硫酸生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)因素及對(duì)應(yīng)策略

1、硫酸生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)因素及對(duì)應(yīng)策略硫酸生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)因素及對(duì)應(yīng)策略摘 要：介紹重慶興華化工有限公司硫酸生產(chǎn)裝置運(yùn)行過程中所 涉及的各種危險(xiǎn)因素及可能產(chǎn)生的各種傷害， 為生產(chǎn)過程中采取的各 種防范措施提供依據(jù)。 排除安全隱患， 以確保生產(chǎn)中減少或杜絕對(duì)人 員的意外損傷。自 2007年投產(chǎn)以來(lái)，安全生產(chǎn)實(shí)現(xiàn) " 零工傷、零事故I!關(guān)鍵詞：硫磺制酸 危險(xiǎn)因素 策略 硫酸是化學(xué)工業(yè)中最重要的產(chǎn)品之一， 廣泛用于化工輕工紡織冶 金石油化工醫(yī)藥等行業(yè)。 其用途十分廣泛， 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕 重的地位。 硫酸的主要生產(chǎn)原料為硫磺、 硫鐵礦、冶煉煙氣、 石膏等， 目前主要生產(chǎn)工藝為接觸法， 包

2、括二氧化硫的生成、 二氧化硫在催化 劑作用下轉(zhuǎn)化為三氧化硫和三氧化硫的吸收。由危險(xiǎn)化學(xué)品名錄 查詢可知， 硫酸屬于酸性腐蝕品， 因此硫酸生產(chǎn)過程中所涉及的化學(xué) 物質(zhì)和工藝過程具有一定的安全危險(xiǎn)， 故而對(duì)硫酸生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn) 因素必須進(jìn)行仔細(xì)分析進(jìn)而采取相應(yīng)安全防范措施避免各種危險(xiǎn)因 素轉(zhuǎn)變?yōu)槭鹿省?本文以硫磺制酸為例， 分析了硫酸生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn) 因素及采取的安全對(duì)策。一 、硫磺制酸生產(chǎn)工藝 二、硫酸生產(chǎn)中主要化學(xué)物質(zhì)危險(xiǎn)因素分析主要的危險(xiǎn)化學(xué)品關(guān)于原料 硫酸生產(chǎn)中涉及安全危險(xiǎn)因素的原料主要為硫磺和硫化氫。硫磺 硫磺為淡黃色脆性結(jié)晶片狀、 顆粒狀或粉末狀， 可能因含少許硫 化氫而有特殊臭味，1

3、83.8 C時(shí)蒸氣壓0.13kPa，閃點(diǎn)207C，熔點(diǎn) 119C,沸點(diǎn)444.6 C,相對(duì)體積質(zhì)量（水為1.0 ）2.0 ,自燃溫度232C, 爆炸下限 2.3g/m3。硫磺屬易燃固體，遇明火、高熱易燃，與氧化劑混合能形成爆炸 性混合物。硫磺粉體與空氣可形成爆炸性混合物。硫磺為不良導(dǎo)體， 在干燥狀態(tài)下會(huì)因攪拌、 輸送和注入等操作產(chǎn)生靜電。 硫磺能在腸內(nèi) 部分轉(zhuǎn)化為硫化氫而被吸收， 故大量口服可導(dǎo)致硫化氫中毒。 硫磺可 引起眼結(jié)膜炎、皮膚濕疹， 對(duì)皮膚有弱刺激性。生產(chǎn)過程中長(zhǎng)期吸人 硫磺粉塵一般無(wú)明顯毒性作用。硫磺的毒性相對(duì)較小，主要危險(xiǎn)是粉塵爆炸。在氣候干燥、通風(fēng) 不良的情況下處置硫磺， 會(huì)造

4、成粉塵富集， 達(dá)到爆炸極限后在外部能 量的作用下引發(fā)爆炸。 由于硫磺表面易產(chǎn)生靜電積累， 更加劇了爆炸 的危險(xiǎn)。硫化氫硫化氫是可燃性無(wú)色氣體，具有典型的臭雞蛋味，沸點(diǎn) -60.3 ， 相對(duì)體積質(zhì)量（空氣為 1）為 1.19 ，易溶于水及醇類、二硫化碳、石 油溶劑和原油，20C時(shí)蒸氣壓為1 874.5kPa，空氣中爆炸極限（體 積分?jǐn)?shù)）為4.3%-45.5%,自燃溫度260C。硫化氫是一種神經(jīng)毒劑， 亦為窒息性和刺激性氣體。 硫化氫經(jīng)粘 膜吸收較快，經(jīng)皮膚吸收甚慢。急性硫化氫中毒一般發(fā)病迅速，出現(xiàn) 以腦和（或）呼吸系統(tǒng)損害為主的臨床表現(xiàn)，亦可伴有心臟等器官功 能障礙。臨床表現(xiàn)因接觸硫化氫的濃度等

5、因素的不同而有明顯差異。 中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害最為常見，輕則出現(xiàn)頭痛、頭暈、乏力、共濟(jì)失調(diào) 及輕度意識(shí)障礙，重則出現(xiàn)意識(shí)模糊、昏迷、呼吸困難或呼吸停止后 心跳停止，與極高濃度（1000mg/m3以上）硫化氫接觸可發(fā)生電擊樣 死亡硫化氫的主要危險(xiǎn)是致人中毒， 由于爆炸下限較低， 也容易引發(fā) 爆炸事故。硫化氫體積質(zhì)量較空氣大，在低處泄漏時(shí)會(huì)聚積在地面， 在高處泄漏時(shí)也會(huì)擴(kuò)散至地面，因此容易導(dǎo)致嚴(yán)重后果。中間產(chǎn)物硫酸生產(chǎn)的中間產(chǎn)物是二氧化硫和三氧化硫， 它們均具有一定的 安全危險(xiǎn)因素。二氧化硫 二氧化硫?yàn)闊o(wú)色、有刺激性臭味、有毒氣體，不可燃，易液化， 沸點(diǎn)-10C，相對(duì)體積質(zhì)量（空氣為1） 2.26，是

6、一種還原劑。二氧化硫易被濕潤(rùn)的粘膜表面吸收生成亞硫酸、 硫酸，對(duì)眼睛及 呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用。大量吸入可引起肺水腫、喉水腫、聲 帶痙攣而致窒息。急性影響為：輕度中毒時(shí)發(fā)生流淚、畏光、咳嗽， 咽喉灼痛等， 嚴(yán)重中毒后可在數(shù)小時(shí)內(nèi)引發(fā)肺水腫， 極高濃度吸人可 引起反射性聲門痙攣而致窒息， 皮膚或眼接觸會(huì)發(fā)生炎癥或灼傷。 慢 性影響為：長(zhǎng)期低濃度接觸可產(chǎn)生頭痛、頭昏、乏力等全身癥狀以及 慢性鼻炎、咽喉炎、支氣管炎、嗅覺及味覺減退等，少數(shù)工人有牙齒 酸蝕癥。二氧化硫的主要危險(xiǎn)是致人中毒。三氧化硫三氧化硫在常態(tài)下為易揮發(fā)無(wú)色液體或者無(wú)色至白色晶體， 不可 燃，有發(fā)煙、吸濕特性，沸點(diǎn)45C，相對(duì)體積

7、質(zhì)量（空氣為1） 2.8 , 是一種強(qiáng)氧化劑。三氧化硫與可燃物質(zhì)、 還原性物質(zhì)及有機(jī)化合物激烈反應(yīng)， 有著 火和爆炸危險(xiǎn)；與水和潮濕空氣激烈反應(yīng)，生成硫酸；水溶液是一種 強(qiáng)酸；與堿劇烈反應(yīng)；腐蝕金屬，生成爆炸性氣體氫。三氧化硫?qū)ζ?膚、粘膜等組織有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用，可引起結(jié)膜炎、水腫、角 膜混濁以致失明； 對(duì)呼吸道有刺激作用， 重者造成呼吸困難和肺水腫； 高濃度接觸會(huì)引起喉痙攣或聲門水腫致死； 口服后會(huì)灼傷消化道形成 潰瘍，嚴(yán)重者可造成胃穿孔、腹膜炎、喉痙攣和聲門水腫、腎損害、 休克等；慢性影響有牙齒酸蝕癥、 慢性支氣管炎、 肺氣腫和肝硬變等。 三氧化硫的主要危險(xiǎn)是致人中毒。五氧化二釩催化

8、劑五氧化二釩是一種橙黃或磚紅色固體， 無(wú)臭無(wú)味有毒性， 難溶于 水，可溶于熱水，不溶于乙醇醚氯化銨。熔點(diǎn)690C，密度3.357g/cm3 。五氧化二釩是兩性氧化物， 酸性大于堿性，溶于強(qiáng)堿生成釩酸鹽， 溶于強(qiáng)酸形成釩氧離子V0或V03+。偏釩酸銨熱分解或三氯氧釩與 水作用都可制得五氧化二釩。五氧化二釩粉塵能刺激呼吸系統(tǒng)，引起胸緊、咳嗽、舌部呈現(xiàn)墨 綠色，并能刺激眼睛，引起結(jié)膜炎。 根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，五氧化二釩比 三氧化二釩和三氯化釩的毒性強(qiáng)，還比釩酸、金屬釩、鐵釩、碳化釩等毒性強(qiáng)。五氧化二釩屬于第 6.1 類毒害品，因此主要危險(xiǎn)特性為中毒。硫酸產(chǎn)品 硫酸為透明粘稠的油狀腐蝕性液體， 無(wú)氣味， 顏

9、色自五色、黃色至黃棕色，相對(duì)體積質(zhì)量（水為 1）1.84 ，易溶于 水同時(shí)放出大量熱量。濃硫酸有明顯的脫水、氧化作用和腐蝕性。硫 酸本身雖然不燃燒，但因其化學(xué)性質(zhì)活潑，遇水及許多可燃物質(zhì)，如 木屑、稻草、紙張、電石、高氯酸鹽、雷酸鹽、硝酸鹽、苦味酸鹽等 會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)， 放出高熱并可能引起燃燒； 稀硫酸遇金屬會(huì)反應(yīng)放 出氫氣，引發(fā)爆炸。硫酸腐蝕性強(qiáng)，能嚴(yán)重灼傷眼睛并有造成失明的 危險(xiǎn)，對(duì)皮膚有刺激性，會(huì)導(dǎo)致皮炎或灼傷。與三氧化硫一樣，硫酸 可引起上呼吸道炎癥及肺損害，其毒性表現(xiàn)見上述“三氧化硫”部 分。硫酸的主要危險(xiǎn)源是其化學(xué)活潑性和強(qiáng)腐蝕性，有可能引發(fā)燃 燒、爆炸和人體嚴(yán)重傷害硫酸生產(chǎn)過程危

10、險(xiǎn)因素分析及存在部位火災(zāi)爆炸處置硫磺時(shí)存在粉塵爆炸危險(xiǎn)，熔硫槽會(huì)因蒸汽加熱管的 腐蝕泄漏而發(fā)生超壓爆炸，或因水漏入急劇汽化而發(fā)生蒸汽爆炸 .液硫儲(chǔ)存槽罐的加熱盤管露出液硫液面、液硫溫度太高等 導(dǎo)致熱量富集，可能引起液硫自燃而引發(fā)火災(zāi)。煙氣制造系統(tǒng)原始升溫過程中的天然氣點(diǎn)火操作，由于點(diǎn) 火失敗導(dǎo)致系統(tǒng)設(shè)備中形成天然氣和空氣混合氣未及時(shí)排除， 而當(dāng)再 次點(diǎn)火時(shí)極易引起爆炸。因設(shè)備、管道腐蝕或其它故障而致使硫酸泄漏時(shí)，硫酸與 可燃物接觸會(huì)引起燃燒， 遇電石、金屬粉末等接觸能發(fā)生爆炸或著火。在硫酸容器的檢修過程中，設(shè)備內(nèi)殘余的濃硫酸會(huì)吸收空 氣中的水分而稀釋， 繼而腐蝕鋼材并放出氫氣， 當(dāng)氫氣濃度達(dá)到

11、爆炸 極限時(shí)會(huì)引發(fā)爆炸。鍋爐屬壓力容器，蒸汽管道屬壓力管道，如發(fā)生超壓，可 引起鍋爐或壓力管道爆炸事故 .電器火災(zāi)：高低壓配電房電線電纜高低壓電機(jī)等用電設(shè)備，這些可能因負(fù)荷過載、絕緣老化短路、違章操作，雷擊、異物侵入等 引起火災(zāi)，可能出現(xiàn)的電器火災(zāi)危險(xiǎn)?；瘜W(xué)及物理灼傷 化學(xué)灼傷是硫酸生產(chǎn)中常見的危險(xiǎn)。 硫酸、三氧化硫?qū)儆趶?qiáng)腐蝕 物質(zhì)，如果有關(guān)設(shè)備、管道發(fā)生腐蝕或存在缺陷導(dǎo)致硫酸泄漏，與之 接觸會(huì)對(duì)人體造成化學(xué)灼傷。液硫制作系統(tǒng)的蒸汽保溫夾套和加熱管道、 余熱鍋爐、 蒸汽輸送 管道、轉(zhuǎn)化和干吸系統(tǒng)的高溫設(shè)備、換熱器、煙氣管道等，接觸時(shí)會(huì) 對(duì)人體造成高溫物理灼傷。中毒和窒息顆?；蚱瑺盍蚧?（天然氣

12、脫硫） 在生產(chǎn)包裝過程中會(huì)吸附少量硫 化氫，在熔硫拆袋過程中硫化氫散發(fā)出來(lái)會(huì)對(duì)作業(yè)人員造成損傷。由于生產(chǎn)不正常、工藝控制不當(dāng)、設(shè)備及管道腐蝕及故障等，在 焚燒、轉(zhuǎn)化、吸收等工序會(huì)造成二氧化硫、三氧化硫泄漏，造成工作 環(huán)境的污染，如果處理不及時(shí)，容易引起人員中毒窒息事故。釩觸媒在人工篩分、裝填過程中，會(huì)產(chǎn)生粉塵，參與人員防護(hù)不 當(dāng)會(huì)造成釩中毒。干吸崗位和硫酸泄漏的處置過程中會(huì)產(chǎn)生硫酸霧， 會(huì)對(duì)人體呼吸 道有刺激作用，可產(chǎn)生結(jié)膜充血、咳嗽等癥狀。2.4. 化學(xué)腐蝕 硫酸生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生的二氧化硫、三氧化硫氣體、硫酸霧等形 成氣、液相強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，若設(shè)備密封不嚴(yán)，或設(shè)施存在缺陷，往往造 成區(qū)域內(nèi)腐蝕性

13、氣體飄散，對(duì)作業(yè)環(huán)境暴露的電器、金屬材料、廠房 等造成腐蝕。其他因素機(jī)械傷害 硫酸生產(chǎn)涉及的機(jī)械設(shè)備較多，如鼓風(fēng)機(jī)、皮帶輸送機(jī)、各種轉(zhuǎn) 動(dòng)設(shè)備等，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)動(dòng)部分未按要求加裝防護(hù)罩裝置或安裝不符 合要求，這些都會(huì)造成作業(yè)人員在操作過程中接觸并可能發(fā)生碰撞衣 物或長(zhǎng)發(fā)被纏繞等造成機(jī)械傷害。噪聲和振動(dòng)對(duì)于大型動(dòng)力設(shè)備（如離心鼓風(fēng)機(jī)） ，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的 噪聲和振動(dòng)而對(duì)人體可產(chǎn)生不良影響， 如損傷耳膜造成聽力下降， 嚴(yán) 重時(shí)引起耳聾，產(chǎn)生振動(dòng)性職業(yè)病等。各種變頻設(shè)備、電器工作時(shí)產(chǎn)生的高頻噪音會(huì)對(duì)作業(yè)人員心理產(chǎn) 生影響導(dǎo)致心情煩躁而造成作業(yè)失誤。觸電傷害 處于高、低壓開關(guān)柜、各類電氣控制箱、變

14、配電室等各生產(chǎn)單元 用電場(chǎng)所，設(shè)備用電不當(dāng)，違反用電操作規(guī)程，造成人員觸電傷害。三、安全對(duì)策及采取的措施1. 嚴(yán)格控制工藝指標(biāo)，確保設(shè)備完好 嚴(yán)格控制液硫制造系統(tǒng)加熱蒸汽壓力、 液硫液位及焚硫爐、 吸收 塔等關(guān)鍵部位的工藝指標(biāo)和操作規(guī)程，是保證安全生產(chǎn)的重要前提， 同時(shí)應(yīng)盡量提高工藝的自動(dòng)控制水平。另外，應(yīng)確保設(shè)備完好，防止 液硫制造系統(tǒng)加熱蒸汽管及吸收系統(tǒng)等部位的腐蝕， 提前做好設(shè)備維 護(hù)，避免跑、冒、滴、漏。2. 防火防爆措施2.1 硫磺庫(kù)房和液硫制作系統(tǒng)2.1.1 硫磺庫(kù)房a. 固體硫磺倉(cāng)庫(kù)的設(shè)計(jì)與管理應(yīng)符合下列要求：宜為單層建筑； 每座倉(cāng)庫(kù)的總面積不應(yīng)超過2000m2且倉(cāng)庫(kù)內(nèi)應(yīng)設(shè)防火墻

15、隔開，防 火墻間的面積不應(yīng)超過500m2倉(cāng)庫(kù)與民用建筑之間的防火間距不小 于25.0m,與重要公共建筑之間的防火間距不小于 30.0m。保持通風(fēng) 良好，以防止倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度過高并降低硫磺粉塵濃度。b. 硫磺料堆高度不得超過3m，且應(yīng)盡量加大料堆間距離；料堆 與墻（柱）間距不應(yīng)低于0.5m，倉(cāng)庫(kù)中嚴(yán)禁使用易產(chǎn)生火花的金屬 工具，應(yīng)采用防爆電器，嚴(yán)格動(dòng)火檢修制度。c. 在硫磺庫(kù)房區(qū)設(shè)置消防水管網(wǎng)和消火栓，并按規(guī)定配置一定 數(shù)量的滅火器， 平時(shí)應(yīng)注意對(duì)硫磺倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的防火設(shè)施定期檢查， 確保 消防設(shè)施能正常使用。2.1.2 液硫制作系統(tǒng)a. 所有液硫槽罐內(nèi)加熱裝置不得露出液硫液面， 適當(dāng)控制液硫溫 度，防止

16、液硫自燃。b. 所有液硫槽罐內(nèi)均設(shè)置蒸汽滅火裝置， 如果液硫自燃及時(shí)用蒸 汽滅火裝置滅火。 c. 按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定確定電氣設(shè)施及工具的防爆 級(jí)別。d. 保溫夾套管和蒸汽管道均需保溫隔熱處理， 防止硫磺粉塵附著 高溫管道而自燃。e. 場(chǎng)所區(qū)域內(nèi)配置一定消防設(shè)施并確保隨時(shí)正常使用2.2 鍋爐和壓力管道 鍋爐及壓力管道嚴(yán)格按照特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范安裝必要的安 全附件，如安全閥、壓力表等。并執(zhí)行特種設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督和安全監(jiān)察 規(guī)定。2.3 硫酸儲(chǔ)罐及管道 特別防范硫酸儲(chǔ)罐及管道可能引發(fā)的爆炸危險(xiǎn)。維護(hù)硫酸儲(chǔ)罐、 管道時(shí)，要特別注意充分置換， 分析儲(chǔ)罐內(nèi)的氫含量并采取相應(yīng)的安 全措施，避免維修動(dòng)火引起的火災(zāi)、爆炸

17、事故3. 防中毒措施3.1 熔硫作業(yè)人員應(yīng)佩戴好防塵口罩、護(hù)目鏡，防止硫磺粉塵通 過口鼻和眼睛進(jìn)入體內(nèi)的而造成傷害。 加強(qiáng)通風(fēng)避免硫化氫對(duì)人體的 傷害。3.2 設(shè)置有毒氣體濃度檢測(cè)報(bào)警儀（二氧化硫、三氧化硫） .3.3 對(duì)于二氧化硫、三氧化硫等有毒氣體，硫酸裝置采用露天布 置，并用密閉管道輸送 .3.4 加強(qiáng)操作操作人員防護(hù)措施，從事有毒介質(zhì)作業(yè)的人員上崗 時(shí)應(yīng)穿戴工作服，配戴防塵口罩、防護(hù)眼鏡和防護(hù)手套，進(jìn)入高濃度 作業(yè)區(qū)時(shí)應(yīng)戴防毒面具，車間常備救護(hù)用具及應(yīng)急藥品。4. 防灼傷燙傷措施4.1 在干吸工段、 硫酸管道區(qū)域設(shè)置沖洗管、 洗眼器和淋浴裝置， 當(dāng)以上區(qū)域硫酸物料泄漏噴射傷人時(shí)，可及時(shí)

18、應(yīng)急沖洗處理。4.2 對(duì)產(chǎn)生高溫的設(shè)備、煙氣管道、蒸汽管道，均采取保溫隔熱 措施，在高溫操作崗位設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，防止?fàn)C傷、中暑。5. 防腐蝕措施5.1 對(duì)設(shè)備管道選用相應(yīng)耐腐蝕材料，如濃硫酸管道采用鋼襯聚 四氟乙烯管或帶陽(yáng)極保護(hù)不銹鋼管道， 各硫酸管道的法蘭連接點(diǎn)加裝 防噴濺裝置。對(duì)有防腐蝕要求的梯子、欄桿、平臺(tái)、地坪等，采用外 涂防腐涂料和鋪砌耐酸磚防腐。5.2 現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備均按環(huán)境要求選擇相應(yīng)級(jí)別的防腐型和戶外防 護(hù)型。5.3 在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置沖洗水管，對(duì)泄漏的少量硫酸進(jìn)行及時(shí)沖洗，并 及時(shí)堵漏。硫酸儲(chǔ)罐、循環(huán)酸槽周圍設(shè)置圍堰，圍堰內(nèi)的有效容積不 應(yīng)小于最大儲(chǔ)罐的容積；并設(shè)置事故池，其上設(shè)導(dǎo)液管（溝） ，使溢 漏液體能順利地流出事故區(qū)并自流入事故池內(nèi)。6. 其他安全措施6.1 硫酸生產(chǎn)的大型鼓風(fēng)機(jī)采取隔震措施，噪