丙烯生產(chǎn)中的靜電

1、間歇式聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中靜電危害性分 析及對(duì)策來(lái)源：作者：間歇式液相本體法生產(chǎn)聚丙烯工藝，具有流程簡(jiǎn)單、設(shè)備少、操作方便、三廢較 少等優(yōu)點(diǎn)。但所用原料丙烯和氫氣，屬易燃易爆物質(zhì)，其沸點(diǎn)分別為一47.7C和 一 252.7C,丙烯的閃點(diǎn)為一108C,與空氣混合均能形成爆炸性混合氣體，而且 爆炸范圍寬，分別為2%11%和4.1%74%，最低引爆能量只需0.28mJ （在 空氣中）。在聚丙烯的生產(chǎn)過(guò)程中，由于丙烯與管道內(nèi)壁產(chǎn)生劇烈摩擦，加上反應(yīng)釜 內(nèi)攪拌、高速噴入容器等生產(chǎn)過(guò)程，易產(chǎn)生大量靜電。另外，丙烯及聚丙烯粉料 從設(shè)備管道裂縫噴出也會(huì)產(chǎn)生靜電，如果不及時(shí)消除，其產(chǎn)生的放電火花，能夠 點(diǎn)燃丙烯與空

2、氣的混合物，誘發(fā)火災(zāi)甚至爆炸。本文通過(guò)對(duì)聚丙烯生產(chǎn)過(guò)程中靜 電危害性及事故產(chǎn)生的原因進(jìn)行了分析，并提出相應(yīng)的防范措施。1丙烯生產(chǎn)過(guò)程中的靜電危害和相關(guān)案例丙烯生產(chǎn)過(guò)程中的靜電危害主要表現(xiàn)為火災(zāi)和爆炸。當(dāng)帶電體與不帶電或靜 電電位很低的物體接近時(shí)，只要電位差達(dá)到300V以上，就會(huì)發(fā)生靜電放電現(xiàn)象， 并產(chǎn)生火花。當(dāng)火花能量超過(guò)0.28mJ，易點(diǎn)燃丙烯與空氣混合物，引起火災(zāi)和爆 炸。1.1聚合釜閃爆1994年5月18日凌晨2時(shí)2分，大連石化有機(jī)合成廠化五車間因D202聚 丙烯反應(yīng)“爆聚”，停釜處理。18日上午8時(shí)，組織人員清釜作業(yè)。19日中班， D202釜基本清理干凈，釜底剩下少量的聚丙烯熔塊。20

3、日上午，繼續(xù)進(jìn)行D202 釜清釜掃尾工作。9時(shí)20分，操作工下釜作業(yè)，9時(shí)40分，釜內(nèi)發(fā)生閃爆，造 成一死多傷。事故原因是D202與丙烯加熱罐相連的釜底沖洗管線間沒(méi)有加裝盲 板。雖然D202與丙烯加熱罐相連的釜底沖洗管線上4個(gè)閥門都已關(guān)閉，但因泄 漏，而被靜電火花點(diǎn)燃引發(fā)事故。1.2閃蒸釜下料口爆燃、著火1988年11月27日，天津石油化工公司1#閃蒸釜內(nèi)的聚丙烯因聚合不好， 物料發(fā)粘，經(jīng)閃蒸去活，分析合格后，開(kāi)始放料。但因料粘堵出料口，用鐵絲擁 仍不出料，便采取向閃蒸釜內(nèi)加壓的辦法向外噴料。在噴料過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)可 燃?xì)怏w度太大，立即通知人員撤離。但在人員撤離過(guò)程中發(fā)生爆燃，在場(chǎng)4名作 業(yè)人

4、員被燒傷，廠房?jī)?nèi)門窗被烤著火。原因是該閃蒸釜經(jīng)加壓后，高速噴下來(lái)的 粘料攜帶大量靜電荷，在鐵管尖端放電引起可燃?xì)怏w爆燃所致。1.3閃蒸釜內(nèi)閃爆1988年2月22日，天津石油化工公司4000t/a聚丙烯裝置出現(xiàn)粘料，造成 2#閃蒸釜內(nèi)結(jié)塊過(guò)重，使攪拌爪脫落，被迫停工檢修。上午將人孔找開(kāi)后進(jìn)行通 風(fēng)置換。下午2時(shí)許，由3名維修工進(jìn)清釜作業(yè)，1人在釜內(nèi)清理結(jié)塊，2人在 釜外人孔處接料，3人輪流進(jìn)釜清理。14時(shí)15分，釜外人孔處產(chǎn)生靜電火花引 燃釜內(nèi)可燃?xì)怏w，發(fā)生閃爆，3人燒傷。事故原因是由于釜外接料職工身著滌綸 服裝，在接、傳料的活動(dòng)中，粘塊與衣服摩擦產(chǎn)生靜電火花而引起可燃?xì)怏w爆燃。從上述案例可以看

5、出，丙烯生產(chǎn)過(guò)程中靜電危害比較嚴(yán)重，所以應(yīng)采取靜電 防護(hù)辦法，減少這類火災(zāi)和爆炸事故的發(fā)生。2丙烯生產(chǎn)過(guò)程中靜電事故原因分析在丙烯生產(chǎn)過(guò)程中，靜電產(chǎn)生不可避免。2.1 靜電的產(chǎn)生a）摩擦帶電：物質(zhì)相互摩擦?xí)r，由于摩擦發(fā)生接觸位置的移動(dòng)和電荷分離 而放出靜電。b）流動(dòng)帶電：用管路等輸送液體產(chǎn)生的靜電。c）噴出帶電：粉體、液體和氣體從截面小的開(kāi)口部位噴出發(fā)生摩擦而產(chǎn)生 靜電；液體和粉體本身相互之間的撞擊以及小的飛沫狀態(tài)產(chǎn)生大量的靜電。d）剝離帶電：互相密切結(jié)合的物體被剝離時(shí)引起電荷分離而產(chǎn)生靜電。2.2靜電放電能量超過(guò)丙烯最小引燃能量靜電放電能量，公式：W=1/2CV2W能量，J；C電容，F(xiàn)；V兩

6、物體間的靜電電位差，V。丙烯的最小引爆能量為0.28mJ。2.3 靜電火花放電只有靜電火花放電的地方存在丙烯與空氣的爆炸性混合物，才能造成爆炸。綜上所述，只有同時(shí)具備上述三個(gè)條件，才能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。防止靜電 火災(zāi)爆炸事故，要從降低靜電電位，消除火花促發(fā)物，減少或消除丙烯積累等方 面入手，從而避免靜電事故的發(fā)生。3丙稀生產(chǎn)過(guò)程中帶電傾向a）在泵輸轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生靜電，其電量與輸轉(zhuǎn)速度有關(guān)。b）丙烯在脫水罐內(nèi)靜止，分離出來(lái)的水下沉，將加劇靜電產(chǎn)生。c）計(jì)量罐向聚合釜投料，丙烯高帶運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生靜電。d）由于攪拌器劇烈運(yùn)動(dòng)及粉料摩擦，產(chǎn)生在大量靜電。e）粉料高速噴入閃蒸釜，使得閃蒸釜內(nèi)粉料產(chǎn)生大量電荷。

7、f）閃蒸釜內(nèi)攪拌器運(yùn)動(dòng)及通風(fēng)去活操作，產(chǎn)生靜電。g）丙烯閃蒸釜下料口處出料與管壁摩擦產(chǎn)生靜電。h）粉料包裝、人體穿著、佩戴物產(chǎn)生靜電。有關(guān)資料表明，人體電容在150 300pF之間，若操作人員不按規(guī)定狀裝，人體靜電可達(dá)5000V，其儲(chǔ)存能量達(dá)1.85 3.75mJ。即使20%的能量轉(zhuǎn)化為熱能，也足以引燃丙烯與空氣混合物。4靜電危害防范對(duì)策4.1加速靜電電荷的泄放丙烯輸送涉及到的容器、管道、法蘭、閥門、接頭以及機(jī)泵外殼，應(yīng)有良好 的連接并接地。通過(guò)良好接地來(lái)加速靜電荷的泄放，減少靜電荷的積累，以消除靜電 放電。接地電阻不大于10Q ；所有法蘭及絲扣連接處應(yīng)焊上導(dǎo)電線或用銅片跨 接，跨接電阻必須小

8、于5Q ；直接埋地或架、敷設(shè)的管道應(yīng)每隔80m接地一次。4.2降低丙烯及聚丙烯粉體的流動(dòng)速度在條件允許的部位，將流動(dòng)速度控制在1m/s以內(nèi)，在很大程度上可以降低 靜電的產(chǎn)生。4.3綜合措施閃蒸釜噴料系統(tǒng)過(guò)程采取以下綜合措施預(yù)防靜電危害：增設(shè)氣動(dòng)閥和球閥 之間的置換管線；保證各部位跨接線的完好；出料口處安裝防靜電布袋； 完善各聚集電荷部位的靜電導(dǎo)出設(shè)施。4.4避免人體靜電放電要按規(guī)定穿著防靜電工作服、防靜電鞋，設(shè)置導(dǎo)靜電地面，以保證人體的靜 電間接接地良好。進(jìn)入丙烯場(chǎng)所，絕對(duì)禁止佩戴胸章、發(fā)夾、圍巾、領(lǐng)帶夾等飾 物，并禁止在這樣的場(chǎng)所穿脫衣服及做抽、拉、揮等突然性動(dòng)作。4.5增加空氣濕度，預(yù)防靜電沉積增大空氣濕度不僅有利于靜電的導(dǎo)出，而且能夠提高爆炸混合物的最小點(diǎn)火 能量。可以采用空氣濕度調(diào)節(jié)器或向空間噴灑蒸汽等辦法來(lái)增加空氣濕度。