曾智珊 周峰

摘 要：有機(jī)氟生產(chǎn)設(shè)備具有爆炸、火災(zāi)、腐蝕、劇毒等危險(xiǎn)，如果管理不善，可能會(huì)對(duì)工人的生命造成直接損害，給公司造成較大損失，也會(huì)影響周圍人員和工作場(chǎng)所的安全。簡(jiǎn)要分析了氟化工生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素，提出了具體的安全防范措施。

關(guān)鍵詞：無(wú)機(jī)氟化工生產(chǎn);危險(xiǎn)因素;安全防范

氟原子電負(fù)性小，原子體積小。氟材料有許多優(yōu)良的性能。廣泛應(yīng)用于軍工、航天航空、汽車、生命工程、冶金、電子、紡織、輕工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。氟化工在石化行業(yè)中具有獨(dú)特的地位。氟化工企業(yè)的特點(diǎn)是：涉及到的產(chǎn)業(yè)范圍廣;第二，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大。氟化工產(chǎn)品主要產(chǎn)品應(yīng)包括氟制冷劑（氟利昂的替代品）、高效滅火劑和含氟藥物原料、氟塑料、氟涂料、含氟表面活性劑等用于生產(chǎn)各種含氟無(wú)機(jī)鹽，如氟化銨、氟化氫銨和氟硼酸。氟化工產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于國(guó)防工業(yè)。據(jù)報(bào)告，2000年世界氟化氫年產(chǎn)量達(dá)130萬(wàn)t，中國(guó)的產(chǎn)量約占世界總量產(chǎn)量的10%。

然而，與氟化工生產(chǎn)過(guò)程相關(guān)的危險(xiǎn)化學(xué)品種類繁多，且具有揮發(fā)性、毒性、腐蝕性，且數(shù)量大。一旦發(fā)生事故，不僅會(huì)直接影響生產(chǎn)企業(yè)的生命財(cái)產(chǎn)安全，而且會(huì)對(duì)其周邊事業(yè)單位和社區(qū)居民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。為了保證化工生產(chǎn)的安全，為了保證化工生產(chǎn)的安全，本文以有機(jī)氟化合物生產(chǎn)中典型的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行了介紹。

1 生產(chǎn)流程簡(jiǎn)述

硫酸和螢石粉在旋轉(zhuǎn)爐中反應(yīng)得到氟化氫產(chǎn)品。氯仿--氯仿在一種替代反應(yīng)中生成二氟氯（R22），R22通過(guò)高溫分解、冷卻、洗滌和保留生成高純度的聚四氟乙烯（TFE）。TFE以單體的形式在一定條件下組裝成四氟乙烯（PTFE），與HF反應(yīng)生成乙烷（R25）。TFE在600到

900℃熱分解為HFP。HFP單體與聚四氟乙烯（FEP）和TFE單體聚合。

氟化氫生產(chǎn)以螢石和硫酸為原料。螢石礦是一種戰(zhàn)略資源，世界各國(guó)都對(duì)其都采取保護(hù)措施，限制其出口。因此，近年來(lái)一些氟化工行業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家逐漸由進(jìn)口螢石礦轉(zhuǎn)向進(jìn)口氟化氫或氫氟酸。

2 氫氟酸的腐蝕與毒性危害

①氫氟酸本身是不燃的，即使與木材或其他有機(jī)物接觸也不會(huì)著火，但潛在的燃燒和爆炸危險(xiǎn)來(lái)自于運(yùn)輸和儲(chǔ)存氫氟酸的儲(chǔ)罐、管道或設(shè)備的金屬反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣。它對(duì)材料有很強(qiáng)的腐蝕性，能迅速破壞玻璃、混凝土、木材和金屬，特別是含有硅的金屬。氟化氫氣體對(duì)人體氣道和皮膚有較強(qiáng)的刺激和腐蝕作用，吸入濃度較高的氟化氫，可引起眼睛和氣道黏膜的刺激癥狀。國(guó)家頒布的《危險(xiǎn)源臨界源》是化工生產(chǎn)裝置氟化氫含量達(dá)到1t的重要危險(xiǎn)源，工作場(chǎng)所空氣中氟化氫的最高允許濃度為1mg/m3;

②R25生產(chǎn)設(shè)備的氫氟酸儲(chǔ)存量大，分布在生產(chǎn)過(guò)程的許多環(huán)節(jié)。如果在檢查時(shí)系統(tǒng)不徹底，則殘留在設(shè)備和管道死點(diǎn)的氟化氫氣體可能會(huì)泄漏。副產(chǎn)氫氟酸易造成意外傷害。另一種極端情況是，閥門和管道閥門內(nèi)充滿無(wú)水和氫氟酸，部件突然被腐蝕損壞，或被意外沖擊破壞，造成大量氟化氫，造成嚴(yán)重的安全事故。2012年9月27日，韓國(guó)馴化廠工人無(wú)法工作，空氣中的氫氟酸泄漏，5人死亡，18人受傷，2000多人皮膚和呼吸系統(tǒng)疾病;

③蒸餾高沸點(diǎn)殘?jiān)挠卸練怏w和毒性危害。TFE和HFP生產(chǎn)設(shè)備中有毒物質(zhì)分布較廣。分解反應(yīng)器產(chǎn)生的分解氣體含有各種氟碳化合物、氟化氫發(fā)酵物、氟化氯蕨類植物等物質(zhì)。所有的氟異丁烯都屬于游戲藥物，盡管它含有很多氟。人體吸入分解氣和殘余液態(tài)氣后的臨床表現(xiàn)取決于分解氣和殘余氣的成分、濃度和接觸時(shí)間。例如吸入的是低毒的辛烷環(huán)丁烷、三氯乙烷、二氟甲烷等。吸入特氟隆、六氟乙烯等酒精，吸入反應(yīng)較輕。吸入有毒的特氟龍異丁烯、溶解氣體或裂變液體氣體的混合氣體，濃度高、時(shí)間長(zhǎng)，可出現(xiàn)化學(xué)性肺炎、肺水腫、間質(zhì)纖維化和中毒性心肌損傷。在正常生產(chǎn)情況下，設(shè)備和管道是封閉的，不會(huì)發(fā)生中毒事故。但違反操作規(guī)程、設(shè)備檢驗(yàn)、取樣分析、殘液排放或事故時(shí)，可能造成人員中毒。在含水的高沸點(diǎn)殘液中，氟離子強(qiáng)化了材料的點(diǎn)腐蝕、焊道的晶間腐蝕和管道的應(yīng)力腐蝕，事故發(fā)生的概率增大。2011年8月25日，某有機(jī)氟生產(chǎn)廠高沸點(diǎn)塔鍋料管受力破壞，約1t高沸水余水泄漏，周邊公司員工被疏散。吸入有害氣體，20余人到醫(yī)院就診，5人因有機(jī)氟中毒住院;

④四氟乙烯單體的燃燒性、爆炸性、自聚性危害。四氟乙烯單體特氟龍是一種極不穩(wěn)定的物質(zhì)，容易燃燒和爆炸?？梢陨蓺浠Ⅺu化、胺和各種烷基取代反應(yīng)。它本身可以產(chǎn)生二聚體，環(huán)狀二聚體。長(zhǎng)鏈生成聚四氟乙烯，自聚合反應(yīng)熱為172kJ/mol，由于其特殊的化學(xué)鍵合，局部過(guò)熱容易引起非均相反應(yīng)，反應(yīng)熱達(dá)到276kJ/mol，可能引發(fā)爆炸。

在儲(chǔ)存和工藝流程條件下，如果外部條件合適，聚四氟乙烯是自組裝的。隨著系統(tǒng)內(nèi)溫度的升高，酸和水含量的增加，氧含量的增加，從一方加速。如果TFE與由恒定量的氧氣或空氣混合形成的混合物受到熱、靜電、火花或沖擊的混合，混合物也會(huì)產(chǎn)生驚人的能量爆炸。

3 安全防范措施

為了抑制或削弱氟化物生產(chǎn)過(guò)程中普遍存在的腐蝕、毒性、燃燒、爆炸等有害元素造成的危害程度，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)采取以下措施。

3.1 降低有毒腐蝕產(chǎn)品泄漏概率的措施

公司加強(qiáng)生產(chǎn)設(shè)施、儲(chǔ)存設(shè)施的維護(hù)和維修管理，確保各壓力容器、安全閥、風(fēng)表、液位計(jì)、壓力表、溫度計(jì)、緊急停車裝置等安全配件的有效性，有毒腐蝕泄漏的可能性最小。按照建設(shè)部新（改）建工程公布的《工業(yè)金屬管道施工及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行施工和檢驗(yàn)，初期消除了泄漏風(fēng)險(xiǎn)。生產(chǎn)設(shè)施的檢修往往是各種事故的多發(fā)期，生產(chǎn)企業(yè)必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局公布的《化工生產(chǎn)處八項(xiàng)手冊(cè)》，確保安全管理和安全技術(shù)措施落實(shí)到位。

3.2 完成有毒物質(zhì)泄漏警報(bào)和應(yīng)急措施的措施

在發(fā)生嚴(yán)重危險(xiǎn)源和泄漏，造成嚴(yán)重?fù)p壞的生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存區(qū)附近設(shè)置危險(xiǎn)警示牌，并停止接近。如果存在大量氟化氫泄漏或高沸點(diǎn)殘?jiān)孤┑目赡苄?，則安裝自動(dòng)報(bào)警裝置，及早發(fā)現(xiàn)劇毒物質(zhì)的泄漏。我們建立了定期測(cè)量有毒物質(zhì)濃度的規(guī)則體系。生產(chǎn)公司具體組織有毒物質(zhì)應(yīng)急處置預(yù)案，組織相關(guān)事故，并進(jìn)行事故培訓(xùn)，提高員工對(duì)突發(fā)性生產(chǎn)安全環(huán)保事故的處理能力，有效開展應(yīng)急救援，防止事故進(jìn)一步擴(kuò)大，保證人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失最小化。

3.3 確保員工的個(gè)人防護(hù)措施

個(gè)人防護(hù)是涉及安全的最后一道防線。在日常生產(chǎn)中，要樹立“無(wú)害即有毒、無(wú)害、無(wú)害、無(wú)害”的安全操作意識(shí)，在操作和循環(huán)氟化氫系統(tǒng)時(shí)，要求操作人員在所有過(guò)程中穿戴防酸服、鞋、手套、口罩等防護(hù)材料。在檢查和維護(hù)有毒物質(zhì)系統(tǒng)時(shí)，人員應(yīng)根據(jù)毒液需要佩戴隔離的呼吸或毒液面罩，防止人員受傷。公司將能夠在腐蝕產(chǎn)品的生產(chǎn)和儲(chǔ)存中設(shè)置安全設(shè)施和緊急清潔、淋浴和防護(hù)設(shè)備。

3.4 大量氟化氫泄漏的預(yù)防措施

氟化氫是氟化工廠生產(chǎn)過(guò)程中毒性最大、分布最廣的物質(zhì)質(zhì)量是事故預(yù)防的重點(diǎn)。氟化氫生產(chǎn)裝置一般配備2至共有3個(gè)氟化氫檢查罐，每個(gè)罐區(qū)還設(shè)置了若干個(gè)氟化氫儲(chǔ)罐。正常情況在這種情況下，檢查罐或罐不會(huì)同時(shí)裝滿。因此，鄰氟氫化學(xué)檢驗(yàn)罐與儲(chǔ)罐之間應(yīng)設(shè)置相互倒罐的管道。萬(wàn)一一旦發(fā)生泄漏，故障容器中的材料可以迅速轉(zhuǎn)移到另一個(gè)容器中以有效減少氟化氫的泄漏。中頻高頻檢測(cè)罐或不能保證儲(chǔ)罐互為備用時(shí)，應(yīng)設(shè)置事故專用儲(chǔ)罐在氟化氫檢查罐或儲(chǔ)罐內(nèi)，應(yīng)設(shè)置原儲(chǔ)罐的排放管道。

4 結(jié)論

雖然氟化工生產(chǎn)、儲(chǔ)存設(shè)施存在高毒性、腐蝕性、火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)因素，有害氣體和腐蝕性產(chǎn)品泄漏可能造成大規(guī)模嚴(yán)重危害，但通過(guò)主動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，各項(xiàng)安全防范措施的落實(shí)和過(guò)程安全管理水平的切實(shí)提高，氟化工生產(chǎn)單位基本可以實(shí)現(xiàn)安全全面生產(chǎn)。同時(shí)，通過(guò)積極開展安全事故演練，提高員工的應(yīng)急能力，最大限度地減少事故造成的人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。

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作者簡(jiǎn)介：

曾智珊（1987- ），男，湖南省婁底市人，本科，化工助理工程師，氟化工工藝。