氯化亚砜生产过程中典型火灾爆炸事故原因分析及预防对策

任永道，任海静

（1.威海市公安消防支队环翠区大队，山东 威海 26400；2.山东金柯工程设计有限公司，山东 淄博 255009）

氯化亚砜生产过程中典型火灾爆炸事故原因分析及预防对策

任永道1，任海静2

（1.威海市公安消防支队环翠区大队，山东 威海 26400；2.山东金柯工程设计有限公司，山东 淄博 255009）

以精细化学品氯化亚砜为例，介绍了化工生产过程中几类典型的火灾爆炸事故发生的原因，以及预防事故发生的有效措施。

火灾；爆炸事故；原因分析；预防对策

近年来化工生产过程中火灾爆炸事故时有发生。究其原因，除了化工产品品种繁多，工艺过程复杂之外，根本原因在于没有很好地掌握相关的化学反应机理和工艺过程，没有做好设备选用、安全联锁等方面的本质安全。本文以精细化学品氯化亚砜生产过程为例，介绍了化工生产过程中几类典型的火灾爆炸事故发生的原因、应急处理以及预防事故发生的有效措施。

1　氯化亚砜生产过程简述

氯化亚砜是一种重要的精细化学品，广泛应用于医药、农药、燃料及食品添加剂等行业。氯化亚砜以氯气、硫磺和氧气为原料，生产过程分为二氧化硫的制备、二氯化硫的合成、氯化亚砜合成、精馏精制及尾气处理等单元操作。

2　几类典型的火灾爆炸事故的原因分析、应急处理及预防对策

2.1催化反应器导热油着火事故

氯化亚砜催化反应器是一个列管式固定床反应器。管程内装填催化剂活性炭，是反应物料流经通道。壳程内装有导热油，导热油的自然对流将系统反应热移走，并使催化反应器上、中、下部反应温度尽可能的一致。导热油内装有19根电加热丝，电加热丝外面套有绝缘瓷环然后装入U型不锈钢管内。不锈钢管垂直于列管并从列管间穿过，弯头端固定在催化反应器壳壁上，接线端焊接于盲法兰上，后者通过石棉垫片与催化反应器上的短接法兰联接。当催化反应器刚开车时或者催化剂的催化效率低时，可通过电加热丝给导热油升温，以维持催化反应所需要的温度。

（1）事故起因

由于电加热丝外面的绝缘瓷环破损，导致电加热丝与不锈钢管相连。漏电电流将催化反应器壳程内外的不锈钢管同时击穿，壳程内的导热油通过被击穿的不锈钢管流出催化器反应器，高温导热油遇到空气从而引发火灾。

（2）事故应急处理

事故发生后，操作人员迅速报告公司领导并紧急拨打119消防电话，同时紧急切断电加热丝电源；关闭催化反应器进料阀门，将系统内的物料排入尾气吸收系统；在消防人员赶来前自行用干粉灭火器灭火，由于火势不大，消防人员赶到时大伙已被扑灭。往催化反应器壳程内充入氮气，在确保壳程内压力为微正压的前提下，将导热油放入导热油低位储槽。

（3）预防对策

定期检测电加热丝的绝缘电阻，绝缘电阻低于5 MΩ的电加热丝视为不合格，及时更换掉，以确保绝缘瓷环的绝缘效果；在电加热丝停用期间将其断电，减少发生不锈钢管被击穿的几率；将电加热丝末端与大气接触处密闭，与空气隔断，这样即使有不锈钢管被击穿的现象发生，导热油遇不到空气也不会引发火灾事故。

2.2精馏塔发生“氯火”事故

所谓“氯火”，是指钢、钛等金属在氯气中因剧烈反应而产生的燃烧现象，生成相应的三氯化铁、四氯化钛等金属氯化物，同时放出大量的热。

（1）事故反应的原因

氯化亚砜精馏时，精馏塔内的温度一般在75～78℃，压力为常压。操作人员巡检时发现精馏塔塔体上有一腐蚀漏点。于是关闭再沸器蒸汽阀门，未采取将塔内物料抽空置换及降温等措施，即安排维修人员进行施焊补漏，动焊处的高温使氯化亚砜发生分解反应，释放出氯气。产生的氯气在高温下与塔体发生剧烈的氯化反应，放出大量的热，引起更多的氯化亚砜分解，从而造成精馏塔氯火事故的发生，反应方程式如下：

（2）应急处理

紧急停车，关掉精馏釜蒸汽阀门，尽快移走釜内物料，向精馏釜内通入氮气，对精馏塔进行置换，用大量水对精馏塔外壁进行降温。此类着火事故，一旦切断物料来源，火灾即可扑灭，因此操作人员未拨打119消防电话。

（3）预防对策

当精馏塔需要进行动焊等检修作业时，应将精馏塔釜内的液体物料导入备用存储罐中，用氮气将塔及釜内气相物料置换干净，待进行气体检测浓度含量合格后，方可进行动火维修作业。

2.3冷媒泄露着火事故

氯化亚砜生产过程中产生的尾气，主要分为二氯化硫，要在压力为常压、温度约-15～-18℃下将大部分的二氧化硫液化下来，再回到催化反应工序循环利用。所用的液化装置是一个列管式换热器，壳程走物料，管程走冷媒。冷媒的主要成分为50%的乙二醇水溶液，属于可燃液体。

（1）事故原因

列管式换热器列管因质量问题发生内漏，冷媒通过列管上的泄漏点流入壳程中去，与壳程中的二氧化硫一起流入尾气冷液储罐。冷媒中的水分与二氧化硫反应生成亚硫酸，后者是一种中等强度的酸，很快将冷液储罐底部的短节腐蚀透，冷媒从冷液储罐流出来，流到二楼的电器设备上，致使电器打火而引起冷媒着火，引发火灾。

（2）事故应急处理

事故发生后，操作人员紧急切断电器电源，并用干粉和二氧化碳灭火器很快将火扑灭，用沙土围堵泄露出的冷媒和物料，用固体碳酸钠进行中和。因火势较小，操作人员未拨打119消防电话。

（3）预防措施

定期检查检修尾气冷凝器等设备，并确保在规定的使用期限内使用；冷液储罐设置围堰，发生泄漏时防止冷媒、液体二氧化硫等四处外溢；将冷媒储罐内的冷媒液位与冷媒泵联锁，冷凝器一旦发生内漏，当冷媒储罐内的液位下降时自动报警并联锁停冷媒泵。

2.4氯化亚砜精馏塔人孔盖垫片撕裂事故

（1）事故原因

氯化亚砜精馏操作是在常压下进行的，塔底再沸器是列管式换热器，所用的加热介质是0.4 MPa的水蒸气。材质为SUS304，使用寿命为五六年。若制作再沸器的材质本身不合格，或者制作工艺存在问题，即使在其规定的使用期限内，仍有发生设备内漏的可能，即压力高的壳程一侧的蒸汽通过列管或管板上的孔洞或裂纹流入物料系统内。由于氯化亚砜遇水很快水解为氯化氢和二氧化硫2种气体，SOCl2+H2O=SO2+2HCl，使精馏塔在短时间内压力急剧上升，氯化亚砜遇水即为盐酸，后者是强腐蚀性物质，短时间内使漏点变大加剧了水蒸气的内漏，精馏塔内的压力升高到0.2 MPa时，使塔上人孔盖石棉垫片发生撕裂。

（2）应急处理

事故发生后，操作人员紧急关闭了再沸器蒸汽阀门和精馏塔进料阀门，打开去尾气吸收系统的排气泄压阀门，避免了事故进一步扩大。

（3）预防措施

将精馏塔内压力与精馏塔进料阀门、再沸器蒸汽阀门及冷凝水排水阀联锁，当塔压升高到0.03 MPa时，进料阀、蒸汽阀紧急关闭，紧急排水阀打开，彻底排净再沸器内的水气。另一方面在精馏塔上部安装0.05 MPa的防爆片，通过两道把关措施保证精馏塔的安全运行。

3　结语

化工生产中，虽然化工品种千千万万，生产工艺复杂多变，但只要遵循化工安全生产客观规律，弄清化学反应机理和工艺过程，选择、使用好相关装备，采用先进的自动化控制手段，搞好过程控制，做好风险分析与预防措施，消防、安全工作就会取得显著成效。

Cause analysis and preventive measures of typical fire and explosion accident in production process of chlorinated

REN Yong-dao，REN Hai-jing
（1.Weihai Public Security Fire Huancui District Brigade，Weihai 264000，China；2.Shandong Jinke Gongcheng Design Co.，Ltd.，Zibo 255009，China）

In the case of chlorinated，，the causes of several types of fire and explosion accidents in chemical industry are introduced，and the effective measures to prevent the occurrence of accidents are introduced.

Fire；explosion accident；cause analysis；prevention measures

TQ086.3

B

1009-1785（2016）07-0038-02

2016-06-20