梯恩梯生产工艺危险性分析及预防措施

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  梯恩梯生产工艺危险性分析及预防措施

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   作者：康青春 王长江 马晓东

   　　分析了梯恩梯生产过程中原料泄漏、硝化机故障、自动仪表失灵、突然停电、制片、包装工段的粉尘、废药焚烧炉压力失控等所导致的火灾、爆炸事故危险性，提出了预防事故发生的措施和注意事项。

   　　梯恩梯是一种重要的军用炸药，也是生产其他合成炸药的原料。在生产中所用主要原料为浓硫酸、浓硝酸和甲苯，浓硫酸、浓硝酸具有严重腐蚀性和氧化性，甲苯易燃，梯恩梯和其中间物的有火灾和爆炸危险，因此，很容易发生爆炸、火灾和灼烫事故，这些事故会给国家财产和人民生命造成极大威胁，做好梯恩梯安全生产工作，非常重要。

   1 梯恩梯生产工艺流程

   　　我国目前采用的梯恩梯工艺流程如图1所示。

   　　

   　　

   　　图1 梯恩梯生产工艺简图

   2 火灾事故危险性分析

   2.1 原料泄漏是导致事故的重要原因

   　　生产梯恩梯的原料主要有甲苯、浓硝酸和浓硫酸，这些原料储存在原料工段的大型储罐中，由离心泵通过压力管道送往硝化工段。如甲苯的泄漏，可能在局部达到爆炸极限，遇明火或静电易发生火灾。而浓硫酸和浓硝酸，具有强烈的腐蚀性，很容易造成设备和管线腐蚀破坏，浓酸一旦喷出，会给操作人员带来巨大危害。1979年，某梯恩梯生产厂家，由于浓硝酸从离心泵填料处喷出，造成一名工人终身致残。

   2.2 硝化机具有爆炸危险

   　　硝化机是制造梯恩梯的核心机械，也是容易造成恶性事故的地方。硝化机由容器壳体、搅拌系统、分离系统及蛇管冷却系统等组成。这些系统均在强腐蚀介质中工作，很容易发生故障。如某梯恩梯生产厂三段硝化中采用碳钢蛇管冷却，蛇管在运行中发生泄漏，使少量水进入硝化机，与浓硫酸发生剧烈反应，使机内压力骤然升高，将机盖和搅拌系统炸起10m高。搅拌桨叶片脱落，会使机内局部温度过高，引起爆炸。

   2.3自动仪表失灵会引起恶性事故

   　　目前，梯恩梯生产厂家均采用自动控制和人工操作双保险安全措施，由于长时间的自动控制，使操作人员麻痹大意，责任心弱，有时甚至脱岗，一旦仪表失灵，会造成严重后果。20世纪80年代，曾发生过此类事故，造成整个生产线被炸毁。

   2.4 突然停电会使硝化机温度升高

   　　硝化机内靠蛇管内冷却循环水及搅拌装置控制温度，一旦突然停电，冷却水无法循环，搅拌器不能旋转，会造成机内温度不断升高，当机内温度超过130℃时，如不放料，就可能发生火灾或爆炸。

   2.5 制片、包装工段的粉尘会引起火灾

   　　在制片、包装工段，如果粉尘处理不当，往往弥漫着梯恩梯粉尘，这些粉尘对人的眼睛、肝脏、肺都有严重的危害。另外，还容易在空间达到爆炸极限，如果遇到静电和火花会引起爆炸、燃烧。

   2.6 废药焚烧炉压力易失控

   　　废药焚烧炉为明火设备，利用重油将不可利用的废药烧掉，由于炉内火势难以控制，会造成瞬间压力上升，如果爆破片失灵，炉内压力来不及释放，就会爆炉，继而引起重油火灾，危及人员安全。

   3 预防措施

   3.1 合理布置工段

   　　原料、硝化、制片包装、废药焚烧几个工段要尽量分开，由于废药焚烧有明火，应尽量远离其它工段。原料工段存在可燃气体，应布置在下风向或侧下风向。硝化精制、制片包装工段之间应有足够的防爆距离，并设置防爆土围墙。

   3.2 设备选材要适当

   　　输送浓硫酸的离心泵、截止阀应采用941钢（0Cr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb），输送浓硝酸的离心泵、截止阀应采用C4钢（00Cr14Ni14Si4），离心泵的密封装置最好采用机械密封，截止阀的填料要采用聚四氟乙烯。一段、二段硝化机构的主体材料要用18－8型不锈钢（1Cr18Ni9Ti），三段硝化机和精制机可采用碳钢。

   3.3 严格控制硝化机内温度

   　　为严格控制硝化机操作温度，应在机内安装自动测温与调温等自控系统。最好设置上限与下限温度报警装置，能自动降温、泄压，并能自动放料。硝化机上还应设置人工监测温度表，操作人员应随时注意机内温度。

   3.4 严格控制压力

   　　无论是硝化机、焚烧炉还是加蒸汽，其压力必须严格控制。为控制硝化机构的操作压力，应在机内安装自动测压与调压等自控系统。最好设置上限与下限压力报警装置，能自动降温、泄压，并能自动放料。硝化机上还应设置人工监测压力表，操作人员应随时注意机内压力。

   　　焚烧炉的压力应由操作人员控制，加热蒸汽的压力由减压阀总调节，但进入各台机器时，由操作人员监控。

   3.5 保证供电、供水不间断

   　　在生产中，无论发生停水、停电，都可能发生爆炸和火灾，因此，必须保证供电、供水不间断。电源应有两条外部专用线路和内部自备电源。水源应有两条供水线路，设专用水池，水池蓄水量应能保证机内物料处理和消防用水。

   3.6 生产设备应定期检查

   　　梯恩梯生产线的主要设备连续生产6个月必须安排一次停产大修。大修时，硝化机必须开盖进行内外部检验，检查分离器、蛇管有无腐蚀孔洞，对承压元件要做着色探伤、磁粉探伤和射线探伤，壳体和蛇管在运行前必须进行试验压力为工作压力1.25倍的水压试验。物料泵必须拆开清洗，检查密封件，必要时应予以更换。成品喷射泵及重油喷嘴均应清洗。投料前，应试验手动放料装置是否可靠。

   3.7 确保安全附件可靠运行

   　　安全附件包括安全阀、减压阀、爆破片、压力表和温度表。这些附件必须选用国家定点厂家的合格产品，并由专业部门进行定期校验。压力表、温度表的精度等级在1.5级以上，量程在工作值的2倍左右为宜。

   　　安全阀、减压阀每年校验一次，重新标定起跳压力、密封压力和回座压力。压力表、温度表每半年校验一次，爆破片每半年应更换一次，以确保安全附件可靠运行。

   3.8 消除粉尘、火种与静电

   　　在生产厂区对火种必须严格控制，无关人员不得进入。进入厂区的人员严禁携带火种、严禁吸烟。

   　　生产期间，生产区内不得动火；检查期间动火，必须办理动火许可证。

   　　生产设备安全接地，其接地电阻不得超过设计值。电气设备必须操作必须防爆。操作人员不得穿化纤服装和带钉子皮鞋。

   　　制片和包装工段应设置除尘系统，如旋风分离器，以消除粉尘。

   3.9 加强可燃物管理

   　　梯恩梯生产区，有很多可燃物，如梯恩梯废药、重油和其他粘油物品，这些物品必须妥善管理，不得乱堆乱放。禁止放在暖气片及其他热设备上。同时，也不得堆在工房内，以免发生自燃。一切机械设备、工具、电气装置应保持清洁，不得积有药尘。

   3.10 人员防护

   　　必须为操作人员配备必要的防护装具，冬天着呢子工作服、工作帽，夏天着绸工作服、工作帽，一旦酸液溅出，可以起保护作用。硝化工段，应配备5只紧急逃生器，一旦硝化机温度过高时，操作人员可佩带呼吸保护器具登机放料。二层以上工房，应设置救生滑梯，以便操作人员紧急逃生之用。