示標(biāo)語(yǔ)、警示牌等。也可以在其中安裝自動(dòng)報(bào)警裝置，特別在一些高沸殘液、氟化氫泄漏危險(xiǎn)區(qū)域，以保證達(dá)到有效處理的目的。同時(shí)，化工企業(yè)在建設(shè)與發(fā)展過(guò)程中，還需要制定嚴(yán)格、完善的安全防范制度，保證能夠定期對(duì)操作場(chǎng)地進(jìn)行檢驗(yàn)，以緩解有害物質(zhì)的高濃度。建立預(yù)警方案與緊急處理方案后，還需要定期組織人員對(duì)其演練，如果事故發(fā)生，能夠達(dá)到快速撤離的目的，從而減少一定的經(jīng)濟(jì)損失。

3 結(jié)論

基于以上的分析和闡述，在有機(jī)氟化工生產(chǎn)過(guò)程中，為了解決存在的危險(xiǎn)因素，相關(guān)企業(yè)在不斷發(fā)展與建設(shè)過(guò)程中，就要對(duì)全部人員進(jìn)行培訓(xùn)，提高他們的安全意識(shí)和應(yīng)急能力，保證生產(chǎn)的安全性，降低事故的產(chǎn)生。所以，在本文中，需要對(duì)危險(xiǎn)因素進(jìn)行深刻分析，保證利用相關(guān)的安全進(jìn)行徹底解決，不僅要保證人們身體健康性與安全性，還要促進(jìn)企業(yè)獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。

[1]張雪剛.有機(jī)氟化工生產(chǎn)危險(xiǎn)因素分析及安全防范[J].廣東化工，2013，（9）：76-77.

[2]SH 3018-2003，石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]鄒平.有機(jī)氟化工廢物焚燒爐燃燒工藝及自動(dòng)控制[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2012，19（2）：4-5.

[4]陳志冰，張雪剛，何業(yè)雄，等.有機(jī)氟裂解氣壓縮機(jī)排氣壓力異常故障的排除[J].化工生產(chǎn)與技術(shù)，2015，（3）：10-11.

Risk Factors and Preventive Measures in the Production of Organic Fluorine Chemical Industry

FU Jian-gen
（Zhejiang Lantian Environmental Protection Hi-Tech Co.，Ltd.，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

In the production of organic fluorine chemical industry，there are fire，explosion，corrosion，poisoning and other risk factors.If not effectively managed，they will bring the loss of life and property. Therefore，in the article，according to the analysis of the risk factors in the production of organic fluorine chemical industry，the effective measures were put forward to ensure the safety ofproduction.

organic fluoride；chemicalproduction；risk factors；safety

1006-4184（2017）5-0003-04

2017-01-10

傅建根（1965-），男，浙江蕭山人，主要從事化工生產(chǎn)安全工作。E-mail:fujiangen@sinochem.com。