间歇式聚丙烯生产过程中静电危害性分析及对策

间歇式聚丙烯生产过程中静电危害间歇式聚丙烯生产过程中静电危害 性分析及对策性分析及对策 间歇式液相本体法生产聚丙烯工艺 具有流程简单 设备 少 操作方便 三废较少等优点 但所用原料丙烯和氢气 属 易燃易爆物质 其沸点分别为 47 7 和 252 7 丙烯的闪 点为 108 与空气混合均能形成爆炸性混合气体 而且爆炸 范围宽 分别为 2 11 和 4 1 74 最低引爆能量只需 0 28mj 在空气中 在聚丙烯的生产过程中 由于丙烯与管道内壁产生剧烈摩 擦 加上反应釜内搅拌 高速喷入容器等生产过程 易产生大 量静电 另外 丙烯及聚丙烯粉料从设备管道裂缝喷出也会产 生静电 如果不及时消除 其产生的放电火花 能够点燃丙烯 与空气的混合物 诱发火灾甚至爆炸 本文通过对聚丙烯生产 过程中静电危害性及事故产生的原因进行了分析 并提出相应 的防范措施 1 丙烯生产过程中的静电危害和相关案例丙烯生产过程中的静电危害和相关案例 丙烯生产过程中的静电危害主要表现为火灾和爆炸 当带 电体与不带电或静电电位很低的物体接近时 只要电位差达到 300v 以上 就会发生静电放电现象 并产生火花 当火花能量 超过 0 28mj 易点燃丙烯与空气混合物 引起火灾和爆炸 1 1 聚合釜闪爆 1994 年 5 月 18 日凌晨 2 时 2 分 大连石化有机合成厂化 五车间因 d202 聚丙烯反应 爆聚 停釜处理 18 日上午 8 时 组织人员清釜作业 19 日中班 d202 釜基本清理干净 釜底剩 下少量的聚丙烯熔块 20 日上午 继续进行 d202 釜清釜扫尾 工作 9 时 20 分 操作工下釜作业 9 时 40 分 釜内发生闪爆 造成一死多伤 事故原因是 d202 与丙烯加热罐相连的釜底冲洗 管线间没有加装盲板 虽然 d202 与丙烯加热罐相连的釜底冲洗 管线上 4 个阀门都已关闭 但因泄漏 而被静电火花点燃引发 事故 1 2 闪蒸釜下料口爆燃 着火 1988 年 11 月 27 日 天津石油化工公司 1 闪蒸釜内的聚丙 烯因聚合不好 物料发粘 经闪蒸去活 分析合格后 开始放 料 但因料粘堵出料口 用铁丝拥仍不出料 便采取向闪蒸釜 内加压的办法向外喷料 在喷料过程中 发现现场可燃气体度 太大 立即通知人员撤离 但在人员撤离过程中发生爆燃 在 场 4 名作业人员被烧伤 厂房内门窗被烤着火 原因是该闪蒸 釜经加压后 高速喷下来的粘料携带大量静电荷 在铁管尖端 放电引起可燃气体爆燃所致 1 3 闪蒸釜内闪爆 1988 年 2 月 22 日 天津石油化工公司 4000t a 聚丙烯装置 出现粘料 造成 2 闪蒸釜内结块过重 使搅拌爪脱落 被迫停 工检修 上午将人孔找开后进行通风置换 下午 2 时许 由 3 名维修工进清釜作业 1 人在釜内清理结块 2 人在釜外人孔处 接料 3 人轮流进釜清理 14 时 15 分 釜外人孔处产生静电火 花引燃釜内可燃气体 发生闪爆 3 人烧伤 事故原因是由于 釜外接料职工身着涤纶服装 在接 传料的活动中 粘块与衣 服摩擦产生静电火花而引起可燃气体爆燃 从上述案例可以看出 丙烯生产过程中静电危害比较严重 所以应采取静电防护办法 减少这类火灾和爆炸事故的发生 2 丙烯生产过程中静电事故原因分析丙烯生产过程中静电事故原因分析 在丙烯生产过程中 静电产生不可避免 2 1 静电的产生 a 摩擦带电 物质相互摩擦时 由于摩擦发生接触位置的 移动和电荷分离而放出静电 b 流动带电 用管路等输送液体产生的静电 c 喷出带电 粉体 液体和气体从截面小的开口部位喷出 发生摩擦而产生静电 液体和 粉体本身相互之间的撞击以及小的飞沫状态产生大量的静 电 d 剥离带电 互相密切结合的物体被剥离时引起电荷分离 而产生静电 2 2 静电放电能量超过丙烯最小引燃能量 静电放电能量 公式 w 1 2cv2 w 能量 j c 电容 f v 两物体间的静电电位差 v 丙烯的最小引爆能量为 0 28mj 2 3 静电火花放电 只有静电火花放电的地方存在丙烯与空气的爆炸性混合物 才能造成爆炸 综上所述 只有同时具备上述三个条件 才能发生火灾爆 炸事故 防止静电火灾爆炸事故 要从降低静电电位 消除火 花促发物 减少或消除丙烯积累等方面入手 从而避免静电事 故的发生 3 丙稀生产过程中带电倾向丙稀生产过程中带电倾向 a 在泵输转过程中产生静电 其电量与输转速度有关 b 丙烯在脱水罐内静止 分离出来的水下沉 将加剧静电 产生 c 计量罐向聚合釜投料 丙烯高带运动 产生静电 d 由于搅拌器剧烈运动及粉料摩擦 产生在大量静电 e 粉料高速喷入闪蒸釜 使得闪蒸釜内粉料产生大量电荷 f 闪蒸釜内搅拌器运动及通风去活操作 产生静电 g 丙烯闪蒸釜下料口处出料与管壁摩擦产生静电 h 粉料包装 人体穿着 佩戴物产生静电 有关资料表明 人体电容在 150 300pf 之 间 若操作人员不按规定状装 人体静电可达 5000v 其 储存能量达 1 85 3 75mj 即使 20 的能量转化为热能 也足 以引燃丙烯与空气混合物 4 静电危害防范对策静电危害防范对策 4 1 加速静电电荷的泄放 丙烯输送涉及到的容器 管道 法兰 阀门 接头以及机 泵外壳 应有良好的连接并 接地 通过良好接地来加速静电荷的泄放 减少静电荷的 积累 以消除静电放电 接地电阻不大于 10 所有法兰及丝 扣连接处应焊上导电线或用铜片跨接 跨接电阻必须小于 5 直接埋地或架 敷设的管道应每隔 80m 接地一次 4 2 降低丙烯及聚丙烯粉体的流动速度 在条件允许的部位 将流动速度控制在 1m s 以内 在很大 程度上可以降低静电的产生 4 3 综合措施 闪蒸釜喷料系统过程采取以下综合措施预防静电危害 增设气动阀和球阀之间的置换管线 保证各部位跨接线的完 好 出料口处安装防静电布袋 完善各聚集电荷部位的静 电导出设施 4 4 避免人体静电放电 要按规定穿着防静电工作服 防静电鞋 设置导静电地面 以保证人体的静电间接接地良好 进入丙烯场所 绝对禁止佩 戴胸章 发夹 围巾 领带夹等饰物 并禁止在这样的场所穿 脱衣服及做抽 拉 挥等突然性动作 4 5 增加空气湿度 预防静电沉积 增大空气湿度不仅有利于静电的导出 而且能够提高爆炸 混合物的最小点火能量 可以采用空气湿度调节器或向空间喷 洒蒸汽等办