聚氯乙烯生产过程中火灾危险性分析及对策初探

闫良　赵永奇

摘 要：聚氯乙烯的生产工艺相对复杂，在生产过程中需要控制的重点环节较多，部分装置的贮槽、反应器等具有温度高、压力大的特点，所以在生产过程中，存在密封件破裂、设备腐蚀等可能造成的爆炸、泄漏着火等危险因素。本文针对聚氯乙烯生产中相关工艺过程及管件设备的火灾危险性进行分析，提出相关的预防措施。

关键词：聚氯乙烯生产；火灾危险性；对策

1 聚氯乙烯生产存在的火灾危险性分析

1.1 电石破碎、乙炔发生及清净配制工序

该工序中火灾发生的类型为甲类，电石、乙炔气为易燃易爆物料。所以在生产过程中，可以在清净厂房、乙炔发生厂房设置可燃气体报警器，厂房内所有的管道及设备都要采取静电接地处理，厂房保持通风良好。生产工序中，首先要将电石进行粗破碎与细破碎处理，待电石颗粒达到规定的大小以后，即可进入到乙炔发生器内，生成乙炔气，然后乙炔气经过水洗塔、冷却塔、清净塔及中和塔内，对气体中含有的硫、磷等杂质进行去除，去除杂质后的乙炔气进入聚乙烯合成工序。

1.2 氯乙烯合成与压缩

该工序中火灾发生类型为甲类，氯乙烯单体为易燃易爆且有毒的物料。因此，在生产过程中，所有的管道及设备必须进行静电接地处理，并且设置避雷措施。生产工序中，经过外部总管将氯化氢气体送入厂房，并与乙炔气按照一定的比例进行混合，混合气体进入到冷却器内将水分脱除掉，然后经过转化器即可合成氯乙烯，对合成的氯乙烯利用脱汞器将气体中的氯化汞去除，在经水洗塔、脱酸塔、碱洗塔等将气体中的过量的HC1气体去除。经过压缩机将处理后的氯乙烯气体压缩，然后送入精馏工序处理。

1.3 精馏工序

该工序中火灾发生类型为甲类，氯乙烯单体为易燃易爆且有毒的物料。所以生产中，所有管道、设备均要进行静电接地处理，尾气吸附以后再排放，生产区域选择露天环境。对上一流程送入的氯乙烯压缩气体，经过全凝器冷凝以后进入水分离器，利用固碱干燥器进行干燥，然后再进行精馏，即可得到精制聚氯乙烯（简称VCM），送入中间贮罐，对精制氯乙烯采用单体泵送方法，送入到聚合工序内。

1.4 氯乙烯聚合工序

将精馏过的氯乙烯通过单体泵送入聚合釜内，加入分散剂、引发剂、及热水，控制聚合温度和压力，试氯乙烯聚合称为聚氯乙烯，并经过气提、干燥两个单元制得聚氯乙烯颗粒。

2 安全对策分析

2.1 总图设置

聚氯乙烯生产厂区主要包含乙炔、氯乙烯、氯乙烯聚合等装置区，同时包含储运设施及公用工程设施等。因此，设计防火间距时，按照相关规范要求，在各装置之间，按照火灾危险等级对防火间距进行设计，通常甲类火灾危险等级间距不低于30m，其它间距不低于25m。整个厂区道路互相连通，以便在发生火情以后，消防车能够从各个角度进行救火。

2.2 电气设计

①工程供电的负荷等级，聚合和循环水部分工艺用电设备应为一级负荷外，其余部分工艺负荷为二级负荷，辅助设施负荷为三级负荷；②全厂主要生产车间及辅助设施均应设置应急照明和疏散照明，应急照明和疏散照明采用自带蓄电池的照明灯具；③依据国标GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》，工程区域为2区爆炸危险场所，爆炸危险场所内所有电气设备均考虑防止引起火灾和爆炸的因素，所有的电气设备选用隔爆和增安型；④电缆敷设均考虑采用阻燃防护措施。采用防火堵料，填料或阻火包，耐火隔板等防火措施。

2.3 消防设施

①消防设施设计应严格按照国家现行规范的有关规定执行，本着“预防为主，防消结合”的消防方针，建立完善的消防体系，确保安全生产。根据本工程的火灾危险特性，确定设计采用的消防设施和措施为：以水消防为主，辅以移动式灭火器；②参照《石规》要求设置消防给水系统，在装置四周设置室外消火栓，在各楼层配备室内消火栓和灭火器、按要求设置消防水泵房和消防水池；③按照《石规》单层仓库的消防设计规定，PVC成品仓库设自动喷水灭火系统，根据仓库内温度条件，采用自动喷水干式灭火系统；④火灾报警控制器安装在控制室，采用总线制智能火灾报警系统，容量至少为512点。

2.4 电石储运及电石破碎、电石除尘生产过程

①散装、袋装电石在输送、储存过程中严防雨水或潮气侵入，设置专用防潮、防水而且通风条件良好的电石罩棚储存原料电石，避免电石与水反应产生乙炔气，从而杜绝乙炔与空气形成爆炸性混合物；②较小粒径的电石和电石粉尘不得一次性集中大量使用和处理，尤其是电石粉尘、特别是新鲜的电石粉尘，切忌一次大量直接倒入水中处理，以防剧烈水解放热引起乙炔燃烧造成火灾；③电石破碎厂房、电石输送栈桥内采取有效措施，消除可能产生火花的安全隐患，以防乙炔与空气的混合物爆炸；④转动设备的电机选用防爆电机；⑤电石破碎生产过程中所用料仓、地坑、溜槽等易聚积乙炔气的封闭式设备，在开、停车时通入氮气吹扫、置换。

3 结论

由于聚氯乙烯生产过程中，相关的工段、设备及原料及产物都具有易燃易爆的特性，所以整个生产过程中都存在火灾危险性。因此在厂区设计中，要从总图设置、电气设计及消防设计方面对防火措施加以关注，对火灾采取主动的预防，并且在火灾发生后能够及时响应，将火灾造成的损失降至最低。

参考文献：

[1]魏立斌.聚氯乙烯生产过程中火灾防控措施[J].消防技術与产品信息，2017，10（17）：6-9.