雙氧水生產工藝的危險性分析

莫勇（湖南有色冶金勞動保護研究院，湖南 長沙410014）

雙氧水因其使用對環境無污染，其在化工生產過程中需求越來越大。從雙氧水生產以來，雙氧水的生產方法主要有電解法、異丙醇氧化法及蒽醌法[1-2]。蒽醌法是現今雙氧水生產普遍使用的方法。

雙氧水生產涉及國家重點監管的化工工藝（過氧化工藝），生產過程中涉及到的氫氣、重芳烴、蒽醌、磷酸三辛酯、磷酸等危險、危害物質。雙氧水在生產過程中較易發生火災、爆炸事故[3]。為了預防事故的發生，對火災爆炸危害性有定量的分析認識。本文利用道化學火災爆炸指數評價法及事故后果模擬分析法對雙氧水生產工藝中的氫化塔發生火災爆炸事故進行分析評價[4-6]，分析了事故嚴重程度，為事故預防提供理論依據。一旦事故發生，可以啟動事故應急救援預案，及時、有效地處理事故，把事故造成損失降到最低。

1 危險性分析

1.1 道化學火災爆炸指數評價分析

氫氣易燃易爆、易流動、易產生靜電、易擴散，一旦發生火災爆炸，其后果非常嚴重；而雙氧水生產工藝中氫化塔實際潛在火災、爆炸危險相對最大。現采用火災爆炸危險指數法，以350m3氫化塔作為評價對象，選取氫氣為被評價物質。分析過程采用南京工業大學安全工程研究所設計的危險化學品建設項目安全評價軟件，分析結果匯總如表1。

表1 氫化塔道化學火災爆炸指數評價表

圖 氫化塔爆炸時的沖擊波超壓

從表1可以看出：氫化塔發生火災爆炸危險等級為非常大，其暴露半徑為43.01m。采用安全補償措施后，其火災爆炸危險的等級為較輕，安全性有很大改善，但并不是絕對安全。如果由于安全措施失效及人為操作失誤，仍有可能引發火災爆炸事故，因此應加強安全檢查和安全管理，保障設備設施的可靠性并避免人為失誤。

1.2 事故模擬分析

通過對雙氧水生產工藝中的氫化塔進行道化學火災爆炸指數評價分析，其火災爆炸危險等級有了認識，我們再利用事故后果模擬分析（壓縮氣體容器爆破能量計算），了解氫化塔（工作壓力為0.4MPa，容器體積為350m3）發生爆炸事故時，對工廠、廠內職工、廠外居民，甚至對環境造成危害的程度。

氫化塔爆炸時的沖擊波超壓見下圖。

由沖擊波超壓對照找出對人員和建筑物的傷害、破壞作用。氫化塔爆炸沖擊波在8.5m 范圍內，會造成大部分人員死亡；在12.5m范圍內，會造成內臟嚴重損傷或死亡；在18m范圍內，聽覺器官損傷或骨折；在23m范圍內，會造成輕微損傷。在7m 范圍內，會造成大型鋼架結構破壞；在8.5m 范圍內，會造成建筑物防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌；在10.5m范圍內，磚墻倒塌；在35m范圍內，窗框損壞。

僅考慮氫化塔爆炸，影響相對較小，但是雙氧水生產裝置不僅僅只有氫化塔，當氫化塔爆炸時，沖擊波8.5m范圍內還有氧化塔、萃取塔等設備，各設備中都存在易燃易爆物質，影響將擴大，爆炸影響范圍甚至將擴散至廠外，企業應加強管理，避免事故的發生。

2 結語

通過道化學火災爆炸指數評價法和事故后果模擬分析法對雙氧水生產工藝進行危險性評價，其分析結果一定程度預測了火災爆炸危險區域范圍問題，對設備布置有一定參考性；當事故發生時其結果也可為確定火源控制區、警戒區以及人員疏散的范圍提供參考依據。