莫勇(湖南有色冶金勞動保護(hù)研究院,湖南 長沙410014)
雙氧水因其使用對環(huán)境無污染,其在化工生產(chǎn)過程中需求越來越大。從雙氧水生產(chǎn)以來,雙氧水的生產(chǎn)方法主要有電解法、異丙醇氧化法及蒽醌法[1-2]。蒽醌法是現(xiàn)今雙氧水生產(chǎn)普遍使用的方法。
雙氧水生產(chǎn)涉及國家重點監(jiān)管的化工工藝(過氧化工藝),生產(chǎn)過程中涉及到的氫氣、重芳烴、蒽醌、磷酸三辛酯、磷酸等危險、危害物質(zhì)。雙氧水在生產(chǎn)過程中較易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故[3]。為了預(yù)防事故的發(fā)生,對火災(zāi)爆炸危害性有定量的分析認(rèn)識。本文利用道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法及事故后果模擬分析法對雙氧水生產(chǎn)工藝中的氫化塔發(fā)生火災(zāi)爆炸事故進(jìn)行分析評價[4-6],分析了事故嚴(yán)重程度,為事故預(yù)防提供理論依據(jù)。一旦事故發(fā)生,可以啟動事故應(yīng)急救援預(yù)案,及時、有效地處理事故,把事故造成損失降到最低。
氫氣易燃易爆、易流動、易產(chǎn)生靜電、易擴(kuò)散,一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸,其后果非常嚴(yán)重;而雙氧水生產(chǎn)工藝中氫化塔實際潛在火災(zāi)、爆炸危險相對最大?,F(xiàn)采用火災(zāi)爆炸危險指數(shù)法,以350m3氫化塔作為評價對象,選取氫氣為被評價物質(zhì)。分析過程采用南京工業(yè)大學(xué)安全工程研究所設(shè)計的危險化學(xué)品建設(shè)項目安全評價軟件,分析結(jié)果匯總?cè)绫?。
表1 氫化塔道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評價表
圖 氫化塔爆炸時的沖擊波超壓
從表1可以看出:氫化塔發(fā)生火災(zāi)爆炸危險等級為非常大,其暴露半徑為43.01m。采用安全補(bǔ)償措施后,其火災(zāi)爆炸危險的等級為較輕,安全性有很大改善,但并不是絕對安全。如果由于安全措施失效及人為操作失誤,仍有可能引發(fā)火災(zāi)爆炸事故,因此應(yīng)加強(qiáng)安全檢查和安全管理,保障設(shè)備設(shè)施的可靠性并避免人為失誤。
通過對雙氧水生產(chǎn)工藝中的氫化塔進(jìn)行道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評價分析,其火災(zāi)爆炸危險等級有了認(rèn)識,我們再利用事故后果模擬分析(壓縮氣體容器爆破能量計算),了解氫化塔(工作壓力為0.4MPa,容器體積為350m3)發(fā)生爆炸事故時,對工廠、廠內(nèi)職工、廠外居民,甚至對環(huán)境造成危害的程度。
氫化塔爆炸時的沖擊波超壓見下圖。
由沖擊波超壓對照找出對人員和建筑物的傷害、破壞作用。氫化塔爆炸沖擊波在8.5m 范圍內(nèi),會造成大部分人員死亡;在12.5m范圍內(nèi),會造成內(nèi)臟嚴(yán)重?fù)p傷或死亡;在18m范圍內(nèi),聽覺器官損傷或骨折;在23m范圍內(nèi),會造成輕微損傷。在7m 范圍內(nèi),會造成大型鋼架結(jié)構(gòu)破壞;在8.5m 范圍內(nèi),會造成建筑物防震鋼筋混凝土破壞,小房屋倒塌;在10.5m范圍內(nèi),磚墻倒塌;在35m范圍內(nèi),窗框損壞。
僅考慮氫化塔爆炸,影響相對較小,但是雙氧水生產(chǎn)裝置不僅僅只有氫化塔,當(dāng)氫化塔爆炸時,沖擊波8.5m范圍內(nèi)還有氧化塔、萃取塔等設(shè)備,各設(shè)備中都存在易燃易爆物質(zhì),影響將擴(kuò)大,爆炸影響范圍甚至將擴(kuò)散至廠外,企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)管理,避免事故的發(fā)生。
通過道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法和事故后果模擬分析法對雙氧水生產(chǎn)工藝進(jìn)行危險性評價,其分析結(jié)果一定程度預(yù)測了火災(zāi)爆炸危險區(qū)域范圍問題,對設(shè)備布置有一定參考性;當(dāng)事故發(fā)生時其結(jié)果也可為確定火源控制區(qū)、警戒區(qū)以及人員疏散的范圍提供參考依據(jù)。