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一、化工生产的的特点
化工生产具有易燃、易爆、易中毒、高温、高压、有腐蚀性等特点,因而较其他工业部门有更大的危险。可归纳为以下四点：
(1)化工生产使用的原料、半成品和成品种类繁多,绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的化学危险品。这给生产过程中对这些原材料、燃料、中间产品的储存和运输都提出了特殊的要求。经常因处理不当而发生事故。不仅职工的生命财产受到危害,事故还容易扩大蔓延,对周围居民造成公害。因此,搞好化工厂的安全工作,不仅是保证生产顺利进行的必要条件,也是保证社会稳定的重要因素。
(2)化工生产要求的工艺条件苛刻。有些化学反应在高温、高压下进行,有的要在低温、高真空度下进行。这就要求化工生产要严格控制工艺指标,对员工的要求必须严格。化工产品的制造一般通过物理变化和化学反应,不仅工艺复杂而且有些反应十分剧烈,极易失控,而且大多在反应容器或管道中进行,难于监视,所以化工生产比其它工业具有更特殊的潜在危险性。一旦操作条件发生变化、工艺受到干扰产生异常,或因人的特性和素质欠佳等原因造成误操作,潜在危险就会发展成为灾害性事故。
(3)生产规模大型化。近20年来,国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势,以化肥生产为例,20世纪50年代合成胺的最大规模为6万t/a；60年代末,为30万t/a；70年代发展为54万t/a。
采用大型装置可以明显降低单位生产的建设投资和生产成本,提高劳动生产能力,减少能耗。因此,世界各国都积极发展大型化工生产装置。进而导致生产中的原料,成品大规模化。
(4)从生产方式上讲,化工生产已经从过去落后的坛坛罐罐的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产；生产装置由敞开式变为密闭式；生产装置从室内走向露天；生产操作由分散控制变为集中控制,同时也由人工手工操作变为仪表自动操作,进而发展为计算机控制。自动化虽然增加了设备运行的可靠性,但也可能因控制系统失灵而发生事故。据美国石油保险协会对炼油厂火灾爆炸事故的统计表明,因控制系统失灵而造成事故的达6.1%。
同时,在很多化工生产中,特别是在精细化工中间间歇操作还很多。在间歇操作时,由于人机接触过于靠近、岗位环境差、劳动强度大,致使发生事故很难避免。
二、 化工生产中事故的特征
化工事故的特征基本上是由所用原料特性、加工工艺方法和生产规模决定的。为了预防事故,必须了解这些特点。
1、火灾爆炸中毒事故多且后果严重
根据我国30余年的统计资料说明,化工厂的火灾爆炸事故死亡人数占因工死亡总人数的13．8%,占第一位；中毒窒息事故致死人数为总人数的12%,占第二位,其它为高空坠落和触电,分别占三、四位。
很多化工原料的易燃性、反应性和毒性本身确定了上述事故的频繁发生。反应器、压力容器的爆炸以及燃烧传播速度超过音速时的爆轰,都会造成破坏力极强的冲击波,冲击波超压达0．2atm时会使砖木结构建筑物部分倒塌、墙壁崩裂,被压住的人员将会达30%。如果是在室内爆炸,一般要增加7倍的压力,任何坚固的建筑物都承受不了这样大的压力。
由于管线破裂或设备损坏,大量易燃气体或液体瞬间泄放,便会迅速蒸发形成蒸气云团,并且与空气混合达到爆炸下限,随风漂移,如果飞到居民区遇明火爆炸,其后果是难以想象的。据估计50t的易燃气体泄漏,将会造成直径为700m的支团,在其覆盖下的居民,将会被爆炸火球或扩散的火焰灼伤,其辐射强度将达14W/CM2,而人能承受的安全辐射强度仅为0．5W/CM2,同时还会因缺乏氧气窒息致死。
多数化学物品对人体有害,生产中由于设备密封不严,特别是在间歇操作中泄漏的情况很多,容易造成操作人员的急性和慢性中毒、据化工部门统计,因一氧化碳、硫化氢、氮气、氮氧化物、氨、苯、二氧化碳、二氧化硫、光气、氯化钡、氯气、甲烷、氯乙烯、磷、苯酚、砷化物等16种物质造成中毒、窒息的死亡人数占中毒死亡总人数的87．9%。而这些物质在一般化工厂中都是常见的。
化工装置的大型化使大量化学物质处于工艺过程中或贮存状态,一些比空气重的液化气体如氨、氯等,在设备或管道破口处以15～30度呈锥形扩散,在扩散宽度100M左右时,人还容易察觉迅速逃离,但在距离较远而毒气浓度尚未稀释到安全值时,毒气影响宽度可达1公里或更多,人则很难逃离并导致中毒,1984年印度博帕尔事故造成两千人死亡就是特大的事例。
2、正常生产时事故发生多
正常生产活动时发生事故造成死亡的占因工死亡总数66．7%,而非正常生产活动时仅占12%。
(1)化工生产中有许多副反应生成,有些机理尚不完全清楚,有些则是在危险边缘如爆炸极限附近进行生产的,如乙烯制环氧烷、甲醇氧化制甲醛等,生产条件稍一波动就会发生严重事故。间歇生产更是如此。
(2)化工工艺中影响各种参数的干扰因素很多,设定的参数很容易发生偏移,而参数的偏移是事故的根源之一,即使在自动调节的过程中也会产生失调或失控现象,人工调节更易发生事故。
(3)由于人的素质或人机工程设计欠佳,往往会造成误操作如看错仪表、开错阀门等。特别是现代化的生产中,人是通过控制台进行操作的,发生误操作的机会更多。
3．材质和加工缺陷以及腐蚀的特点
化工厂的工艺设备一般都是在严酷的生产条件下运行的。腐蚀介质的作用、振动、压力波造成的疲劳、高低温度影响材质的性质等都是在安全方面应该引起重视的问题。
化工设备的破损与应力腐蚀裂纹有很大关系。设备材质受到制造时的残余应力、运转时拉伸应力的作用,在腐蚀的环境中就会产生裂纹并发展扩大,在特定的条件下,如压力波动、严寒天气就会引起脆性破裂,造成巨大的灾难性事故。
制造化工设备时除了选择正确的材料外,还要求正确的加工方法,以焊接为例,如果焊缝不良或未经过热处理则会使焊区附近材料性能劣化,容易产生裂纹使设备破损。
4．事故的集中和多发
化工生产常遇到事故多发的情况,给生产带来被动,化工装置中的许多关键设备、特别是高负荷的塔槽、压力容器、反应釜、经常开闭的阀门等,运转一定时间后,常会出现多发故障或集中发生故障的情况,这是由于设备进入到寿命周期的故障频发阶段。日本在70年代初期,石油化工、合成氨等工厂事故频繁发生,火灾爆炸恶性事故连续不断,经过三年努力采取安全措施才稳定下来。通过分析认为是50～60年代进口的设备已达到浴盆曲线的故障多发期,由此得出教训,即对待多发事故必须采取预防对策,加强设备检验、充实备品备件,及时更换使用到期的设备。 |
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