PVC生产过程火灾危险及其有效控制

2014-03-15张云洁新疆天业集团有限公司新疆石河子832000

化工管理 2014年2期

张云洁（新疆天业（集团）有限公司新疆石河子 832000）

聚氯乙烯（polyvinylchloride，PVC）是一种使用氯原子取代聚乙烯中的一个氢原子的高分子材料，是由氯乙烯在引发剂的作用下聚合而成的热塑性树脂。聚氯乙烯在生产过程中主要是将乙炔与氯化氢进行混合，加入引发剂或者其他助剂，升温到一定温度之后VCM单体发生自由基聚合反应从而生成PVC颗粒。乙炔在生产的过程中存在易燃易爆的化学品，具有灾害性以及突发性的特点。因此，了解其过程，对预防火灾危险具有重要意义。

一、PVC生产过程中发生的火灾危险

到目前为止，生产PVC比较多的工艺就是电石乙炔法，主要分为干式以及湿式两种方式。干式的方法主要是将少量水加入到电石中使电石发生分解的反应，经过反应后的热量主要是通过水分的蒸发，蒸发之后的渣呈现粉末状；湿式的方法是将电石投入到水中进行反应，大多数的反应热量被水吸收，吸收之后的渣呈现泥浆状。相比较而言，干式方法比较省水，同时最后的成平是粉末状，也便于运输，但是操作流程比较复杂，杂质比较多，因此，还是使用湿式工艺流程的比较多，具体的工艺流程如下图1所示：

在生产聚氯乙烯的过程中，主要发生火灾危险的地方主要为：电石破碎、乙炔发生、清净配制，还有氯乙烯合成、压缩、聚合、储存这几个工艺程序。在这些生产中的使用的原料大多是易燃易爆的物质，并且引爆的因素比较多，易发生危险。

1.电石破碎、乙炔发生器、清净塔

主要的流程是电石粗破和细破从而达到规定的粒度，然后放到乙炔发生器中，产生的乙炔随后经过冷却塔、清净塔将杂质去除之后，进入到中和塔中。在这一阶段中，由于物品是易爆易燃的物质，易发生火灾危险。

2.中和塔

当外界输送过来的氯化氢以及乙炔气在按照一定的比例混合之后，进入到冷却器中，转化合成为氯乙烯，再经过碱洗塔和水洗塔，消除气体中的过量的氯乙烯，消除过后的氯乙烯然后由压缩机送往到精馏工序中。在这个过程中，氯乙烯单体是有毒易燃化学品，容易发生火灾危险。

3.精馏工序

当合成之后的氯乙烯单体进过全凝器冷凝之后进入到水分离器中，经过碱干燥器进行干燥之后，通过精馏得到精制的氯乙烯，采用单体泵送到聚合工序中，通过精馏之后将尾气处理掉。在这个过程中易燃物品还是氯乙烯单体，以及尾气中含有的乙炔。

二、PVC生产过程中发生火灾危险的对策控制

针对以上工艺中存在的问题，在每一个过程中都应该做好其预防措施。在乙炔发生厂房以及清净厂房中设置合理的可燃气体报警器，做好管道以及设备的静电处理以及良好的通风处理；中和塔阶段所有设备以及管道处于静电接地，然后在高点设置避雷；精馏工序在生产区域中，尾气吸收后应及时进行回收。

1.设置合理的防火间

聚氯乙烯生产产区主要是乙炔发生装置区、氯乙烯装置区以及PVC聚合装置区，因此，在设计流程图时，防火间的设计应该按照《石油化工企业设计防火规范》的要求，在各个装置之间以及火灾危险等一些甲类的建构物中进行防火间的设计大于30米，建构物之间的距离应该大于25米。在工艺生产装置区间应该设置大于6米的消防以及检修道路，整个厂区的道路应该形成一个环形，这样以来方便在事故出现时，能够从不同的方向进行消防救援。

2.设计合理的电气设备

在生产工艺的全厂以及车间均设置有防爆型的应急照明以及疏散照明，采用自带蓄电池的防爆照明灯具。电缆应该做好阻燃防护措施，使用防火堵料或者是阻火包等。厂房供电的负荷等级以及水循环部分工艺设备应该为一级负荷，其他的工艺都采用二级负荷，对于辅助工艺采用三级负荷，将供电等级进行细分。最后，应该根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》将厂区分为两个区的爆炸危险场所，所有场所内的电力设备应该进行隔火以及隔爆的措施。

3.设计合理的消防

消防措施应该按照国家相关规定进行合理设计，坚持“预防为主，消防结合”的原则，从而建立完善的消防系统。主要是以水消防为主，在进行水系统设计时，应该在装置的四周进行设置相应的室外消火栓，在每一层楼都配备有灭火器，同时按照规定，建设消防水池以及消防水泵房。特别注意的是电石库房的防雨水措施，PVC成品仓库中应该根据室内温度设计自动喷水系统。当然，在建构物内的感烟探测器、手动报警器以及感温探测器是必不可少的，建立完善的火灾报警系统。

4.设计合理的自动连锁功能

化工生产自控技术的广泛应用，对预防火灾爆炸事故起到至关重要的作用，因此在以下关键工序应设计实现自动连锁功能，可有效预防火灾爆炸事故的发生，如：湿法乙炔发生器液位排净、乙炔发生器负压、氯乙烯压缩抽送气，以及聚合反应过程的温度、压力、搅拌电流的联锁。