己烷精制工艺物料泄漏分析及应急措施研究

张雪娟，张振超

（首都经济贸易大学， 北京 100070）

工艺与装备

己烷精制工艺物料泄漏分析及应急措施研究

张雪娟，张振超

（首都经济贸易大学， 北京 100070）

化工行业危险化学品数量和种类繁多、工艺条件复杂，物料泄漏问题时有发生，制定有效的应急措施显得尤为重要。对己烷精制工艺中的易燃易爆物料在输送与加工过程中容易泄漏的原因进行分析，并提出相应的处理措施。最后从应急抢险和应急救援两个方面提出现场应急措施，为化工企业编制应急救援预案提供一定的依据。

己烷精制；泄露；抢险；救援；应急措施

随着石化企业新技术、新工艺、新材料的不断应用，石化企业危险化学品的数量及种类逐渐增多，危险源和安全隐患日益突出。例如原料的易燃易爆、有毒有害等特性；工艺条件及工艺参数的严格要求，等等，使得危险事故发生的频率明显提高。

例如，2004年4月重庆天元化工厂发生氯气泄漏爆炸事故，造成了大量的人员伤亡和经济损失；2005年吉林石化双苯厂发生爆炸事故，这起事故甚至造成了国际影响。

由于化工企业中重大危险源种类多、分布复杂，致使事故的应急救援工作变得困难重重。针对具体的危险化学品在泄漏、爆炸等危险事故中制定详细的监测、抢险、救援措施， 因此，分析化工企业的典型危险源，提出有针对性、可操作性和时效性的应急措施具有重要的现实意义。

本文选取某化工厂原料精制单元为研究对象，从己烷精制工艺入手，简述了己烷精制工艺流程以及己烷的物化性质。接着，对其泄漏的原因进行分析，提出与之相适应的防止措施。最后，通过现场应急抢险和应急救援两方面提出现场应急措施。为企业编制应急救援预案提供一定的依据。

1 己烷精制工艺

某化工厂将己烷精制后与其它化学品反应生产一种专用化学品助剂，其生产过程分为原料精制、合成、回收等几个单元。其中合成单元采用间歇操作工艺，其它各单元采用间歇和连续相结合的工艺。考虑到化工生产工艺的复杂性，本文只考虑原料精制单元中的己烷精制工艺。

1.1 己烷精制流程简介

己烷精制就是将采购来的己烷烃分子筛脱水处理后储存，供后续工艺使用。其工艺流程如图1所示，相关的设备名称见表1。

具体操作：接到开车的通知后，再次检查各项开车前的准备工作。打开精己烷储罐V106a放空阀和进料阀，打开己烷泵P105a、b进出口至己烷储罐V105、精己烷储罐V106管线上的阀门。启动己烷泵P105a、b由旁路流量调节阀控制流量在0.25 m3/h，缓慢注入己烷脱水塔。当精己烷储罐V106a液位达到80%时，关闭V106a进料阀。打开V106a氮气阀冲压至0.2 MPa，关闭氮气阀门，打开V106a出料阀，V106b进料阀、放空阀，当V106b液位升至80%时关闭V106a的出料阀及V106b的放空阀、进料阀。分析V106水含量（控制H2O≤5×10-6）。给精己烷储罐V106a充入0.05 MPa稳压氮气备用。待精制完毕后，停泵P105a/b，关闭泵P105a/b进出口阀。

表1 100单元设备表Table 1 100 unit equipment table

1.2 己烷的危害

一种无色的液体，有微弱的特殊气味，对皮肤、粘膜有刺激作用。长期或反复与皮肤接触可能引起皮炎，该液体使皮肤脱脂， 该物质可能对末稍神经系统发生作用。吸入高浓度的己烷，容易中毒。故浓度超标时应佩戴防毒面具，使用过程中应穿工作服，带工作手套。极易燃，其蒸汽与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂接触发生强烈反应， 甚至引起燃烧。在火场中，受热的容器有爆炸危险。其蒸汽比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。

2 泄漏分析及防止措施

泄露事故是化工行业较为常见的。根据各种设备泄漏情况分析，可将化工厂中容易发生泄漏的设备归纳为以下10类：管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反应器、泵、压缩机、储罐、加压或冷冻气体容器及火炬燃烧装置或放散管等十类[1,2]。图2直观描述了多种小孔泄漏[3]。

化工企业对储罐和管道的要求十分严格，日常的检查维修是保证设备安全的有效途径。己烷精制工艺容易出现的泄漏事件包括：安全阀的泄压排放；管道或储罐有裂纹或破裂；密封结构本身所存在缺陷等原因导致的阀门、法兰、泵的渗漏。例如，己烷罐V106a底部罐体开裂，导致泄漏并致使人员中毒。

2.1 管道泄漏原因及防止措施

管道泄露的主要原因包括以下几种：

（1）焊缝缺陷引起的管道泄漏。大多是由于焊接过程中所遗留下的焊接缺陷，在管道使用过程中由于使用条件的影响，使缺陷扩展，以致引起管道泄漏。

图1 100单元己烷精制塔T102Fig.1 100 unit T102 tower of hexane refining

图2 各种类型的小孔泄漏源Fig.2 Various types of small hole leakage source

（2）腐蚀引起的管道泄漏。有些管道系统在腐蚀介质、环境因素及应力等的作用下造成管道的腐蚀，使管壁变薄，造成管子局部穿孔发生泄漏。

（3）冲刷引起管道泄漏。由于高速运动的己烷在改变方向时，对管壁产生较大的冲刷力，使管壁逐渐变薄，最终造成管道穿孔而泄漏。

（5）外力作用引起的管道泄漏。因外部静载荷或冲击载荷超过管子的允许限度而使管子泄漏，如管道在道路下埋设较浅，在车辆冲击、振动载荷作用下则产生泄漏。

（6）管材本身缺陷引起的管道泄漏。由于管材存在细小的砂眼、裂缝，初期不明显，经过一段时间后，缺陷扩大，产生泄漏。

该化工厂己烷精制工艺中引起管道泄漏的主要原因包括焊缝缺陷、腐蚀、冷冻引起的管道泄漏。故管道的日常维护保养、检测监控是非常重要的。同时也要加强在岗工人的安全知识教育和技能训练。

2.2 法兰泄漏原因及防止措施

法兰泄漏的主要原因有：

（1）对高温、高压的结构选择不当；

（2）由于管系的热应力等异常应力而引起的法兰或螺栓的损伤；

2.2.1 术中监测 心律失常可发生于安装起搏器任何时期，术中护士应密切观察患者生命体征及心电监护情况，尤其是起搏电极进入心腔，医师在寻找最佳起搏位置时，医师的注意力集中在推送电极导线上，此时护士应密切观察心电变化，及时把病情告知医师，以便随时调整电极导线。对持续性室速，按医嘱予利多卡因50 mg静脉推注，室速消失后方可继续手术，若症状仍未改善，以利多卡因4 mg/min静脉滴注，控制室速后再继续手术［15］;对伴血流动力学改变的持续性室速或室颤需配合医师行电击复律。

（3）法兰、垫圈、螺栓的热膨胀不均；

（4）法兰刚性不足，垫圈配合面的缺陷；

（5）螺栓强度不足、松动和腐蚀；

（6）垫圈承压力不足、受腐蚀、变质或材料缺陷。

根据化工厂的实际情况，法兰泄漏主要是由安装质量、密封垫老化引起的。所以，在日常的维护、修检中要重点关注。通过有效途径提高法兰的刚性，如降低垫圈系数。有损坏的法兰，要及时的更换。

3 现场应急措施

应急措施必须具有较强的针对性和可操作性，应急响应需实现快速化、高效化、规范化和科学化。事故发生时，化工厂在事发的第一时间内启动应急预案，即时应急，先期处置，及时、有效地采取应急措施进行处置，控制事态。

现场应急主要包括两方面的内容，抢险和救援[4]。抢险主要是指确定泄漏源，并予以控制、排除；救援主要是指对吸入性毒物扩散区域人员施救、疏散。

3.1 应急抢险

抢险救援队一般由生产操作人员和维修人员组成，抢险救援队队长在事故初期担任现场指挥。其组成队员应熟悉主要车间、岗位的生产工艺过程，以及有毒有害气体和危险化学品的理化性质；熟悉并能熟练使用各种防毒器具；熟悉现场监护和事故抢救规程；掌握基本的抢救方法。

（1）现场实时监测

监测内容包括：泄漏物的浓度、扩散范围等变化情况；当时的风向和风速。便于及时调整隔离区的范围，同时为抢险队员提供有效的信息，如救援、撤退的路线，减少了救援时间，增加了救援保障。

（2）控制、排除泄漏物或泄露源

泄露物的控制。应降低其浓度，主要用水雾或蒸汽等稀释。同时要拦截、倒流和蓄积泄漏物，防止其扩散。

泄漏源的控制。根据现场泄漏情况，采取关阀断料、开阀导流、排料泄压、应急堵漏、冷却防爆等措施。一般地，如塔、容器、储罐、管道、阀门、法兰等小面积泄漏的情况，应该采取相应的堵漏方法，如采取卡箍、套管、设备注入高温高压密封胶等。

处理泄漏源时，接触有毒介质的关阀人员、回收和堵漏人员须佩戴空气呼吸器、穿防化服，其它附近区域的救援人员应佩戴过滤式防毒面具、穿防静电服。

（3）防止次生事故

采取措施防止造成火灾爆炸和环境污染等次生事故的发生。泄漏污染区域附近避免一切火源（吸烟、闪光、火花或其他形式明火）；救援仪器应具备防爆功能；防止泄漏物进入排水沟、下水道、地下室或有限空间。

3.2 应急救援[5,6]

（1）事故现场疏散。抢险救援队员应组织处于危险区域的人员迅速、有序撤离到上风侧空气新鲜的指定场所集合，班组长清点人数，如有缺员，应报告所缺员工的姓名和事故前所处位置。

（2）医疗救护。救援人员携带救生器材进入现场危险区域，将中毒人员转移到空气新鲜的地方进行施救，搬运伤员应迅速，且方法正确。必要时，呼叫“120”等医疗急救服务中心，如果患者停止呼吸，应立即实施人工呼吸。

4 结束语

在对己烷精制工艺典型泄漏源进行全面分析后，提出了有效的预防措施，同时也给出了可行的应急对策，为化工企业制定整体应急救援预案提供了一定的参考依据。

化工企业生产工艺条件复杂，除了对设备的随时安全检查外，对在岗人员的安全培训教育也是减少危险事故的不可或缺的重要手段。

［1］刘诗飞，詹予忠.重大危险源辨识及危害后果分析[M].北京：化学工业出版社，2004:59-62．

［2］国家安全生产监督总局.安全评价[M].第三版.北京：煤炭工业出版社，2005．

［3］丹尼尔A.克劳尔，约瑟夫F.卢瓦尔.化工过程安全理论及应用[M].原著第二版.蒋军成，潘旭海,译.北京：化学工业出版社，2006:97．

［4］ 崔辉.吸入性毒物泄散事故危害性分析与应急预案集成研究[D].防灾减灾工程及防护工程.南京：中南大学，2009:104-107.

［5］陈玉广.论消防部队抢险救援现场的医疗急救[J].武警学院学报，2007，23(8)：17-19．

［6］刘彩萍.浅谈消防部队抢险救援中的现场急救[J].基层医学论坛，2008，12(3)：278-279．

Cause Analysis and Emergency Measures of Material Leakage in Hexane Refining Process

ZHANG Xue-juan，ZHANG Zhen-chao
（Capital University of Economics and Business, Beijing 100070，China）

The quantity and variety of dangerous chemicals in chemical industry are more, and its process condition is complicated, the problems of material leakage often occurs, so it is particularly important to make effective emergency measures. In this paper, reasons to easily cause the leakage of flammable and explosive materials in hexane refining process were analyzed, and corresponding treatment measures were put forward. Finally, from the two aspects of emergency rush repair and emergency rescue, site emergency measures were put forward.

Hexane refining; Leakage; Rescue; Succor; Emergency measures

TQ 221

： A

： 1671-0460（2015）02-0347-03

首都经济贸易大学研究生科技创新资助项目，硕士一般项目。

2014-09-01

张雪娟（1989-），女，新疆人，硕士研究生，2013年毕业于华北科技学院安全工程专业，研究方向：危险源辨识。E-mail：zhangxuejsnow@126.com。