防止黄磷生产中火灾和爆炸事故的安全措施

安全技术防止黄磷生产中火灾和爆炸事故的安全措施1 概述 黄磷是一种易燃剧毒的化学物质，熔点44.1，沸点280，燃点仅为35，且在潮湿空气中30即能着火。黄磷生产最显著的特点就是高温、易燃、易爆、有毒。磷和磷泥的自燃，尾气的爆炸，磷渣的排放，等等，稍有不慎都可能造成火灾事故。磷的化学性质特别活泼，常温下就能与氧结合快速燃烧，释放出大量的热量，伴随产生高温浓烟。这不仅对环境造成污染，对财产造成损坏，而且对人体构成极大危害。由于空气中允许磷的最大浓度为310-5mg/L;超过该值就可使人中毒(致死量为0.1 g)。因此在黄磷生产过程中如何实行措施防止火灾和爆炸事故发生，是每个厂家必需非常注意的问题。笔者结合黄磷生产实践，谈一点看法，与同仁共勉。 2 防止磷和磷泥自燃是关键 应特殊注意粗磷的输送、黄磷的精制与包装、磷泥的回收等工艺过程，归纳起来简单引发事故的因素主要有以下几种。 2.1 受磷槽溢流管堵塞引发事故 某黄磷生产企业在1999年12月和2021年6月，都曾发生过因受磷槽溢流管堵塞引发火灾，尽管没有造成人员伤亡和大的经济损失，但严峻干扰了正常的生产秩序。事故的直接缘由是受磷槽未准时清洗，槽内磷泥日积月累造成结块，这些块状磷泥短时间加温不易熔化，当槽内块状磷泥升至溢流管口时，就会随溢流水带到管中形成堵塞或半堵塞，使受磷槽内喷淋水不能准时排走，槽内液面不断上升，而处于熔化状态的磷被大量的水从压磷套管中冲出引起燃烧。认真分析事故的缘由后提出的预防措施是，首先要正确推断受磷槽溢流管是否堵塞，其方法：依据磷炉内压力大小来推断，受磷槽溢流管堵塞后，槽内液面渐渐上升会引起炉内压力增大，所以当导气管处压力大于喷淋塔处压力时可判定溢流管产生了堵塞。依据最末端磷泥槽溢流水量大小来推断，如无水溢出则为全堵塞。对此，可适当增加压磷作业的次数，我厂的阅历是改过去每日一次为每日二次(分别在每天的11：00和14：00)，且其次次压磷前应当给受磷槽加温1 h左右，确保磷泥熔化后才能实施压磷;同时规定每周对受磷槽进行一次清洗(要求压出"黑水'，即水与杂质的混合物)，目的就是防止槽内磷泥积存过量。另外磷炉当班人员若发觉磷炉压力增大时应快速实行措施，停炉停水，并马上通知精制工给受磷槽进行加温，然后再实施压磷作业一次。在受磷槽溢流管处增设直接蒸汽管，以防溢流管堵塞时能准时进行加热熔化，保障溢流管畅通。同时可在受磷槽上安装一条排磷管道，使其因溢流管堵塞而冒出的磷泥能顺当地排入平安地带，避开磷和磷泥燃烧引发火灾。 2.2 精制黄磷的方法不当引发事故 1、在黄磷精制操作时须做到两点，一是从锅炉房输送过来的蒸汽压力要求不能超过0.4MPa，并且要视精制锅内磷的位置变化对阀门进行适当调整。当发觉锅内磷位上升时应快速调小截止阀，以免蒸汽压力过大将锅内磷冲出引起燃烧。二是加入碳酸氢铵的量不宜过大，一般掌握在2.5kg/t，并且要视精制时间分数次加入，否则碳酸氢铵受热分解产生大量的NH3和CO2，加之黄磷熔化时体积快速膨胀(常压下膨脓率为3.25%)，导致黄磷溢出精制锅引起燃烧。 2、对粗磷进行漂洗时水温肯定要符合工艺要求，通常掌握在60-70。水温过高锅内磷泥被漂洗水带出影响磷的回收率，水温过低漂洗水带出的磷泥不易排走，造成精制锅溢流管堵塞而诱发事故。 3、对磷泥的回收要定期、定点、定人进行。这样一是可使槽内磷泥得到进一步回收，提高磷的回收效率;二是可避开槽内磷泥积存过多造成溢流管堵塞，磷泥溢出槽面引发事故。所以为有效防止火灾事故，我们实行了以下措施：即定期两天回收一次磷泥，每次必需清洗洁净并经质检员验收合格。 2.3 操作不慎引发事故 当用橡胶管虹吸粗磷或磷泥时，必需仔细检查输送管道是否畅通，作业完毕须对管道进行疏通。目的是防止在下一次虹吸时管道堵塞消失反喷现象而引起磷(磷泥)燃烧。用过的胶管也要清洗洁净才能堆放，以防残磷自燃而损坏管子，进一步引发火灾。其二在处理被堵塞的管道时，不能用蒸汽或热水对管道直接进行加热，以免熔化的磷反喷引发事故。应实行间接加热的方法使其匀称熔化，进而疏通管道。其三用取样管实行样磷时，压住取样管口的拇指应缓慢移开，以免空气进入过快，磷反冲出来烧伤取样人员。当发觉磷温过低，磷凝固在取样管内、外壁时，应用热水将其熔化后才能拉出样管，否则也会引发事故。2021年3月某厂一精制工在取样磷时，因磷温过低未实行上述措施而将取样管拉出水中。附着于管内、外壁的样磷遇空气快速燃烧，导致样管温度上升，管内热气流使样磷冲出，烧伤该工人脚部。 3 预防尾气爆炸和CO中毒 黄磷生产中还产生大量的尾气，主要成分是CO，常温下空气中的(CO)=12.5%-74.2%时遇火极易发生爆炸。目前由于技术等诸多缘由大多数厂家将其点燃排空，少部分厂家用作烘干原料，没能充分利用。加之回收系统密封性不够好，操作稍有不慎，爆炸和中毒事故就可能发生。2021年9月10日某厂连续发生两起尾气爆炸事故，侥幸没有伤亡，损失也不大。为有效避开和预防事故，笔者建议实行以下措施。 1、尾气从磷炉输送到烘干系统，应实行微正压(1.0-3.5kPa)操作。第一，必需保证输送管道畅通无阻，并定期对管道进行清理，要求每季度一次以上。其次，每次使用尾气时要严格根据操作规程进行。送气、点火、引风等必需严格遵循相关的操作挨次，力求做到两个避开(避开空气进入输送管道，避开混合气体进入烘干设备)、一个严禁(烘干作业严禁烟火)和一个确保(确保引风系统畅通)。第三，在操作过程中随时观看火焰燃烧状况，防止火焰突然熄灭。同时要记录供气和排气压力，即保证供气正压，排气为负压，均以500-1000Pa为准，一旦火焰熄灭必需马上处理，拉出伸缩管(燃烧管)，关闭挡板，封闭水封，待引风机运转15 min后停机。若需连续作业仍按规程操作。 2、CO为无色无味无嗅的气体。当窑中(CO)达0.16%-0.20%时，人在1.0-1.5h后便中毒死亡，当其增加到0.5%以上时15min后人即中毒死亡，只有当(CO)小于0.01%时才能确保人身平安。预防CO中毒应留意：生产装置要求密闭，整个磷炉上下必需保持空气流通，不留死角，使逸出的CO能快速集中。料柜与磷炉连接部分有少量尾气顺着料管从料管料柜上逸出，简单使人员中毒。有些厂实行点燃方法将其烧掉排空，这样会使料柜受热变形，影响使用寿命。笔者建议在料柜上安装一台鼓风机将CO快速吹散于空气中，既可保障人员平安又可使料柜不受热变形。强化管理和个人防护。要建立健全各顶规章制度，开展岗位练兵活动，提高个人防护力量，做到自保、互保、联保、防患于未然。 4 磷渣排放和磷铁回收应加强操作管理 黄磷生产的磷渣(磷铁)温度高达1300-1500，每天都需定时排放数次，每次都不能掉以轻心，否则也会造成火灾事故或人员受伤。为此要求做到：排放前必需仔细清理疏通渣沟，合理铺牢渣槽磷铁槽，防止沟槽产生泄漏等，以保证磷渣能顺当地进入渣池水淬，杜绝磷铁流入水淬池。同时放渣要依据渣口大小、渣量多少等来掌握渣速，避开渣冲出渣槽或溢出槽面。某厂2000年8月就发生一次磷渣冲出槽口溢到地面烧坏2台设备，险些造成火灾事故。高温熔融的磷铁遇水会产生爆炸，所以在撬渣(取磷铁)过程中必需严格按操作规程进行。某厂2021年10月一炉前工因出炉磷铁冷却时间不足，用水剧冷后便开头撬渣，当钎子启动磷铁时呈熔融态的磷铁遇水而爆，气渣混合物瞬间冲出将其眼睛击伤。2021年3月又有一沪前工对刚出渣槽的磷铁进行打碎时，高温的磷铁(内部未完全冷却)遇其上部低温磷渣产生爆炸，使他腿部烫伤。所以为有效防止磷铁爆炸必需保证其冷却时间，要待磷铁完全冷却后才能实施撬渣取铁作业。铺渣槽必需用干渣，渣槽内严禁积水。若渣槽磷铁较多，一时冷却不足影响下一炉排渣，可采纳水强制降温。但必需遵守两点，一是出炉后30min以上方可用水，淋水时人员不能靠近;二是停水后30min以上，确认坑内无积水才能进行撬渣取铁。 综上所述，黄磷生产中火灾事故的防范是一项涉及技术、操作和管理等诸方面，很多做法也需在实践中不断完善。 第 5 页 共 5 页