涂料用树脂聚合工艺安全控制实施指导方案

把握实施指导方案(202396为了做好全省涉及涂料用树脂聚合工艺相关企业的安全把握系统设计、实施或改造工作，依据《国务院安委会办公室关于进一步加强危急化学品安全生产工作的指导意见》〔安委办〔2023〕26〕、国家安全监管总局《关于公布首批重点监管的危急化工工艺名目的通知》(安监总管三［2023］116适用范围推举的把握方案》要求，结合本省涂料用树脂聚合的工艺特点、装置品类别如下：醇酸树脂性油、半干性油和不干性油醇酸树脂，以及改性醇酸树脂。聚酯树脂树脂及不饱和聚酯树脂。饱和聚酯树脂是由饱和多元酸与多元醇缩聚制得的线型聚酯树脂。不饱和聚酯树脂是聚合物主链上含有允许以后交联的碳――碳双鍵的聚酯树脂。环氧酯是由环氧树脂的环氧基及脂肪酸发生酯化反响制得的合成树脂。丙烯酸树脂是由各种丙烯酸(酯)类或甲基丙烯酸(酯)类及其它烯类单体通过聚酸树脂和热固性丙烯酸树脂。聚氨酯树脂/聚氨酯固化剂聚氨酯树脂：是由异氰酸酯与含活性氢的化合物〔以多元醇为主〕反响而成的合成树脂。聚氨酯固化剂：是指含有异氰酸酯基的合成树脂。它可以是芳香族、脂肪族或脂环族异氰酸酯。工艺涉及的主要危急介质可燃、易燃有机溶剂生产过程中使用较多的有机溶剂，具有易燃、易爆等危急特性，常〔〔、酮类〔如丙酮、丁酮、环己酮〕、醇类〔如乙醇、丁醇、异丁醇〕和其他类〔3.23.33.1危急特性：易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、电火花、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生猛烈反响。假设遇高热，容燃。苯乙烯的危急特性：其蒸气与空气可形成爆炸性混合中物。遇明火、氯化铁、氯化铝等都能产生猛烈聚合，放出大量热量。其蒸气比空气重，能在较低处集中到相当远的地方，遇明火会引着回燃。苯乙烯在树脂聚合中既可作为兑稀溶剂使用，同时也起到交联剂作。介质本身的特性打算了树脂聚合反响进程易发生火灾、爆炸危急。单体(以丙烯酸酯单体为例)危急特性：具腐蚀性、强刺激性，可致人体灼伤。易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能器裂开和爆炸事故。遇热、光、水分、过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。丙烯酸树脂所用单体易自聚，应加有阻聚剂，避光存放在低于255℃以下的冷库中。异氰酸酯［以甲苯-2，4-二异氰酸酯〔简称TDI〕为例］TDI。长期吸入其蒸气将损伤肺部，有致头痛、肺水肿、支气管炎、过敏性哮喘的可能。高浓度吸入，可影响肝脏和神经系统，甚至死亡。127620℃。TDITDI0.9﹪～9.5﹪。腐蚀性物质8.1引发剂丙烯酸树脂聚合常用的引发剂是过氧化二苯甲酰，属一级有机氧化剂。80℃)。粉末、粉尘或蒸气与炸。强氧化剂，与很多物质发生极端猛烈的反响。遇热、摩擦、震惊或杂质污染均能引起爆炸性分解。急剧加热时可发生爆炸。与强酸、强碱、硫化物、复原剂、聚合用助催化剂和促进剂如二甲基苯胺、胺30%。库温不宜超过30℃切忌混存。阻聚剂〔以不饱和聚酯树脂常使用的对苯二酚为例〕危急特性：遇明火、高热可燃。与强氧化剂接触可发生化学反响。受高热分解放出有毒的气体。抗氧剂〔以次磷酸类为例〕透亮度并能抑制颜色的变化。危急特性：受热分解产生剧毒的氧化磷烟气。遇H〔即N,N=亚硝基五次甲基四胺〕马上燃烧。与过氧化剂〔过氧化物〕接触能发生猛烈反响，可分解生成磷化氢、磷酸、亚磷酸和氢气。10%的溶液，在树脂聚合反响前期低温〔＜60℃〕时参与，操作时留意避开接触铁质器具。储运留意事项：储存于阴凉、通风仓库内。远离火种、热源。防止阳H不行混储混运。树脂产品剂的危急特性相近。工艺过程的危急特性脂聚合的实际状况，现将工艺过程的主要危急特性列举如下：溢锅溢锅以醇酸树脂、聚酯树脂、环氧酯酯化前期反响尤为多见。聚氨酯是：原料含水分超标〔如苯酐、季戊四醇等受潮结块〕，升温过快过急。酯化升温速度过快，导致回流二甲苯、酯化水大量蒸发，超过了冷凝器的冷却力气。反响过程中意外停水或冷却水量缺乏也可能引起涨锅。对稀温度超过稀料沸点温度等。火源即会发生火灾，甚至爆炸事故。反响过程中，发生溢锅时可实行添加适量甲基硅油、停顿加热或降温等措施。依据需要停顿搅拌。胶化对于属于缩合聚合型的醇酸树脂、聚酯树脂和环氧酯来说，造成胶化的主要缘由是:配方设计不合理〔如K〕或配料错误。因搅拌效果欠佳，造成局部物料温度过高，局部产生胶化。反响物酯化温度过高致使酸值的降低与粘度的增长不匹配而造成。反响釜内测温点缺乏或设置不合理。超时反响。不饱和聚酯树脂的胶化，主要发生在参与单体〔苯乙烯〕稀9090℃。好解聚剂〔如液态醇类或油酸〕作必要时的解聚应急之用。对于属于逐步加成聚合型的聚氨酯来说，造成胶化缘由主要如下:(1)原材料含水分或含催化性的碱性杂质。(2)投料配比失调或异氰酸酯投料缺乏。(3)投料速度过快。(4)超温或超时反响。(5)放热反响过程中意外停电、停水或冷却水量缺乏。逐步加成聚合则是放热反响，且一般是不行逆的。故聚氨酯树脂/聚慎，即引发胶化事故的发生。一旦发生胶化，整釜物料报废，并可能胶凝物的过程，毒气易造成对人体损害。暴聚暴聚的主要缘由是：聚合反响中引发剂的过量参与，比例过高，反响速度过快；或导出均易发生暴聚。单体滴加速度太快，或滴加速度不够均恒，引起自动升温，造成链增长过快，大量放热引起暴聚。滴加反响物前期温度下降太多，引起诱导期延长，导致未聚合单体大量积聚，到链增长期间引起暴聚。原料含杂质量超标。原料中某些杂质，对聚合有催化作用或和铁锈等。冷凝器堵塞或管道堵塞〔如苯酐升华积聚所致〕缩聚型树脂酯化反响回流中产生的易燃性蒸气因堵塞未能准时冷凝压力过高，易造成事故。催化剂过量树脂聚合反响大多承受催化剂〔或引发剂〕，有的为强氧化剂〔如过氧化物〕，有的易分解爆炸，有的易自燃等。而催化剂〔或引发剂〕的使用量对反响速度有很大的影响。催化剂过量，比例过高，聚合反响速度加快，产生的反响热不易导出，可能引发火灾爆炸。泄漏由反响釜、冷凝器、分水器等组成，其管道、阀门、法兰以及接口等部位的泄漏时有发生。局部原料属于易燃、易爆物质，生产过程中假设合气体，当浓度到达爆炸极限范围时，遇到点火源，便会发生燃烧甚至爆炸。电火花路安装未符合规定、电气设备老化、电力线过载或短路、电气设备未热甚至起火。静电最小点火能量时会引起火灾，甚至爆炸。明火树脂生产假设违规承受反响釜底直接明火加热或生产现场违章使用明火〔如火柴、打火机、吸烟、金属撞击、燃烧废弃物等〕、检修动火时〔焊接、焊割〕未实行安全防火措施，都有可能产生明火。另外，进入厂区的机动车辆排烟尾气可能夹带火星，都有可能成为引火源。重点监控的工艺参数及把握要求投料挨次与投料量的把握要求各原料之间的投料挨次和物料配比对树脂的聚合反响至关重要，反响时应确保投料挨次和各物料投料量的准确性。70%，兑稀釜的投料量不超80%，反响釜内物料液面不低于釜体夹套的加热高度，搅拌时液面应有效漂移温度计的测温点。严格把握催化剂〔特别是过氧化物〕的浓度及投料量的准确速度，以确保反响平稳进展。温控要求树脂聚合反响调温系统，一般由夹套控温、盘管控温、搅拌控温存冷异，如醇酸树脂有醇解、酯化及兑稀等阶段，其对应的温度不同，过程中不排解有发生溢锅、胶化，或暴聚的可能性。因此，温控系统应考虑并满足以下要求：严格把握丙烯酸酯单体温度、防止单体自发聚合。丙烯酸树脂应将反响温度与单体流量、引发剂滴加量、滴加速度与冷媒系统形成联锁。其他树脂应设置工艺不同时段要求的反响温度和时间，并与冷热媒系统形成联锁。依据各类树脂聚合反响特点及其溶剂安全兑稀的要求(必需不高于引起副反响的温度，且低于兑稀溶剂的初馏点)，确定和把握树脂的兑稀温度。当反响釜夹套承受电加热方式时，加热电源开关应与物料温度和冷媒进料阀门安全联锁。压力把握要求事故的诱发缘由；丙烯酸树脂假设发生暴聚，可导致压力急剧上升，泄泄压系统的报警及联锁。搅拌速率把握要求聚。因此，反响过程应依据工艺需求确定和把握搅拌转速。必要时，应将搅拌转速与关键原料进料阀门设置安全联锁。安全泄压把握要求料槽。事故泄料槽、放空管等应设置在安全地点，并符合相关标准要求。其他安全把握要求应设置紧急解聚(或阻聚)设施；应设置应急备用电源；应设置应急备用水源；应设置惰性气体〔如氮气〕保护系统；应设置可燃气体浓度监测报警装置。推举的安全把握方案把握方案综述设定值时，紧急停车〔包括切断热源，中止进料、停顿滴加，启动紧急冷却系统〕，必要时参与解聚(或阻聚)剂中止〔或延缓〕反响。时，除了设置上述自控、信号报警和安全联锁系统外，还应设置紧急泄放系统。键原料〔如单体、引发剂等〕进料阀门设置安全联锁。当搅拌转速偏离设定值时或搅拌失效时，发出声光信号，紧急迫断进料系统。必要〔。重点工艺参数把握方式涂料树脂聚合工艺的温度、压力、液位、流量与物料配比、反响釜搅拌速率、冷媒〔冷油/冷水〕的运行状况等重点监控工艺参数的把握方式见表一：表一涂料树脂聚合工艺重点工艺参数把握方式一览表序号参数 把握方式 实现手段 备注温度显示、调整、报警、联锁调整阀、切断阀压力 显示、报警、联锁 压力表、压力变送器流量 显示、累积、调整 流量计、调整阀搅拌速度 显示、报警、联锁 变频器、转速计表一中工艺参数把握方式的设计应满足表一中工艺参数把握方式的设计应满足HG/T20511-2023《信号报警、安全联锁系统的设计规定》的要求。5.3树脂聚合工艺过程把握措施及把握说明见表二表二工艺过程控制措施及控制说明工艺序过程号控制措施

备控制说明注确保投料配比的准确性。〔2〕关键原料应设置进料紧急迫断阀门，工艺操作人序与投1

员可在现场及把握室内切断原料的投入。〔3〕对于需要匀速进料操作的单体聚合反响〔如丙烯制 酸树脂聚合在进料管道上设置流量计和调整阀进展单体和引发剂的自动调整和累积计量并设置紧急迫断阀门。2制

当温度上升速度过快，反响釜的温度和压力到达到达或超过联锁设定值时，产生联锁动作，切断热源，反响。反响釜体积较大、反响热分布不均匀时，应增加的被控温度。〔现场温度计〕〔远传温度计电状态下仍可工作。操作人员定时巡查，现场温度计与把握室显示温缘由。反响釜应设置压力变送器和现场压力表，实时监测反响釜内工作压力，实现温度/压力的高位报警。反响釜的紧急冷却系统、紧急迫断系统、反响阻〔或解聚系统可由操作人员在现场或把握室内启动。3制

单体聚合反响应设置高高限报警与反响釜安全防爆膜和设备保护。〔1〕对于带搅拌的反响釜，应实现搅拌器运行状况的4与联锁 流、搅拌器的转速来实现。反响过程应依据各工艺需求确定和把握搅拌转速。当工艺需要时，宜将搅拌转速与关键原料〔如单当搅拌转速偏离设定值时或搅拌失效时，〔参与解聚剂等〕。紧急解5聚)设施应急备

应设置解聚剂(如液态醇类/油酸)或阻聚剂参与装置〔如高位计量槽等人工投入解聚(或阻聚)剂中止〔或延缓〕反响。供电系统应设置应急备用电源，把握系统应设置UPS 用电源效进展，并保证断电后系统能执行安全连锁动作。应急备7用水源

能保证意外停水时，保持反响釜的冷却连续有效。8体保护系统

〔如氮气可起水时，通入惰性气体〔如氮气〕代替机械搅拌，可防止局部胶化，从而降低生产装置的火灾爆炸危急性。可燃气树脂所承受的物料大多为易燃、易爆物品，装置应按9GB50493-2023《石油化工可燃气体的有毒气体检测报警装置工艺把握系统失效后，仍能有效地进展监测、报警。10计

和执行机构必需选用防爆型产品。11的设置 《爆炸和火灾危急环境电力装置设计标准》和AQ5204-2023《涂料生产企业安全技术规程》相关规定。把握系统的选用原则统以保证生产安全、满足产品质量性能等因素。对于连续聚合反响过程，以监控模拟把握信号为主，规律推断为辅，宜选用DCS对于间歇聚合反响过程，其把握的主要功能为规律推断、挨次把握为主，模拟监控为辅，宜选用PLC置，宜选用过程把握器或智能仪表与工控机通讯的系统。安全把握系统的承受，可依据企业实际状况参照表三执行，表三表三安监总管三涂料树脂聚合 ［2023］序

聚氨聚酯酯树树脂环丙烯脂/工艺过程安全116号规定的安 饱和/氧酸树号 树脂 聚氨监控措施全不饱酯脂把握根本要求和酯固化剂液体投料把握〔自动1计量〕/◆◆◆◆◆反响釜温度、压力的反响釜温度和2显示、调整、报警与压力的★★★★★联锁报警和联锁3反响搅拌速率的把握搅拌的稳定控★★★★★4反响搅拌速率的联锁制和联锁◆◆◆◆◆5 应急冷却系统紧急冷却系统★★★★★6紧急迫断进料装置紧急迫断系统/◆不饱和/★◆紧急泄压系统〔含事7故泄料槽〕////★/单体及引发剂的滴加8装置////★/9紧急参与反响★★★◆◆施终止剂系统10惰性气体保护系统/★★★★★11树脂兑稀温度的把握/★★★★★12应急备用电源/★★★★★13应急备用水源/★★★★★14可燃气体浓度监测及可燃气体报警★★★★★报警装置装置12★为必要项，表示在正常状况下均应严格执行。为推举项，表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做。/为不涉及项。2：表三提出的各种涂料树脂聚合工艺过程的安全监控措施，经过与《国家安全监管局关于公布首批重点监管的危急化工艺名目的通［2023］116聚合工艺的本质安全，使树脂聚合反响平稳、可控，产品质量均匀、稳定。3：对于安监总管三［2023］116GB12158GBZ1工企业静电接地设计规程》HG/T20675本指导方案中不另作规定。6完毕语”安全、牢靠、经济、有用”的原则进展设计、实施或改造，并结合技术、材料和工艺进展不断改进，认真总结阅历，如觉察需要修改和补充之处，请准时反响，以便修订时参考。附录A本指导方案用词说明A.1执行本指导方案时，要求严格程度的用词，说明如下，以便在执行中区分对待。