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溶剂型涂料生产过程危险有害因素分析及安全对策七公主

时间:2022年08月02日

溶剂型涂料生产过程危险有害因素分析及安全对策

0 引 言

近年来,随着我国经济建设和生产技术突飞猛进,涂料生产在数量、品种和质量方面都有很大变化。虽然涂料在向着无害化、环境友好方向发展,但是,由于功能的需要和客观市场的实际需求,溶剂型涂料仍在中国占据较大的市场份额,即便是欧美等发达国家,溶剂型涂料也仍占30%左右。溶剂型涂料在生产过程中存在着火灾、爆炸、中毒等危险有害因素一旦发生事故,不仅直接影响生产企业人员生命和财产的安全,对其周边单位和社区居民的生命、财产安全也是严重的威胁。通过对涂料生产过程中存在的危险有害因素进行辨识与分析,并针对存在的主要事故隐患深入研究,提出扼制或削弱这些危险有害因素的对策措施,为安全生产提供保障。

1 溶剂型涂料装置生产流程简述

溶剂型涂料装置生产流程大致分为以下几个过程:将树脂、颜料、助剂、填料、溶剂按工艺配方要求定量加入,搅拌均匀后进行研磨,研磨达到工艺要求后,进入制漆工序,然后加入颜料、助剂搅拌进行调色,颜色合格后进行过滤,检验合格后计量包装、入库。工艺流程简图见图1。

工艺流程简图

2 生产过程危险危害因素的辩识

通过对当前典型的涂料生产装置的现场调研和必要的检测,结合对国内外相关事故案例进行分析,并应用事故后果模拟、危险性预分析等方法进行评价,可以确定涂料生产装置中主要存在以下危险有害因素。

2.1 火灾、爆炸危险

溶剂型涂料生产过程中,使用甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、200#溶剂油、醋酸乙酯、醋酸丁酯等溶剂,以及各类溶剂型涂料用树脂等,上述物质的闪点、爆炸极限和火灾危险类别见表1。

物质的闪点、爆炸极限和火灾危险类别表

以上物质均可在生产、贮存的过程中发生泄漏,在空气中挥发的蒸气与空气混合可形成爆炸性混合气体。

生产现场有可能存在以下引火源:作业场所电气设备、开关、照明不防爆,或防爆器具失效,操作时产生电火花;设备、管道若没有静电接地,或接地接触不良,在生产过程中会产生静电积聚并放电;操作人员不按规定着装,操作现场穿化纤衣服和钉子鞋等,摩擦产生静电并积聚放电;装置未有避雷设施或避雷设施不符合要求,装置可能遭受雷击;甚至,操作人员违章带入明火等情况。如果爆炸性混合气体与引火源同时存在,就会导致蒸气云爆炸的发生。蒸气云爆炸的冲击波和爆炸火球辐射热对周围人员、建筑物、贮罐、设备造成伤害、破坏作用。有些涂料如硝基漆的原料硝化棉,是一种白色或微黄色棉絮状的固体,暴露在空气中能自燃,遇到火星、高温、氧化剂以及大多数有机胺会发生燃烧和爆炸。

2.2 溶剂的毒性危害和中毒危险

溶剂大都具有一定毒性,一旦吸入、食入等,可能造成人员中毒。设备、管线、机泵等检修或拆除前未进行置换、清洗,残留在设备或管线内的溶剂泄漏,易造成其周边作业人员中毒的危险。生产场所、危险化学品贮存区域发生火灾、爆炸等事故,造成设备、容器等发生泄漏,作业人员吸入,有引发中毒的危险。

2.3 溶剂储运危险

较大的涂料生产企业一般都设置溶剂贮罐区,根据规模的不同,贮罐的规格从几十立方米到数百立方米不等。溶剂属于易燃液体,在灌装、贮存、输送过程中发生泄漏,遇高热、明火存在火灾爆炸的危险。溶剂贮罐区,没有防火堤,发生泄漏会造成漫流,进入有高热、明火区域,存在引发火灾爆炸的危险。贮罐罐顶没有呼吸阀、阻火器,罐内危险化学品蒸气直接与空气接触混合,容易形成爆炸性混合气体,遇高热、明火、静电,存在引发火灾爆炸的危险。贮罐区配电盘等电气设备、泵等机械设备的电机、照明、开关盒等,不防爆或防爆级别不够,作业时产生的电火花,存在引发火灾爆炸的危险。贮罐如果没有静电接地装置,同时容积超过50 m3必须有两处以上的接地点,接地电阻不得超过100 Ω,否则在灌装输出物料流动时产生静电并集聚、放电,存在引发火灾爆炸的危险。罐区的避雷设施不健全、接地电阻大于10 Ω,遭雷击时,存在引发火灾爆炸的危险。甲苯、醋酸乙酯、丙酮等桶装、瓶装甲类液体,如果在夏季高温炎热气候条件下露天存放,有发生超压爆炸起火的危险。

3 安全对策措施

为了减轻涂料生产和储运过程中普遍存在的火灾、爆炸、毒性危险等有害因素的危害程度,生产企业应采取以下针对性的安全对策措施。

3.1 降低易燃物料泄漏概率的措施

企业应尽量做到设备密闭化,实现机械化、自动化操作,减少溶剂的挥发,杜绝跑、冒、滴、漏。可能散发可燃气体、可燃蒸气的场所应设可燃气体报警装置。注意加强生产设备和贮存设施的维护、维修管理,使发生物料泄漏的概率降至最低。厂房应保持通风良好,防止可燃气体的积聚。硝化棉应单独存放于阴凉、通风的库房内。生产设备检修或维修,往往是各种事故的多发、易发时期。企业在进行维护、维修时应严格执行《厂区设备检修作业安全规程》( H G 23018-1999)、《厂区动火作业安全规程》(HG 23011-1999)和《化工企业安全管理规定》第十章的规定,确保安全管理和安全技术措施到位。

3.2 加强火灾、爆炸场所防爆电气的管理工作

涂料生产企业应根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》,对生产、贮存场所划分火灾、爆炸危险区域范围。首先考虑释放物质的物理化学(状态、闪点、密度、腐蚀性等)性质,确定物质的危险度(可燃、易燃) ;再确定释放源等级(连续级、第一级、第二级) ;通风状况(自然通风和一般机械通风、局部机械通风、无通风) ;根据危险程度的高低,气体/蒸气危险场所划分为:0区、1区和2区。对于1区、2区场所而言,应选择隔爆型、本质安全型、正压型、浇封型等防爆类型的电气设备。如果应用场所是户外或有轻微腐蚀、沙尘雨水的2区时,应选用防护能力较强的防爆类型电气设备,例如:增安隔爆复合型“d e”、增安型“e”、“n”型等。对于0区场所,防爆电气设备应选用“ia”等级的本质安全型。

3.3 生产装置及贮存设施的防雷防静电措施

涂料生产装置及贮存设施应设置完好、齐全的防雷装置,避雷针、避雷器应定期检测并记录;防雷接地电阻值应符合安全要求(≤10 Ω ),并按期检查和检测。应设置完善的静电安全防护措施,防静电接地要求完好、齐全,接地电阻值应符合规范要求;防静电跨接正确、齐全、完好;易产生静电的物质的流速必须控制在合理范围内;工作人员穿着防静电工作服;溶剂卸车应有防静电接地措施。

3.4 溶剂大量泄漏的预防措施

溶剂中间槽之间、贮罐之间应设可供互相倒罐的管线。万一泄漏时,可以迅速地将发生故障容器内的物料转移到另一个容器内,以有效地减少物料的泄漏量。如果中间槽或贮罐之间不能保证互为备用,则应设专用的事故储槽,并在中间槽或贮罐设置通往事故储槽的泄料管线。易燃液体贮罐区,应设防火堤,一旦泄漏,可以收容处理,防止大范围的泄漏和环境污染事故。闪点低于60 ℃的桶装液体,不宜露天存放。必须露天存放时,在炎热季节必须采取降温措施。闪点低于28 ℃的桶装液体,不应露天存放。

3.5 切实做好作业人员的个体防护措施

个体防护是安全生产的最后一道防线。因此,操作人员必须全过程穿戴好耐酸防护服、鞋、手套,使用防护面罩。而且使用前应对防护用品的完好性进行认真检查,工作时衣袖、裤脚不能塞在手套和鞋内。作业场所应设置淋浴和冲眼装置。

3.6 设置有毒物质泄漏报警设施

应根据《使用有毒物质场所劳动保护条例》的规定,在有毒物料事故状态下的排出口、取样口、贮罐区、输送泵等可能突然泄漏物料的地方,设置自动报警装置,以便早期发现有毒物品泄漏。

3.7 完善有毒物质浓度的定期检测评价制度

应根据《使用有毒物品作业场所劳动保护条例》第26条的规定,建立制度,定期对作业场所中有毒物质的浓度进行检测、评价,并根据检测结果,完善职业危害控制措施。

3.8 加强重大危险源的监控管理工作

对已确定的重大危险源,应按国家有关法律、法规、规章和标准的规定进行定期检测、检查、评估,建立重大危险源检测、检查档案,防止重大化学品事故的发生。危险化学品事故应急救援预案必须符合企业的实际情况。还应与政府一起编制好场外危险化学品事故应急救援预案,备足应急救援器材。

4 结 语

涂料生产装置和贮存设施普遍存在火灾、爆炸、毒性等较严重的危险有害因素,通过落实各项安全对策措施,涂料生产装置可以达到安全生产的目标。但是由于涂料生产所用的溶剂贮存量相对较大,一旦发生泄漏时危害范围较大,生产企业应根据有关法律、法规、规范和安全标准的规定加强生产过程的安全管理,消除安全隐患,杜绝安全事故的发生。

溶剂型涂料生产过程危险有害因素分析及安全对策

□ 孟兆海1,周炳记2,李冠中3

化学建材有限公司,山东青岛 266108)

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