氯化亞砜生產過程中典型火災爆炸事故原因分析及預防對策

任永道，任海靜

（1.威海市公安消防支隊環翠區大隊，山東 威海 26400；2.山東金柯工程設計有限公司，山東 淄博 255009）

氯化亞砜生產過程中典型火災爆炸事故原因分析及預防對策

任永道1，任海靜2

（1.威海市公安消防支隊環翠區大隊，山東 威海 26400；2.山東金柯工程設計有限公司，山東 淄博 255009）

以精細化學品氯化亞砜為例，介紹了化工生產過程中幾類典型的火災爆炸事故發生的原因，以及預防事故發生的有效措施。

火災；爆炸事故；原因分析；預防對策

近年來化工生產過程中火災爆炸事故時有發生。究其原因，除了化工產品品種繁多，工藝過程復雜之外，根本原因在于沒有很好地掌握相關的化學反應機理和工藝過程，沒有做好設備選用、安全聯鎖等方面的本質安全。本文以精細化學品氯化亞砜生產過程為例，介紹了化工生產過程中幾類典型的火災爆炸事故發生的原因、應急處理以及預防事故發生的有效措施。

1　氯化亞砜生產過程簡述

氯化亞砜是一種重要的精細化學品，廣泛應用于醫藥、農藥、燃料及食品添加劑等行業。氯化亞砜以氯氣、硫磺和氧氣為原料，生產過程分為二氧化硫的制備、二氯化硫的合成、氯化亞砜合成、精餾精制及尾氣處理等單元操作。

2　幾類典型的火災爆炸事故的原因分析、應急處理及預防對策

2.1催化反應器導熱油著火事故

氯化亞砜催化反應器是一個列管式固定床反應器。管程內裝填催化劑活性炭，是反應物料流經通道。殼程內裝有導熱油，導熱油的自然對流將系統反應熱移走，并使催化反應器上、中、下部反應溫度盡可能的一致。導熱油內裝有19根電加熱絲，電加熱絲外面套有絕緣瓷環然后裝入U型不銹鋼管內。不銹鋼管垂直于列管并從列管間穿過，彎頭端固定在催化反應器殼壁上，接線端焊接于盲法蘭上，后者通過石棉墊片與催化反應器上的短接法蘭聯接。當催化反應器剛開車時或者催化劑的催化效率低時，可通過電加熱絲給導熱油升溫，以維持催化反應所需要的溫度。

（1）事故起因

由于電加熱絲外面的絕緣瓷環破損，導致電加熱絲與不銹鋼管相連。漏電電流將催化反應器殼程內外的不銹鋼管同時擊穿，殼程內的導熱油通過被擊穿的不銹鋼管流出催化器反應器，高溫導熱油遇到空氣從而引發火災。

（2）事故應急處理

事故發生后，操作人員迅速報告公司領導并緊急撥打119消防電話，同時緊急切斷電加熱絲電源；關閉催化反應器進料閥門，將系統內的物料排入尾氣吸收系統；在消防人員趕來前自行用干粉滅火器滅火，由于火勢不大，消防人員趕到時大伙已被撲滅。往催化反應器殼程內充入氮氣，在確保殼程內壓力為微正壓的前提下，將導熱油放入導熱油低位儲槽。

（3）預防對策

定期檢測電加熱絲的絕緣電阻，絕緣電阻低于5 MΩ的電加熱絲視為不合格，及時更換掉，以確保絕緣瓷環的絕緣效果；在電加熱絲停用期間將其斷電，減少發生不銹鋼管被擊穿的幾率；將電加熱絲末端與大氣接觸處密閉，與空氣隔斷，這樣即使有不銹鋼管被擊穿的現象發生，導熱油遇不到空氣也不會引發火災事故。

2.2精餾塔發生“氯火”事故

所謂“氯火”，是指鋼、鈦等金屬在氯氣中因劇烈反應而產生的燃燒現象，生成相應的三氯化鐵、四氯化鈦等金屬氯化物，同時放出大量的熱。

（1）事故反應的原因

氯化亞砜精餾時，精餾塔內的溫度一般在75～78℃，壓力為常壓。操作人員巡檢時發現精餾塔塔體上有一腐蝕漏點。于是關閉再沸器蒸汽閥門，未采取將塔內物料抽空置換及降溫等措施，即安排維修人員進行施焊補漏，動焊處的高溫使氯化亞砜發生分解反應，釋放出氯氣。產生的氯氣在高溫下與塔體發生劇烈的氯化反應，放出大量的熱，引起更多的氯化亞砜分解，從而造成精餾塔氯火事故的發生，反應方程式如下：

（2）應急處理

緊急停車，關掉精餾釜蒸汽閥門，盡快移走釜內物料，向精餾釜內通入氮氣，對精餾塔進行置換，用大量水對精餾塔外壁進行降溫。此類著火事故，一旦切斷物料來源，火災即可撲滅，因此操作人員未撥打119消防電話。

（3）預防對策

當精餾塔需要進行動焊等檢修作業時，應將精餾塔釜內的液體物料導入備用存儲罐中，用氮氣將塔及釜內氣相物料置換干凈，待進行氣體檢測濃度含量合格后，方可進行動火維修作業。

2.3冷媒泄露著火事故

氯化亞砜生產過程中產生的尾氣，主要分為二氯化硫，要在壓力為常壓、溫度約-15～-18℃下將大部分的二氧化硫液化下來，再回到催化反應工序循環利用。所用的液化裝置是一個列管式換熱器，殼程走物料，管程走冷媒。冷媒的主要成分為50%的乙二醇水溶液，屬于可燃液體。

（1）事故原因

列管式換熱器列管因質量問題發生內漏，冷媒通過列管上的泄漏點流入殼程中去，與殼程中的二氧化硫一起流入尾氣冷液儲罐。冷媒中的水分與二氧化硫反應生成亞硫酸，后者是一種中等強度的酸，很快將冷液儲罐底部的短節腐蝕透，冷媒從冷液儲罐流出來，流到二樓的電器設備上，致使電器打火而引起冷媒著火，引發火災。

（2）事故應急處理

事故發生后，操作人員緊急切斷電器電源，并用干粉和二氧化碳滅火器很快將火撲滅，用沙土圍堵泄露出的冷媒和物料，用固體碳酸鈉進行中和。因火勢較小，操作人員未撥打119消防電話。

（3）預防措施

定期檢查檢修尾氣冷凝器等設備，并確保在規定的使用期限內使用；冷液儲罐設置圍堰，發生泄漏時防止冷媒、液體二氧化硫等四處外溢；將冷媒儲罐內的冷媒液位與冷媒泵聯鎖，冷凝器一旦發生內漏，當冷媒儲罐內的液位下降時自動報警并聯鎖停冷媒泵。

2.4氯化亞砜精餾塔人孔蓋墊片撕裂事故

（1）事故原因

氯化亞砜精餾操作是在常壓下進行的，塔底再沸器是列管式換熱器，所用的加熱介質是0.4 MPa的水蒸氣。材質為SUS304，使用壽命為五六年。若制作再沸器的材質本身不合格，或者制作工藝存在問題，即使在其規定的使用期限內，仍有發生設備內漏的可能，即壓力高的殼程一側的蒸汽通過列管或管板上的孔洞或裂紋流入物料系統內。由于氯化亞砜遇水很快水解為氯化氫和二氧化硫2種氣體，SOCl2+H2O=SO2+2HCl，使精餾塔在短時間內壓力急劇上升，氯化亞砜遇水即為鹽酸，后者是強腐蝕性物質，短時間內使漏點變大加劇了水蒸氣的內漏，精餾塔內的壓力升高到0.2 MPa時，使塔上人孔蓋石棉墊片發生撕裂。

（2）應急處理

事故發生后，操作人員緊急關閉了再沸器蒸汽閥門和精餾塔進料閥門，打開去尾氣吸收系統的排氣泄壓閥門，避免了事故進一步擴大。

（3）預防措施

將精餾塔內壓力與精餾塔進料閥門、再沸器蒸汽閥門及冷凝水排水閥聯鎖，當塔壓升高到0.03 MPa時，進料閥、蒸汽閥緊急關閉，緊急排水閥打開，徹底排凈再沸器內的水氣。另一方面在精餾塔上部安裝0.05 MPa的防爆片，通過兩道把關措施保證精餾塔的安全運行。

3　結語

化工生產中，雖然化工品種千千萬萬，生產工藝復雜多變，但只要遵循化工安全生產客觀規律，弄清化學反應機理和工藝過程，選擇、使用好相關裝備，采用先進的自動化控制手段，搞好過程控制，做好風險分析與預防措施，消防、安全工作就會取得顯著成效。

Cause analysis and preventive measures of typical fire and explosion accident in production process of chlorinated

REN Yong-dao，REN Hai-jing
（1.Weihai Public Security Fire Huancui District Brigade，Weihai 264000，China；2.Shandong Jinke Gongcheng Design Co.，Ltd.，Zibo 255009，China）

In the case of chlorinated，，the causes of several types of fire and explosion accidents in chemical industry are introduced，and the effective measures to prevent the occurrence of accidents are introduced.

Fire；explosion accident；cause analysis；prevention measures

TQ086.3

B

1009-1785（2016）07-0038-02

2016-06-20