摘  要：分析了某聚乙烯生產系統危險因素的基礎上，應用道化學公司火災、爆炸危險指數評價法對某車間原料精制單元、聚合和儲罐區等主要危險工藝單元進行火災、爆炸危險性評價，找出導致事故發生的可能性因素，對事故嚴重傷害的可能性進行分析，并提出事故防范的安全對策。

　　關鍵詞：火災爆炸；危險性評價；安全對策

　　0  概  述

　　（1）聚乙烯車間生產工藝[1]

　　某聚乙烯車間采用管式法生產聚乙烯，將混有引發劑、相對分子量調節劑的乙烯單體壓入反應器進行聚合，反應物料經適當冷卻后入高壓分離器，將未反應單體和聚合物分離后作循環使用。聚乙烯樹脂在低壓分離器與抗氧化劑等混合后，經擠出切粒、 離心干燥成一次成品， 再次進行基礎混合切粒、干燥得到二次成品，經包裝后出廠為聚乙烯商品。

　　（2）危險因素分析[2]

　　乙烯在常溫常壓下是一種有毒的氣體，臨界溫度為9.9 ℃，臨界壓力為5.04 MPa，且具有爆炸特性，其爆炸極限為2.75%～28.6%，乙烯的聚合熱為95.0kJ/mol。由于乙烯精制、聚合和貯存都在高壓下進行，容易發生泄露事故，引起火災和爆炸，因此，乙烯是該危險性評價中的主要火災爆炸危險因素。

　　1  評價方法及評價程序[3]

　　評價方法采用道氏火災爆炸指數法進行。它是以量化的方法對系統工藝裝置及所含物料的實際潛在火災、爆炸危險，反應性危險進行評價。

　　2  火災爆炸危險性評價

　　2.1  資料準備

　　準備資料包括工廠設計方案、生產單元設計方案、工藝流程圖、安裝成本表、有關裝置的更換費用、數據的道氏評估方法的程序、計算公式、表格和附錄。

　　2.2  選取評價單元

　　聚乙烯車間共有兩條年產 12 kt 的生產線，由于兩條生產線相同，相對獨立，現僅以其中一條作評價對象。通過對聚乙烯生產工藝分析，可初步認為原料精制、聚合和貯罐區（二組乙烯罐共 150 t）是火災爆炸危險性較大的工藝單元。

　　2.3  物質系數MF的選取[4]

　　物質系數是一個最基本的數值，它表述物質在燃燒或其它化學反應時引起火災爆炸中所釋放的能量大小。由于乙烯是火災、爆炸危險性物質，所以取乙烯的物質系數作為評價單元的物質系數。經查道氏火災爆炸指數評價的物質系數和特性表，再經溫度修正得 MF = 24。

　　2.4  一般工藝危險系數 F1  的確定

　　一般工藝危險系數是確定事故損害大小的主要因素。表 1 為一般工藝危險系數的確定。

表1   各單元一般工藝危險系數

 

表2   各單元特殊工藝危險系數

 

　　2.5  特殊工藝危險系數 F2  的確定

　　特殊工藝危險是影響事故發生概率的主要因素，特定的工藝條件是導致火災、爆炸事故的主要原因。表 2 為特殊工藝危險系數值的確定。

　　2.6  確定各單元危險系數F3及火災爆炸指數F&EI

　　各單元危險系數及火災爆炸指數見表 3。

　　2.7  單元安全措施補償系數

　　各單元工藝控制安全補償系數、物質隔離安全補償系數、防火設施安全補償系數見表 4。

表3  各單元危險系數及火災爆炸指數

 

表4  各單元安全補償系數表

 

　　2.8  補償后的各單元火災爆炸指數

　　經安全措施補償后的各單元火災爆炸指數如表 5。

表5   安全措施補償后各單元火災爆炸指數

 

表6   各單元危險半徑及面積

 

　　2.9  單元危害確定

　　2.9.1   暴露區域半徑及其影響面積

　　根據道氏火災爆炸指數法提供的經驗公式，各單元影響半徑 R 極其面積 S 如表 6。

　　2.9.2   危害系數

　　根據單元MF、F3及單元危害系數計算圖，查出各單元的危害系數如表 7。它表示在聚合、原料精制等單元影響區域內，一旦發生火災、爆炸，將有83%~87%的財產遭到破壞。

　　2.10  各單元火災爆炸危險程度

　　按照上述評價程度進行評價，各單元火災爆炸危險程度見表 8。

表7  工藝單元危險分析匯總

 

　　3  危險性評價結果和安全對策

　　3.1  危險性評價結果

　　根據 F&EI值與危險程度的關系見表 9，可知，聚合、原料精制單元、乙烯罐區危險等級“非常大”，經過安全補償措施后，危險等級均降低很多。

表8   F&EI值與危險程度的關系

 

　　3.2  安全對策[5]

　　由于聚乙烯生產工藝涉及危險性較強物質，且生產工藝復雜，為控制事故發生和減少事故造成損失，應采取的安全對策是。

　　（1）牢固樹立“安全第一，預防為主”的安全生產意識，加強安全文化教育，提高企業全體人員安全防范意識；

　　（2）提高生產工藝過程的自動化水平，擴充原有的 DCS 控制系統功能；

　　（3）加強安全檢測，特別是化學活潑性物質檢查；

　　（4）制定、修改、調整事故應急預案[6]。

　　4  結論

　　（1）聚乙烯車間生產系統的火災、爆炸危險主要來自聚合、原料精制和乙烯罐區；

　　（2）根據火災、爆炸危險指數分析可知，聚合單元、原料精制單元、乙烯罐區的危險等級非常大，但經安全措施補償后，危險等級下降 2~3級，說明只要采取必要安全措施，安全、穩定、持續生產的目的就可達到。

　　參考文獻：

　　[1] 蔡鳳英,談宗山,孟  赫,等.化工安全工程[M].北京：科學出版社,2001.

　　[2] 廖學品.化工過程危險性分析[M].北京：化學工業出版社,2000.

　　[3]  吳宗之,高進冬,魏利軍.危險評價方法及應用[M].北京：冶金工業出版社,2001.

　　[4] [ 美 ]Nation Fire Protection Association. Guide for Venting of Deflagrations[S].[美] NFPA68,1994.

　　[5] 閃淳昌.建設項目（工程）勞動安全衛生預評價指南[M].大連：海事出版社,1999.

　　[6]  王自齊,趙金垣.化學事故與應急救援[M].北京：化學工業出版社,1997.