張雪娟，張振超

（首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)， 北京 100070）

工藝與裝備

己烷精制工藝物料泄漏分析及應(yīng)急措施研究

張雪娟，張振超

（首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)， 北京 100070）

化工行業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)量和種類繁多、工藝條件復(fù)雜，物料泄漏問題時(shí)有發(fā)生，制定有效的應(yīng)急措施顯得尤為重要。對(duì)己烷精制工藝中的易燃易爆物料在輸送與加工過程中容易泄漏的原因進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的處理措施。最后從應(yīng)急搶險(xiǎn)和應(yīng)急救援兩個(gè)方面提出現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急措施，為化工企業(yè)編制應(yīng)急救援預(yù)案提供一定的依據(jù)。

己烷精制；泄露；搶險(xiǎn)；救援；應(yīng)急措施

隨著石化企業(yè)新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷應(yīng)用，石化企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品的數(shù)量及種類逐漸增多，危險(xiǎn)源和安全隱患日益突出。例如原料的易燃易爆、有毒有害等特性；工藝條件及工藝參數(shù)的嚴(yán)格要求，等等，使得危險(xiǎn)事故發(fā)生的頻率明顯提高。

例如，2004年4月重慶天元化工廠發(fā)生氯氣泄漏爆炸事故，造成了大量的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失；2005年吉林石化雙苯廠發(fā)生爆炸事故，這起事故甚至造成了國(guó)際影響。

由于化工企業(yè)中重大危險(xiǎn)源種類多、分布復(fù)雜，致使事故的應(yīng)急救援工作變得困難重重。針對(duì)具體的危險(xiǎn)化學(xué)品在泄漏、爆炸等危險(xiǎn)事故中制定詳細(xì)的監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)、救援措施， 因此，分析化工企業(yè)的典型危險(xiǎn)源，提出有針對(duì)性、可操作性和時(shí)效性的應(yīng)急措施具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文選取某化工廠原料精制單元為研究對(duì)象，從己烷精制工藝入手，簡(jiǎn)述了己烷精制工藝流程以及己烷的物化性質(zhì)。接著，對(duì)其泄漏的原因進(jìn)行分析，提出與之相適應(yīng)的防止措施。最后，通過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急搶險(xiǎn)和應(yīng)急救援兩方面提出現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急措施。為企業(yè)編制應(yīng)急救援預(yù)案提供一定的依據(jù)。

1 己烷精制工藝

某化工廠將己烷精制后與其它化學(xué)品反應(yīng)生產(chǎn)一種專用化學(xué)品助劑，其生產(chǎn)過程分為原料精制、合成、回收等幾個(gè)單元。其中合成單元采用間歇操作工藝，其它各單元采用間歇和連續(xù)相結(jié)合的工藝。考慮到化工生產(chǎn)工藝的復(fù)雜性，本文只考慮原料精制單元中的己烷精制工藝。

1.1 己烷精制流程簡(jiǎn)介

己烷精制就是將采購來的己烷烴分子篩脫水處理后儲(chǔ)存，供后續(xù)工藝使用。其工藝流程如圖1所示，相關(guān)的設(shè)備名稱見表1。

具體操作：接到開車的通知后，再次檢查各項(xiàng)開車前的準(zhǔn)備工作。打開精己烷儲(chǔ)罐V106a放空閥和進(jìn)料閥，打開己烷泵P105a、b進(jìn)出口至己烷儲(chǔ)罐V105、精己烷儲(chǔ)罐V106管線上的閥門。啟動(dòng)己烷泵P105a、b由旁路流量調(diào)節(jié)閥控制流量在0.25 m3/h，緩慢注入己烷脫水塔。當(dāng)精己烷儲(chǔ)罐V106a液位達(dá)到80%時(shí)，關(guān)閉V106a進(jìn)料閥。打開V106a氮?dú)忾y沖壓至0.2 MPa，關(guān)閉氮?dú)忾y門，打開V106a出料閥，V106b進(jìn)料閥、放空閥，當(dāng)V106b液位升至80%時(shí)關(guān)閉V106a的出料閥及V106b的放空閥、進(jìn)料閥。分析V106水含量（控制H2O≤5×10-6）。給精己烷儲(chǔ)罐V106a充入0.05 MPa穩(wěn)壓氮?dú)鈧溆?。待精制完畢后，停泵P105a/b，關(guān)閉泵P105a/b進(jìn)出口閥。

表1 100單元設(shè)備表Table 1 100 unit equipment table

1.2 己烷的危害

一種無色的液體，有微弱的特殊氣味，對(duì)皮膚、粘膜有刺激作用。長(zhǎng)期或反復(fù)與皮膚接觸可能引起皮炎，該液體使皮膚脫脂， 該物質(zhì)可能對(duì)末稍神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)生作用。吸入高濃度的己烷，容易中毒。故濃度超標(biāo)時(shí)應(yīng)佩戴防毒面具，使用過程中應(yīng)穿工作服，帶工作手套。極易燃，其蒸汽與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑接觸發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)， 甚至引起燃燒。在火場(chǎng)中，受熱的容器有爆炸危險(xiǎn)。其蒸汽比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。

2 泄漏分析及防止措施

泄露事故是化工行業(yè)較為常見的。根據(jù)各種設(shè)備泄漏情況分析，可將化工廠中容易發(fā)生泄漏的設(shè)備歸納為以下10類：管道、撓性連接器、過濾器、閥門、壓力容器或反應(yīng)器、泵、壓縮機(jī)、儲(chǔ)罐、加壓或冷凍氣體容器及火炬燃燒裝置或放散管等十類[1,2]。圖2直觀描述了多種小孔泄漏[3]。

化工企業(yè)對(duì)儲(chǔ)罐和管道的要求十分嚴(yán)格，日常的檢查維修是保證設(shè)備安全的有效途徑。己烷精制工藝容易出現(xiàn)的泄漏事件包括：安全閥的泄壓排放；管道或儲(chǔ)罐有裂紋或破裂；密封結(jié)構(gòu)本身所存在缺陷等原因?qū)е碌拈y門、法蘭、泵的滲漏。例如，己烷罐V106a底部罐體開裂，導(dǎo)致泄漏并致使人員中毒。

2.1 管道泄漏原因及防止措施

管道泄露的主要原因包括以下幾種：

（1）焊縫缺陷引起的管道泄漏。大多是由于焊接過程中所遺留下的焊接缺陷，在管道使用過程中由于使用條件的影響，使缺陷擴(kuò)展，以致引起管道泄漏。

圖1 100單元己烷精制塔T102Fig.1 100 unit T102 tower of hexane refining

圖2 各種類型的小孔泄漏源Fig.2 Various types of small hole leakage source

（2）腐蝕引起的管道泄漏。有些管道系統(tǒng)在腐蝕介質(zhì)、環(huán)境因素及應(yīng)力等的作用下造成管道的腐蝕，使管壁變薄，造成管子局部穿孔發(fā)生泄漏。

（3）沖刷引起管道泄漏。由于高速運(yùn)動(dòng)的己烷在改變方向時(shí)，對(duì)管壁產(chǎn)生較大的沖刷力，使管壁逐漸變薄，最終造成管道穿孔而泄漏。

（5）外力作用引起的管道泄漏。因外部靜載荷或沖擊載荷超過管子的允許限度而使管子泄漏，如管道在道路下埋設(shè)較淺，在車輛沖擊、振動(dòng)載荷作用下則產(chǎn)生泄漏。

（6）管材本身缺陷引起的管道泄漏。由于管材存在細(xì)小的砂眼、裂縫，初期不明顯，經(jīng)過一段時(shí)間后，缺陷擴(kuò)大，產(chǎn)生泄漏。

該化工廠己烷精制工藝中引起管道泄漏的主要原因包括焊縫缺陷、腐蝕、冷凍引起的管道泄漏。故管道的日常維護(hù)保養(yǎng)、檢測(cè)監(jiān)控是非常重要的。同時(shí)也要加強(qiáng)在崗工人的安全知識(shí)教育和技能訓(xùn)練。

2.2 法蘭泄漏原因及防止措施

法蘭泄漏的主要原因有：

（1）對(duì)高溫、高壓的結(jié)構(gòu)選擇不當(dāng)；

（2）由于管系的熱應(yīng)力等異常應(yīng)力而引起的法蘭或螺栓的損傷；

2.2.1 術(shù)中監(jiān)測(cè) 心律失常可發(fā)生于安裝起搏器任何時(shí)期，術(shù)中護(hù)士應(yīng)密切觀察患者生命體征及心電監(jiān)護(hù)情況，尤其是起搏電極進(jìn)入心腔，醫(yī)師在尋找最佳起搏位置時(shí)，醫(yī)師的注意力集中在推送電極導(dǎo)線上，此時(shí)護(hù)士應(yīng)密切觀察心電變化，及時(shí)把病情告知醫(yī)師，以便隨時(shí)調(diào)整電極導(dǎo)線。對(duì)持續(xù)性室速，按醫(yī)囑予利多卡因50 mg靜脈推注，室速消失后方可繼續(xù)手術(shù)，若癥狀仍未改善，以利多卡因4 mg/min靜脈滴注，控制室速后再繼續(xù)手術(shù)［15］;對(duì)伴血流動(dòng)力學(xué)改變的持續(xù)性室速或室顫需配合醫(yī)師行電擊復(fù)律。

（3）法蘭、墊圈、螺栓的熱膨脹不均；

（4）法蘭剛性不足，墊圈配合面的缺陷；

（5）螺栓強(qiáng)度不足、松動(dòng)和腐蝕；

（6）墊圈承壓力不足、受腐蝕、變質(zhì)或材料缺陷。

根據(jù)化工廠的實(shí)際情況，法蘭泄漏主要是由安裝質(zhì)量、密封墊老化引起的。所以，在日常的維護(hù)、修檢中要重點(diǎn)關(guān)注。通過有效途徑提高法蘭的剛性，如降低墊圈系數(shù)。有損壞的法蘭，要及時(shí)的更換。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急措施

應(yīng)急措施必須具有較強(qiáng)的針對(duì)性和可操作性，應(yīng)急響應(yīng)需實(shí)現(xiàn)快速化、高效化、規(guī)范化和科學(xué)化。事故發(fā)生時(shí)，化工廠在事發(fā)的第一時(shí)間內(nèi)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，即時(shí)應(yīng)急，先期處置，及時(shí)、有效地采取應(yīng)急措施進(jìn)行處置，控制事態(tài)。

現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急主要包括兩方面的內(nèi)容，搶險(xiǎn)和救援[4]。搶險(xiǎn)主要是指確定泄漏源，并予以控制、排除；救援主要是指對(duì)吸入性毒物擴(kuò)散區(qū)域人員施救、疏散。

3.1 應(yīng)急搶險(xiǎn)

搶險(xiǎn)救援隊(duì)一般由生產(chǎn)操作人員和維修人員組成，搶險(xiǎn)救援隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)在事故初期擔(dān)任現(xiàn)場(chǎng)指揮。其組成隊(duì)員應(yīng)熟悉主要車間、崗位的生產(chǎn)工藝過程，以及有毒有害氣體和危險(xiǎn)化學(xué)品的理化性質(zhì)；熟悉并能熟練使用各種防毒器具；熟悉現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)護(hù)和事故搶救規(guī)程；掌握基本的搶救方法。

（1）現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括：泄漏物的濃度、擴(kuò)散范圍等變化情況；當(dāng)時(shí)的風(fēng)向和風(fēng)速。便于及時(shí)調(diào)整隔離區(qū)的范圍，同時(shí)為搶險(xiǎn)隊(duì)員提供有效的信息，如救援、撤退的路線，減少了救援時(shí)間，增加了救援保障。

（2）控制、排除泄漏物或泄露源

泄露物的控制。應(yīng)降低其濃度，主要用水霧或蒸汽等稀釋。同時(shí)要攔截、倒流和蓄積泄漏物，防止其擴(kuò)散。

泄漏源的控制。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)泄漏情況，采取關(guān)閥斷料、開閥導(dǎo)流、排料泄壓、應(yīng)急堵漏、冷卻防爆等措施。一般地，如塔、容器、儲(chǔ)罐、管道、閥門、法蘭等小面積泄漏的情況，應(yīng)該采取相應(yīng)的堵漏方法，如采取卡箍、套管、設(shè)備注入高溫高壓密封膠等。

處理泄漏源時(shí)，接觸有毒介質(zhì)的關(guān)閥人員、回收和堵漏人員須佩戴空氣呼吸器、穿防化服，其它附近區(qū)域的救援人員應(yīng)佩戴過濾式防毒面具、穿防靜電服。

（3）防止次生事故

采取措施防止造成火災(zāi)爆炸和環(huán)境污染等次生事故的發(fā)生。泄漏污染區(qū)域附近避免一切火源（吸煙、閃光、火花或其他形式明火）；救援儀器應(yīng)具備防爆功能；防止泄漏物進(jìn)入排水溝、下水道、地下室或有限空間。

3.2 應(yīng)急救援[5,6]

（1）事故現(xiàn)場(chǎng)疏散。搶險(xiǎn)救援隊(duì)員應(yīng)組織處于危險(xiǎn)區(qū)域的人員迅速、有序撤離到上風(fēng)側(cè)空氣新鮮的指定場(chǎng)所集合，班組長(zhǎng)清點(diǎn)人數(shù)，如有缺員，應(yīng)報(bào)告所缺員工的姓名和事故前所處位置。

（2）醫(yī)療救護(hù)。救援人員攜帶救生器材進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)區(qū)域，將中毒人員轉(zhuǎn)移到空氣新鮮的地方進(jìn)行施救，搬運(yùn)傷員應(yīng)迅速，且方法正確。必要時(shí)，呼叫“120”等醫(yī)療急救服務(wù)中心，如果患者停止呼吸，應(yīng)立即實(shí)施人工呼吸。

4 結(jié)束語

在對(duì)己烷精制工藝典型泄漏源進(jìn)行全面分析后，提出了有效的預(yù)防措施，同時(shí)也給出了可行的應(yīng)急對(duì)策，為化工企業(yè)制定整體應(yīng)急救援預(yù)案提供了一定的參考依據(jù)。

化工企業(yè)生產(chǎn)工藝條件復(fù)雜，除了對(duì)設(shè)備的隨時(shí)安全檢查外，對(duì)在崗人員的安全培訓(xùn)教育也是減少危險(xiǎn)事故的不可或缺的重要手段。

［1］劉詩飛，詹予忠.重大危險(xiǎn)源辨識(shí)及危害后果分析[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004:59-62．

［2］國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局.安全評(píng)價(jià)[M].第三版.北京：煤炭工業(yè)出版社，2005．

［3］丹尼爾A.克勞爾，約瑟夫F.盧瓦爾.化工過程安全理論及應(yīng)用[M].原著第二版.蔣軍成，潘旭海,譯.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006:97．

［4］ 崔輝.吸入性毒物泄散事故危害性分析與應(yīng)急預(yù)案集成研究[D].防災(zāi)減災(zāi)工程及防護(hù)工程.南京：中南大學(xué)，2009:104-107.

［5］陳玉廣.論消防部隊(duì)搶險(xiǎn)救援現(xiàn)場(chǎng)的醫(yī)療急救[J].武警學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，23(8)：17-19．

［6］劉彩萍.淺談消防部隊(duì)搶險(xiǎn)救援中的現(xiàn)場(chǎng)急救[J].基層醫(yī)學(xué)論壇，2008，12(3)：278-279．

Cause Analysis and Emergency Measures of Material Leakage in Hexane Refining Process

ZHANG Xue-juan，ZHANG Zhen-chao
（Capital University of Economics and Business, Beijing 100070，China）

The quantity and variety of dangerous chemicals in chemical industry are more, and its process condition is complicated, the problems of material leakage often occurs, so it is particularly important to make effective emergency measures. In this paper, reasons to easily cause the leakage of flammable and explosive materials in hexane refining process were analyzed, and corresponding treatment measures were put forward. Finally, from the two aspects of emergency rush repair and emergency rescue, site emergency measures were put forward.

Hexane refining; Leakage; Rescue; Succor; Emergency measures

TQ 221

： A

： 1671-0460（2015）02-0347-03

首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)研究生科技創(chuàng)新資助項(xiàng)目，碩士一般項(xiàng)目。

2014-09-01

張雪娟（1989-），女，新疆人，碩士研究生，2013年畢業(yè)于華北科技學(xué)院安全工程專業(yè)，研究方向：危險(xiǎn)源辨識(shí)。E-mail：zhangxuejsnow@126.com。