王建会安全论文110824.doc

5探讨防爆板在甲酸钠装置富氧造气工序中的应用内蒙宜化甲酸钠事业部安全副部长：王建会摘 要 在甲酸钠生产操作过程中，始终存在着高温、易燃、易爆、易中毒等危险危害因素，同时，因生产工艺流程长、连续性强，设备长期承受高温和相对复杂的组分，还有内部介质的冲刷、渗透和外部环境的腐蚀等因素影响，各类事故发生率比较高，尤其是火灾、爆炸和重大设备事故有可能发生。文章简述了甲酸钠装置造气工艺流程、分析危险辨识，防爆板的设置及其其他的安全防护措施，以及设置防爆板后所产生的效益。关键词 安全 防爆板 甲酸钠 富氧造气 应用在甲酸钠装置中，富氧造气是一道重要的工序，其主要作用是是用气化剂对固体燃料进行热加工，生成可燃性气体（煤气）的过程。固体燃料为各种煤和焦炭；气化剂有空气、富氧空气、纯氧、水蒸汽和二氧化碳。进行气化的设备称为煤气发生炉。内蒙宜化采取的气化剂是的空分工序来的98氧气和提氢工序、脱碳工序来的92二氧化碳进入造气工序的混合罐内混合成一定比例的气化剂（氢气3），连续通过固定的燃料层进行气化。在该工序中，气化剂入造气炉前有两个设备：混合罐、热管换热器。在生产过程中，因提氢工序工艺异常导致二氧化碳浓度急剧下降，氢气分压急剧上升，二氧化碳气柜急剧上升，造气工序混合罐爆炸的事故时有发生，内蒙宜化造气混合罐爆炸自去年12月已发生3次，造成重大生产安全事故，导致全系统停车23小时，直接经济损失大约在98万元。本文就是结合笔者工作实际，针对造气工序混合罐爆炸事故，作简略的探讨。1 富氧造气工艺流程简述该流程示意图如下：1234756CO2O281CO2罗茨机 2混合器 3预热器4造气炉 5废热锅炉 6洗气塔 7气柜 8脱硫 （1）、工艺特点：a、在常压下连续加料，连续排灰，连续气化，干法排灰气化工艺。b、工艺流程简单，为防止CO泄漏，设计上采用严格防泄漏措施。c、气化炉生产强度大，易于检修，特殊的炉篦结构，具有均匀布气，破渣、排渣三个功能，并可根据原料特性调整各层布气。d、利用变压吸附装置回收的CO2，变废为宝，降低原料费用。e、生产操作易于控制，通过对CO2/O2的比值调节，控制气化层及顶部温度，达到安全稳定生产的目的。f、废热锅炉产生的0.5MPa低压蒸汽送至热电除氧器，夹套产生的蒸汽预热气化剂（CO2、O2）g、洗气塔等设备所用的冲洗水经沉淀池沉淀、冷却后循环使用。（2）生产流程简述将粒度为2560mm的二级冶金焦加入到自动加焦机，自动加焦机定量将二级冶金焦加入气化炉内，从界区外来的合格的O2和CO2严格按一定比例（1.82.1）混合后，从气化炉底部进入，与焦炭进行氧化和还原反应，气化炉产生的粗炉气经过旋风除尘器除去大部分灰尘，并经废热锅炉回收热量后，再进入洗气塔，将煤气温度降到35以下，同时除去煤气中的大部分粉尘后送至后工段。2 危险性辨识氧的化学性质非常活泼，是强烈的氧化剂和助燃剂，它除了与金、银及惰性气体氦、氖、氩、氪、氙等在一般情况下不发生化合外，与其它物质都能化合生成氧化物。氧化反应的激烈程度取决于氧气的浓度及压力，如果氧化反应在纯氧中进行，则过程非常剧烈，同时放出大量的热。（如金属在氧气中反应，如果增加氧的纯度和压力会使氧化反应显著加剧，金属的燃点随着氧气压力增高而降低），氧与可燃气体（乙炔、氢、甲烷等）以一定比例混合时，遇火会发生爆炸。危险特性：是易燃物、可燃物燃烧爆炸的基本元素之一，能氧化大多数活性物质，与易燃物形成爆炸性的混合物。氧气在室内聚集，当其体积分数超过23%时，有发生火灾的危险。一氧化碳在通常状况下,一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体, 是一种易燃易爆气体。与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，爆炸极限：上限74.2；下限12.5。由于在一定条件下CO可与粉末状或液态NaOH反应生成甲酸钠，因此可以将CO看作是甲酸的酸酐。氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体，和氟、氯、氧、一氧化碳以及空气混合均有爆炸的危险，其中，氢与氟的混合物在低温和黑暗环境就能发生自发性爆炸，与氯的混合比为1：1时，在光照下也可爆炸。氢由于无色无味，燃烧时火焰是透明的，因此其存在不易被感官发现，氢气在空气里燃烧，实际上是氢气跟空气里的氧气发生了化合反应，生成了水并放出大量的热。空气里如果混入氢气的体积达到总体积的4%74.2%，就会发生爆炸。在纯氧状态下爆炸下限还要降低。遇热或明火即会发生爆炸。二氧化碳化学式为CO2，式量44.01，碳氧化物之一，俗名碳酸气，也称碳酸酐或碳酐。常温下是一种无色无味气体，密度比空气略大，易溶于水，1体积水可溶1体积二氧化碳。并生成碳酸。 空气中含有约0.03%二氧化碳， 二氧化碳密度为1.977克/升，是空气的15倍。熔点-56.6(226.89千帕5.2大气压)，沸点-78.5(升华)。临界温度31.1。二氧化碳没有毒性，但它无法供给呼吸。试验证明氧充足的空气中二氧化碳浓度为5%时对人尚无害；但是，氧浓度为17%以下的空气中含4%二氧化碳，即可使人中毒。空气中二氧化碳达到20%即可使呼吸中枢麻痹引起酸中毒。3 混合罐爆炸机理和采取安全措施氧气和二氧化碳在混合罐中混合后进入预热器中与500的煤气换热，一旦提氢工序发生电磁阀卡、工艺波动或者变换工序工艺波动二氧化碳气体浓度急剧下降，氢气分压急剧上升，混合罐中的氢气浓度超过4%，混合气在预热器的热量驱动下发生爆炸，造成常压设备混合罐破裂，引发大火，甚至严重时可以造成预热器的损坏。10年12月份混合罐第一次爆炸炸裂后，发现安装在1#、2#预热器出口管道上的两块防爆板丝毫未受损，分析是离爆炸中心混合罐距离稍微过远（10米），于是就在1#、2#混合罐出口加装了两块防爆板，又经11年两次二氧化碳中氢气分压突然上升，加装的2个两块防爆板都破裂了，有效的保护了混合罐、预热器设备，造气开车时间由12小时下降到2个小时。但在工艺上还是不安全的，治标不治本，要想完全彻底的消除或降低防爆板破裂的概率，还可以在提氢工序二氧化碳缓冲罐进口管道上加装DN400的切断阀，或在二氧化碳气柜加装氢气自动分析仪，设定氢气大于4%连锁二氧化碳罗茨机跳车，也可以设定二氧化碳气柜突上连锁二氧化碳罗茨机跳车。4 1#、2#混合罐出口加装两块防爆板后带来的经济效益和安全效益（1） 节省了开车时间10小时左右（2） 不会发生重大的安全和设备事故，可以认为是工艺事故（3） 再投入技改资金就可以基本解决工艺隐患5 结束语“安全第一、预防为主、综合治理”是我国的安全生产方针，在预防中，做到设备、工艺的本质安全