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一起苯乙烯儲罐事故的分析

2020-12-04
來源:中國(guo)安(an)全生產 作者:中國化學(xue)品安(an)全協會(hui) 楊林


   金屬(shu)常壓(ya)固定頂儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)是化工行業應(ying)用(yong)十分廣泛的(de)一種(zhong)儲(chu)罐(guan)(guan)(guan),主(zhu)要用(yong)于儲(chu)存各類(lei)化工原料及產(chan)品。在使用(yong)過程中,如(ru)果(guo)儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)的(de)安全設施(shi)不(bu)齊(qi)全或操作不(bu)當,容易發生罐(guan)(guan)(guan)頂、罐(guan)(guan)(guan)體凹陷變(bian)形的(de)設備事故(gu)。因(yin)(yin)此,分析儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)凹陷變(bian)形的(de)原因(yin)(yin),提出預防措(cuo)施(shi),對常壓(ya)儲(chu)罐(guan)(guan)(guan)的(de)安全生產(chan)有重要意義。

 

事(shi)故(gu)經過(guo)

 

  事故(gu)企業為(wei)唐山市南(nan)堡(bao)開發(fa)區的一家民營復合材(cai)料生產廠家,擁有一條2萬(wan)t/a不飽和聚酯樹(shu)脂(zhi)及360m2/a采光板生產裝置。

  2020年(nian)816日早8時(shi)左右,不飽(bao)和聚酯(zhi)樹(shu)脂生產裝置開(kai)車(che)啟動,操作人員啟動苯乙烯輸送(song)泵向稀釋釜輸送(song)苯乙烯,此時(shi)儲罐(guan)儲存苯乙烯約為(wei)40m3,輸送過程中苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)儲罐(guan)突然發出(chu)巨響及凹(ao)陷變形(xing),操作人(ren)員采取了停(ting)(ting)泵停(ting)(ting)止外(wai)送苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)措施,由于只(zhi)有一臺苯(ben)乙(yi)烯(xi)(xi)儲罐(guan),事(shi)故導致該企業(ye)無法(fa)繼續生產(chan),目前處于停(ting)(ting)產(chan)狀態,給(gei)企業(ye)帶來相當(dang)大(da)的經濟損失。事(shi)故儲罐(guan)有效(xiao)容積100m3,不銹鋼(gang)材質,設(she)有液位計、溫(wen)度(du)表,罐頂設(she)有阻火器、呼吸(xi)閥及噴(pen)淋(lin)水降溫(wen)設(she)施,儲罐溫(wen)度(du)在30℃左右。




凹(ao)陷變形的苯乙(yi)烯儲罐

 

事(shi)故分析(xi)

 

  現(xian)場檢查發(fa)現(xian),儲罐(guan)頂部呼(hu)吸(xi)閥(fa)的(de)入口(kou)、出口(kou)金屬網型阻火(huo)器被嚴重(zhong)堵塞(sai),另外,呼(hu)吸(xi)閥(fa)正壓(ya)閥(fa)盤(pan)被粘(zhan)在閥(fa)座上,不能進行(xing)上、下(xia)開(kai)關動作。

  在事發當天的外送苯(ben)乙烯(xi)過程中,液位(wei)下降,罐(guan)(guan)內形(xing)成負(fu)壓,需要大(da)量(liang)吸(xi)(xi)入空氣(qi)(qi),由于呼吸(xi)(xi)閥進(jin)出口金屬網阻火器(qi)堵塞嚴重(zhong),導(dao)致(zhi)吸(xi)(xi)入空氣(qi)(qi)量(liang)無法及時得到補充,儲(chu)罐(guan)(guan)負(fu)壓持續增加(jia),最終導(dao)致(zhi)儲(chu)罐(guan)(guan)發生凹陷變形(xing)。

  通過對事(shi)故儲罐的(de)現場(chang)檢查,該企業(ye)的(de)苯乙烯儲罐在(zai)安全設施方面存(cun)在(zai)如下問題。

  1.溫度(du)控(kong)制設施達不到要求,只采用罐頂噴淋水(shui)的方法控(kong)制溫度(du),未對氯乙(yi)烯(xi)罐體進行保冷(leng)(leng),未設置冷(leng)(leng)凍循環水(shui)冷(leng)(leng)卻裝(zhuang)置。罐內苯(ben)乙(yi)烯(xi)溫度(du)控(kong)制在30℃,遠大(da)于苯乙烯18℃的適宜儲存溫度。

  2.未設置(zhi)氮氣保護設置(zhi),不(bu)能防止在外送(song)物料(liao)時空氣進入儲(chu)罐(guan),為苯乙烯聚(ju)合創造(zao)了條件(jian)。

  3.未(wei)設置儲(chu)(chu)(chu)罐(guan)壓(ya)力表(biao),缺(que)少儲(chu)(chu)(chu)罐(guan)壓(ya)力表(biao),操作人(ren)員在儲(chu)(chu)(chu)罐(guan)進、出物料過程無法(fa)知道儲(chu)(chu)(chu)罐(guan)壓(ya)力,也是導致儲(chu)(chu)(chu)罐(guan)發生凹(ao)陷變形(xing)的重要原因之(zhi)一。

 

苯乙烯聚合(he)物形(xing)成原因及防止(zhi)聚合(he)的方法(fa)

 

  檢查(cha)呼吸閥金(jin)屬網阻(zu)火(huo)器(qi)上的堵塞(sai)物(wu)為苯乙烯聚合物(wu),此次事故的主(zhu)要原(yuan)因(yin)是苯乙烯氣(qi)體在阻(zu)火(huo)器(qi)、呼吸閥發(fa)生(sheng)了聚合反應,將呼吸閥金(jin)屬網阻(zu)火(huo)器(qi)堵塞(sai),造(zao)成儲罐(guan)呼吸作(zuo)用失效。

  現對苯乙烯在儲運過程發聚合的條件及(ji)防止聚合應采(cai)取措施進行(xing)分析。

  1.苯乙(yi)烯的性(xing)質

  苯乙烯分子式C8H8,分子量(liang)104.14,是無色透明帶有強烈的令人不(bu)愉快氣味的液體(ti),易燃(ran),比重0.909,沸點(dian)145.2℃,閃點 31 (開(kai)杯法),燃點490 ℃,爆炸極限(xian)1.1-6.1%(體(ti)積(ji)),苯(ben)乙烯是不飽和(he)芳烴, 在(zai)空氣(qi)中氧氣(qi)的(de)作用下,常(chang)溫就能發(fa)生(sheng)緩慢熱(re)激發(fa)的(de)聚(ju)合反應。

  2.控制苯乙烯聚合的(de)方(fang)法(fa)

  (1)增加阻(zu)聚劑(ji)。常用的阻(zu)聚劑(ji)為叔丁基鄰(lin)苯(ben)二酚(fen)(TBC),一(yi)般加(jia)入量為10-50ppm

  (2)控制儲存溫(wen)度。苯乙烯(xi)的儲存的適宜(yi)溫(wen)度為18℃,為控制溫(wen)度,苯(ben)乙烯儲罐(guan)罐(guan)體應做保冷,并(bing)設置冷凍循環水裝置。

  (3)設置(zhi)氮氣(qi)保護裝置(zhi)。苯乙(yi)烯(xi)儲罐采(cai)用(yong)氮氣(qi)能保護有效地(di)阻止空氣(qi)中的氧(yang)氣(qi)與儲罐內的苯乙(yi)烯(xi)進(jin)行接觸(chu),防止苯乙(yi)烯(xi)冷凝聚合在呼吸閥、阻火器積聚而造成堵(du)塞,同時,氮封還可減少苯乙(yi)烯(xi)蒸氣(qi)揮發,避免污染環境。

4)減少鐵離子的影(ying)響。鐵銹對(dui)苯乙烯產(chan)品(pin)中聚合物生成量(liang)影(ying)響較大,這是因為在有(you)氧存在的條件下,苯乙烯通過Fe2+離子的催化作用,產(chan)生過(guo)氧化物(wu),隨著溫(wen)度(du)的升(sheng)高過(guo)氧化物(wu)又促(cu)進(jin)聚(ju)合物(wu)的生成。




被堵塞的(de)金屬網阻火器(qi)

 

預(yu)防苯乙烯儲罐凹(ao)陷變(bian)形的(de)措施

 

  分析近幾年發生(sheng)的(de)(de)多起(qi)儲罐(guan)凹陷變(bian)形事故,其中大多與儲罐(guan)內物料(liao)的(de)(de)性質有關(guan),其中高(gao)黏(nian)度、易(yi)凝結、易(yi)聚合的(de)(de)物料(liao)最(zui)易(yi)造成呼吸閥(fa)堵塞或不(bu)能打開;另外與物料(liao)儲存溫度的(de)(de)驟降及(ji)天氣的(de)(de)影響也(ye)有很大關(guan)系。為防止(zhi)常(chang)壓儲罐(guan)發生(sheng)凹陷變(bian)形,建議采取以下安(an)全(quan)措施。

  1. 根據物料(liao)的性(xing)質及安全要求(qiu)設(she)置相應的安全設(she)施,使物料(liao)儲存在適宜(yi)溫度、壓力(li)操作條件下(xia)。

  2. 減(jian)少(shao)物料(liao)發生(sheng)聚(ju)合發生(sheng)的(de)可能性,儲罐增加氮封裝置,一方面(mian)防止苯乙烯聚(ju)合,另一方面(mian)減(jian)小儲罐發生(sheng)火災爆炸(zha)的(de)風險。

  3. 增加(jia)儲罐(guan)(guan)的壓力檢測設置(zhi),可以(yi)及時(shi)發現儲罐(guan)(guan)壓力的異(yi)常,迅(xun)速(su)采(cai)取措(cuo)施,避免(mian)儲罐(guan)(guan)凹陷事故的發生(sheng)。

  4. 嚴(yan)格(ge)執行呼(hu)吸(xi)(xi)閥(fa)定期檢(jian)(jian)查制度,對易發生凝結(jie)、聚合物料(liao)的呼(hu)吸(xi)(xi)閥(fa)要加大檢(jian)(jian)查頻次,定期對呼(hu)吸(xi)(xi)閥(fa)進行解(jie)體(ti)(ti)檢(jian)(jian)查。

  5. 嚴(yan)格控制物(wu)料的(de)輸送速度,防(fang)止液(ye)位變化過(guo)快導致(zhi)儲罐超(chao)壓(負(fu)壓)。

【責任編輯:cheng】