氟化工生产危险因素及安全防范分析

2020-01-13陈义灶

化工管理 2020年13期

陈义灶

(浙江泰鸽安全科技有限公司，浙江杭州 310019)

0 引言

氟原子具有优异的化学特性，由于其拥有高电负性和原子体积较小两点特征，这让氟化工产品有着良好的性能。伴随着科学的发展与进步，这种材料已经广泛被各大领域使用，其中包括：军工、航天、汽车、冶金等等。氟化工在当今社会的发展中已经成为了各大领域中所需求的顶尖材料，但氟化工在生产过程中由于涉及到的化学品种多，并且毒性高，这也就导致了氟化工在生产过程中十分危险。一旦氟化工在生产过程中发生危险，所受到威胁的不仅仅是生产人员，更会对周边企业与居民产生巨大的影响。本文通过对以往氟化工生产中常见的产业结构为基础论证，对可能发生的危险进行分析，并提出一些相应的安全措施。希望能够通过本文的理论论证，使氟化工未来的生产安全系数得以提升。

1 氟化工生产流程

传统的氟化工生产流程主要是：首先，在回转炉中将硫酸与萤石粉一同加热，产生相应的氟化氢成品。其次，再将获得的氟化氢成品与氯仿进行反应，在化学中，这种反应属于取代反应，会产生相应的二氟一氯甲烷。在工业中这种物质为了简化常被称为R22，经过高温、冷却、洗涤、精馏等反应再将R22 转变成为四氟乙烯。在工业中，四氟乙烯被称为TFE，作为一种化学单体，在一定条件下TFE 可以聚集成为聚四氟乙烯[1]。

在化工催化剂的作用下，聚四氟乙烯可以与氢氟酸进行反应，生成五氟乙烷。还有另一种处理方式，将聚四氟乙烯在600℃以上的高温中进行分解成为六氟丙烯。而TFE 单体也可以与HEP 单体进行共聚反应成为聚全氟乙丙烯，在当今的氟化工反应中，大部分的化工程序都是依靠以上程序完成的。

2 氟化工生产过程中危险分析

在氟化工实际案例中，通过对氟化工生产过程中的现场调查发现，在实际生产中的危害对工人造成的影响最大。

2.1 氢氟酸本身的腐蚀性以及剧毒性质

在化学中，氢氟酸被称为HF，这种物质本身并不拥有燃烧性，这种酸性物质与木材或其他有机物质接触时也不会产生燃烧。但氢氟酸所带来的燃烧性质危险在于传输过程中与氢气的反应，与充足的氢气在进行反应时会产生爆炸。而由于氢氟酸爆炸而发生的事故中，大多数都是储存罐材质与氢氟酸进行反应产生了氢气。氢氟酸对材料的腐蚀性很强，属于一种强酸，对于玻璃、混泥土、木材、金属都会产生严重的腐蚀，对于含硅的物质腐蚀尤为严重。这种物质还存在着毒性，当氢氟酸与金属等物质进行反应时，会产生相应的氟化氢气体，这种气体对于工人的呼吸道和皮肤都有强烈的腐蚀性和刺激性。一旦吸入过量的氟化氢气体，就会导致出现支气管炎、肺炎甚至是肺气肿，严重的患者还会出现反射性窒息，对患者的生命产生危害。在我国颁布的国标GB 18218—2018《危险化学品重大危险源辨识》中，明确规定氢氟酸储存量超过一吨，就属于重大危险源，要进行着重管理[2]。

在氟化工生产过程中，各处设施对于氢氟酸的需求量都很大，并且在设施各部分都有相应的氢氟酸留存。因此需要对设施进行定期清理与整修，防止设备中的氟化氢气体泄漏。而在生产过程中，有时还需要进行氢氟酸的灌装工作，这项工作对于工人的危害性更大，也更容易发生意外。而在实际工作中，出现过由于阀门被腐蚀而导致的氟化氢大量泄漏，过去在韩国就发生过这种大范围的生产安全事故，造成两千多人前往医院就医。

2.2 裂解气体与精馏高沸残液的毒性

在氟化工的生产过程中，有毒物质在生产过程中十分常见。从生产最初的裂解反应器开始，到最后的灌装，整个过程中的有毒物质多达三十多种。在生产过程中，含有全氟异丁烯的物质都属于剧毒品。当工人操作不当吸入了裂解气体或残留液体蒸发产生的气体时，在治疗中的表现取决于吸入裂解气的组成、浓度、时间等等。如果工人操作不当，误吸了八氟环丁烷、三氟乙烷、二氟二氯甲烷等等，这些毒性较小的物质对工人的影响并不大，可以不出现或少出现中毒反应。而如果工人操作不当，误吸了四氟乙烯、六氟丙烯等等气体时，对于工人的毒害反应通常较轻，并不严重。工人常常会出现相应的头晕、恶心等等，这种情况的出现时由于毒素对工人的呼吸道和肺部产生了影响。而当工人不小心吸入了毒性较高的八氟异丁烯或者混合气体，对于工人的影响是巨大的。工人往往会出现严重的化学性肺气肿、化学性肺炎、肺间质纤维化，同时对于工人的心肌功能造成影响，严重的患者还会出现相应的生命安全威胁。

在正常的生产生活中，工人所操作的仪器管道都是密封的，并不会发生中毒现象。但一旦违反操作流程，以及对设备检修不全面，都会导致人员中毒。氟离子作为一种具有腐蚀性的离子，对于管道焊缝的腐蚀性较大，而大部分的泄露事件也是由于这个点而发生。

3 氟化工安全防范措施

在上文中已经对氟化工中的危险进行了分析，接下来将提出一些针对安全问题的防范措施。

3.1 降低有毒腐蚀品的泄露概率

在氟化工企业的日常生产过程中，首先要做的是对生产设备以及气体储存装置进行详细维修、护理、管理，对于各种储存设备进行详细检查，通过压力表检查是否出现泄露。对于设备中的安全阀、爆破片、液位计、压力表、温度计等设备进行检查，防止出现仪表损坏的现象，之后要对紧急切断设备以及安全设备进行有效性检查。除了要对以往的设备进行检查，还要对新建成设备进行严格验收，无论是设备质量还是储存仪器密闭性，都要进行多次实验。而对于老设备的检修与维修，往往是事故的多发时段，因此氟化工企业在生产过程中要时刻对安全事故提高警惕[3]。

3.2 完善有毒物质泄露预警以及事故处理措施

在氟化工生产过程中，企业需要在重大危险源附近设立相应警示牌，警示无关人员禁止靠近。而在可能发生事故的地点，例如管道衔接处，应当设置自动报警装置，涉及“两重点一重大”的化工装置或储运设施应设置安全仪表系统。一旦发现管道内部的压力发生变动，自动报警装置将立即切断此处管道，同时进行警笛预警指挥周围人员进行疏散。在规章制度上，企业应当建立严格的有毒物质定量检测制度，定期对工人工作环境中的氟化氢、有机氟等物质进行检测，并根据检测结果进行相应设施的完善。氟化工生产企业应当对于各项事故的发生都要有良好的应对方案，同时定期组织工人进行相应演练，让员工对各种事故能够做到最正确的处理。保证在发生事故后，工人能够在最短时间内进行相应的救援与疏散，防止有毒物质泄露事故的进一步恶化。

3.3 切实做好员工个体防护的措施

在对安全事故的防护中，个人防护是针对员工安全的最后一道措施。在日常生产中，对于各项物质，员工应当保持警惕观念，对于无毒物质也当作有毒物质来对待，而对于无害物质也要当成有害物质进行对待。在氟化工生产过程中，对于工人的操作程序要进行严格要求，而对于操作人员的防护服、防护面罩等装置也要进行佩戴。而在进行设备检修过程中，也要严格遵守有毒物质防护守则，佩戴防毒面罩、防毒手套等装备。