浅议三乙基铝处理系统的设计

王雪晴

（大庆石化工程有限公司，黑龙江 大庆 163714）

1 工艺流程简述

三乙基铝钢瓶通过叉车运送到装置界区（三乙基铝处理系统），通过氮气将三乙基铝钢瓶中的三乙基铝压送至三乙基铝计量罐D101，三乙基铝经三乙基铝过滤器F101 过滤后由三乙基铝计量泵P101A/B 送到预接触罐。三乙基铝计量泵P101A/B 由反馈流量控制。在正常操作时，三乙基铝计量泵的冲程由安装在泵出口的质量流量计进行调节，这种控制系统与以固定比例去反应器的催化剂进料串级、亦可与去反应器的丙烯流量串级。

2 主要危险性分析

（1）三乙基铝危险性分析。危险性类别：自燃液体，类别1；遇水放出易燃气体的物质和混合物，类别1；皮肤腐蚀/刺激，类别1；严重眼损伤/眼刺激，类别1。

三乙基铝为无色透明液体，具有强烈的霉烂气味；溶于苯。相对密度（水=1）：0.84，熔点：-52.5℃，沸点：194℃，闪点：<-52℃，引燃温度：<-52℃。危险特性：化学反应活性很高，接触空气会冒烟自燃。对微量的氧及水分反应极其灵敏，易引起燃烧爆炸。与酸、卤素、醇、胺类接触发生剧烈反应。遇水强烈分解，放出易燃的烷烃气体。

三乙基铝属于自燃物质，极度易燃，其火灾危险类别为甲B。化学反应活性很高，接触空气会冒烟自燃。对微量的氧及水分反应极其灵敏，易引起燃烧爆炸。与酸、卤素、醇、胺类接触发生剧烈反应。遇水强烈分解，放出易燃的烷烃气体。如果操作失误，三乙基铝与空气接触，可引发火灾。

三乙基铝具有强烈的刺激性和腐蚀性，可致人体灼伤。主要损害呼吸道和眼结膜，高浓度吸入可引起肺水肿。吸入其烟雾可致烟雾热。皮肤接触可致灼伤，产生充血水肿和起水疱，疼痛剧烈。

（2）火灾、腐蚀。在运行过程中，由于设计失误、安装缺陷、设备原因、管理原因以及人为失误等造成管道、阀门、容器等损伤，或开关阀门失误，设备、管道、阀门、法兰未定期维护保养，因腐蚀、垫片破损等原因产生漏点，或卸车时接口连接不严，容器、包装物损伤破裂，操作人员操作失误或违章作业等，均可引起三乙基铝的泄漏。从三乙基铝的性质上看，其具有易燃、腐蚀的特点；一旦遇到点火源极易发生燃烧，且火势猛、传播速度快，有导致严重伤亡的危险；在生产、储存、装卸和运输过程中，当发生三乙基铝钢瓶、管道损坏破裂发生泄漏时，如溅到裸露的皮肤上，可致化学灼伤。

（3）噪声、机械伤害。三乙基铝计量泵、排油泵可能产生较高空气动力性噪声、机械性噪声。噪声对人体的危害是多方面的，噪声不但可以致人耳聋，还能引起心脏病、高血压、神经官能症及消化系统等疾病。运转的机泵有可能与人体发生接触，可能发生辗绞、挤压等对人身的机械伤害。

（4）触电。电气线路或电气设备安装不当或保养不善等将引起电气设备绝缘性能降低，有可能造成人身触电事故。

（5）高处坠落、车辆伤害。三乙基铝处理系统存在较高的立式设备、框架以及高层平台，其相对于地面的标高均较高，虽配套设置了爬梯和操作平台，但在安全措施失效时存在高处坠落危险。

三乙基铝钢瓶通过叉车运入，在进站、摆位、出站过程中，由于驾驶员违章作业、瞭望不够、制动失灵、道线上有闲杂人员、指挥人员指挥失误都有可能发生车辆伤害。

3 采用的主要设施及措施

平面布置见附图。主要设备见表1。

表1 设备一览表

（1）防火、防腐蚀。出于安全方面的考虑，三乙基铝钢瓶为卧式钢瓶，底部不设置管口，三乙基铝钢瓶采用氮气压送的方式进行三乙基铝输送，氮气入口和三乙基铝出口均设在三乙基铝钢瓶顶部，以避免运输和换瓶过程中损坏管口或者连接管件。三乙基铝进料系统设安全阀，输送三乙基铝的管线选用不锈钢厚壁管线。运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。装运三乙基铝的车辆排气管须有阻火装置。运输过程中要确保三乙基铝钢瓶（单独装运）不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源。运输用车必须干燥，并有良好的防雨设施。车辆运输完毕应进行彻底清扫。

三乙基铝进料泵采用双隔膜计量泵，隔膜间设计有压力变送器实现检测，隔膜破裂超压报警。

三乙基铝处理厂房布置在装置边缘，为带防雨棚的半封闭厂房，采用钢筋砼框架-剪力墙结构，现浇钢筋砼屋面板，由北向南分为4个区块，各区之间用混凝土防火墙分开。

区块1：布置三乙基铝钢瓶计量秤W100（三乙基铝钢瓶），北侧敞开，便于三乙基铝钢瓶装卸，其它三面为混凝土防火墙，西侧设防火门，三乙基铝钢瓶计量秤W100 南侧设有两个防撞柱，防止换瓶时碰撞。区块2：布置三乙基铝计量罐D101、三乙基铝过滤器F101，东西侧为百叶窗，南北侧为混凝土防火墙，两设备间用混凝土防火墙分开。区块3：布置三乙基铝计量泵P101A/B，东西侧为百叶窗，南北侧为混凝土防火墙，两设备间用混凝土防火墙分开；百叶窗低标高EL3800mm，高出地面3000mm，便于通行和自然通风。区块4：布置三乙基铝密封油罐D102、安全密封罐Z103、排油泵P102，北侧为混凝土防火墙，其它三面为围堰，防止可燃液体漫流。区块1、区块2、区块3 内介质为三乙基铝，地坪为中间高两头低，三乙基铝一旦泄漏着火不会产生积聚。环绕底部不设构筑层并填充砾石的明沟，并设沙桶和干粉灭火系统，以保证装置的安全生产。

三乙基铝处理系统设有事故自动停车联锁系统，允许在紧急情况下进行远程切断隔离。三乙基铝处理系统气体排放线全部排入内部充有矿物油的安全密封罐Z103，安全密封罐Z103 呼吸阀呼出气体携带的三乙基铝引至专用沙桶内排放，避免自燃伤人。安全密封罐Z103 中的介质定期排入废油处理罐中进行处理。

三乙基铝系统检修前需采用矿物油和氮气对其进行冲洗，含三乙基铝的矿物油被收集到废油处理罐。液体添加剂分批加入到废油处理罐中，用于中和三乙基铝以使其失活。中和后的废油送出界区外焚烧。用于扑灭三乙基铝火灾的D 类干粉灭火系统布置三乙基铝处理厂房，共分四个防护区，干粉灭火系统具有自动控制、手动控制和现场机械应急启动三种控制方式。干粉灭火系统是由火灾报警系统发出报警信号后经人工确认，遥控启动；当需要时可以通过现场就地启动。

在三乙基铝处理厂房设置了手提式D 类干粉灭火器。三乙基铝计量罐D101 附近设火灾探测器BSA01101A 和BSA01101B，当火灾探测器BSA01101A 和BSA01101B 同时检测到有火灾发生，关闭三乙基铝钢瓶至三乙基铝计量罐D101 管线上的阀门HV01109A/B；关闭三乙基铝计量罐D101 出口的阀门HV01102；关闭三乙基铝计量泵P101A/B。火灾报警系统设探测器14个，火灾信号引入现场机柜间火灾报警控制器，变配电所设置火灾报警显示盘。防爆一体化摄像机1个，监视信号引入现场机柜间工业电视系统。

三乙基铝系统检修前需采用矿物油和氮气对其进行冲洗，含三乙基铝的矿物油被收集到废油处理罐。液体添加剂分批加入到废油处理罐中，用于中和三乙基铝以使其失活。中和后的废油送出界区外焚烧。三乙基铝处理系统设有1个洗眼器+安全喷淋，并加以明显标记，供事故时临时急救用，洗眼器的服务半径小于15m。带洗眼联动装置(开盖便喷水），洗眼喷头采用防飞溅POM喷头，材质：SS304。

（2）防噪声、机械伤害。设计中优先选用低噪声机泵，设独立基础。机泵传动部位必须有可靠防护装置；机泵开关布局必须合理，必须符合两条标准：一是便于操作者紧急停车；二是避免误开动其他设备。

（3）触电防护。正常不带电而事故时可能带电的电气设备外露可导电部分，均按规定设置可靠接地装置。

（4）防高处坠落、车辆伤害。严格按《固定式钢梯及平台安全要求》等相关规定设计便于操作、巡检和维修作业的扶梯、平台、围栏等附属设施。在高处作业过程中，操作人员必须严格遵守操作规程，佩戴、使用安全帽、安全带等防护用品；作业前要对护栏、钢梯进行安全检查，确保安全设施齐全、牢固、可靠；禁止有高处作业禁忌症者登高，大风或浓雾等天气采取有效防护措施，确保高处作业的安全。厂区的平面布置、厂内道路的设计、交通标志和安全标志的设置、照明的质量、车辆的装卸和驾驶等方面均符合相关标准规范，只要汽车司机、巡检工人以等特种作业人员遵守操作规程和严格执行规章制度和管理规定作业，可避免发生车辆伤害。

4 防护装备的配备

参加消防的人员必须穿戴有铝或石棉层的耐火、耐热服和面罩，抢救或撤离时，必须佩戴空气呼吸器。三乙基铝钢瓶装卸及巡检作业人员必须穿戴防酸碱服、防酸碱手套、防酸碱鞋、防酸碱口罩、防护眼镜、耳塞等防护用具。

5 警示标识

三乙基铝处理厂房的紧急疏散通道、紧急疏散口设置醒目的标志和指示箭头，满足人员紧急疏散的需要。设置易燃易爆等警示牌，设置“噪声有害”“当心腐蚀”警告标识，设置穿防护服”“戴防护手套”“戴防护眼镜”“戴护耳器”指令标识。

6 管理措施

建议建设单位编制三乙基铝处理系统管线设备冲洗维护细则，以保证检修或切出设备无死角清洗。建设单位应建立应急救援组织机构、组建专业应急队伍，制定《突发事件总体应急预案》等应急救援预案，并配套制定《高温中暑伤亡事故现场处置方案》《密闭空间中毒窒息伤亡事故现场处置方案》《三乙基铝中毒伤亡事故现场处置方案》《酸碱灼伤事故现场处置方案》等现场处置方案，并进行定期演练。