聚苯乙烯的重點設(shè)備、危險因素及防范措施

1、 聚苯乙烯的重點設(shè)備、危險因素及防范措施 一、重點部位及設(shè)備 (一)重點部位 1反應(yīng)系統(tǒng) 由于聚合物在此系統(tǒng)中發(fā)生猛烈反應(yīng)，因此掌握該系統(tǒng)操作平穩(wěn)特別重要，若反應(yīng)失控會造成暴聚，影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至?xí)斐裳b置停車。 2脫揮發(fā)及真空系統(tǒng) 該系統(tǒng)主要靠瞬間加熱閃蒸使未反應(yīng)單體從聚合物中分別出來，若溫度太低或真空度太低則閃蒸效果不好，易產(chǎn)生稀料。進而影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成停車及火災(zāi)事故。 3擠出和造粒系統(tǒng) 高溫熔融狀態(tài)聚合物從該系統(tǒng)擠出，不易操作。揮發(fā)性物質(zhì)從模頭排出，易造成火災(zāi)爆炸事故。 (二)重點設(shè)備 1反應(yīng)器 是發(fā)生聚合反應(yīng)的地方，制造特別精密，內(nèi)部有攪拌，攪拌槳葉若變形則造成局部溫度失控，設(shè)備

2、損壞。 2切粒機 切粒機基本由軸承和能轉(zhuǎn)動的拉輥組成，若傳動部分故障，會造成聚合物無法正常擠出成型，裝置被迫降負(fù)荷或滿釜停車。 3.反應(yīng)系統(tǒng)壓力調(diào)整閥 最終反應(yīng)器出口進聚合物加熱器之間的管線上安裝了一個壓力調(diào)整閥，通過該調(diào)整閥對反應(yīng)系統(tǒng)壓力的調(diào)整，使整個反應(yīng)系統(tǒng)實現(xiàn)平穩(wěn)，反應(yīng)溫度、物料流速都能得到良好的掌握。若該調(diào)整閥失靈，則整個系統(tǒng)的反應(yīng)就會失控，造成停車事故，甚至導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生。 三、危急因素及其防范措施 (一)裝置生產(chǎn)過程中的特點及擔(dān)心全因素 生產(chǎn)聚苯乙烯的原料多為易燃、易爆、有毒化學(xué)晶，由其工藝生產(chǎn)路線和原料特性打算了以下一些特點及擔(dān)心全因素： 1在肯定溫度下苯乙烯單體能自聚

3、、甚至爆聚，從而可能導(dǎo)致整個生產(chǎn)系統(tǒng)消失失控現(xiàn)象，其后果輕者出次品，重者整個系統(tǒng)停車，甚至更嚴(yán)峻。 2多數(shù)原料易燃、易爆、有毒，因此它們的泄漏(或蒸氣放出)都可能對人、環(huán)境產(chǎn)生不良影響，同時引起火災(zāi)和爆炸。 3物料輸送過程中可能產(chǎn)生靜電，如處理不好，可能會產(chǎn)生爆炸或火災(zāi)。 ； 4裝置傳動設(shè)備較多，一旦主要傳動設(shè)備故障處理不好，可能會造成系統(tǒng)停車或更嚴(yán)峻后果。 (二)平安措施 裝置在平安生產(chǎn)方面主要實行了以下手段： 1選擇高精度的集散掌握型DCS系統(tǒng)，對整個生產(chǎn)系統(tǒng)實行計算機監(jiān)控、并能快速精確的對工藝參數(shù)進行檢索、跟蹤處理及應(yīng)急反應(yīng)，以確保平安生產(chǎn)。 2在整個生產(chǎn)系統(tǒng)中，設(shè)有多個軟、硬聯(lián)鎖，當(dāng)某

4、一部位不正常時，聯(lián)鎖將按肯定程序進行動作，以此來避開事故的發(fā)生和擴散。 3對系統(tǒng)壓力進行嚴(yán)格掌握，并在有可能超壓的重點部位安裝平安閥及爆破片，使期能在壓力超高時將物流排放到平安的地方，確保人身及環(huán)境設(shè)備的平安。 4對可能發(fā)生泄漏(或蒸汽放出)及火災(zāi)地區(qū)四周設(shè)有多個可燃?xì)怏w檢測器、自動滅火設(shè)施及報警通訊系統(tǒng)，一旦發(fā)生類似特別狀況，便可馬上實行有效的應(yīng)急措施，愛護人身財產(chǎn)的平安。 5對一些有毒和粉塵爆炸危急的化學(xué)品，實行使用時有除塵措施，并做好人身愛護，使用后進行處理，避開危急狀況的發(fā)生。 (三)正常生產(chǎn)中危急因素及其防范 1停電 事故危害：可能導(dǎo)致裝置停車，屬重度危害。 事故過程：消失停電故障時

5、，全部相關(guān)的設(shè)備將全部停止運轉(zhuǎn)，導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)突然中止，系統(tǒng)壓力、溫度上升，發(fā)生爆聚。 事故預(yù)防：定期檢查電氣系統(tǒng)，并確認(rèn)事故電機是否在自動位置上。 應(yīng)急措施： (1)若電壓在6s內(nèi)恢復(fù)正常，操作工應(yīng)立即檢查那些按程序自動重新啟動的電機，見“應(yīng)急程序”。 (2)裝置運行時，事故電源系統(tǒng)應(yīng)在自動位置上，若電源故障65s后沒有恢復(fù)正常，將事故電機自動或手動啟動。操作工應(yīng)馬上到現(xiàn)場檢查和手動啟動有關(guān)電機。 (3)正常電源恢復(fù)持續(xù)30min后，將開關(guān)切回到正常電源，使裝置在正常電源下重新運轉(zhuǎn)起來。 附：正常電源發(fā)生事故后的應(yīng)急程序： (1)將各反應(yīng)器攪拌速度掌握信號置于0。 (2)將主進料調(diào)整閥切為手動

6、，置100全開狀態(tài)。 (3)當(dāng)?shù)玫诫娫磿r，啟動各反應(yīng)器攪拌，緩慢調(diào)整達(dá)到目標(biāo)速率。 (4)按挨次檢查或啟動下列設(shè)備：冷、熱載體系統(tǒng)循環(huán)泵；反應(yīng)區(qū)各熱載體泵；各原料進料泵；各真空系統(tǒng)泵；燃料油系統(tǒng)、加熱爐系統(tǒng)泵和風(fēng)機；加熱爐；切粒系統(tǒng)全部設(shè)備。 (5)調(diào)整下列參數(shù)進人目標(biāo)值：總進料速率、礦物油、循環(huán)液、引發(fā)劑、添加劑的進料 量；全部熱載體溫度及各區(qū)域熱載體加熱、冷卻溫度；切粒廠房內(nèi)按切粒操作程序重新啟動切粒系統(tǒng)。 2停循環(huán)水事故 事故危害：中度 事故過程：循環(huán)水故障，導(dǎo)致裝置循環(huán)水系統(tǒng)無水，造成冷載體換熱器無法正常工作。 應(yīng)急措施： (1)循環(huán)水上水線停水，立即打開消防水上水線到循環(huán)水上水線的閥

7、門和循環(huán)水回水線到雨排水線的閥門，同時關(guān)循環(huán)水上水線和回水閥。 (2)若冷量不足，首先要保證冷載體換熱器的用水。 (3)循環(huán)水故障長時間得不到解決，裝置應(yīng)考慮緊急停車。 3.停激冷水事故 事故危害：中度 事故過程：激冷水故障，冷凍站出問題造成激冷水溫度上升或輸送壓力不足(一般應(yīng)小于4)。 事故預(yù)防： (1)加強冷凍站操作人員的崗位培訓(xùn)。 (2)細(xì)心操作，仔細(xì)巡檢，保證冷凍站系統(tǒng)正常工作。 應(yīng)急措施： (1)在激冷水溫度上升或無流量造成真空系統(tǒng)最終冷凝器溫度上升的狀況下，樂觀查找緣由，調(diào)整蒸發(fā)器壓力和壓縮機負(fù)荷，降低激冷水溫度。若激冷水溫度長時間高于10度，此時用冷卻水代替激冷水。產(chǎn)品因殘單含量

8、超標(biāo)要切到另一料倉，作為次品。 (2)若事故發(fā)生時間很長，可考慮緊急停車。 4停儀表風(fēng)事故 事故危害：重度，可導(dǎo)致裝置停車。 事故過程： (1)主進料調(diào)整閥全開，使主進料量快速下降。 (2)各反應(yīng)區(qū)冷載體閥全開、熱載體閥全關(guān)，切粒機停止，各反應(yīng)區(qū)及原料預(yù)熱器處于全冷狀態(tài)。 (3)若它突然丟失則壓力調(diào)整閥保持在原來位置上，若漸漸丟失壓力調(diào)整閥會隨儀表風(fēng)變小而漸漸關(guān)閉。 (4)熱載體加熱爐停止。 (5)啟動裝置內(nèi)的水噴淋系統(tǒng)。 (6)原料罐出口的氣動閥關(guān)閉。 應(yīng)急措施： (1)馬上將低壓氮接人代替。 (2)一旦儀表風(fēng)恢復(fù)正常，停掉氮氣補充管線。 (3)若儀表風(fēng)短期內(nèi)不能恢復(fù)，接到調(diào)度指令后進行系統(tǒng)

9、緊急滿釜停車。 5熱載體加熱爐停爐事故 事故危害：重度危害，可導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)和聚合物加熱器、脫揮發(fā)器溫度降低，時間過長將造成滿釜停車。 事故過程：兩臺加熱爐同時停止運轉(zhuǎn)，原料預(yù)熱器、各反應(yīng)區(qū)、聚合物加熱器、脫揮發(fā)器溫度降低，反應(yīng)器攪拌壓力上升，切粒模頭擠出困難，造成停車。 事故預(yù)防： (1)正常生產(chǎn)時執(zhí)行加熱爐一開一備的規(guī)定。 (2)定時檢查加熱爐儀表掌握及聯(lián)鎖系統(tǒng)。 (3)檢查可能導(dǎo)致停爐的相關(guān)聯(lián)鎖值是否在正常范圍內(nèi)。 應(yīng)急措施： (1)若停爐，馬上啟動備用爐，使系統(tǒng)恢復(fù)正常。 (2)若備用爐也無法啟動，馬上將聚合物加熱器、脫揮發(fā)器的熱載體流量調(diào)整閥及旁通全開，保證溫度。 (3)將冷載體溫度提

10、高到70盡量維持各反應(yīng)區(qū)溫度。 (4)若停爐時間過長，則實行滿釜緊急停車措施。 6.反應(yīng)器攪拌停轉(zhuǎn)事故 事故危害：重度，造成產(chǎn)品不合格，可導(dǎo)致停車。 事故過程：反應(yīng)器攪拌停轉(zhuǎn)，導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)局部甚至全部失控，造成溫度上升，產(chǎn)品不合格。 反應(yīng)失控會導(dǎo)致： (1)生產(chǎn)高抗沖產(chǎn)品時，假如第一反應(yīng)器攪拌停止造成反應(yīng)失控，凝膠含量大增，產(chǎn)品性能不合格。 (2)三臺反應(yīng)器的攪拌造成的反應(yīng)失控會產(chǎn)生高黏度的聚合物，使攪拌槳葉和導(dǎo)生盤管產(chǎn)生應(yīng)力，易使其斷裂。 (3)會造成脫揮發(fā)器高液位，給切粒崗位造成危害。 (4)由于反應(yīng)失控向聚合物系統(tǒng)中加入的大量循環(huán)液會給開車帶來困難，大餅料增多。 應(yīng)急措施： 若是單臺攪拌

11、消失故障，假如是驅(qū)動攪拌的液壓馬達(dá)消失故障，按緊急停車程序處理。假如只是液壓單元的問題，馬上用備用液壓馬達(dá)代替該液壓單元。并按切粒系統(tǒng)故障事故預(yù)案同步處理。 同時： (1)將失控區(qū)冷載體閥全開，若5min后溫度仍上升，打開冷載體調(diào)整閥的旁通閥，但夾套入口熱載體溫度不應(yīng)低于80，否則黏度過高，若黏度太高，系統(tǒng)壓力上升，可降低進料量但絕不行停止進料。 (2)檢查冷載體集管中的壓力，必要時可從06MPa提高到07MPa，同時可將冷載體溫度從60降到50，并加大冷載體量。 (3)快速降低失控區(qū)前一區(qū)的溫度5，后一區(qū)降低35。 (4)若失控區(qū)發(fā)生在第一反應(yīng)區(qū)，要把原料預(yù)熱器投人事故冷卻，把供料中的EB含

12、量提高2，從第一反應(yīng)器中部以8Lrain的流量加入循環(huán)液；若失控區(qū)發(fā)生在2、3、4、5區(qū)，以8Lmin的流量向第一區(qū)和失控區(qū)中加入循環(huán)液，以4Lmin的流量向后一區(qū)沖人循環(huán)液(6、7、8區(qū)除外)。 (5)當(dāng)聚合物溫度降到比規(guī)定值高出5時，把溫度漸漸恢復(fù)到正常，防止過冷。降溫期間要留意聚合物和導(dǎo)生的溫差，1、2、3區(qū)要小于35，4、5、6、7、8區(qū)要小于30。 (6)留意系統(tǒng)壓力，壓力調(diào)整閥要在自動方式位置。若壓力增高可手動開大開度，然后再打自動(要留意壓力調(diào)整閥開的太快，聚合物閃蒸到部分冷凝器中)。 (7)讓每個反應(yīng)器的底部先恢復(fù)到規(guī)定溫度，漸漸將攪拌轉(zhuǎn)數(shù)恢復(fù)到規(guī)定值。 (8)留意脫揮發(fā)器液面

13、，脫揮發(fā)器溫度應(yīng)保持在230，聚合物加熱器在230。若擠出不通，提高真空到80mmHg(106kPa)，把聚合物擠出，脫揮發(fā)器液面小于10。 (9)待失控物料到達(dá)7區(qū)后，加快MFR分析頻率，1次小時，直到MFR恢復(fù)正常為止以指數(shù)變化打算更換產(chǎn)品料倉。 (10)待以上工作恢復(fù)正常時要檢查通往各區(qū)循環(huán)液的閥門應(yīng)關(guān)閉；曾經(jīng)啟動和關(guān)閉的設(shè)備應(yīng)恢復(fù)到原來狀態(tài)如熱載體泵、冷卻器、調(diào)整閥等；輸送管線的熱載體加熱閥應(yīng)關(guān)閉。 液壓單元故障排解后馬上切換回正常狀態(tài)，啟動拉條。若是兩臺及以上反應(yīng)器攪拌停轉(zhuǎn)，則實行緊急停車程序。 7切粒系統(tǒng)故障 事故危害：重度，可導(dǎo)致停車。 事故過程：切粒機無法正常運轉(zhuǎn)，造成脫揮發(fā)物

14、器液面上升，被迫降負(fù)荷或滿釜停車。 事故預(yù)防：工藝和修理人員加強對該系統(tǒng)的巡檢，消失特別準(zhǔn)時解決。 應(yīng)急措施： (1)若切粒機一條線停，馬上推斷故障緣由，準(zhǔn)時解決。 (2)脫揮發(fā)物器液面達(dá)到15時，將生產(chǎn)負(fù)荷降到7th或以下。此時可適當(dāng)提高聚合物加熱器脫揮發(fā)物器溫度。 (3)脫揮發(fā)物器液面達(dá)到30時，按緊急停車程序處理。 8壓力調(diào)整閥PV-3157故障 事故危害：重度，可導(dǎo)致停車。 事故過程：導(dǎo)致反應(yīng)系統(tǒng)壓力波動、脫揮發(fā)物器液面上升或反應(yīng)系統(tǒng)壓力突然上升。 應(yīng)急措施： (1)若是壓力變送器信號不穩(wěn)，把閥打到掌握室手動操作。 (2)若是儀表風(fēng)故障造成或氣動活塞致動器不穩(wěn)定，關(guān)掉信號，現(xiàn)場手動操作

15、手輪來掌握壓力。 (3)若閥開度停止在某一開度上，立即切換到現(xiàn)場手動操作，閥手動操作時應(yīng)親密凝視系統(tǒng)壓力。 9物料泄漏事故 事故危害：重度，會導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故發(fā)生。 事故過程： (1)因儀表失靈造成的罐溢出。 (2)開停車期間由于操作不慎造成的跑料。 (3)由超壓造成的密封處漏或罐、管線裂開，將導(dǎo)致火災(zāi)爆炸、中毒事故。 事故預(yù)防： (1)仔細(xì)巡檢，儀表工應(yīng)確認(rèn)液位計正常。 (2)仔細(xì)執(zhí)行壓力容器定期檢驗制度。 應(yīng)急措施： (1)現(xiàn)場報警； (2)隔離泄漏源； (3)肯定禁止火源，機動車嚴(yán)禁人內(nèi)； (4)立即檢查堤堰及排放閥，使之處于隔離狀態(tài)； (5)若需要停車，按緊急停車程序停車； (6)立

16、即把泄漏物料收集到容器中； (7)若熱載體加熱爐泄漏，打開消防水使水霧打人熱載體蒸汽中，驅(qū)散蒸汽云； (8)采納帶壓堵漏或打卡子的方法堵漏。 10料倉靜電爆燃 事故危害：重度，可引起爆鳴、火災(zāi)、爆炸事故。 事故過程：料倉內(nèi)粉塵積聚過多會產(chǎn)生靜電過多及爆炸，嚴(yán)峻的會炸壞料倉。 事故預(yù)防： (1)每個料倉及粒料輸送管線都有靜電接地，定期檢查靜電接地處于完好； (2)對切粒除塵系統(tǒng)進行除塵改造，有效去除粉塵。 應(yīng)急措施： (1)發(fā)生事故后，馬上推斷事故位置，若有火災(zāi)馬上報火警； (2)視事故程度打算切換料倉或緊急停車。 (四)聚苯乙烯裝置事故案例 由于聚苯乙烯生產(chǎn)過程比較平穩(wěn)，溫度、壓力都不是很高(230、03MPa左右)，因此發(fā)生事故的可能性很小。但是由于苯乙烯聚合的特性，在反應(yīng)過程中若溫度掌握不好有可能產(chǎn)生“爆聚”現(xiàn)象，造成設(shè)備損壞和停車事故。同時脫揮發(fā)系統(tǒng)若發(fā)生故障，會造成聚合物無法正常擠出，下面介紹的是某裝置曾經(jīng)發(fā)生的火災(zāi)事故3。 1990年1月28日，某聚苯乙烯裝置在建成投料試車中，因真空系統(tǒng)一臺泵故障，使真空系統(tǒng)聯(lián)鎖停車。造成脫揮發(fā)物器中未反應(yīng)的苯乙烯和乙苯單體無法從系統(tǒng)中脫除，形成湯料。8：25分裝置雖滿釜停車，但湯料仍通過聚合物擠