高压聚乙烯生产工艺的危险性

1、PAGE PAGE 7高压聚乙烯生产工艺的危险性高压聚乙烯是目前世界上产量最大、价值较低、用途广泛的通用塑料之一，其薄膜制品、电器绝缘材料、注塑、吹塑制品、涂层、板材、管材在工农业和日常生活中得到普遍应用。根据反应器类型聚乙烯生产可分为釜式法和管式法两种(本文以釜式法为例)。釜式法高 压聚乙烯是以乙烯为单体在100300 MPa的高压条件下，用氧或有机过氧化物为催化剂经聚合而制得的。因所得的产品密度一般为0.9100.935，故又称低密度聚乙烯。从消防安全角度看，高压聚乙烯生产庞大、复杂，物料涉及易燃易爆物质，生产在高温高压下进行，具有较大的火灾危险性，若稍有疏忽就可能引起燃烧、爆炸，并且事故

2、发生后常因扑救困难，导致重大损失。因此，如何保证其安全高效地运行，是值得深入探讨的问题。1高压聚乙烯生产工艺流程 本工艺以3.3MPa、30C的高纯度乙烯为原料，以有机过氧化物为催化剂，经一次压缩机和二次压缩机两次压缩到反应所需压力130250 MPa，于260C左右高温进入聚合反应釜中，在引发剂作用下，即聚合成低密度聚乙烯。生成的低密度聚乙烯与未反应的乙烯经反应器底部减压阀，进入产品冷却器，冷却到一定温度以后，进入高压分离器，压力降至24.529.4 MPa左右，分离出大部分未反应的乙烯，返回二次压缩机进口。从高压分离器底部出来的聚合物经低压分离器，压力降至49kPa，分离出的乙烯返回低压乙

3、烯接受器，熔融的聚合物从低压分离器底部出料，经水下切粒，脱水干燥得聚乙烯颗粒，再经空送混合，加工，可制得各种具有优良性能的低密度聚乙烯成品。2高压聚乙烯生产过程的火灾危险性：21 反应压力高，速度快，易分解。釜式法高压聚乙烯反应一般在100300MPa下进行，反应过程流体的流速很快，停留于聚合装置中的时间仅为10秒到数分钟，温度保持在150300C。在该温度和高压下，乙烯不稳定，能分解成碳、甲烷、氢气等。一旦发生裂解，所产生的热量可以使裂解过程进一步加剧直到爆炸。22 高压设备和管道易泄漏，形成乙烯与空气的爆炸性混合气体。高压条件下的密封要求很高，否则，乙烯极易泄露，形成的乙烯与空气的混合气体

4、遇火源产生燃烧或爆炸。泄露的原因一般由于：反应器下部波纹管及高压分离器阀件法兰连接处密封被破坏；法兰和高压压缩机连接管的焊接部分的盘根管裂开；管道材料潜在缺陷引起反应器供氧管道破裂；乙烯在管道内分解造成循环气管道破裂等。此外，乙烯气体在厂房内达到一定浓度时工作人员会产生中毒现象。23 聚合反应为放热和热动力不稳定过程，易引起乙烯爆炸性分解。每1 k8乙烯聚合时可产生约3500kJ的热量，而在聚合的高温高压条件下，乙烯物料的比热约为2.6 kJkg，所以乙烯聚合转化率升高1则反应物温度升高1213C，如果此热量得不到及时移出，当物料温度上升到350C以上时，高压下乙烯会发生爆炸性分解。24 乙烯

5、可能在管道或压缩设备中聚合或分解，导致设备胀裂。同时，聚乙烯颗粒在输送过程中有可能产生静电，从而导致局部的爆炸和燃烧。 25 调节剂、催化剂和其他的化学药品也都是属于易燃易爆的物品。 3道氏火灾爆炸指数评价 道氏指数评价是根据生产工艺中的物料种类、数量、设备操作条件等数据，以量化的方法对装置的工艺单元潜在的火灾爆炸危险性进行分析，其分析与计算模式如下图所示。31 工艺单元划分 由于评价时只选择对工艺有严重影响的单元进行评价，因此将釜式法高压聚乙烯生产过程划分为一次压缩、二次压缩、超高压换热、聚合反应、高压分离、低压分离六个单元。现以火灾危险性最大的聚合反应装置为例进行评价。其基础数据如下： 物

6、料：乙烯+催化剂有机过氧化物；每十分钟处理量：635kg；进气温度30C；出气温度260C；乙烯沸点-103.71C；爆炸极限2.736；反应器操作温度160270；反应器设计压力265MPa；操作压力250MPa；试验压力332MPa。32 物质系数选取 在火灾、爆炸指数计算时，物质系数是一个最基本的数值，它表述物质在燃烧或其他化学反应中引起的火灾、爆炸中所释放能量的大小。由于乙烯体积比大于99.95，所以取乙烯物质系数为反应单元的物质系数。经查美国道化学公司火灾爆炸指数评价(第七版)的物质系数表，再经温度修正得MF24。33 一般工艺危险系数确定(F1) 一般工艺危险系数是确定事故损害大小

7、的主要因素。表1为一般工艺危险系数确定。表1 一般工艺危险系数确定主要危险取值范围聚合反应A放热化学反应0.31.250.5B物料处理与输送0.251.051.5C密闭或室内工艺单元0.2580.90.3总计1.3 密闭与室内工艺单元项取0.3，因单元内安装了合理的通风装置，由反应器各安全阀排出的乙烯气体可引至排气筒集中排空，排气筒内安装的自动蒸汽系统与安全阀联锁，当安全阀动作时，蒸汽阀开启，自动喷气。34 特殊工艺危险系数值确定(F2) 特殊工艺危险是影响事故发生概率的主要因素，特定的工艺条件是导致火灾、爆炸事故的主要原因。表2为特殊工艺危险系数值确定表2 特殊工艺危险系数值确定主要危险因素

8、取值范围聚合反应A毒性物质0.20.80.2B释放压力0.861.81.8C易燃及不稳定物质的重量（工艺中的液体或气体）0.1100.7D腐蚀与磨蚀0.100.750.1E泄漏一接头与填料0.101.51.5F转动设备0.50.5总计4.8C项值确定：因为乙烯NR2，X63520.82.204661030.17471109英热单位，所以Log=0.75768，LogY0.17179+0.42988X(LogX)一0.37244X(LogX)2+0.17712X(LogX)3一0.029984(LogX)4，Y0.7035 确定单元危险系数值： F3F1 X F26.2436 确定火灾爆炸指数：

9、 F&EI=24 6.24149.76 火灾爆炸指数被用来估计生产过程中的事故可能造成的破坏。表3为F&EI值与危险程度的关系。表3 F&EI值与危险程度的关系F&EI值危险等级160最轻6196较经97127中等128158很大159非常大因此，聚合反应的危险等级为第IV级，即很大附录资料：不需要的可以自行删除铝板幕墙安装工程一、适用范围：适用于民用建筑中铝板幕墙安装。二、施工准备：（一）材料要求：1.铝合金饰面板和骨架材料必须符合设计的材质、种类、规格、型号，其质量应符合有关标准规定。2.连接件、预埋件等零件必须符合设计要求，并进行防腐处理。3.结构硅酮密封胶必须按设计村料的厂家和牌号选用

10、，并进行相容性试验。4.幕墙材料应按品种和规格堆放在特种架子上或垫木上。在室外堆放时，应采取保护措施。材料搬运和吊装时不得碰撞。（二）主要机具设备：1.机械设备：冲击钻、砂轮切割机、电焊机、铆钉枪、电动改锥。2.主要机具：螺丝刀、钳子、扳手、线坠、水平尺、钢卷尺。（三）作业条件：1.主体结构已施工完成，主体施工时已按设计要求埋设预埋件。2.幕墙安装的施工组织设计已完成，并经有关部门审核批准。3.幕墙材料按计划一次进足，并配套齐全。4.安装幕墙用的排架已经搭设好。三、操作工艺：（一）放线：根据主体结构上的轴线和标高线，按设计要求将支承骨架的安装位置线准确地弹到主体结构上，为骨架安装提供依据。（二

11、）安装连接件：将连接件与主体结构上的预埋件焊接固定。当主体结构上没有埋设预埋件时，可在主体结构上打孔安设膨胀螺栓与连接件固定。（三）安装骨架：按弹线位置准确无误地将经过防锈处理的型钢骨架用焊接或螺栓固定在连接件上。安装中应随时检查标高和中心线位置。对面积较大、层高较高的外墙铝板幕墙骨架竖杆，必须用测量仪器和线坠测量，校正其位置，以保证骨架竖杆铅直和平整。（四）安装铝板：用铆钉或螺栓将铝合金板饰面逐块固定在型钢骨架上。板与板之间留缝1015mm，以便调整安装误差。（五）板缝处理：铝板之间的缝隙用橡胶条压紧或注入硅酮密封胶等弹性材料防水。（六）铝板幕墙的伸缩缝必须满足设计要求。伸缩缝的处理一般使用

12、弹性较好的氯要橡胶成型带压入缝隙边锚固件上，起连接密封作用。（七）幕墙收口处理：按设计要求处理好幕墙收口。也可利用铝板成型的边缘把方型吊管、连接卡件全部遮盖，锚固可利用墙面板安装的连接件，用螺栓连接，以保证美观。（八）板面清理：清除板面护胶纸，把板面清理干净。四、质量标准：（一）主控项目：1.金属幕墙工程所使用的各种材料和配件，应符合设计要求及国家同行产品标准和工程技术规范的规定。2.金属幕墙的造型和立面分格应符合设计要求。3.金属面板的品种、规格、颜色、光泽及安装方向应符合设计要求。4.金属幕墙主体结构上的预埋件、后置埋件的数量、位置及后置埋件的拉拔力必须符合设计要求。5.金属幕墙的金属框架

13、立柱与主体结构预埋件的连接、立柱与横梁的连接、金属面板的安装必须符合设计要求，安装必须牢固。6.金属幕墙的防火、保温、防潮材料的设置应符合设计要求，并应密实、均匀、厚度一致。7.金属框架及连接件的防腐处理应符合设计要求。8.金属幕墙的防雷装置必须与主体结构的防雷装置可靠的连接。9.各种变形缝、墙角的连接节点应符合设计要求和技术标准的规定。10.金属幕墙的板缝注胶应饱满、密实、连续、均匀、无气泡，宽度和厚度应符合设计要求和技术标准的规定。11.金属幕墙应无渗漏。（二）一般项目：1.金属表面应平整、洁净，颜色一致。2.金属幕墙的压条应平直、洁净、接口严密、安装牢固。3.金属幕墙的密封胶应横平竖直、深浅一致、宽窄均匀、光滑顺直。4.金属幕墙的上的滴水线、流水坡方向正确、顺直。5.每平方米金属板的表面质量和检验方法应符合规定：项次项 目质量要求检验方法1明显划伤和长100mm的轻微划伤不允许观察2长度100mm的轻微划伤8条用钢尺检查3擦伤部面积500m2用钢尺检查6、铝板幕墙的允许偏差项