2.2 高壓設(shè)備和管道內(nèi)物料易泄漏 ,形成爆炸性混合物
聚合過(guò)程是在較高溫度和壓力條件下的密閉設(shè)備和管道中進(jìn)行的 ,其原料包括溶劑及其他助劑 ,絕大部分屬于易燃易爆物質(zhì) ,數(shù)量大、爆炸極限寬、閃點(diǎn)低和易揮發(fā)。生產(chǎn)過(guò)程中 ,可燃物料泄漏常有發(fā)生。易燃?xì)怏w或液體蒸氣一般比空氣重 ,泄漏出來(lái)后往往沉積于地表、溝渠及廠(chǎng)房死角 ,并且長(zhǎng)期積聚不散 ,與空氣易形成爆炸性混合氣體 ,碰到火源便會(huì)發(fā)生燃燒甚至爆炸。
2.3 聚合反應(yīng)若溫度控制不當(dāng) ,易發(fā)生暴聚
聚合反應(yīng)均為放熱和熱動(dòng)力不穩(wěn)定過(guò)程,當(dāng)熱量來(lái)不及導(dǎo)出時(shí)會(huì)出現(xiàn)“暴聚”現(xiàn)象,反應(yīng)失去控制而引發(fā)爆炸事故。例如:每kg乙烯聚合時(shí)可能產(chǎn)生約 3500kJ 的熱量,而乙烯物料的比熱在聚合反應(yīng)的溫度和壓力下約為 2.6kJ/ kg?℃,如果乙烯聚合轉(zhuǎn)化率每升高1%,則反應(yīng)物料溫度因反應(yīng)熱會(huì)升高 12~13℃;此熱量若得不到及時(shí)移出,當(dāng)體系溫度升到350℃以上時(shí),乙烯便會(huì)發(fā)生爆炸性分解。環(huán)氧乙烷聚合時(shí)放出85~125kJ/mol 熱量,而其蒸發(fā)熱僅為 25.5kJ/mol,所以環(huán)氧乙烷聚合時(shí),容器中能產(chǎn)生相當(dāng)高的環(huán)氧乙烷蒸氣壓力,從而引起爆炸。
2.4催化劑的性質(zhì)增大過(guò)程的危險(xiǎn)性
聚合過(guò)程所使用的催化劑,有的為強(qiáng)氧化劑,有的易分解爆炸,有的易自燃。如三乙基鋁,三異丁基鋁 ,異戊基鋁 ,一氯二乙基鋁與二乙基鋁的等分子混合物等與空氣接觸立即燃燒 ,遇水易爆炸。催化劑三氟化硼和空氣接觸也會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng) ,冒白煙。過(guò)氧化物催化劑遇高溫則會(huì)發(fā)生分解、爆炸。聚合過(guò)程中催化劑加入過(guò)量 ,引發(fā)劑的比例過(guò)高 ,聚合反應(yīng)速度加快 ,產(chǎn)生的反應(yīng)熱不易導(dǎo)出 ,還可能導(dǎo)致暴聚。
2.5 原料含雜質(zhì)引發(fā)危險(xiǎn)
原料中的某些雜質(zhì),對(duì)聚合有催化作用或能引起不良副反應(yīng),其結(jié)果會(huì)使聚合過(guò)程變得無(wú)法控制。高壓聚乙烯生產(chǎn)中,原料乙烯不純,尤其是含乙炔量過(guò)高,壓縮時(shí)就易聚合放熱而發(fā)生爆炸。丁二烯中含氧量為500ppm時(shí) ,就會(huì)產(chǎn)生端基聚合物。
2.6 聚合產(chǎn)物具有潛在的危險(xiǎn)性
聚合產(chǎn)物粘性大 ,設(shè)備和管道常有被其粘堵的可能性。采用管式聚合器的最大問(wèn)題是反應(yīng)后的聚合產(chǎn)物粘掛管壁發(fā)生堵塞 ,引起管內(nèi)壓力和溫度變化 ,甚至因局部過(guò)熱引起物料裂解 ,成為爆炸事故的原因。此外 ,從生產(chǎn)裝置中清理出來(lái)的自聚物、熱聚物遇空氣容易自燃。
2.7聚合后處理過(guò)程中 ,在設(shè)備內(nèi)可能形成爆炸性混合物
聚合反應(yīng)完畢后 ,聚合器內(nèi)除聚合體外 ,還有未反應(yīng)完的單體、溶劑、乳化劑、催化劑等易燃易爆物 ,若后處理不當(dāng) ,會(huì)引發(fā)危害。例如用氣體壓出聚氯乙烯聚合物料時(shí) ,若氣體為壓縮空氣 ,則空氣中的氧會(huì)與物料中殘存的氯乙烯形成爆炸性混合物。
2.8靜電危險(xiǎn)性分析
大多聚合產(chǎn)品,如聚氯乙烯、橡膠、合成纖維及樹(shù)脂類(lèi)物質(zhì)等,其電阻率大都在1012歐?厘米左右(1011~1014),最易產(chǎn)生靜電,又由于在聚合產(chǎn)品輸送過(guò)程至粉體聚合物料倉(cāng)以及由料倉(cāng)分裝的過(guò)程,都很容易產(chǎn)生靜電,易引起靜電起火或爆炸,影響產(chǎn)品質(zhì)量,妨礙生產(chǎn)和傷害人體等危害。
針對(duì)具體的聚合工藝,建議采用危險(xiǎn)與可操作性分析HAZOP或預(yù)先危險(xiǎn)分析(PHA)或事故樹(shù)分析(ETA)等風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析。
?