蒙德法评价聚氯乙烯合成车间

《蒙德法评价聚氯乙烯合成车间》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蒙德法评价聚氯乙烯合成车间（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、基于蒙德评价法的基于蒙德评价法的 昊华宇航化工有限责任公司昊华宇航化工有限责任公司 聚氯乙烯合成车间的安全评价聚氯乙烯合成车间的安全评价 摘要：摘要：采用英帝国化学公司(ICI)蒙德评价方法,对昊华宇航化工有限责任公司 沁阳氯碱分公司内聚氯乙烯合成车间进行安全评价,确定了该车间生产、贮存过 程中的物料物质系数并计算物质危险性、工艺危险性、毒性等指数,经过安全补 偿系数修正后,得出聚氯乙烯聚合过程总危险性系数以及全体危险程度,并提出 相应的安全措施。 关键词：关键词：聚氯乙烯合成车间；安全评价；蒙德法；火灾爆炸；毒性。 AbstractAbstract：ICIs Mond assessment

2、is conducted for the PVC units.In this method, a series of inde-xes are calculated for both the process and storage system according to material properties,process hazard,toxicity,etc.With the safety management coefficients,the indexes can be decreased and indicate the final risk gradation of the un

3、its.Futhermore,the safety measures are put forward for the improvement. KeyKey words:words:PVC；safety assessment；Mond；fire and explosion；toxicity. 目目 录录 1 1 氯乙烯聚合车间工艺流程及特点简介氯乙烯聚合车间工艺流程及特点简介.1 1.11.1 聚合车间工艺流程聚合车间工艺流程.1 1.21.2 聚合车间工艺特点聚合车间工艺特点.1 2 2 蒙德评价方法和评价程序蒙德评价方法和评价程序.1 2.12.1 评价方法评价方法.1 2.22.2 评价

4、程序评价程序.1 3 3 蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价.2 3.13.1 资料准备资料准备2 3.23.2 确定火灾爆炸危险性物质和评价单元确定火灾爆炸危险性物质和评价单元2 3.33.3 确定物质系数确定物质系数 B B.2 3.43.4 单元危险性的初期评价单元危险性的初期评价.3 3.53.5 初期评价结果的计算初期评价结果的计算.7 4 4 补偿评价补偿评价8 4.14.1 补偿评价指标值补偿评价指标值8 4.24.2 安全项目与预防手段的分类安全项目与预防手段的分类9 4.34.3 减少事故频率补偿减少事故频率补偿9 5 5 建议采取的安全措施建议采取的安

5、全措施.11 6 6 结语结语 11 参考文献参考文献: :12 1 1 1 氯乙烯聚合车间工艺流程及特点简介氯乙烯聚合车间工艺流程及特点简介 1.11.1 聚合车间工艺流程聚合车间工艺流程 在氯乙烯的聚合工段中，先将软水经软水过滤器送至软水计量槽，计量好 加入清理好的聚合釜中，然后将溶解好的分散剂由入料孔加入，同时加入热稳 定剂、消泡剂、PH 缓冲剂、引发剂等助剂。单体则经单体过滤器过滤，单体计 量槽计量后，经封闭的进料系统加入聚合釜中，在规定的压力和温度下使单体 聚合，聚合完毕后加入终止剂终止反应，回收反应单体，将物料用聚氯乙烯泵 打入沉折槽中。其中的悬浮液经过滤器、热交换器加入汽提塔顶部

6、蒸汽加温、 汽提，用塔顶冷凝器回收单体，出汽提塔料液经热交换器回收热量后，打入中 间槽借压差流入离心机，脱去大部分水后进入干燥系统干燥。 1.21.2 聚合车间工艺特点聚合车间工艺特点 氯乙烯聚合过程中,反应温度为 6070，温度较高，压力较大，进料控制 比要求严格,自动化程度高,工艺流程复杂,其主要物料介质为氯乙烯、分散剂、 引发剂等助剂、聚氯乙烯等,均为可燃、易燃或有毒物质,一旦发生泄漏将有可 能引发爆炸、中毒等重大事故。因此,应用蒙德法对昊华宇航化工有限责任公司 沁阳氯碱分公司氯乙烯聚合车间进行安全评价,计算其火灾、爆炸及毒性危险性 指数,得出聚合车间的危险性程度,为企业进一步采取安全措

7、施提供理论依据。 2 2 蒙德评价方法和评价程序蒙德评价方法和评价程序 2.12.1 评价方法评价方法 ICI 公司蒙德法是在美国道化学公司（DOW）火灾、爆炸危险指数评价法的 基础上，作进一步补充和扩展而产生的定量评价方法。它不仅详细规定了各种 附加因素增加比例的范畴，而且针对所有的安全措施引进了补偿系数，同时扩 展了毒性指标，突出了毒性对评价单元的影响，在考虑火灾、爆炸、毒性危险 方面的影响范围及安全补偿措施方面都较道化学法全面，在安全措施补偿方面 强调了工程管理和安全态度，突出了企业管理的重要性，因而可对较广泛的范 围进行全面、有效、更接近实际的评价，使评价结果更加切合实际。 2.22.

8、2 评价程序评价程序 2.2.1 单元危险性的初期评价：评价时综合评价单元内的物质系数（B） 、 特殊物质系数（M） 、一般工艺过程危险系数（P） 、特殊工艺过程危险系数（S） 、 量的危险系数（Q） 、配置危险系数（L） 、毒性危险系数（T） 、按一定的计算公 式计算出各评价单元的 DOW/ICI 总指标（D） 、火灾负荷（F） 、装置内部爆炸指 标（E） 、环境气体爆炸指标（A） 、单元毒性指标（U） 、主毒性事故指标（C） ， 最后求出全体危险性评分（R） ，并将计算结果按 R 值的大小范围分成 8 个等级。 2.2.2 单元危险性的最终评价：根据可研报告中提出的安全对策措施，确 定补偿

9、系数 K1、K2、K3、K4、K5、K6，然后根据单元初期评价结果和补偿系数， 计算出火灾负荷（F） 、装置内部爆炸指标（E） 、环境气体爆炸指标（A） 、全体 危险性评价（R）的补偿值 F2、E2、A2、R2。 2.2.3 简要地列出必要的安全对策措施和预防手段。 火灾、爆炸、毒性指标评价法ICI 公司蒙德法评价程序及要点见图 2-1。 2 将装置划分成单元 DOW/ICI全体指标计算 火灾负荷系数F、单元毒性指数U、主毒性 事故指数C、爆炸指数E、气体爆炸指数A 总危险度 评价对象、装置 修正危险指数 评价结论及需要由工程开发和适当保护或 预防手段补偿的危险性项目 改善工艺流程、 、的变更

10、及 的重新估计 一般工艺危险性物质系数 特殊工艺危险性 配置危险性 特殊物质危险值 数量危险性 根据保护和预防手段重 新估计总危险度 容器危险性 工艺管理 安全态度 防火 物资隔离 灭火活动 毒性危险性 图 2-1 蒙德法评价程序及要点 3 3 蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价蒙德火灾、爆炸、毒性指数评价 3.13.1 资料准备资料准备 准备的资料包括厂区布置图、工艺流程图、装置设备图、有关装置的危险 评价方法的程序、计算公式表格和附录等。 3.23.2 确定火灾爆炸危险性物质和评价单元确定火灾爆炸危险性物质和评价单元 评价单元是由一定的间距、防火墙、防护墙等隔开的得装置的一个独立部 分，为了表示

11、得方便，在此选择车间内的聚合釜单元作为评价单元。 其中，主要危险成分是氯乙烯，因此选择氯乙烯来评价单元得危险性。评 价单元主要参数有：（1）评价单元：聚合釜；（2）评价单元主要物质：氯乙 烯；（3）评价单元内氯乙烯总量：100t；（4）聚合釜内温度：6070； （5）评价单元高度：13.6m；（6）评价单元面积：1164m2； 3.33.3 确定物质系数确定物质系数 B B 物质系数是指重要物质在标准状态 (25，01MPa)下的火灾、爆炸或 放出能量的危险性潜能的尺度。进行总效果计算时物质系数(MF)用符号 B 表示。 3 查询化学品安全技术说明书,其中氯乙烯的燃烧热 Hc=1153.1 k

12、J/mol， 计算氯乙烯的物质系数 B=Hc1.84.186/1 000=8.7。 3.43.4 单元危险性的初期评价单元危险性的初期评价 3.4.1 特殊物质的危险性 决定特殊物质危险性时，对重要物质的特殊性质、重要物质在单元内与催 化剂等其他物质混合的情况要重新进行评价。要根据该单元内重要物质的数量、 在火灾或可能出现火灾的条件下对其特定性质所产生的影响来决定特殊物质危 险性系数的标准。危险性系数是所研究的特定单元内重要物质在具体使用环境 中的一个函数，不能用孤立的重要物质的性质来定义。由此可见，不同单元中 某一物质危险性系数可强可弱，如单元不同，即使是同样的重要物质也需要对 特殊物质危险

13、性系数加以改变。主要考虑氧化剂、与水反应产生可燃性气体的 物质、混合及扩散特性、自然发热性物质、自然聚合性物质、着火灵敏度、发 生爆炸分解的物质、气体爆轰性物质、具有凝聚相爆炸性的物质、具有其他异 常性质的物质等。本单元只涉及到氧化剂和着火灵敏度。 单元中使用氧化剂时，在火灾条件下会放出氧气。聚合过程中的引发剂为 过氧化物，是强氧化剂。使用危险性系数在 020 间，氧化剂对重要物质的数 量与其氧化能力有关。属于这一类的物质有液氧、氯酸盐、硝酸盐、过氯酸盐、 过氧化物等。其氧化能力强，但数量不大，所以确定其危险性系数为 10。 这里指的是空气作为氧化剂引起重要物质的般着火的着火灵敏度。电气 装置

14、和设备可根据可燃性物质提出安全设计要求，分为几个级或组。在电气设 计方面只要稍有一点变化即可从危险性水准的差别表示出来，为此，需将物质 分为很多类。选择着火灵敏度危险性系数的一般原则是根据各种国家级的气体 及蒸气的电气装置分类标准。 查表，可知，乙烯类物质的着火灵敏度危险性系数为 25. 所以，特殊物质危险性合计为 M=35。 3.4.2 一般工艺过程危险性 这类危险性与单元内进行的工艺及其操作的基本类型有关。查表可知，聚 合釜内的聚合反应为单一连续反应，危险性系数取 40。另外，物质输送过程中， 聚合釜进料出料是从上盖或底部出口进行填充或者排空操作，危险性系数取 10。所以一般工艺过程危险性

15、系数为 50。 3.4.3 特殊工艺过程危险性 在重要物质或基本的工艺和操作所评价的评分基础上，会使总体危险性增 加的工艺操作、贮存、输送等特性而决定下列危险性系数。主要考虑低压、高 压、低温、高温、腐蚀和侵蚀的危险性、接头和填料的危险性、振动及循环负 荷疲劳危险性以及基础或支持吊架的破损、难控制的工艺或反应、在爆炸极限 附近操作、比平均爆炸危险性大的情况、粉尘或雾滴爆炸的危险性、使用强气 相氧化剂的工艺、工艺着火的灵敏度、静电的危险性等。 本单元涉及高压、高温、接头和填料的危险性、振动及循环负荷疲劳危险 性、静电的危险性。装置、单元在高于大气压的压力条件下操作时，需要对火 灾及内部爆炸性的增

16、大给予补偿，其高压系数 P 可从图 3-1 求出。 4 图 31 聚合釜内压力最高为 2Mpa，查图得，高压系数为 40。 当操作温度高时，装置、单元设备会产生可燃性物质的危险性增大和装置 强度下降两个问题。高温对存在主要物质的危险性影响以主要物质是易燃性液 体时最大。当主要物质是可燃性气体或蒸气时，对危险性的影响也相当大。氯 乙烯常态为气体，在反应釜内为压缩液体，危险性系数选 10。 聚合过程有微量泄漏的法兰接头，危险性系数取 10。 由于泵等电设备工作时产生振动，温度和压力也有变化，危险系数取 10。 凡是用泵高速输送高电阻有机液体，而且在容器内自由落于液面上，或是 通过过滤器或类似设备，都会产生静电。相当纯的没有受到水及微粒状物质污 染的液体，在通常的液体流动操作中，发生静电的危险性与该液体的电阻有关。 使用电阻在 1011cm 以下的纯液体时发生静电的危险性小；使用含有杂质的 该液体，或在操作温度下电阻会升高时，认为电阻在 1010cm 以下时危险性 才会小。根据反应釜内溶液得组