聚丙烯生產(chǎn)裝置的工藝安全性研究

安康

摘 要：聚丙烯生產(chǎn)裝置具有較為復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，且生產(chǎn)時用到的各項(xiàng)添加物多有毒、易燃、易爆，若在生產(chǎn)過程中稍有疏忽，會發(fā)生嚴(yán)重的事故。因此，為了保證聚丙烯生產(chǎn)時避免發(fā)生危險事故，企業(yè)必須注重生產(chǎn)裝置的安全性，排查聚丙烯生產(chǎn)裝置安全隱患，實(shí)施相應(yīng)的優(yōu)化措施，降低安全事故發(fā)生的概率和危害程度，從而提高裝置的安全性。

關(guān)鍵詞：聚丙烯;生產(chǎn)裝置;工藝;安全性

0 前言

聚丙烯生產(chǎn)過程中所用到的原料、助催化劑、添加劑等多有毒、易燃、易爆，加上生產(chǎn)裝置的工藝較為復(fù)雜，如果在生產(chǎn)過程中發(fā)生疏忽，會發(fā)生生產(chǎn)事故[1]。近年來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，聚丙烯的生產(chǎn)設(shè)備得到改良，生產(chǎn)工藝得到優(yōu)化，但是裝置的生產(chǎn)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大。若是在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)潛在不安全因素，事故所導(dǎo)致的損傷會更為嚴(yán)重。因此，為了避免聚丙烯生產(chǎn)過程出現(xiàn)危險事故，企業(yè)必須重視聚丙烯生產(chǎn)裝置的安全性，排查聚丙烯生產(chǎn)裝置安全隱患，并采取相應(yīng)的措施，避免發(fā)生爆炸等惡性事件，從而確保從業(yè)人員安全和企業(yè)財產(chǎn)安全。

1 影響聚丙烯生產(chǎn)裝置安全性的主要因素

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，石化行業(yè)快速發(fā)展，生產(chǎn)裝置規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)生事故產(chǎn)生的后果越來越大，也導(dǎo)致此行業(yè)事故頻發(fā)，從業(yè)人員、生產(chǎn)設(shè)備的安全問題也受到業(yè)內(nèi)人士更大的關(guān)注。影響聚丙烯生產(chǎn)裝置安全性的主要因素有多種，主要有五個方面：

其一，超壓。壓力容器不合格、安全聯(lián)鎖誤動作等均會導(dǎo)致丙烯儲存失控，受熱體積變得膨脹，隨著溫度的升高，容器內(nèi)的壓力會成比例上升，若是工作人員在生產(chǎn)過程中管理不當(dāng)，易引起爆炸。其二，超溫。易發(fā)生爆聚的危險性聚合反應(yīng)，其熱動力及放熱均不穩(wěn)定，若是生產(chǎn)時的熱量不能及時地導(dǎo)出，會出現(xiàn)“爆聚”現(xiàn)象，反應(yīng)會失去控制，引發(fā)爆炸事故。其三，泄露。丙烯是聚丙烯生產(chǎn)裝置的主要原料，丙烯本身是易燃易爆的化學(xué)物質(zhì)，任何一個設(shè)備或管道的密封點(diǎn)失效都會導(dǎo)致丙烯泄露，發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸事故。比如，進(jìn)料泵密封的油溫比標(biāo)準(zhǔn)油溫高，出現(xiàn)熱脹現(xiàn)象，可能會使得密封失去作用，發(fā)生泄露。其四，靜電危害。聚丙烯的電阻率高，是一種易產(chǎn)生靜電的非導(dǎo)體物質(zhì)。聚丙烯粉體的表面較為干燥，其在輸送的過程中，靜電在其與外界的沖撞、摩擦中產(chǎn)生，加上其具有較好的絕緣性，難以消除靜電，當(dāng)靜電累積到一定程度后，會放電，引發(fā)燃燒，若是燃燒嚴(yán)重，會使料倉發(fā)生爆炸[2]。靜電接地失效、管線內(nèi)負(fù)壓、造粒機(jī)運(yùn)行異常、氧含量超出安全標(biāo)準(zhǔn)、粉料輸送系統(tǒng)異常、計量器失準(zhǔn)，都有可能導(dǎo)致靜電集聚積累，從而危害裝置的安全。其五，粉塵危害。聚丙烯粉塵是可燃的，當(dāng)聚丙烯粉塵在空氣中懸浮達(dá)到一定濃度，接觸到電火花、明火等火源時，空氣中的粉塵顆?？焖偃紵瑯O易發(fā)生爆炸。

2 保證聚丙烯生產(chǎn)裝置的工藝安全性的措施

2.1 優(yōu)化聚合反應(yīng)器壓力控制聯(lián)鎖

常規(guī)的聯(lián)鎖方案為一選一，為了保障聚丙烯生產(chǎn)裝置的安全性，可將聯(lián)鎖方式改為三選二，即三選二控制模塊表決聯(lián)鎖。聚合反應(yīng)器壓力控制聯(lián)鎖進(jìn)行優(yōu)化后，若是其中一臺單法蘭壓力變送器故障，不會出現(xiàn)聯(lián)鎖誤動作，這樣可以避免生產(chǎn)裝置出現(xiàn)非必要停車，能穩(wěn)定、安全地運(yùn)行聚丙烯的生產(chǎn)裝置[3]。當(dāng)反應(yīng)異常時有兩個或以上壓力聯(lián)鎖點(diǎn)動作，就會觸發(fā)聯(lián)鎖，終止反應(yīng)，從而確保裝置的安全性。

2.2 控制聚合反應(yīng)的溫度

在聚合反應(yīng)中，要注意溫度的變化，對丙烯聚合反應(yīng)的溫度進(jìn)行控制主要有兩種方法，其一是利用水冷對溫度進(jìn)行控制，其二是利用液相單體氣化進(jìn)行控制。在聚丙烯聚合反應(yīng)釜上設(shè)置可靠的冷卻系統(tǒng)，系統(tǒng)包括攪拌冷卻、盤管冷卻、夾套冷卻等組成，有兩路電源和多個水源。水從反應(yīng)器夾套中流出，經(jīng)過熱交換，然后打回夾套，如此循環(huán)，可以控制反應(yīng)器的溫度。反應(yīng)器溫度控制的方式為串級控制，介質(zhì)溫度通過主回路進(jìn)行控制，冷卻水的溫度則通過副回路控制，副回路還能對水的換熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)，由此可以控制反應(yīng)器的溫度。利用液相單體氣化進(jìn)行控制，工藝上多使用溶劑或單體氣化回流帶將反應(yīng)熱帶出，經(jīng)壓縮液化或冷凝后，再返回至反應(yīng)釜中吸熱，若是發(fā)生溫度急劇上升等危急情況時，可以在其中加入終止劑，使催化劑的活性降低，避免發(fā)生爆炸等危險。另外可以考慮參考反應(yīng)器系統(tǒng)的壓力控制聯(lián)鎖，增加反應(yīng)器溫度控制聯(lián)鎖，確保在溫度異常時能及時停車，從而“棄生產(chǎn)保安全”，避免發(fā)生嚴(yán)重的安全事故。

2.3 加強(qiáng)裝置密封點(diǎn)泄露排查

例行日常泄露情況檢查，應(yīng)該加強(qiáng)專業(yè)性的檢查，比如：VOCs泄露檢測。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)該每年對聚丙烯生產(chǎn)裝置所有密封點(diǎn)進(jìn)行兩次以上的VOCs泄露情況檢測。采用VOCs檢測設(shè)備，排查全裝置各密封點(diǎn)。根據(jù)泄漏量情況，對全裝置密封點(diǎn)進(jìn)行分級管理。按照GB37822-2019標(biāo)準(zhǔn)：

泄漏量大于泄露認(rèn)定濃度的密封點(diǎn)必須建立轉(zhuǎn)系那個臺賬，制定處理計劃，盡早消除安全隱患。泄漏量小于泄露認(rèn)定濃度的密封點(diǎn)應(yīng)該建立專項(xiàng)臺賬專項(xiàng)管理，防止泄露惡化。采用VOCs泄露檢測，可以有效管控聚丙烯裝置的泄露情況，從而有效減少泄露所造成的安全事故。

2.4 消除靜電

為了有效避免產(chǎn)生靜電，企業(yè)要對所有職工加大安全教育力度，充分認(rèn)識到靜電對于聚丙烯生產(chǎn)裝置的危害性，每天交接班使要對靜電設(shè)施的性能進(jìn)行仔細(xì)的檢查;在日常工作中嚴(yán)格按照安全技術(shù)操作規(guī)程開展各項(xiàng)工作，禁止超壓，對閃蒸罐及放料管線中聚丙烯材料的流動速度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免產(chǎn)生靜電;現(xiàn)場設(shè)置足夠的消除靜電裝置（靜電釋放器），管道靜電跨接和靜電接地必須符合國家和行業(yè)規(guī)范要求，并加強(qiáng)日常管理維護(hù)。丙烯等易燃易爆介質(zhì)以及聚丙烯的輸送管線均要有良好的接地，閥門、法蘭之間的跨線聯(lián)系要嚴(yán)格符合安全要求，地上管網(wǎng)系統(tǒng)每間隔一段距離要與專設(shè)的接地體或接地干線相連接[4]。

2.5 采取措施抑塵

固體添加劑單元處于粉塵防爆區(qū)，因此，系統(tǒng)內(nèi)的所有電氣原件及電氣涉筆均需采用粉塵防爆類型。聚丙烯生產(chǎn)裝置的溢塵點(diǎn)主要包括添加劑料斗、固體添加劑卸料站等，建議在溢塵點(diǎn)設(shè)置袋式過濾器，并增加改造管道將袋式過濾器分離下來的粉塵直接回收至添加劑料斗，實(shí)現(xiàn)封閉回收，從而避免粉塵擴(kuò)散到現(xiàn)場環(huán)境，達(dá)到良好的抑塵效果。為了避免粉塵長時間聚集、懸浮在空氣中，出現(xiàn)粉塵云爆炸，需要在擠壓造粒樓每一層設(shè)置強(qiáng)制的通風(fēng)設(shè)施，并加強(qiáng)強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)的日常維護(hù)。使用氮?dú)庾雒芊馓幚恚瑢⑽锪吓c空氣隔絕，如此可以使得密閉容器中的含氧量降低，避免粉塵爆炸。在固體添加劑卸料站設(shè)置粉塵監(jiān)測設(shè)備，做好日常監(jiān)控。最后，要日常檢查消防水系統(tǒng)，保證其性能良好，以便處理異常情況。

3 結(jié)語

總之，聚丙烯的生產(chǎn)裝置具有危險性，超壓、超溫、原料泄露、靜電、粉塵均是影響生產(chǎn)安全性的要素，為了加強(qiáng)生產(chǎn)安全，避免在生產(chǎn)過程中發(fā)生危險事故，要嚴(yán)格進(jìn)行安全控制。為了提高聚丙烯在生產(chǎn)過程中的安全性，生產(chǎn)裝置應(yīng)該采取優(yōu)化聚合反應(yīng)器壓力控制聯(lián)鎖、控制聚合反應(yīng)的溫度、加強(qiáng)裝置密封點(diǎn)VOCs檢測、消除靜電、抑塵等方法，以提升聚丙烯生產(chǎn)裝置工藝的安全性，保證企業(yè)安全生產(chǎn)，維護(hù)企業(yè)財產(chǎn)安全及工作人員的生命安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]武成.聚丙烯生產(chǎn)裝置的工藝安全性研究[J].化工管理，2019（7）：197-198.

[2]黃洋.聚丙烯生產(chǎn)裝置的工藝安全性研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019（17）：3106.

[3]董軍剛.再生聚丙烯塑料的檢測技術(shù)進(jìn)展研究[J].塑料工業(yè)，2019，47（8）：20-22+26.

[4]張賢.聚丙烯裝置的危害因素識別及風(fēng)險評價[J].化工與醫(yī)藥工程，2017（6）.