高壓聚乙烯生產工藝的危險性

1、PAGE PAGE 7高壓聚乙烯生產工藝的危險性高壓聚乙烯是目前世界上產量最大、價值較低、用途廣泛的通用塑料之一，其薄膜制品、電器絕緣材料、注塑、吹塑制品、涂層、板材、管材在工農業(yè)和日常生活中得到普遍應用。根據(jù)反應器類型聚乙烯生產可分為釜式法和管式法兩種(本文以釜式法為例)。釜式法高 壓聚乙烯是以乙烯為單體在100300 MPa的高壓條件下，用氧或有機過氧化物為催化劑經聚合而制得的。因所得的產品密度一般為0.9100.935，故又稱低密度聚乙烯。從消防安全角度看，高壓聚乙烯生產龐大、復雜，物料涉及易燃易爆物質，生產在高溫高壓下進行，具有較大的火災危險性，若稍有疏忽就可能引起燃燒、爆炸，并且事故

2、發(fā)生后常因撲救困難，導致重大損失。因此，如何保證其安全高效地運行，是值得深入探討的問題。1高壓聚乙烯生產工藝流程 本工藝以3.3MPa、30C的高純度乙烯為原料，以有機過氧化物為催化劑，經一次壓縮機和二次壓縮機兩次壓縮到反應所需壓力130250 MPa，于260C左右高溫進入聚合反應釜中，在引發(fā)劑作用下，即聚合成低密度聚乙烯。生成的低密度聚乙烯與未反應的乙烯經反應器底部減壓閥，進入產品冷卻器，冷卻到一定溫度以后，進入高壓分離器，壓力降至24.529.4 MPa左右，分離出大部分未反應的乙烯，返回二次壓縮機進口。從高壓分離器底部出來的聚合物經低壓分離器，壓力降至49kPa，分離出的乙烯返回低壓乙

3、烯接受器，熔融的聚合物從低壓分離器底部出料，經水下切粒，脫水干燥得聚乙烯顆粒，再經空送混合，加工，可制得各種具有優(yōu)良性能的低密度聚乙烯成品。2高壓聚乙烯生產過程的火災危險性：21 反應壓力高，速度快，易分解。釜式法高壓聚乙烯反應一般在100300MPa下進行，反應過程流體的流速很快，停留于聚合裝置中的時間僅為10秒到數(shù)分鐘，溫度保持在150300C。在該溫度和高壓下，乙烯不穩(wěn)定，能分解成碳、甲烷、氫氣等。一旦發(fā)生裂解，所產生的熱量可以使裂解過程進一步加劇直到爆炸。22 高壓設備和管道易泄漏，形成乙烯與空氣的爆炸性混合氣體。高壓條件下的密封要求很高，否則，乙烯極易泄露，形成的乙烯與空氣的混合氣體

4、遇火源產生燃燒或爆炸。泄露的原因一般由于：反應器下部波紋管及高壓分離器閥件法蘭連接處密封被破壞；法蘭和高壓壓縮機連接管的焊接部分的盤根管裂開；管道材料潛在缺陷引起反應器供氧管道破裂；乙烯在管道內分解造成循環(huán)氣管道破裂等。此外，乙烯氣體在廠房內達到一定濃度時工作人員會產生中毒現(xiàn)象。23 聚合反應為放熱和熱動力不穩(wěn)定過程，易引起乙烯爆炸性分解。每1 k8乙烯聚合時可產生約3500kJ的熱量，而在聚合的高溫高壓條件下，乙烯物料的比熱約為2.6 kJkg，所以乙烯聚合轉化率升高1則反應物溫度升高1213C，如果此熱量得不到及時移出，當物料溫度上升到350C以上時，高壓下乙烯會發(fā)生爆炸性分解。24 乙烯

5、可能在管道或壓縮設備中聚合或分解，導致設備脹裂。同時，聚乙烯顆粒在輸送過程中有可能產生靜電，從而導致局部的爆炸和燃燒。 25 調節(jié)劑、催化劑和其他的化學藥品也都是屬于易燃易爆的物品。 3道氏火災爆炸指數(shù)評價 道氏指數(shù)評價是根據(jù)生產工藝中的物料種類、數(shù)量、設備操作條件等數(shù)據(jù)，以量化的方法對裝置的工藝單元潛在的火災爆炸危險性進行分析，其分析與計算模式如下圖所示。31 工藝單元劃分 由于評價時只選擇對工藝有嚴重影響的單元進行評價，因此將釜式法高壓聚乙烯生產過程劃分為一次壓縮、二次壓縮、超高壓換熱、聚合反應、高壓分離、低壓分離六個單元?，F(xiàn)以火災危險性最大的聚合反應裝置為例進行評價。其基礎數(shù)據(jù)如下： 物

6、料：乙烯+催化劑有機過氧化物；每十分鐘處理量：635kg；進氣溫度30C；出氣溫度260C；乙烯沸點-103.71C；爆炸極限2.736；反應器操作溫度160270；反應器設計壓力265MPa；操作壓力250MPa；試驗壓力332MPa。32 物質系數(shù)選取 在火災、爆炸指數(shù)計算時，物質系數(shù)是一個最基本的數(shù)值，它表述物質在燃燒或其他化學反應中引起的火災、爆炸中所釋放能量的大小。由于乙烯體積比大于99.95，所以取乙烯物質系數(shù)為反應單元的物質系數(shù)。經查美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價(第七版)的物質系數(shù)表，再經溫度修正得MF24。33 一般工藝危險系數(shù)確定(F1) 一般工藝危險系數(shù)是確定事故損害大小

7、的主要因素。表1為一般工藝危險系數(shù)確定。表1 一般工藝危險系數(shù)確定主要危險取值范圍聚合反應A放熱化學反應0.31.250.5B物料處理與輸送0.251.051.5C密閉或室內工藝單元0.2580.90.3總計1.3 密閉與室內工藝單元項取0.3，因單元內安裝了合理的通風裝置，由反應器各安全閥排出的乙烯氣體可引至排氣筒集中排空，排氣筒內安裝的自動蒸汽系統(tǒng)與安全閥聯(lián)鎖，當安全閥動作時，蒸汽閥開啟，自動噴氣。34 特殊工藝危險系數(shù)值確定(F2) 特殊工藝危險是影響事故發(fā)生概率的主要因素，特定的工藝條件是導致火災、爆炸事故的主要原因。表2為特殊工藝危險系數(shù)值確定表2 特殊工藝危險系數(shù)值確定主要危險因素

8、取值范圍聚合反應A毒性物質0.20.80.2B釋放壓力0.861.81.8C易燃及不穩(wěn)定物質的重量（工藝中的液體或氣體）0.1100.7D腐蝕與磨蝕0.100.750.1E泄漏一接頭與填料0.101.51.5F轉動設備0.50.5總計4.8C項值確定：因為乙烯NR2，X63520.82.204661030.17471109英熱單位，所以Log=0.75768，LogY0.17179+0.42988X(LogX)一0.37244X(LogX)2+0.17712X(LogX)3一0.029984(LogX)4，Y0.7035 確定單元危險系數(shù)值： F3F1 X F26.2436 確定火災爆炸指數(shù)：

9、 F&EI=24 6.24149.76 火災爆炸指數(shù)被用來估計生產過程中的事故可能造成的破壞。表3為F&EI值與危險程度的關系。表3 F&EI值與危險程度的關系F&EI值危險等級160最輕6196較經97127中等128158很大159非常大因此，聚合反應的危險等級為第IV級，即很大附錄資料：不需要的可以自行刪除鋁板幕墻安裝工程一、適用范圍：適用于民用建筑中鋁板幕墻安裝。二、施工準備：（一）材料要求：1.鋁合金飾面板和骨架材料必須符合設計的材質、種類、規(guī)格、型號，其質量應符合有關標準規(guī)定。2.連接件、預埋件等零件必須符合設計要求，并進行防腐處理。3.結構硅酮密封膠必須按設計村料的廠家和牌號選用

10、，并進行相容性試驗。4.幕墻材料應按品種和規(guī)格堆放在特種架子上或墊木上。在室外堆放時，應采取保護措施。材料搬運和吊裝時不得碰撞。（二）主要機具設備：1.機械設備：沖擊鉆、砂輪切割機、電焊機、鉚釘槍、電動改錐。2.主要機具：螺絲刀、鉗子、扳手、線墜、水平尺、鋼卷尺。（三）作業(yè)條件：1.主體結構已施工完成，主體施工時已按設計要求埋設預埋件。2.幕墻安裝的施工組織設計已完成，并經有關部門審核批準。3.幕墻材料按計劃一次進足，并配套齊全。4.安裝幕墻用的排架已經搭設好。三、操作工藝：（一）放線：根據(jù)主體結構上的軸線和標高線，按設計要求將支承骨架的安裝位置線準確地彈到主體結構上，為骨架安裝提供依據(jù)。（二

11、）安裝連接件：將連接件與主體結構上的預埋件焊接固定。當主體結構上沒有埋設預埋件時，可在主體結構上打孔安設膨脹螺栓與連接件固定。（三）安裝骨架：按彈線位置準確無誤地將經過防銹處理的型鋼骨架用焊接或螺栓固定在連接件上。安裝中應隨時檢查標高和中心線位置。對面積較大、層高較高的外墻鋁板幕墻骨架豎桿，必須用測量儀器和線墜測量，校正其位置，以保證骨架豎桿鉛直和平整。（四）安裝鋁板：用鉚釘或螺栓將鋁合金板飾面逐塊固定在型鋼骨架上。板與板之間留縫1015mm，以便調整安裝誤差。（五）板縫處理：鋁板之間的縫隙用橡膠條壓緊或注入硅酮密封膠等彈性材料防水。（六）鋁板幕墻的伸縮縫必須滿足設計要求。伸縮縫的處理一般使用

12、彈性較好的氯要橡膠成型帶壓入縫隙邊錨固件上，起連接密封作用。（七）幕墻收口處理：按設計要求處理好幕墻收口。也可利用鋁板成型的邊緣把方型吊管、連接卡件全部遮蓋，錨固可利用墻面板安裝的連接件，用螺栓連接，以保證美觀。（八）板面清理：清除板面護膠紙，把板面清理干凈。四、質量標準：（一）主控項目：1.金屬幕墻工程所使用的各種材料和配件，應符合設計要求及國家同行產品標準和工程技術規(guī)范的規(guī)定。2.金屬幕墻的造型和立面分格應符合設計要求。3.金屬面板的品種、規(guī)格、顏色、光澤及安裝方向應符合設計要求。4.金屬幕墻主體結構上的預埋件、后置埋件的數(shù)量、位置及后置埋件的拉拔力必須符合設計要求。5.金屬幕墻的金屬框架

13、立柱與主體結構預埋件的連接、立柱與橫梁的連接、金屬面板的安裝必須符合設計要求，安裝必須牢固。6.金屬幕墻的防火、保溫、防潮材料的設置應符合設計要求，并應密實、均勻、厚度一致。7.金屬框架及連接件的防腐處理應符合設計要求。8.金屬幕墻的防雷裝置必須與主體結構的防雷裝置可靠的連接。9.各種變形縫、墻角的連接節(jié)點應符合設計要求和技術標準的規(guī)定。10.金屬幕墻的板縫注膠應飽滿、密實、連續(xù)、均勻、無氣泡，寬度和厚度應符合設計要求和技術標準的規(guī)定。11.金屬幕墻應無滲漏。（二）一般項目：1.金屬表面應平整、潔凈，顏色一致。2.金屬幕墻的壓條應平直、潔凈、接口嚴密、安裝牢固。3.金屬幕墻的密封膠應橫平豎直、深淺一致、寬窄均勻、光滑順直。4.金屬幕墻的上的滴水線、流水坡方向正確、順直。5.每平方米金屬板的表面質量和檢驗方法應符合規(guī)定：項次項 目質量要求檢驗方法1明顯劃傷和長100mm的輕微劃傷不允許觀察2長度100mm的輕微劃傷8條用鋼尺檢查3擦傷部面積500m2用鋼尺檢查6、鋁板幕墻的允許偏差項