氢氟酸生产过程的安全生产管理与技术进步

氢氟酸生产过程中的安全生产管理与技术进步浙江衢州市鼎盛化工科技有限公司前言近几年，氟化工行业快速发展，人们已不再怀疑这个行业的重要性！特别是2010～2011年期间，国内各氟化工上市公司都取得了高额利润，国家相关部门专门出台了《氟化氢行业准入条件》、《中国氟化工行业“十二五”发展规划》，氟化工产业成为“黄金产业”，为众多投资资金所追逐。我国采用萤石和硫酸反应制备氢氟酸已有五十多年的历史；经过工程技术人员的不懈努力和艰苦攻关，氢氟酸的生产技术和装备从无到有、从小到大、由弱到强，逐步发展壮大。四个阶段土法生产阶段（1953～1958）→内加热转炉生产阶段（1958～1989）→外加热转炉引进阶段（1989～1994）→引进技术国产化开发阶段（1994～）据不完全统计，截止2011年12月，我国共有各种规模的氟化氢生产线约155条（包括氟化铝配套生产线）。其中：山东22条、浙江21条、福建21条、江西19条、河南19条、江苏16条、内蒙10条、河北5条、安徽4条、宁夏4条、甘肃4条、四川3条、辽宁3条、陕西2条、贵州2条）。这些生产线的单套产能从5kt/a至25kt/a不等，技术和装备水平参差不齐，许多企业的生产线还存在“单炉产量小、单耗高、产品质量不稳定、设备腐蚀严重、环境污染严重”等问题；但也有部分企业的生产线已达到国际先进水平。在氢氟酸生产技术发展的每一个阶段，都经历了许多的安全生产事故，每一起安全生产事故，都伴随着环境污染，每一次的技术进步，不仅付出了经济代价，更付出了人身伤亡等血的代价。氟化氢气体对眼、耳、鼻、喉粘膜有强腐蚀作用，对人的牙齿及骨骼有严重腐蚀性，并使之钙化。空气中最大允许浓度为1mg/m3。由于人们对事物的了解程度、掌握和控制能力也是一个不断发展的过程，因此，越早涉足氢氟酸的生产企业，安全生产事故发生得也越频繁；随着对氢氟酸理化性质越来越了解，生产技术和装备水平的不断提高，氟化工行业的安全生产事故也在逐步减少。1、安全生产事故及原因1.1、事故举例1991年，湖北某厂的无水氟化氢成品贮槽，由于观察液面的视镜突然破裂，槽内的液体氢氟酸大量喷出，致使1人死亡、1人重伤。1991年，广东惠阳某厂的无水氟化氢大贮槽液相出口管止回阀失灵而进行检修，操作人员由于疏忽忘了切断管线，而且又没有按规定穿戴防护用品，结果管内残存的液体氢氟酸在检修过程喷出，致使1人死亡、1人重伤。1992年，某厂的无水氟化氢贮槽在更换液位计时，操作人员虽按规定已打开放空阀进行泄压，但由于操作不当，余压并未排尽，而检修人员未经检查测试，随即拆卸液位计，致使氟化氢液体喷出，造成2人死亡。事故举例1993年，某厂的无水氟化氢贮槽因设置在厂区道路旁，被厂内运输车辆撞坏卸料管道，大量氟化氢气体向周围大气逸出，有人因慌乱进入下风向附近的更衣室内躲藏，结果1人因吸入氟化氢过多而中毒死亡。1994年，某厂氟化氢输送管道横跨厂区道路并有一定的下坠，槽罐车进入厂区后，驾驶员未能正确估计高度，通过该路段时又车速较快，把氟化氢输送管道撞断，致使大量氟化氢泄漏，所幸没有人员伤亡。1995年，某厂的无水氟化氢精馏塔在例行大修时，未按安全规程清理设备内剩余物料，也未用干燥空气或氮气置换塔内气体，当打开手孔后，氟化氢气体大量逸出，在场人员未有防备，造成多人受伤，1人因吸入氟化氢过多而中毒死亡。事故举例1998年，浙江某厂机修工拆修硫酸大槽罐进料泵，岗位操作工正进行槽罐倒酸，把槽罐A的98%硫酸倒至槽罐B；由于操作不慎，致使槽罐B顶部溢流，溢出的硫酸浇满机修工全身，经抢救未果死亡。2000年，某厂在安装转炉过程突然吊索断裂，转炉砸向托轮，致使混凝土基础下陷达80mm，所幸未造成人员伤亡。2002年，某厂在进行氟石膏装车时，因出料口堵塞，操作工到二楼用铁锤敲打石膏仓；运输车辆的驾驶员为了早点装完料，未与操作工联系，站到车板上用铁钎捅出料口；堵塞的石膏渣突然冲出，数吨高温（约120℃）石膏渣倾倒在他身上，致使驾驶员严重烧伤。事故举例2004年5月16日，一辆装着15吨氟化氢的槽罐车在行至义乌市上溪高速公路出口处时，槽罐顶部突然发生泄漏，大量的氟化氢从罐体内冒出，驾驶员立即靠边停车并报警。经过浙江省义乌市公安、消防、高速交警、环保等部门以及衢州化工厂技术人员近10个小时的奋力抢险，泄漏处被堵住，并更换了阀门，所幸事故未造成人员伤亡。2005年12月，某厂化验员在氟化氢取样后，关闭取样阀时操作失误，高速冲出的氟化氢液流打翻了取样瓶，氟化氢气体钻入面罩内，导致呼吸道严重灼伤，经抢救脱离生命危险。2005年2月，某厂新安装的转炉在试运行时，托轮架拉裂，托轮移位，导致转炉变形。事故举例2006年8月，某厂操作工在巡视时经过氟化氢罐区，一个法兰连接处泄漏，一股氟化氢液体细流正在喷出（约4米射程），当操作工经过该处时，氟化氢细流打在该操作工左小臂部位，致使小臂和手背灼伤。2006年11月，某厂机修工在检修一段已拆下来的输送氢氟酸的管道时，违规操作，在开启该段塑料管头部的阀门时，阀口对着自己的脸，残留的氢氟酸成雾状从阀门口喷出，致使该机修工脸部灼伤。2007年4月，某厂转炉和内返渣螺旋从中部断裂，大量氟化氢气体泄漏。事后分析可能是结构设计不合理和设备制造未达要求，高温时热膨胀力导致转炉断裂。事故举例2007年6月5日，某厂当班工人听到转炉内发出异响，立即报告了当班班长，班长报告了车间主任和工程师，当他们还在现场分析查找原因时，导气箱上部与转炉脱离，形成了氟化氢的泄漏口，大量氟化氢气体外逸。在场人员立即启动应急救援预案并上报事故，疏散周围居民。此次事故虽没有造成人员伤亡，但严重污染了环境，致使周边100多亩农作物受损。2008年11月22日，位于福建省南平市某化工有限公司内，一辆装有20吨氢氟酸的大货车正在向化工厂的储罐灌装氢氟酸，货车槽罐上的阀门突然发生松动，导致汽车槽罐内的氢氟酸剧烈泄漏，经过南平市延平区消防大队官兵的努力，险情被及时排除，事故未造成人员伤亡。事故举例2009年5月21日，浙江某氟化学有限公司在送料操作过程中，氢氟酸贮槽顶部的一根衬PTFE的金属软管发生破裂，导致一名操作工灼伤，伤势较重，经抢救无效死亡。2010年8月1日，福建某化工有限公司氢氟酸自动灌装装置进行灌装试机时，灌装试机用的200升塑料桶，在排气口未打开的情况下，进料泵开启，70%氢氟酸进塑料桶时，桶内不能及时排气，造成充装软管从塑料桶进料口跳出，发生氢氟酸喷溅事故，造成1人死亡2人受伤。2011年04月24日，京港澳高速潭耒段1625公里处，一辆满载19吨剧毒物品氢氟酸的槽罐车发生泄漏。衡阳市公安消防支队衡东县消防中队接到报警后，迅速调派一台抢险救援车，两台水罐车，12名指战员赶往事故现场紧急救援，经过消防官兵的不懈努力，终于将泄漏口堵住。1.2、氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施硫酸罐区硫酸槽车卸车时发生连接管破裂或泄漏。专人负责；连接要可靠；卸料管要定时更换。硫酸卸车时泵溢流或空抽。设置卸车槽；泵进口不与槽车相连。槽罐溢流。设置最高液位报警和自动切换阀门；卸料时操作工不得离岗。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施反应炉系统预反应器或外混器酸液泄漏。及时巡视，及时维修。炉头氟化氢气体泄漏。控制炉头负压；设置炉头负压报警；设置炉头负压与尾气风机连锁。转炉内件断裂或损坏。改进内件结构和加工工艺。转炉断裂。改进转炉加工工艺和安装水平；生产过程不超温；开停车时严格控制转炉升温/降温速度。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施反应炉系统转炉动力系统损坏（电机过载、变速箱齿轮断齿等）。严格控制工艺参数，避免转炉内壁粘料；设置动力系统安全装置和报警装置。炉尾氟化氢气体泄漏。转炉内设置防堵塞装置；控制转炉尾部负压。石膏渣酸气重。改进工艺使炉内反应完全；改进渣气吸收装置；增加石灰中和装置。石膏渣卸料口堵塞。调整酸粉比；降低石膏渣温；仓内石膏及时卸出；提高系统密封来避免石膏遇水分。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施氟化氢精制系统洗涤塔腐蚀穿孔，氟化氢或混酸外泄。提高内衬质量或改进内衬材料；增加混酸冷却装置（或加强粗氢氟酸喷淋量），降低塔内气液温度；合理选用喷淋器和液体分布器，使布液均匀，防止塔边局部过温。混酸泵损坏导致喷酸。选用优质混酸泵；降低混酸温度；控制混酸中氟磺酸含量；降低混酸中的固含量。冷凝器腐蚀穿孔，导致氟化氢与冷媒互混。选用优质冷凝器；通过提高洗涤塔的工艺优化，减少氟化氢气体水分和粉尘夹带量；控制好洗涤塔出口温度。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施氟化氢精制系统氢氟酸中间罐堵塞。优化工艺降低冷凝粗酸中的固含量。精馏塔腐蚀穿孔。选用优质精馏塔；优化工艺参数。脱气塔腐蚀穿孔。选用优质脱气塔；优化工艺参数。硫酸洗涤塔腐蚀穿孔。选用优质硫酸洗涤塔；优化工艺参数。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施尾气吸收系统尾气氟含量超标。调整硫酸吸收工艺参数，优化尾气吸收系统设计。氟硅酸喷射伤人。优化吸收系统设计；选用优质管道或设备；设置防护结构。尾气风机损坏导致全系统泄漏。选用优质风机；优化吸收系统设计，降低尾部气体温度；降低尾部气体夹带水量并及时从风机排水。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施燃烧炉系统煤气泄漏致人伤亡。增设易燃气体报警仪；严格操作规程。煤气燃烧炉回火导致爆炸。严格操作规程，定期、及时校验安全设施。高温气体烫伤。严格操作规程；合理设计热风系统。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施氟化氢罐区罐内氟化氢过量导致氟化氢冒罐。严格操作规程；设置液位报警及自动切换阀。灌装时氟化氢致人伤亡。严格操作规程；优化灌装系统设计；定期更换部件；操作工按规定穿戴防护用品。氟化氢泄漏致人伤亡。选用优质管道和设备；操作工按规定穿戴防护用品；定期检查管道和设备。氢氟酸安全生产事故“危险点”分析危险部位可能发生的事故表征预防或避免的措施其它事故焊缝处腐蚀泄漏致人伤亡。提高焊缝质量；做到100%拍片；定期检查。法兰连接处泄漏致人伤亡。使用法兰套，防止喷射；选用优质法兰和密封片；定期更换密封片。槽罐车泄漏。定期检查；定期更换易损件；避免行车事故。2、管理的重要性虽然氟化氢生产和储运过程存在高毒性、腐蚀性、化学性灼伤、火灾、爆炸和粉尘等危险有害因素，但通过落实各项安全生产管理和防护措施，氢氟酸生产也是完全可以达到安全生产目标的。正是由于氢氟酸生产的特殊性，当发生有毒气体、腐蚀品泄漏时，容易造成大范围严重危害的潜在危险，故加强安全生产管理尤为重要。2.1、完善制度完善制度的根本在于企业主和管理者！随着企业主和管理者对安全生产认识的提升和企业管理水平的提高，也由于政府强化了监管力度，在安全生产管理制度的制订方面，各企业基本上还是到位的，许多企业都可以拿出厚厚几大本规范的制度文本，总体看上去还是很完美的；与厂长经理们交谈，对安全生产的认识也是基本到位的；很多企业还有完善并执行到位的安全生产月度会议和安全生产年度培训制度。完善制度我们认为，整个氟化工行业在安全生产管理制度的制订方面，总体水平应该还是不错的。当然，这里也不排除个别企业存在以下问题：2.1.1、新建企业在制度制订上不够完善，有时候急于投产，可能认为生产比制度重要，或者想边生产边订制度。2.1.2、制订的制度没有考虑到氟化工行业的特殊性，有些条款存在明显的缺陷甚至错误。2.1.3、对员工培训不到位，甚至没有培训；造成员工对本岗位和关联岗位的安全生产管理工作不了解、不理解、执行不到位。2.2、强化执行力我们认为，安全生产管理是否到位的要点是班组长的执行力是否到位。生产线的工艺控制操作，最直接的就是班组长；安全生产的管理工作能否落实到位，也就看班组长对