氯碱尾气氢气提纯开车应急处理预案详解

四川亚连科技有限责任公司E1116 项目开车过程事故应急处理预案1 编制目的我公司从事甲醇裂解制氢、天然气转化、煤制氢、氯碱尾气氢气提纯等技术的转让、工程设计和开车服务等业务。

在开车服务过程中，可能会因种种原因遇到各类生产安全事故，为提高服务对象处理生产突发安全事故的应急能力，推进开车服务的科学化、制度化建设，保障服务对象的职工以及我公司技术服务人员的生命和财产安全，维护社会稳定，制定本应急处理预案。

本开车过程事故应急处理预案可作为服务对象后期编制企业事故应急救援预案的参考资料。

需说明的是由于本公司提供的只是开车技术服务，对于应急过程中应急处理组织机构、人员、器材、应急救援准备（包括应急救援预案的上报、与协同单位（医院、消防队、公安机关、周边单位等）的联动准备等）的筹备工作仍由服务对象自己负责。

2 危险有害因素辨识与分析2.1 氯碱尾气氢气提纯工艺装置涉及的危险化学品及其危害特性氯碱尾气氢气提纯生产工艺流程中涉及的主要危险有害物料是氢气（体积比约99.5%）（注：其他危险有害物质还有一氧化碳（1ppm）和甲烷（1ppm），考虑到这两种气体在原料气中的含量太低，而且也远达不到有毒气体的中毒浓度。

因此，在后面的分析中只考虑氢气的危害特性）。

氢气属于易燃、易爆气体。

本项目涉及的危险化学品主要特性见表2-1。

以上危险化学品的详细理化特性见下列技术说明书。

2.2 生产工艺过程危险有害因素分析根据本项目中间产品和成品种类少，生产工艺流程简单。

本生产工艺的特点是物料易燃、易爆，操作压力较高。

主要危险物质是氢气，氢气为易燃易爆气体，一旦造成泄漏，与空气混合极易形成爆炸性混合气体，遇火源、静电火花或高热有发生燃烧爆炸的危险。

部分设备的最高操作压力在0.7MPa左右，运行时对设备压力控制不当可能导致部分容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

本节小结：通过以上辨识，工艺过程的主要危险有害因素是火灾、爆炸。

2.3 设备的危险有害因素辨识2.3.1 工艺设备危险有害因素分析本项目连续性要求高，氢气与空气混合达到爆炸极限，遇火发生燃烧爆炸；工艺设备和管道在压力较高的工况下连续运行，存在各种危险因素，一旦发生事故会产生泄漏，甚至会造成火灾、爆炸。

发生的原因有以下因素：1、操作压力、温度和物料的流量超过设备设计压力、温度和处理能力，因超温超压而引起爆炸；2、开车时没有用氮气置换空气，易燃易爆物料与空气混合，在爆炸极限之间操作；开车准备期间，设备内部物料未清除和置换干净，且没有与其它相关设备隔断，没有进行有毒有害和易燃气体浓度检测及办理动火手续，管理失控，违章操作等都会引起中毒、火灾、爆炸的发生；3、密封性能不可靠，紧固不均匀产生泄漏；真空设备密封性能不可靠，空气进入设备内与物料混合达到爆炸极限；4、安全附件或安全防护联锁装置未设置、不配套、不齐全或已失效；5、监控显示系统不齐全、信息错误或失效，联锁保护、超限报警、故障报警、状态异常报警不全或出现故障，未设有紧急停车的装置；6、设备、管线没有采取防静电接地措施，没有进行检测或静电接地失效，有可能导致静电积聚而发生事故；7、防雷系统缺失。

2.3.2.1 静设备1、塔类设备本公司氯碱尾气氢气提纯生产工艺中的塔类为吸附塔，塔类设备内的主要介质是氢气（体积比约为99.5%以上）。

如果设备产生泄漏，氢气与空气混合达到爆炸极限，遇到火源发生火灾和爆炸。

虽然塔内结构简单，组件较少，机械故障不多，但塔内污染、腐蚀和泄漏故障是必须引起注意的问题，特别是在开车运行过程中发现故障需要进行检修时，在进塔作业前未作置换或置换不彻底，方法不正确，没有进行有毒有害气体检测及违章动火等都会引起火灾爆炸的发生。

根据目前塔类设备火灾爆炸事故的统计，大部分事故是检修期间，管理不善，违章动火而引起的。

如1997年1月5日，辽宁省抚顺市顺城豪特精细化工厂在清洗精馏塔前未作置换处理，未作塔内可燃性气体气体取样分析，致使作业人员在清洗塔时因化纤服装产生静电火花，与塔内可燃性气体相遇而发生爆炸，将清洗作业人员从塔内崩出致死。

吸附塔、气体储罐、反应器等设备由于制造缺陷、操作不当、管理不善等原因有可能发生物理爆炸，吸附塔破裂时，内部的气体迅速泄出，同时瞬间膨胀并以很高的速度释放出内在的能量。

容器破裂爆炸的类型分为四类。

（1）延性破裂：延性破裂是压力容器在压力作用下器壁上产生的应力超出了材料的强度极限，而发生的一种破坏形式。

其原因主要是超压使用或维护不良，以致器壁减薄所致。

（2）疲劳破裂：压力容器的疲劳破裂就是容器在反复加压和卸压过程中，壳体材料长期受到交变负荷的作用出现金属疲劳产生的破裂。

其原因主要是容器的某些部位存在应力集中，应力周期性的变化。

（3）腐蚀破裂：容器受到介质的腐蚀而产生的一种破裂。

其主要原因是容器长期存在于腐蚀性的作业环境中或选用不当的材质。

（4）蠕变破裂：在高、低温下工作的容器，受到应力的作用，壳体会由于长期处于高、低温作用而产生缓慢、连续的塑性变形，从而引起蠕变破裂。

其主要原因是：选材不当；结构不合理，使部件的局部区域产生过热或过冷；制造时材料组织改变，抗蠕变性能降低；操作不当，维护不当致使容器部件局部过热或过冷。

2、储存类设备本项目储存类设备主要是氢气缓冲罐等，主要危险有害因素有：（1）密封性能不好，连接处法兰螺栓强度不符合要求、紧固不均匀产生泄漏、垫片被冲破；（2）安全附件或安全防护连锁装置不配套、不齐全或失效，未按规定定期校检；监控显示系统不齐全、信息错误或失效；（3）设备腐蚀，包括大气腐蚀和应力腐蚀，壁厚减薄，承压能力下降；（4）母材或焊接接头焊接质量差或热处理效果不好等，可能会产生延迟裂纹；管道设计和安装没有考虑应力补偿、管道固定不当、振动过大引起法兰接口松动；（5）压力容器及其安全附件没有按要求定期进行内外部检验；（6）管线没有采取防静电接地措施或静电接地失效，有可能导致静电积聚而发生事故；（7）开车前未置换到位、清洗干净；（8）违章作业、雷击或人为破坏。

2.3.2.2 传动设备机泵类设备：如果机器在运行过程中出现故障或超压，将影响整个系统的正常和安全运行，可能会出现整个系统瘫痪，发生意外事故，甚至会引起人身伤害、火灾和爆炸事故。

1、违章操作或使用不当；2、机器润滑动系统管道破裂，润滑油处于雾化状态，遇明火发生火灾，此情况一般出现在安装或检修期间进行润滑系统油循环作业；3、管道与机器接口安装时强力配管，力量传递到机器上，使机器的安装精度发生变化；4、运动部件如果没有防护装置（如罩、网等）或操作人员随意打开防护装置，极易对人身造成机械伤害；5、易损或易出现故障传动机构安装有易（快）开式的防护罩，如果没有联锁（由电气开关组成的闭锁／开锁装置）装置，在检查、检修时极易因人员的误操作导致设备异常启动，从而造成人身伤害事故；6、轴承润滑不良，温度太高，轴承被烧毁；机械密封（或填料密封）泄漏。

7、泵类设备重大事故主要指泵轴弯曲、泵轴扭断、烧坏断裂，轴承、轴瓦严重磨损，轴封严重泄漏及其他零部件损坏，泵电机烧坏有可能引起燃烧爆炸事故，或引起灼伤事故。

8、在试车过程中，对运转机泵设备进行维修可能导致高温物料喷出，烫伤维修人员。

2.3.2 压力管道危险有害因素辨识1、该项目的压力管道，若生产中操作不当，或压力管道本身有缺陷，可能引起高压系统的泄漏，导致火灾、爆炸事故。

造成压力管道事故的因素有：压力管道超过操作压力运行；安全附件没有按规程进行定期检验和整定，系统上的安全阀没有进行起跳检查；2、压力管道因被腐蚀，管壁减薄，强度下降；管道设计和安装没有考虑应力补偿；管道与设备配管碰接时，强力配管，管道力量传递到设备上；管道固定不当、振动过大等；3、误操作，安全附件，如安全阀、爆破板、水位计或自动给水装置不全或失灵；4、管线上的连接部位密封处泄漏或系统操作压力过高；5、管线没有采取防静电接地措施或静电接地失效，有可能导致静电积聚而发生事故。

2.3.3 电气控制系统危险有害因素辨识本项目工艺简单，但是在吸附塔这段的阀门切换较为频繁，所以对电气系统的可靠性要求非常高。

如果电气系统控制失误或发生故障，或存在安全隐患（如程控阀门开启错误，可能导致吸附塔内气体串气，设备压力异常等），将导致整个装置的停产，造成严重的经济损失，甚至可能导致火灾爆炸的发生。

1、电气设备电气设备是电气控制系统的关键，如果设备选型不当，质量不过关，一旦发生故障，电力系统全部瘫痪，其危险、有害产生的因素如下：（1）周围环境有电气火花引燃源；（2）触电保护、漏电保护、短路保护、过载保护、绝缘、电气隔离、屏护、电气安全距离等不可靠；（3）设备的自动控制系统故障。

（4）停电：因电力系统故障或人员误操作停电，由于工艺装置属连续生产，装置内大部分用电负荷属二级，自动化水平较高，电源突然中断会造成个别设备损坏、产品报废、产量减少，甚至导致生产安全事故。

2、电气火灾引起电气火灾的主要原因有电气线路过载、短路、接触不良、散热差、线路老化等设备和技术因素，而误操作引起电气火灾亦是其原因之一。

（1）过载：电机、变压器、电气线路超负荷运行，导致电器绝缘材料过热起火；（2）短路：电气线路发生瞬间电流会超过正常电流几十倍，致使电线、电缆温度急剧升高，远远超过线路的允许值，并常有短路电弧发生，而引起电路火灾。

常见短路火灾事故有：用闸刀直接启动或断开大容量负荷和带负荷熔断器引发相间短路电弧，或违章引起的短路；（3）接触不良：导线接头连接不牢或焊接不良（有虚焊等），会使接点电阻升高，导致接点温度过高而引发火灾。

同时由于接点等接触不良，还会接点温度过高而引发火灾。

同时由于接点等接触不良，还会迸发点火引燃可燃物质；（4）散热差：电机带散热风叶、散热器等缺陷、受损会导致电气设备热量积累不能及时排出，致使电器设备绝缘材料过热引发火灾；（5）线路老化：线路处于恶劣环境中，或使用时间过长，都可导致线路老化，绝缘损坏而发生火灾；电机轴承损坏，转子轴与轴承座摩擦发热，负荷增大，导致电流迅速增大。

（6）防雷系统故障或失效均有可能因雷击引发火灾事故。

（7）铁芯发热：变压机、电动机等设备的绝缘损坏或长时间过电压，都会引起电动机的铁芯发热，从而易出现过热现象，导致设备使用寿命缩短，甚至设备烧坏，严重时引发火灾和爆炸。

如果电气设备由于以上原因或其他原因过热、产生电火花，并加热周围可燃材料或物体，亦可能引起火灾，如使用在易燃易爆场所，会引起火灾、爆炸事故。

2.4 小结根据本工艺系统涉及的物料、设备、电气系统等方面的特性，本工艺装置存在的危险有害因素总结见下表：3 事故应急处理预案针对开车调试过程中可能发生的火灾、爆炸主要事故采用以下方案进行应急处理。

成立开车应急处理小组，小组应包括以下几个专业：应急救援指挥人员、专兼职（义务）消防救援员、操作系统控制人员、救护人员、紧急疏散人员等。