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不可忽視!近日連發(fā)兩起閃爆事故,竟來自同一物質(zhì)!來看企業(yè)如何應(yīng)對(duì)?

爆  炸

在化工企業(yè)中易發(fā)多發(fā),

是危及設(shè)備和人員安全的大敵!

進(jìn)入7月份

新疆兩家企業(yè)因同一物質(zhì)

先后發(fā)生爆炸事故

值得我們警惕!

那么

這兩起事故是怎么發(fā)生的呢?

小安來帶大家了解一下

1
事故一



新疆大全能源股份有限公司“7·2”爆炸事故

2020年7月2日2時(shí)28分許,新疆大全能源股份有限公司發(fā)生爆炸事故,爆炸解體的容器碎片砸壞相鄰精餾裝置的進(jìn)料閥門及附屬工藝管道,致使化學(xué)物料(三氯硅烷)大量泄漏(10-12噸),事故未造成人員傷亡,泄漏的三氯硅烷產(chǎn)生的氯化氫擴(kuò)散造成145團(tuán)19戶21人疏散撤離,開發(fā)區(qū)北工業(yè)園區(qū)警戒。爆炸事故的直接經(jīng)濟(jì)損失為209.1174萬元。

事故調(diào)查認(rèn)定事故發(fā)生前R10421B反應(yīng)柱處于氮?dú)庵脫Q環(huán)節(jié),置換用變徑短節(jié)焊縫未按規(guī)范焊接,存在縫隙,在文丘里效應(yīng)下,氮?dú)鈳Э諝膺M(jìn)入反應(yīng)柱,逐漸形成內(nèi)部燃爆環(huán)境;焊接結(jié)構(gòu)缺陷最終導(dǎo)致焊縫撕裂,大量氯硅烷泄漏,泄漏的氯硅烷與空氣形成爆炸性混合氣體,接觸到自制加熱套管(蒸汽溫度146℃),發(fā)生燃燒,燃燒引入反應(yīng)柱,發(fā)生爆炸。

2
事故二



新疆協(xié)鑫精餾裝置“7·19”閃爆事故

2020年7月19日20時(shí),新疆協(xié)鑫精餾裝置發(fā)生閃爆,根據(jù)初步了解信息判斷是精餾除硼過濾器管路憋壓導(dǎo)致泄漏,泄漏物料是三氯硅烷,造成閃爆,共閃爆5次;現(xiàn)場(chǎng)精餾界區(qū)管廊全部炸斷,整個(gè)精餾儀表、電器工藝管路全部中斷,大量氯硅烷外泄,吸附區(qū)吸附柱爆炸,具體爆炸幾臺(tái)還未核實(shí)清楚。具體事故原因還在組織分析中,后續(xù)跟蹤事故進(jìn)展。


復(fù)盤這兩起事故

就會(huì)發(fā)現(xiàn)

引起這2家企業(yè)爆炸的都是同一種物質(zhì)

三氯硅烷

三氯硅烷是什么?

為什么會(huì)造成爆炸呢?



三氯硅烷在常溫常壓下為具有刺激性惡臭、易流動(dòng)、易揮發(fā)、易潮解的無色透明液體,易溶于醚、苯、氯仿和二硫化碳等有機(jī)溶劑,遇水易發(fā)生分解反應(yīng)產(chǎn)生氯化氫氣體,與氧化劑可以發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng),遇明火、高熱時(shí)發(fā)生燃燒或爆炸。




從歷史數(shù)據(jù)來看,

三氯硅烷事故也較為頻發(fā)。



事故數(shù)據(jù)分析


近年來,國(guó)內(nèi)外均有氯硅烷事故發(fā)生,通過收集整理近年來17起事故,從事故發(fā)生環(huán)節(jié)、事故類型、事故位置、事故原因、事故模式等多個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)分析,結(jié)論如下:

圖2  事故發(fā)生環(huán)節(jié)分布

(1)生產(chǎn)環(huán)節(jié)事故最多,共7起,占41%,其次是檢維修和運(yùn)輸環(huán)節(jié),各4起,各占23%,儲(chǔ)存環(huán)節(jié)事故最少,2起,占12%。

圖3  事故位置分布

(2)換熱器事故最多,5起,占32%,其次是槽罐車,3起,占19%,第三是儲(chǔ)罐和管線,各2起,各占13%,桶、泵、過濾器等較少,1起,各占6%。

圖4  事故類型分布

(3)事故主要是泄漏事故,10起,占59%,其次是泄漏后導(dǎo)致的火災(zāi)事故,4起,占23%,第三是泄漏后導(dǎo)致的爆炸事故,3起,占18%。

(4)事故原因主要是設(shè)備缺陷管線破裂、墊片失效、安全閥失效等)、檢維修作業(yè)安全措施不落實(shí)。

(5)火災(zāi)爆炸事故模式主要分為兩類

  • 三氯硅烷泄漏后與空氣中的水分反應(yīng),生成氫氣及氯化氫,導(dǎo)致著火爆炸;

  • 檢維護(hù)作業(yè)過程中,動(dòng)火作業(yè)引起三氯硅烷火災(zāi)爆炸。



事故暴露出的問題


氯硅烷類物質(zhì)本質(zhì)危險(xiǎn)性大

氯硅烷泄漏后與空氣中的水分迅速反應(yīng),生產(chǎn)氫氣氯化氫,有著火爆炸的風(fēng)險(xiǎn),大量泄漏后迅速氣化,到達(dá)爆炸范圍內(nèi),有氣相燃爆的風(fēng)險(xiǎn)。二氫二氯硅烷危險(xiǎn)性極高,易燃易爆,且爆炸性極強(qiáng),空氣中爆炸極限(20℃,101.325kPa)為4.1%~98.8%(體積),加熱至100℃以上時(shí)會(huì)自行分解而生成氯化氫、氯、氫和不定性硅,施以強(qiáng)烈撞擊時(shí)也會(huì)自行分解。在正常生產(chǎn)過程中,四氯硅烷過量,通過反歧化反應(yīng)控制二氫二氯硅的濃度維持在較低的水平,但是在停車或者異常工況下,四氯化硅烷較少時(shí),二氯二氫硅可能發(fā)生爆炸。

企業(yè)對(duì)工藝危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不清

國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)是從國(guó)外打包購買,雖然經(jīng)過消化吸收,大部分技術(shù)已基本掌握,但對(duì)工藝過程的反應(yīng)機(jī)理及反應(yīng)危險(xiǎn)性了解程度較低,無法完全認(rèn)識(shí)到工藝過程的危險(xiǎn)性。如在新疆大全事故中,企業(yè)對(duì)反歧化反應(yīng)中樹脂催化劑與氯硅烷的作用機(jī)理不明確,四氯化硅與二氫二氯硅反歧化反應(yīng)生成三氯硅烷,正常生產(chǎn)期間,由于四氯化硅過量,保證二氯二氫硅處于低濃度狀態(tài),但是在設(shè)備檢修和停工期間,樹脂與吸附的少量氯硅烷會(huì)發(fā)生反應(yīng),不穩(wěn)定的二氯二氫硅也會(huì)發(fā)生其他反應(yīng),導(dǎo)致爆炸事故的發(fā)生,具體反應(yīng)機(jī)理尚不明確。

監(jiān)控、報(bào)警、聯(lián)鎖等自動(dòng)安全控制措施不完善

部分公司的工藝安全控制水平較低,未建立合理的保護(hù)層措施,尤其是缺少對(duì)關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)控制、自動(dòng)報(bào)警和合理的安全聯(lián)鎖系統(tǒng),裝置運(yùn)行過于依賴現(xiàn)場(chǎng)人員的操作,一旦發(fā)生異常,既不能及時(shí)發(fā)現(xiàn),也做不到迅速響應(yīng),最終演變?yōu)槭鹿省?/span>

變更風(fēng)險(xiǎn)管控不到位

氯硅烷行業(yè)是高耗能行業(yè),企業(yè)在技術(shù)引進(jìn)后大多進(jìn)行了節(jié)能改造,但是未進(jìn)行變更危害分析,無法識(shí)別并消除改造后帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。以新疆大全公司事故為例,其反歧化工藝實(shí)際是由企業(yè)自主設(shè)計(jì)的全新流程,但未進(jìn)行充分的工藝安全可靠性論證,盲目上馬,野蠻操作,最終導(dǎo)致事故。

檢維修風(fēng)險(xiǎn)管控不力

氯硅烷行業(yè)中檢維修事故多發(fā),尤其是動(dòng)火作業(yè)事故多發(fā),主要體現(xiàn)在作業(yè)前安全措施不落實(shí),未對(duì)設(shè)備進(jìn)行徹底吹掃置換、未加設(shè)盲板即進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),最終導(dǎo)致氯硅烷發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

應(yīng)急救援預(yù)案準(zhǔn)備不足

部分公司消防設(shè)備不完善,自防自救能力差,沒有制訂全面、系統(tǒng)的應(yīng)急救援預(yù)案,平時(shí)演練不夠,致使突發(fā)事故時(shí)無法采取有效的措施并及時(shí)加以控制。

人員培訓(xùn)存在不足

氯硅烷從業(yè)人員安全和技能培訓(xùn)不足,部分企業(yè)管理層和技術(shù)人員對(duì)所負(fù)責(zé)的工藝缺乏深入了解,基層操作人員缺乏基本的化工操作知識(shí),致使對(duì)所負(fù)責(zé)工藝的危險(xiǎn)性缺乏認(rèn)知,違章現(xiàn)象嚴(yán)重。

因此,亟需類似企業(yè)吸取事故教訓(xùn),

采取針對(duì)性措施,
避免事故發(fā)生。



對(duì)策措施


針對(duì)我國(guó)氯硅烷生產(chǎn)中存在的問題,結(jié)合事故案例,從技術(shù)和管理兩個(gè)方面提出以下對(duì)策措施:

安全技術(shù)提升

1

加強(qiáng)對(duì)氯硅烷生產(chǎn)過程中的工藝安全、反應(yīng)安全有關(guān)基礎(chǔ)理論研究,加強(qiáng)對(duì)氯硅烷生產(chǎn)過程中的有關(guān)中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品危險(xiǎn)特性的認(rèn)識(shí),深入研究反應(yīng)致災(zāi)機(jī)理,構(gòu)建反應(yīng)失控模型,為工藝控制技術(shù)手段的研發(fā)夯實(shí)基礎(chǔ)。

2

提升氯硅烷工藝工程設(shè)計(jì)的本質(zhì)安全化水平,減少或避免臨時(shí)搭接的管線設(shè)計(jì),保證涉氯化硅物料體系與含水或空氣體系完全隔離;裝置設(shè)計(jì)中應(yīng)統(tǒng)籌考慮裝置運(yùn)行的各階段,尤其在開停車、檢維修時(shí)應(yīng)避免造成二氯二氫硅滯留。

3

選擇符合物料及工藝特征的設(shè)備材質(zhì),避免工藝中可能產(chǎn)生的氯化氫腐蝕,加強(qiáng)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)與診斷預(yù)警相關(guān)技術(shù)的開發(fā),針對(duì)關(guān)鍵設(shè)備、關(guān)鍵材料,開發(fā)適用的監(jiān)測(cè)、診斷與失效控制技術(shù),提高監(jiān)測(cè)和診斷技術(shù)的有效性。

4

全面提高氯硅烷工藝裝置的安全自動(dòng)化水平,基于保護(hù)層理念,確保實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵安全參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)報(bào)警,并在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上設(shè)置合理的安全聯(lián)鎖系統(tǒng)。


安全管理提升

1

落實(shí)對(duì)新工藝的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,強(qiáng)化風(fēng)險(xiǎn)排查,嚴(yán)格按照變更管理程序,開展規(guī)范的變更管理,對(duì)變更過程產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析和控制。

2

嚴(yán)格按規(guī)定執(zhí)行涉及氯硅烷物料的容器和管道等重點(diǎn)設(shè)備設(shè)施的日常維護(hù)及定期檢測(cè),完善防泄漏、防靜電措施;確保可燃和有毒有害氣體泄漏報(bào)警系統(tǒng)的投用運(yùn)行。

3

制定安全的停車方案和檢維修方案;制定安全有效的氯硅烷泄漏應(yīng)急處理方案,并定期開展應(yīng)急演練,提升應(yīng)急處理能力。