李興健，饒志臻

(1.云南恒然安全技術(shù)有限公司，云南 昆明 650224；2.云南江磷集團股份有限公司，云南 玉溪 652600)

0 引言

磷化工行業(yè)黃磷生產(chǎn)企業(yè)電爐法制磷過程中會產(chǎn)生泥磷等固體廢渣，泥磷根據(jù)含磷量的高低，習(xí)慣上又有富泥磷和貧泥磷之分。在制磷過程中，泥磷中的磷所占總磷量的10%～20%，它既造成磷收率的下降，又由于含有高毒性的磷而必須處理，否則將導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。

2022 年3 月，某企業(yè)在泥磷處置過程中發(fā)生一起泥磷轉(zhuǎn)鍋爆炸事故，造成一人重傷死亡。顯示出對轉(zhuǎn)鍋的工藝風(fēng)險認(rèn)識不足，為該行業(yè)敲響了警鐘。該事故已有定論，本文從轉(zhuǎn)鍋的工藝風(fēng)險方向，進行工藝事故風(fēng)險剖析，提出針對性的對策措施。

1 事故概述

1.1 工藝流程

常見泥磷回收利用工藝流程如圖1 所示。

圖1 常見泥磷回收利用工藝流程圖

工藝范圍主要包括以下設(shè)備設(shè)施：總水封、水環(huán)式真空泵、污水泵、泥漿泵、立式液下泵、轉(zhuǎn)爐、泥磷池、集磷池、受磷槽、減速機、風(fēng)機、冷凝吸收塔、堿洗脫白裝置。

1.2 事故情況

2022 年3 月28 日下午17 時左右，乙公司六名工人在其承包的甲公司泥磷車間從事泥磷生產(chǎn)工作。在1#、2#、3#泥磷轉(zhuǎn)鍋進行了除灰和泥磷裝鍋后，于18時20 分左右開始點火燒轉(zhuǎn)鍋。點火前工人將集氣罩門關(guān)閉，點完火后，工人清洗地面、整理完工具后，只留下工人1 和工人2 在泥磷車間巡查值班。19 時58 分左右，工人2 離開車間去接水，只留下工人1 坐在距離1#轉(zhuǎn)鍋12 m 處的電器控制箱處。19 時59 分、20 時、20 時01 分1#轉(zhuǎn)鍋發(fā)生三次少量泥磷泄漏在集氣罩中燃燒，巡查值班人員工人1 未發(fā)現(xiàn)。20 時03 分，1#轉(zhuǎn)鍋超壓發(fā)生爆炸，巡查值班人員工人1 立即站起來， 隨后爆炸泄漏的大量磷蒸汽與空氣接觸發(fā)生猛烈的燃爆，巡查值班人員工人1 被爆炸火焰燒傷。后轉(zhuǎn)至醫(yī)院救治，4 月13 日上午工人1 經(jīng)搶救無效死亡。

2 事故工藝原因分析

2.1 轉(zhuǎn)鍋超壓爆炸風(fēng)險辨識不足

對轉(zhuǎn)鍋過磷管道、導(dǎo)氣管阻塞發(fā)生爆炸的危險因素辨識不足。

2.2 工藝設(shè)計缺陷

爆炸類型未考慮轉(zhuǎn)鍋磷管道、導(dǎo)氣管阻塞造成高溫超壓引發(fā)的爆炸，未考慮溫度、壓力、水、磷液位等預(yù)防事故的檢測設(shè)施。

2.3 工藝安全操作規(guī)程內(nèi)容缺失

安全操作規(guī)程未明確正常狀態(tài)操作、事故狀態(tài)(尤其是轉(zhuǎn)鍋過磷管道阻塞造成轉(zhuǎn)鍋高溫超壓后) 處理的先后順序及要求。

3 泥磷回收生產(chǎn)工藝完善措施

(1)更新風(fēng)險辨識信息：更新危險有害因素辨識和風(fēng)險評價材料(報告)，完善更新記錄，加入轉(zhuǎn)鍋過磷管道、導(dǎo)氣管阻塞發(fā)生爆炸的危險因素辨識和風(fēng)險評價內(nèi)容。

(2)壓力測量：進轉(zhuǎn)鍋前的磷爐尾氣管路、保溫蒸汽管道等設(shè)置彈簧管壓力表、建議精確度為±2.5%、軸向無邊式壓力表，在壓力表引壓管的根部，安裝相應(yīng)的儀表用針型閥，以利于檢修。

(3)溫度測量：泥磷蒸汽管線、受磷池按照工藝控制系統(tǒng)的要求以及有利于安全操作的原則設(shè)置現(xiàn)場溫度表及溫度變送器。其中對于需要遠傳至控制室的溫度測量儀表建議采用熱電阻溫度計(0～200 ℃)，現(xiàn)場溫度表建議采用雙金屬溫度計[1]。

(4)水、磷液位測量：總水封、二級水封、泥磷臨時儲槽、受磷池等設(shè)置水、磷液位計對裝置內(nèi)水封水、磷液位高度、物料水、磷液位進行顯示，水封高度建議不小于500 mm。

(5)泥磷工藝總水封、二級水封排液管裝設(shè)雙閥進行可靠隔斷，管口伸至液面以下并保持0.5 m液面高度。

(6)轉(zhuǎn)鍋燃燒器前設(shè)置槍式視頻監(jiān)視器，對燃燒器的火焰進行實時監(jiān)控，火焰熄滅后，通過遠程按鈕切斷磷爐尾氣管上的緊急切斷閥。

(7)企業(yè)根據(jù)實際情況制定完整可行、安全的操作規(guī)程或加強安全管理，安全操作規(guī)程必須明確正常狀態(tài)操作、事故狀態(tài)處理的先后順序及要求，保證項目運行狀態(tài)及事故狀態(tài)的安全性。

4 泥磷回收安全防范對策措施

4.1 防火、防爆對策措施

(1)泥磷轉(zhuǎn)鍋導(dǎo)氣管，設(shè)置蒸汽吹掃口(三天疏通清理一次管道，從源頭上保障導(dǎo)氣管暢通)。

(2)泥磷轉(zhuǎn)鍋導(dǎo)氣管設(shè)置三通，用于定期清通作業(yè)，操作人員嚴(yán)格執(zhí)行定期清理制度，防止磷蒸氣管道堵塞。

(3)設(shè)置受磷池溫度低(低于60 ℃)報警，在受磷池溫度低時人工開啟蒸汽閥門對受磷池進行加熱。

(4)磷爐尾氣管道進入泥磷回收廠房前設(shè)總水封(箱式)，在尾氣進入泥磷轉(zhuǎn)鍋前設(shè)置二級水封(箱式)，保證入口壓力高于設(shè)計壓力才可以允許磷爐尾氣通過，并且在入口壓力低時保證出口處磷爐尾氣不會逆流回入口管，水封的有效高度為最大工作壓力(以水柱表示)+500 mm。

(5)總水封設(shè)置水位監(jiān)控設(shè)施、高水位溢流管，防止水封水位過高造成尾氣輸送受阻導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，總水封上側(cè)設(shè)置泄爆片。

(6)在引入轉(zhuǎn)鍋的磷爐尾氣管上，裝設(shè)緊急切斷閥(氣動切斷閥)，閥前安裝手動切斷閥，閥后裝設(shè)氣體壓力表，泥磷回收轉(zhuǎn)鍋事故停轉(zhuǎn)后(如停電等)立即切斷磷爐尾氣輸送管道(手動閥門)。

(7)泥磷轉(zhuǎn)鍋前設(shè)置二級水封作為防回火裝置。

(8) 空氣中CO 濃度高于規(guī)定值時，手動切斷磷爐尾氣供應(yīng)。

(9)磷爐尾氣管道采用架空敷設(shè)，輸送系統(tǒng)采取正壓操作。

(10)磷爐尾氣輸送管道設(shè)置靜電接地裝置，法蘭連接處采用金屬銅線進行跨接。

(11) 磷爐尾氣管道最高處、安全水封裝設(shè)放散管，放散管引至室外，管口高出屋脊2 m，尾氣管道設(shè)置蒸汽吹掃接口。

(12)定時巡檢泥磷臨時儲槽、受磷池等設(shè)備的水封、保溫蒸汽供應(yīng)等情況，磷和泥磷不應(yīng)露出水面，磷蒸氣經(jīng)管道進入集磷槽水面以下0.1 m。泥磷臨時儲槽、受磷池上方設(shè)置水位現(xiàn)場和水、磷液位變送器、實現(xiàn)水、磷液位監(jiān)測遠傳報警。

(13)動力電力電纜選用YJV22-1 kV 或YJV-1 kV型，控制電纜選用KVV-500 V 型，動力及控制電纜均沿防火電纜橋架敷設(shè)，然后穿鋼管沿墻、柱或鋼平臺敷設(shè)至各用電設(shè)備，照明線路穿鋼管沿墻或屋頂明敷。

4.2 防泄漏對策措施

(1)磷爐尾氣輸送管道、煙氣輸送管道、蒸汽管道除必須采用法蘭連接的部位外，均采用焊接；法蘭連接采用合格的密封墊，減少泄漏。

(2)磷爐尾氣安全水封設(shè)置就地指示液位計對裝置內(nèi)水位進行顯示。

(3)在泥磷轉(zhuǎn)鍋上方設(shè)置集氣罩，泥磷回收產(chǎn)生的煙氣通過集氣罩收集后經(jīng)管道由引風(fēng)機抽至堿洗塔進行處理，減少泥磷回收過程煙氣無組織排放。

(4)泥磷回收轉(zhuǎn)鍋燃?xì)鉄旄浇?、水封等處設(shè)置CO 有毒氣體檢測報警儀。

(5)定期用便攜式CO 檢測儀或肥皂水對易泄漏點進行檢查一次。

(6)項目在生產(chǎn)過程中，操作人員要精心操作，堅持巡回檢查，穩(wěn)定工藝指標(biāo)，加強設(shè)備維護，提高設(shè)備完好率，防止跑冒滴漏。

4.3 防中毒對策措施

(1)依據(jù)泥磷工藝特點及設(shè)備布置情況，在磷爐尾氣管道3 個二級水封處設(shè)置3 臺一氧化碳有毒氣體檢測報警儀，用于一氧化碳含量的檢測和報警作用，當(dāng)空氣中的CO 超出工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)30 mg/m3(24 ppm) 時，自動開啟防爆軸流風(fēng)機(事故排風(fēng)機)，發(fā)出聲光報警信號并切斷磷爐尾氣管道。作業(yè)現(xiàn)場一氧化碳檢測報警儀發(fā)出聲光報警。一氧化碳?xì)怏w濃度傳感器安裝在側(cè)墻處，報警器安裝在門口處。當(dāng)一氧化碳?xì)怏w的濃度達到62.5 mg/m3(50 ppm)時，自動報警。

(2) 另外值班室配備2 臺便攜式CO 有毒氣體報警儀，用于操作人員巡回檢查或檢修時操作環(huán)境中的CO 濃度的檢測。裝置設(shè)計符合GBZ/T 223—2009 《工作場所有毒氣體檢測報警裝置設(shè)置規(guī)范》的規(guī)定[2]。

(3)操作人員須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，熟練掌握操作技能，具備應(yīng)急處置知識。作業(yè)場所設(shè)置CO 泄漏檢測報警儀，使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。

(4)在可能發(fā)生泄漏裝置區(qū)懸掛“當(dāng)心CO 中毒”安全警示標(biāo)志，為作業(yè)人員配備過濾式防毒面罩。

(5)患有各種中樞神經(jīng)或周圍神經(jīng)器質(zhì)性疾患、明顯的心血管疾的員工不得從事CO 作業(yè)。

(6) 煙氣洗滌凈化區(qū)采用自然通風(fēng)方式，防止CO、P2O5有毒氣體聚集。

4.4 防腐蝕對策措施

(1) 泥磷車間除不銹鋼設(shè)備及管道外的鋼制設(shè)備、管線、鋼平臺、護欄、設(shè)備立柱和鋼架基礎(chǔ)裙座采用除銹后，刷環(huán)氧富鋅防腐底漆(兩遍)、環(huán)氧防腐面漆(兩遍)進行防腐。

(2)磷蒸氣輸送管道、煙氣洗滌塔、煙氣管道均采用316 L 不銹鋼耐腐蝕材料。

(3)氫氧化鈉具有較強的腐蝕性，在堿洗過程中與之配套的機泵、閥門、管道、管件選用耐腐蝕材料。

(4)現(xiàn)場電氣設(shè)備均按環(huán)境要求選擇相應(yīng)級別的防腐型和戶外防腐型。

(5)泥磷生產(chǎn)過程中泥磷、粗磷、氫氧化鈉均會對人體會造成灼傷，在泥磷回收廠房旁設(shè)置噴淋洗眼裝置和敞口應(yīng)急水池。噴淋洗眼設(shè)施設(shè)置位置要滿足現(xiàn)場操作人員以正常步伐不超過10 s 能夠順利到達的地方。

(6)噴淋洗眼設(shè)施連續(xù)供水時間不少于20 min，洗眼器噴頭距離地面高度0.84～1.14 m，噴淋器噴淋噴頭距離地面高度為2.08～2.44 m，拉手距離地面高度不大于1.75 m。

(7)加強操作工人防護措施，對接觸腐蝕性物料(泥磷、粗磷、氫氧化鈉) 的操作人員配備耐腐蝕防護手套和防護鞋，泥磷崗位常備救護用具及藥品。

5 結(jié)語

通過對泥磷回收制磷工藝的分析，對泥磷回收制磷生產(chǎn)過程中的轉(zhuǎn)鍋工藝 危險性進行了辨識和分析，給出了完善措施和對策措施。首先應(yīng)從設(shè)備工藝設(shè)計、控制好工藝參數(shù)，確保溫度、壓力、水、磷液位等在設(shè)備允許范圍內(nèi)，嚴(yán)格執(zhí)行工藝控制要求和工藝紀(jì)律要求，落實企業(yè)主體責(zé)任，全員安全生產(chǎn)責(zé)任制，加強安全管理、安全檢查的針對性和有效性；防止事故的發(fā)生，并重點關(guān)注以下事項：

(1)受磷池水溫過低，造成過磷管后端阻塞引發(fā)事故，要求生產(chǎn)前，蒸汽吹掃過程中，同時往受磷池內(nèi)加工藝水，打開受磷池蒸汽閥門加熱，確保水溫滿足安全生產(chǎn)要求，受磷池水溫≥50 ℃，方可開車生產(chǎn)；

(2)裝鍋過滿，超過轉(zhuǎn)鍋中軸，造成過磷管前端阻塞引發(fā)事故，要求不間斷測量泥磷液位，確保泥磷液位低于轉(zhuǎn)鍋中軸管道底部下7～10 cm；

(3)培訓(xùn)教育不到位，操作失誤，處理不當(dāng)引發(fā)事故，要求加強操作人員安全操作規(guī)程和工藝有關(guān)要求的培訓(xùn)教育。