论文部分内容阅读
[摘 要]聚丙烯生产工艺存在较多危险性，控制不好将直接影响到生产的安全。本文主要对聚丙烯生产工艺中的危险性进行了分析，并探讨了有关的安全措施，旨在加强聚丙烯生产工艺应用防控工作，确保生产安全。
[关键词]聚丙烯；生产工艺；危险性；安全措施
中图分类号：TQ325.14 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）41-0010-01
聚丙烯是以丙烯为单体聚合而成的一种性能优良的热塑性合成树脂，其产品由于具有密度小、生产成本低、透明度高、化學稳定性好、无毒、易加工且抗冲击强度大等优点而被广泛应用于汽车工业、家用电器、电子、建筑安装、建材家具等方面。聚丙烯生产工艺较为繁琐，包括丙烯精制、催化剂配置、丙烯聚合、闪蒸回收、气蒸干燥等工艺，而其生产工艺的核心为聚合，生产过程中会释放出大量的热量，且整个生产过程中涉及到大量的物料，因此潜在极大的危险性，稍有疏忽就可能会引起燃烧、爆炸等安全事故，造成极大的人员伤亡及经济损失。因此加强聚丙烯生产工艺危险性分析并提出切实可行的预防措施至关重要。
一、聚丙烯生产工艺中的危险性分析
（一）火灾爆炸
火灾与爆炸是聚丙烯生产过程中的一个最大危险性，而引起爆炸危险的原因是多方面的。首先，聚丙烯生产原料、助剂及催化剂等均具有易燃易爆性，如泄露后的丙烯由于比空气重，可能存留在装置的下水道及低洼处，达到爆炸极限范围时极易在成火灾爆炸；又如聚丙烯分子量的调节剂氢气，其在聚合反应中起链转移作用，在聚合反应器中的浓度对催化剂的活性有较明显的影响，氢气无色无味无毒，在空气中的爆炸极限较宽，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。其次，聚合反应作为聚丙烯生产工艺中的核心，温度控制不当，也易造成爆聚危险性。聚合反应均为放热和热动力不稳定的过程，如果热量得不到及时的导出，就很容易发生“爆聚”现象。此外，生产工艺中的催化剂也易发生爆聚危险性，聚丙烯生产装置所使用的催化剂大多为烷基铝，其化学反应活性非常高，一旦与空气接触就会冒烟自然，遇水则强烈分解，放出易燃的烷烃气体。
（二）静电火灾
静电火灾时聚丙烯生产工艺应用中较为常见的一类危险源。聚丙烯是一种容易产生的静电的非导体物质，由物质表面所产生的电荷而形成静电，尤其是在聚丙烯粉料的流动过程中，颗粒由于流动性而与管壁、设备内壁等进行碰撞及摩擦，而颗粒之间也存在相互碰撞。聚丙烯粉料经过大量的搅拌与摩擦极易产生大量的静电，加上丙烯、氢气泄漏向外喷出的时候也会产生静电，如果聚丙烯生产环境比较干燥，就极易引发静电火灾爆炸事故。
（三）堵塞危险
聚丙烯生产的产物具有粘合、依附等特性，在长期的生产过程中容易粘结在设备表面而形成固结体，进而造成堵塞危险。一旦挂管壁发生堵塞，就极易引起管内压力、温度升高，物料在局部加热下进行裂解，进而导致火灾爆炸事故。
（四）料仓粉尘闪爆危险
聚丙烯粉尘及在粉料输送过程中聚合物细粉等具有易爆的物性。粉尘、可燃气体及粉尘加可燃性气体引发聚丙烯料仓闪爆的三种情况，在这三种情况下，只要具有达到爆炸极限浓度的粉尘或可燃气体、含有一定氧含量的空气和具有一定点火能力着火源就可引起闪爆。料仓粉尘一旦发生爆炸，就可能炸毁料仓甚至造成人员伤亡。
二、聚丙烯生产工艺安全控制措施
（一）爆聚控制
在聚丙烯聚合反应的整个过程中都存在着发生爆聚的可能性，因此应进行全过程的爆聚控制。一是要严格按照投料顺序及投料配比准确投料，总物料不能超量；二是聚合反应前要防止升温过快，当反应加速而放热量逐渐增加后，要及时冷却降温；三是要高度注意聚合反应中温度及压力的变化情况，防止引发釜爆炸；四是对于管式反应器，科采用控制有效直径的方法来对物料的流速进行调节，并在聚合管的开始部位，设置调节杆，以避免聚合反应初期的突然爆聚。另外，聚丙烯聚合反应釜应设有可靠的冷却系统。
（二）静电火灾控制
对于聚丙烯生产工艺中的静电火灾控制，首先，在聚丙烯的生产过程中应采取静电接地方式，同时为防止生产环境过于干燥应加强生产环境控制；其次，在生产过程中要定期的对静电接地情况进行检查，以确保其可靠性，对于聚丙烯表面聚集的静电电荷可利用加湿的方法进行消除，以降低静电火灾发生的可能性；此外，为防止聚丙烯表面的静电与设备、管壁等结合，应该在聚丙烯的输送工艺中增加氮气物质，以提高聚丙烯输送过程中的安全性。目前，充氮控制法是最为简单而有效解决精丙烯静电问题的方法。
（三）堵塞危险控制
目前，对于聚丙烯生产工艺中的堵塞危险，主要利用自动控制系统进行实时监控。自动监控系统能够实时地进行堵塞危险检测，一旦检测到堵塞情况，就会自动发出警报，促使生产工艺进入紧急处理状态，提高生产系统输送能力，以避免形成产物过度聚集于生产管道内。随着监控技术的不断发展，聚丙烯生产工艺堵塞危险自动控制系统也在不断完善，在具备报警功能的基础上还提供紧急处理的方法、手段，这对于聚丙烯堵塞问题的解决是非常有利的。
（四）料仓闪爆控制
首先，聚丙烯料仓及粉料的输送管线也都应采取静电接地，并且定期做检查；其次，采用氮气输送粉料，粉料不能采用热空气干燥，而是使用热氮，同时适当增加料仓湿度以减少静电；此外，要严格执行安全造作规程，防止可燃气体进入后系统，为方便异常情况采用氮封和槽内充氮，还应在料仓内增加氮气注入系统。另外，通过抽气通风系统可以强制消除或减少料仓内的可燃气体含量，因此应在料仓底部设置抽气装置，对于料仓和容器内比的粉料要及时的清理，还要确保过滤器畅通，料仓物料入口处应采用离子流静电消除器，加强对可燃气体浓度及微细粉尘浓度等，都是加强料仓闪爆控制的有效措施。
（五）强化催化剂应用管理
聚丙烯生产中催化剂有着广泛的应用，但部分催化剂具有较高的危险性，为此企业应当从以下三个方面强化其应用管理。首先在催化剂配置工作时，由于部分化学物质在于空气或水分接触时会发生爆炸，因此企业配置中必须做好防潮与空气隔绝措施。其次，聚丙烯生产过程中催化剂添加量的多少企业需要充分结合物料温度以及有关指导情况下来确定最佳的量。譬如较为常见的情况是聚丙烯生产时温度偏低的话，企业可以适当增加催化剂的量。最后，催化剂储运环节中除了要根据相关规范建立安全的存储仓库外，在其搬运过程中也需做到轻拿轻放，嚴禁碰撞。
三、结束语
综上所述，聚丙烯生产工艺潜在危险性较多，针对各种危险源采取有效的控制措施做好安全工作至关重要。而聚丙烯生产工艺自动化水平的提高对于提高聚丙烯生产装置的本质安全有积极作用，因此，应该不断利用先进的科学技术及工艺完善聚丙烯生产系统，以在更大程度上降低危险性，确保生产安全。
参考文献
[1] 林关炎，乔建江，吴达岭.聚丙烯生产工艺危险性分析及安全措施[J].安全与环境工程，2011.11（18）.
[2] 卞沈娟.聚丙烯生产工艺危险性及其安全措施研究[J].化工管理，2015（11）：237-237.
[3] 于忠勇.浅析聚丙烯生产车间安全风险及设备的安全管理与维护[J].工业，2015（19）：26-28.
[关键词]聚丙烯；生产工艺；危险性；安全措施
中图分类号：TQ325.14 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）41-0010-01
聚丙烯是以丙烯为单体聚合而成的一种性能优良的热塑性合成树脂，其产品由于具有密度小、生产成本低、透明度高、化學稳定性好、无毒、易加工且抗冲击强度大等优点而被广泛应用于汽车工业、家用电器、电子、建筑安装、建材家具等方面。聚丙烯生产工艺较为繁琐，包括丙烯精制、催化剂配置、丙烯聚合、闪蒸回收、气蒸干燥等工艺，而其生产工艺的核心为聚合，生产过程中会释放出大量的热量，且整个生产过程中涉及到大量的物料，因此潜在极大的危险性，稍有疏忽就可能会引起燃烧、爆炸等安全事故，造成极大的人员伤亡及经济损失。因此加强聚丙烯生产工艺危险性分析并提出切实可行的预防措施至关重要。
一、聚丙烯生产工艺中的危险性分析
（一）火灾爆炸
火灾与爆炸是聚丙烯生产过程中的一个最大危险性，而引起爆炸危险的原因是多方面的。首先，聚丙烯生产原料、助剂及催化剂等均具有易燃易爆性，如泄露后的丙烯由于比空气重，可能存留在装置的下水道及低洼处，达到爆炸极限范围时极易在成火灾爆炸；又如聚丙烯分子量的调节剂氢气，其在聚合反应中起链转移作用，在聚合反应器中的浓度对催化剂的活性有较明显的影响，氢气无色无味无毒，在空气中的爆炸极限较宽，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热或明火即会发生爆炸。其次，聚合反应作为聚丙烯生产工艺中的核心，温度控制不当，也易造成爆聚危险性。聚合反应均为放热和热动力不稳定的过程，如果热量得不到及时的导出，就很容易发生“爆聚”现象。此外，生产工艺中的催化剂也易发生爆聚危险性，聚丙烯生产装置所使用的催化剂大多为烷基铝，其化学反应活性非常高，一旦与空气接触就会冒烟自然，遇水则强烈分解，放出易燃的烷烃气体。
（二）静电火灾
静电火灾时聚丙烯生产工艺应用中较为常见的一类危险源。聚丙烯是一种容易产生的静电的非导体物质，由物质表面所产生的电荷而形成静电，尤其是在聚丙烯粉料的流动过程中，颗粒由于流动性而与管壁、设备内壁等进行碰撞及摩擦，而颗粒之间也存在相互碰撞。聚丙烯粉料经过大量的搅拌与摩擦极易产生大量的静电，加上丙烯、氢气泄漏向外喷出的时候也会产生静电，如果聚丙烯生产环境比较干燥，就极易引发静电火灾爆炸事故。
（三）堵塞危险
聚丙烯生产的产物具有粘合、依附等特性，在长期的生产过程中容易粘结在设备表面而形成固结体，进而造成堵塞危险。一旦挂管壁发生堵塞，就极易引起管内压力、温度升高，物料在局部加热下进行裂解，进而导致火灾爆炸事故。
（四）料仓粉尘闪爆危险
聚丙烯粉尘及在粉料输送过程中聚合物细粉等具有易爆的物性。粉尘、可燃气体及粉尘加可燃性气体引发聚丙烯料仓闪爆的三种情况，在这三种情况下，只要具有达到爆炸极限浓度的粉尘或可燃气体、含有一定氧含量的空气和具有一定点火能力着火源就可引起闪爆。料仓粉尘一旦发生爆炸，就可能炸毁料仓甚至造成人员伤亡。
二、聚丙烯生产工艺安全控制措施
（一）爆聚控制
在聚丙烯聚合反应的整个过程中都存在着发生爆聚的可能性，因此应进行全过程的爆聚控制。一是要严格按照投料顺序及投料配比准确投料，总物料不能超量；二是聚合反应前要防止升温过快，当反应加速而放热量逐渐增加后，要及时冷却降温；三是要高度注意聚合反应中温度及压力的变化情况，防止引发釜爆炸；四是对于管式反应器，科采用控制有效直径的方法来对物料的流速进行调节，并在聚合管的开始部位，设置调节杆，以避免聚合反应初期的突然爆聚。另外，聚丙烯聚合反应釜应设有可靠的冷却系统。
（二）静电火灾控制
对于聚丙烯生产工艺中的静电火灾控制，首先，在聚丙烯的生产过程中应采取静电接地方式，同时为防止生产环境过于干燥应加强生产环境控制；其次，在生产过程中要定期的对静电接地情况进行检查，以确保其可靠性，对于聚丙烯表面聚集的静电电荷可利用加湿的方法进行消除，以降低静电火灾发生的可能性；此外，为防止聚丙烯表面的静电与设备、管壁等结合，应该在聚丙烯的输送工艺中增加氮气物质，以提高聚丙烯输送过程中的安全性。目前，充氮控制法是最为简单而有效解决精丙烯静电问题的方法。
（三）堵塞危险控制
目前，对于聚丙烯生产工艺中的堵塞危险，主要利用自动控制系统进行实时监控。自动监控系统能够实时地进行堵塞危险检测，一旦检测到堵塞情况，就会自动发出警报，促使生产工艺进入紧急处理状态，提高生产系统输送能力，以避免形成产物过度聚集于生产管道内。随着监控技术的不断发展，聚丙烯生产工艺堵塞危险自动控制系统也在不断完善，在具备报警功能的基础上还提供紧急处理的方法、手段，这对于聚丙烯堵塞问题的解决是非常有利的。
（四）料仓闪爆控制
首先，聚丙烯料仓及粉料的输送管线也都应采取静电接地，并且定期做检查；其次，采用氮气输送粉料，粉料不能采用热空气干燥，而是使用热氮，同时适当增加料仓湿度以减少静电；此外，要严格执行安全造作规程，防止可燃气体进入后系统，为方便异常情况采用氮封和槽内充氮，还应在料仓内增加氮气注入系统。另外，通过抽气通风系统可以强制消除或减少料仓内的可燃气体含量，因此应在料仓底部设置抽气装置，对于料仓和容器内比的粉料要及时的清理，还要确保过滤器畅通，料仓物料入口处应采用离子流静电消除器，加强对可燃气体浓度及微细粉尘浓度等，都是加强料仓闪爆控制的有效措施。
（五）强化催化剂应用管理
聚丙烯生产中催化剂有着广泛的应用，但部分催化剂具有较高的危险性，为此企业应当从以下三个方面强化其应用管理。首先在催化剂配置工作时，由于部分化学物质在于空气或水分接触时会发生爆炸，因此企业配置中必须做好防潮与空气隔绝措施。其次，聚丙烯生产过程中催化剂添加量的多少企业需要充分结合物料温度以及有关指导情况下来确定最佳的量。譬如较为常见的情况是聚丙烯生产时温度偏低的话，企业可以适当增加催化剂的量。最后，催化剂储运环节中除了要根据相关规范建立安全的存储仓库外，在其搬运过程中也需做到轻拿轻放，嚴禁碰撞。
三、结束语
综上所述，聚丙烯生产工艺潜在危险性较多，针对各种危险源采取有效的控制措施做好安全工作至关重要。而聚丙烯生产工艺自动化水平的提高对于提高聚丙烯生产装置的本质安全有积极作用，因此，应该不断利用先进的科学技术及工艺完善聚丙烯生产系统，以在更大程度上降低危险性，确保生产安全。
参考文献
[1] 林关炎，乔建江，吴达岭.聚丙烯生产工艺危险性分析及安全措施[J].安全与环境工程，2011.11（18）.
[2] 卞沈娟.聚丙烯生产工艺危险性及其安全措施研究[J].化工管理，2015（11）：237-237.
[3] 于忠勇.浅析聚丙烯生产车间安全风险及设备的安全管理与维护[J].工业，2015（19）：26-28.