摘 要 對(duì)丙烯腈、醋酸乙酯罐系統(tǒng)危險(xiǎn)性及罐區(qū)泄漏潛在危險(xiǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)分析。并對(duì)丙烯腈、醋酸乙烯酯罐區(qū)的防火防爆提出了相應(yīng)的對(duì)策，對(duì)泡沫消防設(shè)備及可燃?xì)怏w檢測(cè)器滅火系統(tǒng)的可行性和實(shí)用性進(jìn)行了重點(diǎn)介紹和探討。

    關(guān)鍵詞 罐區(qū) 火災(zāi)危險(xiǎn)分析 對(duì)策

    Analysis and countermeasure for potential fire danger exiting in the

    acrylonitrile and vinylacetate(AN、VA)tank area

    Che Hongjing Zhang Guojun

    (Acrylic Fibres plant of daqing petrochemical company 163714)

    Abstract In the paper, danger of the AN、VA tank area system and potential danger that arca leaks were systematically analyzed, and corresponding countemeasure of AN、VA tank area fireproof and flameproof was provided. Feasibility and adaptability of foam fire fighing equipment and fire-extinguishing system of fuel gas Detector were emphatically introduced and discussed.

    Keywords Tank area Fire danger analysis Countemeasure

    1概述

    大慶石化總廠腈綸廠年產(chǎn)腈綸絲5萬(wàn)t，所用腈綸生產(chǎn)第一、二單體分別為丙烯腈、醋酸乙烯酯。為保證生產(chǎn)的連續(xù)，在原設(shè)計(jì)上丙烯腈設(shè)置了3個(gè)400立方米的貯罐，醋酸乙燃設(shè)置了2個(gè)235立方米的貯罐，后又增加了一個(gè)400立方米的醋酸乙烯酯貯罐，6個(gè)貯罐集中設(shè)置在一起，總儲(chǔ)存量達(dá)2070立方米，正常生產(chǎn)時(shí)儲(chǔ)存量在1500立方米以上。丙烯腈、醋酸乙烯酯為易燃易爆物質(zhì)，能量?jī)?chǔ)存集中的罐區(qū)，潛伏著極大的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性，一旦大量泄漏且遇到明火，即可引起整個(gè)罐區(qū)的連鎖反應(yīng)，產(chǎn)生嚴(yán)重火災(zāi)爆炸事故。

    2罐區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

    （1）罐區(qū)存貯丙烯腈和醋酸乙烯酯，其主要危險(xiǎn)性如下：①丙烯腈在液態(tài)時(shí)密度為0.8004kg/立方米，氣態(tài)時(shí)密度為1.830 kg/立方米，醋酸乙烯酯在液態(tài)時(shí)密度為0.9335 kg/立方米，氣態(tài)時(shí)密度為3.0kg/立方米，比空氣重，故一旦泄漏，極易在電纜溝、下水道等低洼通風(fēng)不良處積聚，釀成事故。②丙烯腈、醋酸乙烯酯爆炸極限低，丙烯腈為3.05%~17.0%(體積比),醋酸乙烯酯為2.6%~13.4%(體積比)，此因這些物質(zhì)的氣體擴(kuò)散到大氣中，成為爆炸性混合氣體，如大量泄漏且遇明火可造成火災(zāi)或可燃蒸汽云爆炸事故。③丙烯腈、醋酸乙烯酯燃燒熱值高，爆炸速度快，威力大，破壞性強(qiáng)，極易引起鄰罐爆燃。

    （2）在丙烯腈、醋酸乙烯酯罐區(qū)儲(chǔ)存系統(tǒng)里，還潛伏著來(lái)自設(shè)備、工藝操作、環(huán)境的不安全狀態(tài)及人的不安全行為。罐區(qū)系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析如下：①貯罐設(shè)備和附件的缺陷。原材料質(zhì)量有缺陷或選材不合理，強(qiáng)度不夠；投用貯罐時(shí)間長(zhǎng)，受內(nèi)部介質(zhì)的腐蝕，造成材質(zhì)下降；貯罐和附件未按期檢修和更換，檢修后焊接質(zhì)量不符合要求或與之相連的工藝管線改造質(zhì)量不符合要求或與之相連的工藝管線改造質(zhì)量不高等埋下隱患，致使貯罐顴進(jìn)出管線、附件的連接處有物料泄漏。②工藝操作的危險(xiǎn)性。不嚴(yán)格按工藝規(guī)程操作，管理不完善均會(huì)導(dǎo)致貯罐超溫、超壓、超載、泄漏而釀成事故。如儀表控制系統(tǒng)失靈，會(huì)造成假液位，導(dǎo)致收料冒罐與泵抽空等現(xiàn)象；化驗(yàn)采樣分析忘記關(guān)采樣閥，導(dǎo)致物料泄漏；收料改罐流程改錯(cuò)，導(dǎo)致收料冒料，出料流程改錯(cuò)，導(dǎo)致泵抽空。③罐區(qū)總體設(shè)計(jì)和環(huán)境布局不合理。由于原料罐區(qū)是能量集中的危險(xiǎn)區(qū)域，因此對(duì)總體設(shè)計(jì)和布置要嚴(yán)格按規(guī)范考慮環(huán)境、地形、氣候條件、照明、震動(dòng)、雷擊及鄰近明火作業(yè)對(duì)罐可能造成的危害。罐區(qū)的照明燈應(yīng)為防爆型，避雷針應(yīng)定期檢查，尤其是本罐區(qū)緊靠回收裝置與聚合裝置，一旦發(fā)生罐區(qū)物料泄漏，遇生產(chǎn)明火及其它火種引燃回火而引起罐區(qū)火災(zāi)爆炸，將嚴(yán)重威脅生產(chǎn)裝置的安全。④檢修和操作中人的不安全行為是造成事故的主要原因。如誤操作、違章作業(yè)、不嚴(yán)格按操作規(guī)程作業(yè)、不加強(qiáng)安全巡回檢查制、在檢修中不嚴(yán)格執(zhí)行安全檢修規(guī)程、焊接工藝技術(shù)的質(zhì)量不過(guò)關(guān)、動(dòng)火不嚴(yán)格執(zhí)行用火制度、測(cè)爆不符合要求、疏忽麻痹等人為因素，均可釀成事故。

    （3）泄漏是嚴(yán)重威脅原料罐區(qū)的主要隱患，經(jīng)統(tǒng)計(jì)原料罐區(qū)火災(zāi)爆炸多數(shù)量是因泄漏所致，而泄漏頻率高的部位通常都在焊接點(diǎn)、法蘭、附件連接處及貯罐本體組織不均勻、腐蝕等缺陷、薄弱處，配管和閥門的泄漏情況也較多，但往往易被忽視，尤其是封閉狀態(tài)下的閥門內(nèi)漏不易發(fā)現(xiàn)。引起泄漏噴出的主要原因分析見(jiàn)附圖。

    附圖 貯罐系統(tǒng)泄漏噴出原因分析

    3罐區(qū)的防火對(duì)策

    3. 1罐區(qū)總體設(shè)計(jì)防火要求

    加強(qiáng)對(duì)罐區(qū)泄漏的控制和明火的管理，是確保罐區(qū)安全的重要環(huán)節(jié)。引起罐區(qū)火災(zāi)爆炸的常見(jiàn)火源有：①電焊火花、違章明火；②靜電火花、電氣開關(guān)火花、金屬摩擦火花；③雷擊火等。

    按照消防規(guī)范要求，原料罐區(qū)應(yīng)設(shè)置在工藝生產(chǎn)裝置設(shè)施區(qū)并遠(yuǎn)離居民區(qū)，常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)或側(cè)風(fēng)方面，與居民點(diǎn)間距不少于120m，在此范圍內(nèi)不準(zhǔn)有臨時(shí)建筑物和明火點(diǎn)；罐區(qū)系統(tǒng)要求有安全可靠的防雷、防靜電等接地措施；電氣設(shè)備嚴(yán)格按防爆要求設(shè)計(jì)，并配備可燃?xì)怏w濃度報(bào)警系統(tǒng)及消防滅火系統(tǒng)；罐區(qū)的防火防爆措施要嚴(yán)格實(shí)行同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)使用的“三同時(shí)”原則，提高罐區(qū)的整體安全度。

    3. 2提高罐區(qū)運(yùn)行系統(tǒng)的安全可靠性

    （1）提高貯罐設(shè)和附件的質(zhì)量，減少設(shè)備和附件的泄漏率。對(duì)設(shè)備和附件的選材、選型、安裝、維修、焊接等都要符合有關(guān)規(guī)定；對(duì)貯罐的材質(zhì)，不準(zhǔn)選用沸騰鋼，丙烯腈貯罐選用SS41，醋酸乙酯貯罐采用304L的材質(zhì)；用差壓液位計(jì)取代易損壞的板框式玻璃液位計(jì)和浮球式液位計(jì)。

    （2）提高貯罐安全檢查質(zhì)量。貯罐由于長(zhǎng)期受力，又受腐蝕、侵蝕、溫度等影響，在運(yùn)行中常會(huì)產(chǎn)生缺陷或使原有缺隱擴(kuò)展。按照規(guī)定，貯罐運(yùn)行1年作1次外部檢查，呼吸閥每年檢查2次，運(yùn)行3年作1次內(nèi)部及外部檢驗(yàn)，每5年作1次貯罐系統(tǒng)大檢修，包括X射線無(wú)損探傷及磁粉探傷、水壓試驗(yàn)和所密性試驗(yàn)。必要時(shí)請(qǐng)?jiān)O(shè)備專家會(huì)診，發(fā)現(xiàn)缺陷和隱患及時(shí)消除，使系統(tǒng)達(dá)到最佳安全狀態(tài)。

    （3）工藝過(guò)程的自動(dòng)控制和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)。對(duì)于罐區(qū)，不僅要求嚴(yán)格執(zhí)行工藝操作規(guī)程和加強(qiáng)巡回檢查，還應(yīng)設(shè)置先進(jìn)的自動(dòng)化儀表，實(shí)行對(duì)各貯罐液位、流速等工藝參數(shù)自動(dòng)控制，設(shè)置了高液位報(bào)警，可燃?xì)怏w濃度報(bào)警等聯(lián)鎖系統(tǒng)。這些報(bào)警系統(tǒng)的二次儀表通過(guò)計(jì)算機(jī)控制室，進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，從而確保工藝過(guò)程的安全可靠性。

    3. 3緊急泄壓放空設(shè)施

    當(dāng)貯罐發(fā)生超壓或鄰罐受到火焰作用超溫超壓時(shí)，為防止貯罐爆炸，通常可通過(guò)泄壓放空呼吸閥來(lái)控制，另外應(yīng)設(shè)置使物料安全轉(zhuǎn)移到其它備用貯罐的應(yīng)急管線，泄壓放空的設(shè)計(jì)要求是在10分鐘內(nèi)將罐內(nèi)壓力泄放到設(shè)計(jì)壓力的一半。

    3. 4罐區(qū)設(shè)置防火堤和防護(hù)圍墻

    罐區(qū)除設(shè)置防火堤外，還應(yīng)設(shè)置同輔助設(shè)施區(qū)及其它生產(chǎn)區(qū)域之間隔離的防護(hù)圍墻，其高度不低于2m。設(shè)置罐區(qū)防護(hù)圍墻，雖然會(huì)對(duì)少量AN、VA泄漏及時(shí)飄散不利，但由于罐區(qū)內(nèi)設(shè)置了可燃?xì)怏w報(bào)警器，所以它們不會(huì)超量長(zhǎng)時(shí)間窩存，而對(duì)日常防火管理和事故發(fā)生后阻止物料流失是有利的。

    3. 5罐區(qū)消防系統(tǒng)設(shè)置

    罐區(qū)設(shè)置了消防水泵及泡沫發(fā)生系統(tǒng)。它具有貯罐區(qū)防火和滅火的雙重功能，消防間內(nèi)設(shè)有115kW·h的產(chǎn)尼桑相繼油機(jī)，排水量在75立方米/h，離心泵操作壓力0.8Mpa，最高壓力1.2Mpa，能夠保證隨時(shí)都處于備戰(zhàn)狀態(tài)和供水。罐區(qū)周圍地上消火栓不但要連通消防泵房水源，而且還應(yīng)和工業(yè)管網(wǎng)連通。另外還設(shè)有一個(gè)0.85立方米的氟氮泡沫室，當(dāng)貯罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可以通過(guò)霧狀泡沫噴頭噴射泡沫，控制火勢(shì)擴(kuò)大。

    3. 6罐區(qū)設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)器

    通過(guò)二次儀表控制室火災(zāi)報(bào)警盤，當(dāng)罐區(qū)發(fā)生大量可燃?xì)怏w泄漏，特別是夜間發(fā)生泄漏，控制室報(bào)警盤發(fā)生聲光報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)操作工接到聲光報(bào)警后，在工藝方面采取緊急措施，以避免免事故的擴(kuò)大。 kg/立方米