氯碱、聚氯乙烯行业事故案例案例一：氯气系统爆炸事故的分析2006年 4月 1日20点 25分许，某公司4万吨/年离子膜烧碱电解氯气系统，突然发生爆炸事故，阳极液循环 槽出口至氯气干燥塔的氯气总管和泡沫干燥塔与填料干燥塔被严重损坏，导致生产系统全线停产，直至 4 月 2 日 23 时 15分才部分恢复生产，事故给企业造成较大的经济损失，所幸没有人员伤亡。一、事故经过2006 年 4 月 1 日晚 17 时 25 分，供电公司 110KV 线路突然断电，造成该公司瞬间连锁跳闸，导致生产系统全 线停产。生产调度值班人员在及时组织进行倒送电（两路供电）的同时，向市电业局调度室报告并询问了情况。在 事实情况（外线路故障）得到确认后，立即对部分能够送电的电解槽组织送电开车。其中4万吨/年（A、B、C、D） 电解槽的A、B槽循环，D槽封槽，C槽于19： 20送电开车，19： 27电流升至5000A, 20： 49电流升至7000A, 20： 54 该生产系统氯气管道与设备突然发生爆炸事故，阳极液循环槽出口至氯气干燥塔的氯气总管和泡沫干燥塔与填 料干燥塔被严重损坏，再次造成了全线停车，给企业造成了较大的损失。二、事故原因分析1、氯与氢混合气体爆炸机理氯和氢反应生成氯化氢，1mol的CL2和H2反应生成2mol的HCL，同时放出184.1KJ的热量，由于反应速度非 常快，瞬间形成局部高温高压而爆炸。2、氯与氢混合气体爆炸极限浓度：5.0%87.5%。3、爆炸起始点的确认从生产工艺可知，当氯气与氢气混合气体达到爆炸极限浓度后，最有可能发生的地方是在电解槽和氯气干燥塔， 因为这两处具有爆炸的电能和热量。从爆炸的现场实际分析，爆炸点应在氯气干燥塔，因为氯气干燥塔及其附近管 道为粉碎性损坏，而向前至阳极液循环槽后方皆为阶段性损伤。4、氯内氢超标的原因4.1、A、 B、 C、 D 槽运行至后期，电槽垫片、离子膜等已老化，这次的突然停电，对离子膜造成较大的冲击， C 槽 在恢复送电开车的过程中，由于膜的泄漏，氢气窜入氯气系统。4.2、氯气经过洗涤、冷却后，水分大幅度降低，混合气体积缩小，相对提高了氢气所占比例。4.3、当时四台电解槽仅有C槽送电，而且电流开得低，总管气体总量少，膜泄漏就很容易使氯气内氢气超标。总之，供电公司110KV线路17时25分突然跳闸，是本次爆炸的直接起因。当氯气内氢气超标达到爆炸极限后， 在氯气干燥塔遇到硫酸吸水放热发生了爆炸。三、预防措施这起事故损失是很大的，教训也是比较深刻的，因此必须重于预防。1、要加强对运行后期的电解槽的监督检查和运行数据的跟踪测量，严格工艺指标控制，特别是氯气、氢气压力及 压差的控制。2、保持电解槽平稳运行，要尽量减少开、停车次数，每当进行开、停车时要严格按工艺及操作规程进行操作控制。3、操作工要熟练掌握停电、停水等突发事故的应急处理方法，做到沉着应变，并做好停车后的电槽保护。4、对跳电等突发事故发生后的开车前及开车后的工作要考虑周全，认真仔细检查，必要时要进行膜的泄漏试验。5、开车后操作工对压差波动及其他指标的变化，要引起高度的警戒与重视，异常现象要及时汇报，并采取积极的 必要措施进行处理。6、开车后分析工要对氯、氢纯度及氯内氢含量，进行及时的取样分析，分析结果及时通报操作工或值班调度，分 析结果异常要及时采取措施处理。7、电槽运行一定时期后，要投入资金进行更换。 事故案例二：聚合釜超温超压事故分析与预防聚合釜如果操作不当，氯乙烯发生剧烈反应，造成聚合釜温度、压力在短时间内急剧上升，安全阀起跳，使大 量氯乙烯外逸，与空气形成爆炸性混合物，其爆炸范围在 422%，此时一旦遇到火源或高速喷射摩擦产生静电积 聚而放电的火花，就会发生空间爆炸事故。下面对日常生产中易引起聚合釜釜压升高爆炸的原因及应采取的措施加 以分析。一、聚合釜压力升高的原因1、聚合釜装填系数超标引起的超压聚合釜所有加入的物料体积之和与釜的有效容积之比称为填料系数。填料系数越高、加入的物料越多，釜的利 用率就越高，但填料系数达到一定数值后，气相空间相对减少，安全性难以保证。导致聚合釜装填系数严重超标的 原因有以下两种情况。1.1、配方不当：有的公司为了片面的追求高产，提高聚合釜的利用率，盲目加大聚合釜的装填系数，再加上反应 中间注水，极易造成满釜。此种情况从聚合釜搅拌电流得以体现，并且聚合釜进完氯乙烯单体升温时，压力就会直 线上升。一般PVC生产中聚合釜配方的初始装填系数为8590%。1.2、操作不当进料不准：氯乙烯单体和无离子水多加。现在的大型聚合釜（70m3以上）都采用等温投料，生产的 安全系数加大一个等级，所以设计VCM单体入釜时采用流量计和称重两种方式，确保单体入釜量的准确度。由于无 离子水的密度不随温度的变化而变化，一般采用双涡结流量计就可以保证。在操作中，如果聚合釜长时间停用，再 次投料前一定将釜内部的水排净。另外引发剂多加、反应剧烈、放热集中，使聚合釜的传热能力超负荷运转，同样 造成超温超压。2、仪表失灵引起的超压聚合釜进完VCM单体、无离子水和其他助剂后升温到预定的温度便开始聚合反应。氯乙烯聚合过程是放热过程， 反应热靠聚合釜夹套（或盘管）、内冷管及釜顶冷凝器排去。釜温控制和冷却水的自动阀门联锁自动控制，确保聚 合釜温度控制在+2C。如果仪表失灵，如测温热电阻损坏或线头接触点脱落，都会使冷却水自动阀门失去控制，造 成釜压升高。2004年某公司4#聚合釜反应过程中微机和现场主压力表显示达到l.OMPa,并且不断上升，只好采取 紧急措施：出料直出料槽、排气。出料完毕后DCS显示釜压仍保持0.5MPa,后打入人孔发现引压罐下部的管道堵 塞，VCM单体气在引压罐内膨胀所致。3、冷却水中断造成的超压同仪表失灵引起聚合釜超压一样，冷取水中断如供水泵出现故障或冷却水温度过高造成不能及时移走聚合反应 热，同样使聚合釜内温度、压力急剧上升。一般情况下聚合釜自身循环水泵停电20min,凉水塔供水泵停电30min 就必须采取措施，启动应急救援预案。4、搅拌中断引起的超压在氯乙烯悬浮聚合过程中，搅拌起着多重作用，液-夜相分离、混匀物料、帮助传热、保持颗粒悬浮等，在现 实生产中，一旦搅拌中断，就可能造成釜内的反应热不能释放，温度骤升，同样会发生局部爆聚而造成聚合釜超压 的危险。 2006年12月某公司 1#聚合釜升完温刚开始反应，搅拌突然停止转动，维修人员手动转电机叶轮正常，但 是电机送电后无法启动，只好采取紧急措施加大冷却水量、加终止剂、排气回收。后来检查是由于电机接线不牢固 而脱落。5、断电引起的超压现在的PVC生产厂家都把聚合供电作为一类用电负荷，聚合反应过程中搅拌、冷却水供水泵、各种自动控制阀、 DSC微机控制等均需不间断供电，以上各种情况有一种断电均可造成聚合釜内超压。这一点，不同的PVC生产厂家 在设计时均有不同的应急救援预案，确保聚合釜停电20min内供上备用电源。某化工厂就是由于供电线路突然停电， 而紧急终止剂又未及时加入，造成聚合釜超压爆炸。二、预防聚合釜超压的安全处理措施针对各种不同的聚合釜超压，应制定不同的应急救援预案，并定期进行演习（一般每年2 次），让每一位职工 都熟悉具体步骤，这样一旦发生意外就能够根据演习的预案，针对不同的情况采取安全处理措施。1、对于装填系数超标引起的超压，主要预防措施是制定合理的生产配方，聚合釜的装填系数控制在8590%之间， 初始水油比 1.41.6。生产操作时加强巡回检查，培养职工的责任心。装填系数超标在聚合釜升温时就可发现， 一般表现为压力升高而温度不变，处理措施可适当排气或部分出料，如果压力下降到正常的范围内就可继续反应； 如果压力居高不下，而进行排气回收。2、在聚合设计时，为防止聚合釜压力、温度自动源传出错误，都采用现场和自动远传两种显示方式，并且现场压 力表分为主表和副表。在操作时要把温度和压力结合在一起，二者之中有一个上升而另一个不上升就可判断为仪表 的问题，如果二者同时上升就可判断为异常。3、冷却水供水泵和聚合釜用电一样，应列为一级供电负荷，并且供水泵要1 用 1 备， 2 台泵要定期互用，保证备 用泵在关键时刻起到备用的作用。聚合釜的搅拌要定期进行检查，防止搅拌叶弯曲和固定螺栓松动，这一点通过搅 拌电流对比就可以发现。4、聚合系统的动力、仪表、照明和冷却水系统等应有备用电源，并应具备预防停电的安全措施。有的PVC生产厂 家采用供电系统双回路电源，有的利用柴油发电机组，保证在10分钟内供上备用电，超过20分钟后加紧急终止剂 并排气，如果压力仍不下降，就紧急疏散现场人员。5、聚合釜放空的管道要设放空阻火器，并把出口高出屋顶2m以上。放空管应选用金属材料，不准使用塑料管或橡 胶管，管口上应有挡雨、阻雪的小伞盖。少量排气时可缓开阀门直接排，大量排气时一定要把阻火器拆除后再排。6、聚合釜上的安全阀要保持动作灵敏和密封性良好，必须加强日常的维护检查。正常的生产运行中要保证安全阀 管道的畅通、阀芯的密封是否完整，并且安全阀每年2次试高压调试，以保证良好的使用效果。7、聚合生产岗位应设置氯乙烯自动监测报警装置。8、应根据氯乙烯防护、治理系统装置的多少和复杂程度建立相应的管理和维修组织，实行氯乙烯的防护、治理措 施及其装置各级人员负责制，并应有专人负责运行操作，其维修、检测、监督专业人员和分管领导必须接受安全技 术、安全防护知识教育和业务虚席，取得资格后方可承担相应的工作。9、聚合系统的电机按钮、仪表、照明等电器的使用和线路的设计、安装、运行及安全管理应符合爆炸危险场所 电气安全规程、化工企业爆炸和火灾危险场所电力设计技术规定的要求。按照I级区域场所要求选用防爆性电 气设备。10、厂房设计和施工应建立完善的防雷、防静电设施。避雷针要保证足够的覆盖区域，通过厂房墙体传导深埋于地 下。转动设备的静电接地相互连接传至地下。11、针对前面提出的几种聚合釜超压原因制定相应科学合理、可操作性强的聚合釜事故应急救援预案，并定期演练。事故案例三：氯乙烯转化混合脱水处爆炸的原因分析一、事故经过2007 年 1 月 26 日 9 时左右，某公司氯乙烯转化岗位混合脱水处运行过程中，转化混合脱水酸雾捕集器出入口 PVC 管道发生爆炸。 PVC 管道被炸碎，2 台酸雾捕集器起火燃烧，烧坏过滤器氟硅油棉被。该公司为连续运行生产 方式，氯乙烯转化岗位将合格的乙炔气、氯化氢按一定量配比混合，经混合脱水。预热后通过装有氯化汞触媒的转 化器催化合成为氯乙烯气体。装置运行2 年多，首次发生爆炸事故，幸未发生人员伤亡。以下对氯乙烯转化混合脱 水爆炸进行分析，以期实现安全控制，防止类似事故再次发生。二、爆炸危险性分析1、工艺原理及操作条件乙炔气体与氯化氢(HCl)气体在混合器内混合，经冷冻脱水，酸雾捕集后，经预热器预热，通过转化器催化合 成氯乙烯(VC)气体。工艺操作条件：乙炔气纯度三98.5%，不含硫、磷等杂质，氯化氢气体纯度90%95%，游离氯0.002%，乙炔 与氯化氢按1： 1.051： 1.1比例混合，即氯化氢过量5%10%。在混合器内混合，温度控制在T4C2C，脱除 大部分水分，经2台串联酸雾捕集器捕除酸雾。2、物料危险性分析乙炔熔点-85 C 、沸点-83. 66 C ，乙炔与空气的爆炸范围为2. 3%81%，乙炔与氧气的爆炸范围为2. 5%93%， 乙炔与氯气混合在日光下就能爆炸。 HCl 熔点-111C、沸点-83C。三、爆炸原因分析1、爆炸现场特点爆炸发生后，通过现场检查，存在以下主要特点：a二段石墨换热器至酸雾捕集器PVC管道炸碎b酸雾捕集器内