氯化亞砜生產(chǎn)過程中典型火災(zāi)爆炸事故原因分析及預(yù)防對(duì)策

任永道，任海靜

（1.威海市公安消防支隊(duì)環(huán)翠區(qū)大隊(duì)，山東 威海 26400；2.山東金柯工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 淄博 255009）

氯化亞砜生產(chǎn)過程中典型火災(zāi)爆炸事故原因分析及預(yù)防對(duì)策

任永道1，任海靜2

（1.威海市公安消防支隊(duì)環(huán)翠區(qū)大隊(duì)，山東 威海 26400；2.山東金柯工程設(shè)計(jì)有限公司，山東 淄博 255009）

以精細(xì)化學(xué)品氯化亞砜為例，介紹了化工生產(chǎn)過程中幾類典型的火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的原因，以及預(yù)防事故發(fā)生的有效措施。

火災(zāi)；爆炸事故；原因分析；預(yù)防對(duì)策

近年來化工生產(chǎn)過程中火災(zāi)爆炸事故時(shí)有發(fā)生。究其原因，除了化工產(chǎn)品品種繁多，工藝過程復(fù)雜之外，根本原因在于沒有很好地掌握相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和工藝過程，沒有做好設(shè)備選用、安全聯(lián)鎖等方面的本質(zhì)安全。本文以精細(xì)化學(xué)品氯化亞砜生產(chǎn)過程為例，介紹了化工生產(chǎn)過程中幾類典型的火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的原因、應(yīng)急處理以及預(yù)防事故發(fā)生的有效措施。

1　氯化亞砜生產(chǎn)過程簡述

氯化亞砜是一種重要的精細(xì)化學(xué)品，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、燃料及食品添加劑等行業(yè)。氯化亞砜以氯氣、硫磺和氧氣為原料，生產(chǎn)過程分為二氧化硫的制備、二氯化硫的合成、氯化亞砜合成、精餾精制及尾氣處理等單元操作。

2　幾類典型的火災(zāi)爆炸事故的原因分析、應(yīng)急處理及預(yù)防對(duì)策

2.1催化反應(yīng)器導(dǎo)熱油著火事故

氯化亞砜催化反應(yīng)器是一個(gè)列管式固定床反應(yīng)器。管程內(nèi)裝填催化劑活性炭，是反應(yīng)物料流經(jīng)通道。殼程內(nèi)裝有導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油的自然對(duì)流將系統(tǒng)反應(yīng)熱移走，并使催化反應(yīng)器上、中、下部反應(yīng)溫度盡可能的一致。導(dǎo)熱油內(nèi)裝有19根電加熱絲，電加熱絲外面套有絕緣瓷環(huán)然后裝入U(xiǎn)型不銹鋼管內(nèi)。不銹鋼管垂直于列管并從列管間穿過，彎頭端固定在催化反應(yīng)器殼壁上，接線端焊接于盲法蘭上，后者通過石棉墊片與催化反應(yīng)器上的短接法蘭聯(lián)接。當(dāng)催化反應(yīng)器剛開車時(shí)或者催化劑的催化效率低時(shí)，可通過電加熱絲給導(dǎo)熱油升溫，以維持催化反應(yīng)所需要的溫度。

（1）事故起因

由于電加熱絲外面的絕緣瓷環(huán)破損，導(dǎo)致電加熱絲與不銹鋼管相連。漏電電流將催化反應(yīng)器殼程內(nèi)外的不銹鋼管同時(shí)擊穿，殼程內(nèi)的導(dǎo)熱油通過被擊穿的不銹鋼管流出催化器反應(yīng)器，高溫導(dǎo)熱油遇到空氣從而引發(fā)火災(zāi)。

（2）事故應(yīng)急處理

事故發(fā)生后，操作人員迅速報(bào)告公司領(lǐng)導(dǎo)并緊急撥打119消防電話，同時(shí)緊急切斷電加熱絲電源；關(guān)閉催化反應(yīng)器進(jìn)料閥門，將系統(tǒng)內(nèi)的物料排入尾氣吸收系統(tǒng)；在消防人員趕來前自行用干粉滅火器滅火，由于火勢不大，消防人員趕到時(shí)大伙已被撲滅。往催化反應(yīng)器殼程內(nèi)充入氮?dú)?，在確保殼程內(nèi)壓力為微正壓的前提下，將導(dǎo)熱油放入導(dǎo)熱油低位儲(chǔ)槽。

（3）預(yù)防對(duì)策

定期檢測電加熱絲的絕緣電阻，絕緣電阻低于5 MΩ的電加熱絲視為不合格，及時(shí)更換掉，以確保絕緣瓷環(huán)的絕緣效果；在電加熱絲停用期間將其斷電，減少發(fā)生不銹鋼管被擊穿的幾率；將電加熱絲末端與大氣接觸處密閉，與空氣隔斷，這樣即使有不銹鋼管被擊穿的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)熱油遇不到空氣也不會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故。

2.2精餾塔發(fā)生“氯火”事故

所謂“氯火”，是指鋼、鈦等金屬在氯氣中因劇烈反應(yīng)而產(chǎn)生的燃燒現(xiàn)象，生成相應(yīng)的三氯化鐵、四氯化鈦等金屬氯化物，同時(shí)放出大量的熱。

（1）事故反應(yīng)的原因

氯化亞砜精餾時(shí)，精餾塔內(nèi)的溫度一般在75～78℃，壓力為常壓。操作人員巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)精餾塔塔體上有一腐蝕漏點(diǎn)。于是關(guān)閉再沸器蒸汽閥門，未采取將塔內(nèi)物料抽空置換及降溫等措施，即安排維修人員進(jìn)行施焊補(bǔ)漏，動(dòng)焊處的高溫使氯化亞砜發(fā)生分解反應(yīng)，釋放出氯氣。產(chǎn)生的氯氣在高溫下與塔體發(fā)生劇烈的氯化反應(yīng)，放出大量的熱，引起更多的氯化亞砜分解，從而造成精餾塔氯火事故的發(fā)生，反應(yīng)方程式如下：

（2）應(yīng)急處理

緊急停車，關(guān)掉精餾釜蒸汽閥門，盡快移走釜內(nèi)物料，向精餾釜內(nèi)通入氮?dú)?，?duì)精餾塔進(jìn)行置換，用大量水對(duì)精餾塔外壁進(jìn)行降溫。此類著火事故，一旦切斷物料來源，火災(zāi)即可撲滅，因此操作人員未撥打119消防電話。

（3）預(yù)防對(duì)策

當(dāng)精餾塔需要進(jìn)行動(dòng)焊等檢修作業(yè)時(shí)，應(yīng)將精餾塔釜內(nèi)的液體物料導(dǎo)入備用存儲(chǔ)罐中，用氮?dú)鈱⑺案獌?nèi)氣相物料置換干凈，待進(jìn)行氣體檢測濃度含量合格后，方可進(jìn)行動(dòng)火維修作業(yè)。

2.3冷媒泄露著火事故

氯化亞砜生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣，主要分為二氯化硫，要在壓力為常壓、溫度約-15～-18℃下將大部分的二氧化硫液化下來，再回到催化反應(yīng)工序循環(huán)利用。所用的液化裝置是一個(gè)列管式換熱器，殼程走物料，管程走冷媒。冷媒的主要成分為50%的乙二醇水溶液，屬于可燃液體。

（1）事故原因

列管式換熱器列管因質(zhì)量問題發(fā)生內(nèi)漏，冷媒通過列管上的泄漏點(diǎn)流入殼程中去，與殼程中的二氧化硫一起流入尾氣冷液儲(chǔ)罐。冷媒中的水分與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸，后者是一種中等強(qiáng)度的酸，很快將冷液儲(chǔ)罐底部的短節(jié)腐蝕透，冷媒從冷液儲(chǔ)罐流出來，流到二樓的電器設(shè)備上，致使電器打火而引起冷媒著火，引發(fā)火災(zāi)。

（2）事故應(yīng)急處理

事故發(fā)生后，操作人員緊急切斷電器電源，并用干粉和二氧化碳滅火器很快將火撲滅，用沙土圍堵泄露出的冷媒和物料，用固體碳酸鈉進(jìn)行中和。因火勢較小，操作人員未撥打119消防電話。

（3）預(yù)防措施

定期檢查檢修尾氣冷凝器等設(shè)備，并確保在規(guī)定的使用期限內(nèi)使用；冷液儲(chǔ)罐設(shè)置圍堰，發(fā)生泄漏時(shí)防止冷媒、液體二氧化硫等四處外溢；將冷媒儲(chǔ)罐內(nèi)的冷媒液位與冷媒泵聯(lián)鎖，冷凝器一旦發(fā)生內(nèi)漏，當(dāng)冷媒儲(chǔ)罐內(nèi)的液位下降時(shí)自動(dòng)報(bào)警并聯(lián)鎖停冷媒泵。

2.4氯化亞砜精餾塔人孔蓋墊片撕裂事故

（1）事故原因

氯化亞砜精餾操作是在常壓下進(jìn)行的，塔底再沸器是列管式換熱器，所用的加熱介質(zhì)是0.4 MPa的水蒸氣。材質(zhì)為SUS304，使用壽命為五六年。若制作再沸器的材質(zhì)本身不合格，或者制作工藝存在問題，即使在其規(guī)定的使用期限內(nèi)，仍有發(fā)生設(shè)備內(nèi)漏的可能，即壓力高的殼程一側(cè)的蒸汽通過列管或管板上的孔洞或裂紋流入物料系統(tǒng)內(nèi)。由于氯化亞砜遇水很快水解為氯化氫和二氧化硫2種氣體，SOCl2+H2O=SO2+2HCl，使精餾塔在短時(shí)間內(nèi)壓力急劇上升，氯化亞砜遇水即為鹽酸，后者是強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)，短時(shí)間內(nèi)使漏點(diǎn)變大加劇了水蒸氣的內(nèi)漏，精餾塔內(nèi)的壓力升高到0.2 MPa時(shí)，使塔上人孔蓋石棉墊片發(fā)生撕裂。

（2）應(yīng)急處理

事故發(fā)生后，操作人員緊急關(guān)閉了再沸器蒸汽閥門和精餾塔進(jìn)料閥門，打開去尾氣吸收系統(tǒng)的排氣泄壓閥門，避免了事故進(jìn)一步擴(kuò)大。

（3）預(yù)防措施

將精餾塔內(nèi)壓力與精餾塔進(jìn)料閥門、再沸器蒸汽閥門及冷凝水排水閥聯(lián)鎖，當(dāng)塔壓升高到0.03 MPa時(shí)，進(jìn)料閥、蒸汽閥緊急關(guān)閉，緊急排水閥打開，徹底排凈再沸器內(nèi)的水氣。另一方面在精餾塔上部安裝0.05 MPa的防爆片，通過兩道把關(guān)措施保證精餾塔的安全運(yùn)行。

3　結(jié)語

化工生產(chǎn)中，雖然化工品種千千萬萬，生產(chǎn)工藝復(fù)雜多變，但只要遵循化工安全生產(chǎn)客觀規(guī)律，弄清化學(xué)反應(yīng)機(jī)理和工藝過程，選擇、使用好相關(guān)裝備，采用先進(jìn)的自動(dòng)化控制手段，搞好過程控制，做好風(fēng)險(xiǎn)分析與預(yù)防措施，消防、安全工作就會(huì)取得顯著成效。

Cause analysis and preventive measures of typical fire and explosion accident in production process of chlorinated

REN Yong-dao，REN Hai-jing
（1.Weihai Public Security Fire Huancui District Brigade，Weihai 264000，China；2.Shandong Jinke Gongcheng Design Co.，Ltd.，Zibo 255009，China）

In the case of chlorinated，，the causes of several types of fire and explosion accidents in chemical industry are introduced，and the effective measures to prevent the occurrence of accidents are introduced.

Fire；explosion accident；cause analysis；prevention measures

TQ086.3

B

1009-1785（2016）07-0038-02

2016-06-20