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无机氟化工生产危险有害因素分析及安全对策措施研究

  
评论: 更新日期:2011年05月04日

  3  生产过程危险危害因素的辩识

  通过氟化工生产企业的现场调研和必要的检测,分析有关事故案例,并应用英国帝国化学公司( ICI) 蒙德(MOND) 火灾、爆炸、毒性指标评价法中的单元毒性指标、事故后果模拟、危险性预分析等方法进行评价,确定氟化工生产装置中存在以下最为突出的危险有害因素。

  3.1 氟化氢的毒性危害

  工作场所存在氟化氢气体和含氟粉尘,可经呼吸道和食道侵入人体。吸入较高浓度的氟化氢会引起急性中毒,刺激眼和呼吸道黏膜,严重者可发生支气管炎、肺炎或肺水肿,甚至发生反射性窒息。侵入人体的氟有50 %在人体骨骼、牙齿中沉积,长期接触会引起骨骼、牙齿损害。氟化氢腐性极强。氟化氢的嗅觉阈0. 03 mg/ m3 。氟化氢对人体有强烈的刺激性、腐蚀性和毒性。特别敏感的是会使眼睛、口腔和齿龈发生腐蚀、炎症及疼痛,并且渗入到呼吸器官粘膜的细胞中而产生强烈的刺激,甚至发生出血性的难于治疗的溃疡,并可引起牙齿损害,喉炎及伴有化脓性分泌物的支气管炎。环境中高浓度的氟化氢可使人产生知觉麻痹。空气中氟化氢浓度为400~430 mg/ m3 时,接触人员会急性中毒致死;浓度达100 mg/ m3时,人仅能耐受1 分多钟,浓度50 mg/ m3 时,人可感到皮肤刺痛、粘膜刺激。

  卫生部将氟化氢列入《高毒物品目录》。《工作场所有害因素职业接触限值》(GBZ2 - 2002) 规定氟化氢的职业接触最高容许浓度(以氟计) 为2 mg/ m3 。《重大危险源辨识》(GB 18218 - 2000) 将氟化氢列为有毒物质,生产场所滞留量达到2t ,储存场所储存量达到5t 即为重大危险源。氟化氢生产企业中,氟化氢储罐的单罐容积可达到100 m3 ,氟化氢生产装置内产品检验槽的容积达到数十立方米,氟化氢集装箱的容积也在20 m3以上,均构成有毒物质重大危险源。一旦发生泄漏,以泄漏点为中心,半径近千米区域内的人员可在短时间内中毒致死。

  氟化氢生产装置中最可能发生液态无水氟化氢泄漏的地方是灌装作业点。如果管道与钢瓶或集装箱等连接不好,就会发生氟化氢的泄漏;此外,工艺管道、阀门、法兰等也可能因腐蚀或安装等方面的原因,造成氟化氢的大量泄漏。

  氟化工生产装置,尤其是氟化氢生产装置的各工序存在着大量的氟化氢。据了解,相当多的企业没有对工作场所中氟化氢气体浓度进行过检测。

  应当引起注意的是,氟化氢泄漏会对周边单位和居民的生命安全造成严重威胁,生产企业虽然都制定了厂内的事故应急救援预案,但对场外应急救援措施均考虑甚少。

  3.2  液氨的毒性和火灾、爆炸危险

  氟化铵和氟化氢铵(两铵) 的生产以液氨和氢氟酸为原料。还有一些氟化工企业使用液氨为制冷剂。由于两铵生产的工艺介质腐蚀性极强,生产环境又潮湿,车间空气也含有较高浓度的腐蚀性气体,导致生产车间内的氨计量罐、以及设在附近的氨冷冻站内的设备受到严重腐蚀。这些遭到严重腐蚀的液氨设备在机械作用(撞击、打击) 、或热作用下发生破坏,或者操作人员不正确的操作,会导致氨大量泄漏。氨泄漏后气化并与空气形成混合气体云。如果这种混合物内氨的浓度在爆炸极限范围内,并遇到延迟点火的情况下,就会导致蒸气云爆炸的发生。蒸气云爆炸的爆炸冲击波和爆炸火球辐射热对周围人员、建筑物、储罐、设备造成伤害、破坏作用。

  液氨容器在外部火焰的烘烤下突然破裂,使容器内氨的压力平衡被破坏,造成液氨急剧汽化,并随即被火焰点燃时发生沸腾液体扩展蒸气爆炸。沸腾液体扩展蒸气爆炸的火球热辐射可使方圆数百米内的人员遭到伤亡、财产毁损。爆炸产生的碎片和冲击波超压也有一定程度的危害,并可能引发二次事故。氨还是高毒物品。吸入氨5~10 min致死浓度为0. 5 %。泄漏后如未起火,氨与空气混合形成有毒气体云团,会使扩散区域内人员中毒。

  液氨槽车卸氨使用的胶管的很容易老化破裂,对液氨装卸工作的安全构成严重威胁。例如:2004 年8 月1 日,福建省漳州市一家合成氨厂的槽车在卸氨作业中,卸氨使用的胶管爆裂,引起10 多吨液氨泄漏。周边1 000 多名职工及居民连夜紧急疏散,有31 人因吸入氨气中毒,1 人死亡。一些工厂两铵车间内氨计量罐是用液氨钢瓶改制的,未严格按压力容器安全技术规范进行设计,甚至没有设置压力表、安全阀等必要的安全附件,事故隐患更严重。

  某化工厂周围地区(污染区) 环境介质(包括大气、土壤、蔬菜、杂草、树枝叶) 的氟化物含量进行监测,对在污染区居住5 年以上且无工业氟化物接触史的87 人及对照区132 人进行氟斑牙患病情况、头发和指甲氟化物含量的调查。结果污染区的环境介质氟化物含量、人群氟斑牙发病率以及头发、指甲氟化物含量均明显高于对照区。结论该化工厂的氟化物污染已对周围环境及人群健康造成了危害。

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