聚氯乙烯生產過程中火災危險性分析及對策初探

閆良　趙永奇

摘 要：聚氯乙烯的生產工藝相對復雜，在生產過程中需要控制的重點環節較多，部分裝置的貯槽、反應器等具有溫度高、壓力大的特點，所以在生產過程中，存在密封件破裂、設備腐蝕等可能造成的爆炸、泄漏著火等危險因素。本文針對聚氯乙烯生產中相關工藝過程及管件設備的火災危險性進行分析，提出相關的預防措施。

關鍵詞：聚氯乙烯生產；火災危險性；對策

1 聚氯乙烯生產存在的火災危險性分析

1.1 電石破碎、乙炔發生及清凈配制工序

該工序中火災發生的類型為甲類，電石、乙炔氣為易燃易爆物料。所以在生產過程中，可以在清凈廠房、乙炔發生廠房設置可燃氣體報警器，廠房內所有的管道及設備都要采取靜電接地處理，廠房保持通風良好。生產工序中，首先要將電石進行粗破碎與細破碎處理，待電石顆粒達到規定的大小以后，即可進入到乙炔發生器內，生成乙炔氣，然后乙炔氣經過水洗塔、冷卻塔、清凈塔及中和塔內，對氣體中含有的硫、磷等雜質進行去除，去除雜質后的乙炔氣進入聚乙烯合成工序。

1.2 氯乙烯合成與壓縮

該工序中火災發生類型為甲類，氯乙烯單體為易燃易爆且有毒的物料。因此，在生產過程中，所有的管道及設備必須進行靜電接地處理，并且設置避雷措施。生產工序中，經過外部總管將氯化氫氣體送入廠房，并與乙炔氣按照一定的比例進行混合，混合氣體進入到冷卻器內將水分脫除掉，然后經過轉化器即可合成氯乙烯，對合成的氯乙烯利用脫汞器將氣體中的氯化汞去除，在經水洗塔、脫酸塔、堿洗塔等將氣體中的過量的HC1氣體去除。經過壓縮機將處理后的氯乙烯氣體壓縮，然后送入精餾工序處理。

1.3 精餾工序

該工序中火災發生類型為甲類，氯乙烯單體為易燃易爆且有毒的物料。所以生產中，所有管道、設備均要進行靜電接地處理，尾氣吸附以后再排放，生產區域選擇露天環境。對上一流程送入的氯乙烯壓縮氣體，經過全凝器冷凝以后進入水分離器，利用固堿干燥器進行干燥，然后再進行精餾，即可得到精制聚氯乙烯（簡稱VCM），送入中間貯罐，對精制氯乙烯采用單體泵送方法，送入到聚合工序內。

1.4 氯乙烯聚合工序

將精餾過的氯乙烯通過單體泵送入聚合釜內，加入分散劑、引發劑、及熱水，控制聚合溫度和壓力，試氯乙烯聚合稱為聚氯乙烯，并經過氣提、干燥兩個單元制得聚氯乙烯顆粒。

2 安全對策分析

2.1 總圖設置

聚氯乙烯生產廠區主要包含乙炔、氯乙烯、氯乙烯聚合等裝置區，同時包含儲運設施及公用工程設施等。因此，設計防火間距時，按照相關規范要求，在各裝置之間，按照火災危險等級對防火間距進行設計，通常甲類火災危險等級間距不低于30m，其它間距不低于25m。整個廠區道路互相連通，以便在發生火情以后，消防車能夠從各個角度進行救火。

2.2 電氣設計

①工程供電的負荷等級，聚合和循環水部分工藝用電設備應為一級負荷外，其余部分工藝負荷為二級負荷，輔助設施負荷為三級負荷；②全廠主要生產車間及輔助設施均應設置應急照明和疏散照明，應急照明和疏散照明采用自帶蓄電池的照明燈具；③依據國標GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》，工程區域為2區爆炸危險場所，爆炸危險場所內所有電氣設備均考慮防止引起火災和爆炸的因素，所有的電氣設備選用隔爆和增安型；④電纜敷設均考慮采用阻燃防護措施。采用防火堵料，填料或阻火包，耐火隔板等防火措施。

2.3 消防設施

①消防設施設計應嚴格按照國家現行規范的有關規定執行，本著“預防為主，防消結合”的消防方針，建立完善的消防體系，確保安全生產。根據本工程的火災危險特性，確定設計采用的消防設施和措施為：以水消防為主，輔以移動式滅火器；②參照《石規》要求設置消防給水系統，在裝置四周設置室外消火栓，在各樓層配備室內消火栓和滅火器、按要求設置消防水泵房和消防水池；③按照《石規》單層倉庫的消防設計規定，PVC成品倉庫設自動噴水滅火系統，根據倉庫內溫度條件，采用自動噴水干式滅火系統；④火災報警控制器安裝在控制室，采用總線制智能火災報警系統，容量至少為512點。

2.4 電石儲運及電石破碎、電石除塵生產過程

①散裝、袋裝電石在輸送、儲存過程中嚴防雨水或潮氣侵入，設置專用防潮、防水而且通風條件良好的電石罩棚儲存原料電石，避免電石與水反應產生乙炔氣，從而杜絕乙炔與空氣形成爆炸性混合物；②較小粒徑的電石和電石粉塵不得一次性集中大量使用和處理，尤其是電石粉塵、特別是新鮮的電石粉塵，切忌一次大量直接倒入水中處理，以防劇烈水解放熱引起乙炔燃燒造成火災；③電石破碎廠房、電石輸送棧橋內采取有效措施，消除可能產生火花的安全隱患，以防乙炔與空氣的混合物爆炸；④轉動設備的電機選用防爆電機；⑤電石破碎生產過程中所用料倉、地坑、溜槽等易聚積乙炔氣的封閉式設備，在開、停車時通入氮氣吹掃、置換。

3 結論

由于聚氯乙烯生產過程中，相關的工段、設備及原料及產物都具有易燃易爆的特性，所以整個生產過程中都存在火災危險性。因此在廠區設計中，要從總圖設置、電氣設計及消防設計方面對防火措施加以關注，對火災采取主動的預防，并且在火災發生后能夠及時響應，將火災造成的損失降至最低。

參考文獻：

[1]魏立斌.聚氯乙烯生產過程中火災防控措施[J].消防技術與產品信息，2017，10（17）：6-9.