浅谈有机氟化工生产中的危险因素与控制措施

傅建根

（浙江蓝天环保高科技股份有限公司，浙江杭州310018）

浅谈有机氟化工生产中的危险因素与控制措施

傅建根

（浙江蓝天环保高科技股份有限公司，浙江杭州310018）

在有机氟化工生产过程中，存在着火灾、爆炸、腐蚀、中毒等危险因素，如果不对其进行有效管理，将给人们带来生命危险和财产损失。因此，本文经过对有机氟化工生产中危险因素的分析，提出有效的控制措施，以保证生产的安全性。

有机氟；化工生产；危险因素；安全

氟材料在社会各个领域广泛使用，在有机氟化工生产过程中，之所以会产生一些危险因素，是生产过程中存在大量的危险化学品，容易引起泄漏、爆炸、火灾中毒等事故，因此在有机氟化工生产过程中，一定要准确分析生产过程中存在的风险，并针对风险制定相应的防范措施，以保证其生产过程中的安全。

1 有机氟化工生产中的危险因素

1.1生产流程

在很多的氟化工企业中，都是以氯烷烃或氯烯烃等为原料，在催化剂的作用下与氟化氢进行氟化反应，产物经洗涤、冷却、压缩、精馏得到有机氟化物，在有些氟化工企业还会涉及氯化、裂解、聚合等其它一些化工工艺。

1.2存在的危险因素

通过对有机氟化工生产过程的调研，并采用预先危险性分析评价法进行分析，发现有机氟化工生产过程中主要存在以下危险因素。

（1）氟化氢是有机氟化工生产中的一种主要原料，为无色不燃气体，有强刺激性气味，溶于水生成氢氟酸并放出热量，能与多数金属反应生成氢气而引起爆炸，遇发泡剂H立即燃烧；腐蚀性极强，与碱发生中和反应并放出大量的热，中和产物具有较强的腐蚀性；氢氟酸为无色透明有刺激性臭味的液体。氟化氢的职业接触最高容许浓度为2 mg/m3，工作场所存在氟化氢气体，可经呼吸道和食道侵入人体，吸入较高浓度的氟化氢会引起急性中毒，剌激眼睛和呼吸黏膜，严重者可发生支气管炎、肺炎和肺水肿，甚至发生反射性窒息，侵入人体的氟有50%在人体骨骼、牙齿中沉积，长期接触会引起骨骼、牙齿的损害。《危险化学品重大危险源辨识》（GB 18218-2009）将氟化氢列为毒性物质，临界量为1 t。在生产、贮存过程中，氟化氢数量超过规定的临界量，将构成重大危险源[1]。

（2）有些氟化工生产中使用氯气，氯气常温常压下为黄绿色气体，经压缩可液化为金黄色液态氯，是一种强氧化剂和氯化剂，可助燃，一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸气也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃烧气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。氯气具有刺激性气味，氯气的职业接触最高容许浓度为1 mg/m3，工作场所存在氯气气体，可经呼吸道和食道侵入人体，对眼、呼吸系统粘膜有刺激作用。可引起迷走神经兴奋、反射性心跳骤停。①急性中毒：轻度者出现粘膜刺激症状：眼红、流泪、咳嗽，肺部无特殊所见；中度者出现支气管炎和支气管肺炎表现，病人胸痛，头痛、恶心、较重干咳、呼吸及脉搏增快，可有轻度紫绀等；重度者出现肺水肿，可发生昏迷和休克。有时发生喉头痉挛和水肿，造成窒息；还可引起反射性呼吸抑制，发生呼吸骤停死亡。②慢性中毒：长期低浓度接触，可引起慢性支气管炎、支气管哮喘和肺水肿；可引起职业性痤疮及牙齿酸蚀症。液氯中含有微量的三氯化氮，在液氯使用过程中，由于液氯气化，三氯化氮易富集，遇撞击扰动即可爆炸。国内某企业2004年4月16日曾发生三氯化氮的爆炸，造成数万人员的撤离。《危险化学品重大危险源辨识》（GB 18218-2009）将氯气列为毒性气体，临界量为5 t。在生产、贮存过程中，氯气数量超过规定的临界量，将构成重大危险源。

（3）在生产过程中，使用的另一种主要原料为氯烷烃或氯烯烃，极大部分氯烷烃或氯烯烃存在易燃易爆或有毒有害的危害，有些氯烷烃或氯烯烃爆炸极限范围小，有机物泄漏时与空气形成爆炸性或有毒性混合物。泄漏会引起中毒、火灾等事故。

（4）在氟化工生产过程中，副反应产生的高沸残液与裂解气存在毒性。这些有毒物质当被人吸入以后，会严重危害人们的身体健康。特别是裂解残液气，浓度较高，如果人们长时间吸入，将会产生中毒性心肌炎、肺水肿等。并且，在生产过程中，操作人员在执行期间存在一些意外状况，可能造成严重后果。

（5）大多数氟化反应为强放热反应，为重点监管的危险化工工艺，不及时排除反应热量，易导致超温超压，引发设备爆炸事故。

（6）在氟化生产过程中，有些生产工艺涉及氯化、裂解、聚合等，氯化、裂解、聚合等工艺属于重点监管的危险化工工艺，工艺过程存在爆炸、中毒、火灾等危险有害因素。

2 有机氟化工生产中危险因素的控制措施

2.1从工程技术和工艺上控制

2.1.1 选择合适的设备材质

由于在氟化工生产过程中使用了大量的腐蚀性介质，目前行业中设备使用的材料比较广泛，有使用钢衬PE、衬PO和衬聚四氟乙烯的，也有使用特种材料的，但在选择设备材质时要进行挂片试验，根据挂片试验的结果选择合适的材质，如Inconel 600对纯氟化氢气体的防腐性能较好，但在氟化氢和其他腐蚀品共存的情况下不一定适用，因此选择合适的设备材质对风险的控制起到关键的作用。

2.1.2 采用安全保护措施

绝大多数氟化反应为放热反应，反应的放热量越大，反应失控造成的危害越大，在生产过程中，根据反应的机理和物料本身的性质及运行的工况设置安全联锁系统、冷却系统、报警系统等，当出现危险时，强制某些元件相互作用，以保证生产安全。

（1）在化工生产过程中，反应的失控往往是由于热量不能及时移除引起温度过高或局部温度过高，使化学反应的速度加速，产生更多的热量，从而导致反应的失控，因此我们要根据反应的机理控制合适的反应温度、压力，采用搅拌系统，防止局部过热；为防止反应系统失控设置安全联锁系统，经过计算确定冷却系统的面积和流量及泄放系统的大小。对泄放系统产生的有毒物质要有吸收处理装置，产生易燃物质要引入火炬系统。

（2）有机氟化工生产涉及氟化、氯化等危险工艺，危险工艺要设置独立安全仪表系统（SIS），在选择安全仪表系统仪表时，应先进行安全完整性等级评估（SIL），通过安全完整性等级评估（SIL），以确保安全仪表功能设置合理，确保安全仪表功能可以完成，缓和不可避免灾害的风险[2]，仪表的选用原则见表1。

（3）液氯中含有微量的三氯化氮，当三氯化氮在氯气中的体积占5%～6%时，就可能爆炸，我们要从生产设备、工艺和管理上控制三氯化的积聚。设备上可选择盘管式或套管式气化器，严禁使用釜式气化器。三氯化氮的沸点＜71℃，因此在选择液氯气化器温度时使液氯气化温度不得低于71℃，建议热水控制温度75℃～85℃；采用特种气化器（蒸汽加热），温度不得大于121℃，气化压力与进料调节阀联锁控制，气化温度与蒸汽调节阀联锁控制。在气化器和缓冲器底部设置排污阀，进行定期排污和清淤，防止三氯化氮的积聚。

表1 传感器、逻辑运算器、最终执行元件的独立原则

（4）在实际操作系统中，应设置比正常操作参数稍高的高报和高高报，为操作工人调节反应系统争取时间，避免反应失控事件的发生。

（5）在有机氟化工的生产过程中，使用大量的腐蚀性物质，因此常常采用爆破片和安全阀串联使用，防止腐蚀介质对安全阀的腐蚀，避免安全阀误动作或不动作的情况发生。

（6）在氟化工生产过程中，使用大量的可燃气体和有毒气体，应根据石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范，正确选择使用可燃气体和有毒气体。

2.1.3 采用隔离措施

为了减少事故发生带来的危害，根据事故致因理论，伤亡事故必须是人与施害物质相互接触的原理，采用隔离或远离危险较大场所的措施，可通过采用DCS集中控制室，使操作人员远离生产装置；也可采用将危险物的危险能量局限在一定范围内，有效预防事故或减少事故损失的措施，如氯气等有毒气体场所为预防泄漏设置封闭措施，能有效地阻止有毒气体的扩散，减少事故带来的危害。

2.1.4 减少有毒腐蚀品的泄漏

为了减少有毒腐蚀品的泄漏，相关的化工企业在工作过程中，需要按照相关标准严格维护并管理储存以及生产的设备，不仅要促进压力容器、紧急切断装置等设备使用的安全性，还要降低有毒腐蚀品存在的泄漏现象。并且，在实施工作中，还需要对项目进行改建、扩建等工作，促进项目验收工作的完好实施。同时，在设备生产过程中，还要做好一定的维修工作与检修工作，这样才能保障设备管理工作的安全性[3]。

2.2对员工实现个人保护

在有机氟化工生产过程中，一旦出现相关的危险事故，操作间内的工作人员就会受到较大危害，并引起安全隐患。所以，为了保证操作人员的安全性，操作人员应树立良好的安全意识和自我保护意识，并做好严格的安全防护工作以及隔离工作。在防护工作中，要求操作人员做好氟化氢、氯气的检查与操作工作，同时，配备好防护用具，特别是面罩、手套等。还需要对这些防护用具进行检查、清洗，以促进其保存的完好性。期间，如果对有毒物质系统进行操作、检修，期间需要佩戴好防毒面具以及隔离式机械。在对一些腐蚀品进行储存与生产期间，也需要在内配置相关的防护工具，以保证其安全性[4]。

2.3制定紧急处理方案

促进预警方案与紧急处理方案的制定和形成。为了避免一些重大危险源产生泄漏现象，需要在一些储蓄区域、生产区域设立危险警示标语、警示牌等。也可以在其中安装自动报警装置，特别在一些高沸残液、氟化氢泄漏危险区域，以保证达到有效处理的目的。同时，化工企业在建设与发展过程中，还需要制定严格、完善的安全防范制度，保证能够定期对操作场地进行检验，以缓解有害物质的高浓度。建立预警方案与紧急处理方案后，还需要定期组织人员对其演练，如果事故发生，能够达到快速撤离的目的，从而减少一定的经济损失。

3 结论

基于以上的分析和阐述，在有机氟化工生产过程中，为了解决存在的危险因素，相关企业在不断发展与建设过程中，就要对全部人员进行培训，提高他们的安全意识和应急能力，保证生产的安全性，降低事故的产生。所以，在本文中，需要对危险因素进行深刻分析，保证利用相关的安全进行彻底解决，不仅要保证人们身体健康性与安全性，还要促进企业获得较高的经济效益。

[1]张雪刚.有机氟化工生产危险因素分析及安全防范[J].广东化工，2013，（9）：76-77.

[2]SH 3018-2003，石油化工安全仪表系统设计规范[S].

[3]邹平.有机氟化工废物焚烧炉燃烧工艺及自动控制[J].化工生产与技术，2012，19（2）：4-5.

[4]陈志冰，张雪刚，何业雄，等.有机氟裂解气压缩机排气压力异常故障的排除[J].化工生产与技术，2015，（3）：10-11.

Risk Factors and Preventive Measures in the Production of Organic Fluorine Chemical Industry

FU Jian-gen
（Zhejiang Lantian Environmental Protection Hi-Tech Co.，Ltd.，Hangzhou，Zhejiang 310018，China）

In the production of organic fluorine chemical industry，there are fire，explosion，corrosion，poisoning and other risk factors.If not effectively managed，they will bring the loss of life and property. Therefore，in the article，according to the analysis of the risk factors in the production of organic fluorine chemical industry，the effective measures were put forward to ensure the safety ofproduction.

organic fluoride；chemicalproduction；risk factors；safety

1006-4184（2017）5-0003-04

2017-01-10

傅建根（1965-），男，浙江萧山人，主要从事化工生产安全工作。E-mail:fujiangen@sinochem.com。