2.正常生产中危险性防范
(1)真空系统堵塞防范
在正常生产过程中,预缩真空系统与后缩真空系统在经过较长周期的运转后,易发生堵塞现象,影响预缩、后缩真空度。因此,必须定期对预缩、后缩真空系统进行切换清理。
(2)机封外漏防范•
在正常生产中,酯化反应器由于操作压力与温度均较高,酯化反应器搅拌机封经过较长时间的运行,容易出现磨损,造成酯化反应器搅拌机封局部泄漏,影响整个生产。因此一旦发现酯化反应器搅拌机封泄漏,必须立即组织局部停车进行抢修,更换机封。
(3)反应器及热媒安全防爆设施(装置)防范
在正常生产中,聚酯装置反应器(主要是酯化反应器)和热媒系统(尤其是一次、二次液相热媒系统)的安全防爆设施必须完好备用。
(三)放射性物质安全防护
聚酯装置普遍使用有放射性液位计(如:酯化、预缩及终缩反应器采用放射性钴—60)和放射性密度计(如:浆料密度计采用放射性铯—137)仪器,钻—60或铯—137电离辐射类型为了射线。为了避免放射源与装置人员的接触。除在仪器专用的操作规程中专业说明外,还需要制定详细的防护处理措施。
1.放射性接触防护处理措施
(1)装置上有放射仪器的容器外,附近的操作区域里的放射剂量,是有一定限制的。因此,只允许指定的人员进行操作,非指定的操作人员不得接触。
(2)在装有放射性仪器的容器的人孔都用铅封,只有放射管理人员或有他指定的人员,并需要书面指令,才可启封。
(3)每一放射源要标记上放射线的警告标志,此标记未经放射管理人员批准,其他人不;得除去。
(4)装置中的放射源的说明,应公布在控制室内。
(5)装有放射性物质封闭源的取出、安放、更换及处置的人员必须严格遵照相关的安全防护规定进行。
(6)必须严格放射作业人员个人剂量监测与健康检查。
2.放射性接触工业标准
(1)西德工业标准DIN54115规范对密封辐射源要求有:
①如果在适当的实验中,可放出的放射性小于0.185XlOl0Bq,则一般可以认为防护层是惰性且密封的。
②辐射源含有气态或以气态吸附的放射性同位素时,如果操作层条件每小时泄漏出防护层的量不大于0.37XlOl0Bq,则防护层可看作是密封的。
③高安全辐射源所采用的材料直至温度800℃,不得溶化、升华或着火。
(2)国家标准:
依据《辐射防护规定》GB 8703—88及《密封放射源一般规定》GB 4076--83国家标准。放射作业场所最高允许限值为23。87X10》Bg/kg.h,公众最高允许限值为23,87X102Bg/kg.h,聚酯装置监测点结果均能低于公众最高允许限值23.87X102Bg/kg•h,但要考虑到放射源对机体作用的随机效应,仍需注意加强防护。
(四)装置安全自保联锁及其作用
1.聚酯装置电气安全系统
聚酯装置动力和照明属于二级用电负荷。
聚酯装置供电系统一般采用双线路供电,正常时每一路电源各带50%负荷,当某一回路故障时,另一路可带100%负荷。
装置内动力配线为放射线电缆桥架敷设。经低压配电柜配出的动力电源送至MCC盘及照明系统。DCS系统采用UPS电源。
2.聚酯装置安全仪表
聚酯装置使用监视与自动控制的主体是DCS,此外还采用可编程序逻辑控制器(PLC)以及一些信号变送、信号转换处理等仪表设备。共同构成聚酯装置一套完整的仪表检测与控制系统。
聚酯装置配套独立的DCS操作控制系统,安放在聚酯装置控制室内。该系统的构成可以按照功能分成五个级别:操作级、远程控制级、信号I/O级、转换级和工艺过程级。3。聚酯装置安全与消防设施
(1)聚酯生产装置大部分为全封闭式,工艺过程控制由DCS系统完成,实施联锁控制可以保证在事故状态下启动联锁系统,自动进入安全阀保护,以保证全套或局部装置安全停车,避免生产操作事故或其他意外事故。非常情况下,由安全联锁实现声光报警,为安全提供基本保证。
(2)生产过程中的主要控制参数:温度、压力、流量、液位等均为DCS自动控制,并设有报警,操作者能够及时发现、监控和调整,保证装置的平稳安全运行。聚酯装置压力系统设有安全阀和紧急放空系统,事故状态下安全阀和紧急放空系统的气体排人到装置的放空系统。(3)聚酯装置区的易燃、易爆、易泄漏、易中毒等部位(聚酯主装置区、热媒炉区、PTA料仓、中间罐区、切片库房)设有可燃气体报警器和手动报警按钮,在热媒控制室及聚酯装置中心控制室,各设有消防急救设施。当可燃气体发生泄漏,气体浓度达到危险值时可及时报警,总控制室人员能立即获得信息,便于采取措施,组织紧急救护,避免事故发生或事故扩大。PTA送料系统设有在线氧含量分析仪。氧含量5%以上报警,自动停止送料。
(4)聚酯装置区内设有消火栓,主装置各楼层所设的消防水箱内配备消防带、喷枪、干粉灭火器。
(5)聚酯装置设有义务消防员(气防),紧急情况下通知消防队专职消防人员前来处理。
(6)聚酯装置中在易中毒、易腐蚀性物料、易泄漏场所设有淋浴和洗眼器具,供中毒、物料灼伤等状态下的自救或互救。
(7)聚酯装置设有排风系统,重点部位、热媒控制室、中心控制室内都设有空调。
4.主要安全自保联锁
(1)主要公用工程仪表控制
(2)其他联锁
(3)联锁管理制度
聚酯装置有控制温度、压力、流量、重要液位和大机组安全运行的联锁,并制定和完善联锁管理制度规定:
①各种联锁严禁摘除;②如生产中需要摘除时,先向技术科报告后,经批准,允许摘除;③当生产恢复正常后,立刻恢复联锁;④生产需要紧急摘除,必须在24h之内补办手续。
(五)装置易发生的事故及其处理
1.国内外同类装置重大典型事故(火灾、爆炸、中毒及次生灾害)
(1)泄漏引发的火灾
聚酯装置的火灾危险性类别虽为丙类,但具有化工装置的工艺特征,其酯化、缩聚反应都是在高温、低压或真空条件下进行的。装置内到处有高温熔体聚合物,有330℃的热媒,有易燃、可燃各种介质的存在,因此该装置完全存在着火灾、爆炸危险。其次,PTA原料在输送和配制浆料中的大量粉尘,研究认为空气中PTA粉尘的爆炸性是随粉尘浓度和氧含量而变化的,在空气中PTA粉尘最低爆炸浓度为0.05z/L,而其最低含氧量却视温度而定,粉尘150℃时测定为9.5%,粉尘为20℃为10.9%,PTA引燃敏感性很强,爆炸程度猛烈,因此PTA输送中应防止静电火花产生,并要求输送气体中含氧量很低是显而易见的安全保证。同时反应副产物尾气中的乙醛属于甲B火灾危险类别,尾气中的含量虽然不大,但它易燃易爆,一但与空气形成爆炸混合物,如不及时通风处理,后果是非常危险的。装置的热媒系统虽然采取集中布置,用内墙与其他设备隔开并有一面向外敞开。然而一旦有高温的热媒或其蒸汽大面积的泄漏,着火而引爆的大事故是随时可以发生的。
事故案例:
①1984年,某公司热媒间发生330~C液相联苯—联苯醚,因底排放阀、导生蒸发器封头等处大面积泄漏,厂房地面有大量积液,空气中的导生蒸气浓度很高,情况非常危险,由引及时停止进料,强制抽风,消防保镖,避免了一次未遂事故。
②1989年4月27日,某公司因热媒炉管壁因冲刷减薄造成穿孔,大量导生进入800℃燃烧的辐射室引起炉内大火,由于及时停车及采用干粉灭火炮将炉膛内火源扑灭,避免一次重大未遂事故。
③1989年7月18日,南方某公司开车过程,因热媒炉炉管局部过热和结焦发生炉管破;裂引起大火,使整台炉基本报废。
④1995年,某公司涤纶厂保全工调换2PC切粒机后,操作工安装铸带,发现牵引机马达轴上缠有细铸带,操作工在没有停机的情况下,用剪刀清理铸带,最终造成操作工左手大拇指、食指、中指被链条拉伤。
⑤1992年6月12日,南方某公司发生一起误将氧气当氮气充压,造成酯化反应器爆炸事故,火从视窥口喷出,厂房北半部人仪表线路基本烧毁。
⑥1996年8月,某公司新投用的国产立式后缩熔体过滤器,由于柱塞式切换阀前端等处漏料、漏气,造成压蒸处着火,由于及时扑救,未伤及人。
⑦1992年某公司立式第一酯化反应器的搅拌轴封为双端面机械密封,由于冷却水效果不良或因密封液压力调节不当,会造成机封碳环破碎,引起釜内大量EG蒸气沿搅拌轴喷出,如不及时停车或用灭火蒸汽扑救,可能随时会引起着火和造成人身伤害。1992~1993年某公司曾多次发生。
(2)电气系统火灾
拟建装置的控制设备及电器仪表较多,如操作不当或仪表接触不良,设备超负荷运转等都可能引发电气火灾。
(3)电缆火灾
电缆属于易燃品,由于装置内部的气温较高,着火后蔓延很快,并伴随产生大量有毒有害气体,难以及时扑灭,不但直接烧损大量电缆及设备,而且停电修复的时间较长,直接和间接的损失都很大。
(4)电伤害
本装置在较高的气温下使用各种电气设备如泵、电加热装置、传动装置等,如操作人员在操作和使用不当时(违章作业),或设备本身存在缺陷,防爆等级不符合标准,电气质量不过关,都可能对操作人员造成电伤害。
(5)噪声危害
噪声分为因固体振动产生的起伏运动而产生的机械性噪声,以及气流的起伏运动而产生的空气动力性噪声。而聚酯装置生产性噪声主要来源于切粒机、排风用轴流风机、搅拌器、热媒炉鼓风机等设备。
受噪声的危害,首当其冲的是人的听力。噪声对人听力危害的程度,轻则高频听阀损伤、耳聋,重则耳鼓膜破裂。除了听力受损外,噪声对神经系统的危害主要为神经衰弱综合症;对心血管系统的影响,可使交感神经紧张,从而产生心跳加快、心率不齐、血管痉挛等症状;对消化系统的影响,可能引起胃功能紊乱、食欲不振、肌肉无力等症状;另外,噪声对睡眠、视力、内分泌等也有一定影响。
(6)毒物危害
职业性接触毒物系指工人在生产中接触的以原料、成品、半成品、中间体、反应副产物和杂质等形式存在,并在操作时可经呼吸道、皮肤或经口进入人体而对健康产生危害的物质。
聚酯装置中,主要接触的毒性物质是对苯二甲酸、间苯二甲酸、乙二醇、改性三联苯、乙醛等,这些物质对人体都有害,无论是经呼吸道、皮肤或经口进人人体皆可对人的健康造成危害。
(7)粉尘危害
生产过程中,有尘作业工人长时间吸人粉尘,能引起肺部组织纤维化为主的病变、硬化和丧失正常的呼吸功能。
装置在PTA原料的输送和配制浆料过程中,存在大量的粉尘。不但对人体造成危害,并且可形成PTA粉尘爆炸环境,对装置的安全构成极大的危害。
(8)放射性伤害
聚酯装置使用Co—60放射源,在生产过程中使用放射性液位计,是聚酯装置中对人体伤害的安全危险之一。作业人员在安装、检修过程中,如果防护不当,容易造成对操作人员的射线伤害。
2.易发生事故重点部位的重要工艺操作指标及引发事故的因素
3。监控网络、防范措施和责任
4.聚酯装置常见事故及处理
由于缩聚装置反应温度高、压力高、高真空,因此在缩聚装置热媒加热系统和缩聚反应酯化、预缩、后缩EG气相系统易发生事故的部位较多,主要表现为热媒加热系统管线、阀门的磨蚀而引发的设备问题,反应气相及真空系统因EG、低聚物的结焦而引发的气相及真空系统堵塞见表3—72。