1引言

　　安全評價工作的第一步就是要對被評價對象（系統(tǒng)）存在的危險、危害因素進行分析，確定其存在的主要危險、危害因素的種類、分布及可能產(chǎn)生的危險、危害方式和途徑。危險、危害因素分析是安全評價的重要環(huán)節(jié)和基礎(chǔ)，分析是否全面、準(zhǔn)確、科學(xué)合理，將直接影響到評價結(jié)果的正確性。

　　火災(zāi)爆炸危險性分析是危險、危害因素分析中最主要的分析之一。而石油化工企業(yè)生產(chǎn)的突出特點是存在大量以化學(xué)反應(yīng)為主的基本過程，這些化學(xué)反應(yīng)過程中均存在著不同程度的火災(zāi)爆炸危險性，不同的化學(xué)反應(yīng)過程的火災(zāi)爆炸危險性往往不同，而同一種化學(xué)反應(yīng)的火災(zāi)爆炸危險性存在著許多共性。我們在對石油化工企業(yè)進行安全評價時，為了能夠更全面、準(zhǔn)確、科學(xué)地對被評價對象（系統(tǒng)）進行火災(zāi)爆炸危險性分析，就必須更深入地了解一些石油化工典型生產(chǎn)過程的特點及其火災(zāi)爆炸危險性的分析方法，并能熟練地掌握之，以便進一步提高安全評價的技術(shù)含量和報告書的編寫質(zhì)量。為此，本文將針對10種石油化工典型生產(chǎn)過程的特點及相應(yīng)的火災(zāi)爆炸危險性分析分別作簡要介紹，以供安全評價時參考。

　　2化工典型生產(chǎn)過程的火災(zāi)爆炸危險性分析

　　石油化工企業(yè)生產(chǎn)的特點是存在許多以化學(xué)反應(yīng)為主的基本過程，其中典型的化學(xué)反應(yīng)主要有：氧化、還原、聚合、裂化、催化、硝化、氯化、磺化、烷基化、電解等十幾種。

　　下面分別簡要介紹上述這些反應(yīng)過程的主要特點及其火災(zāi)危險性。

　　2.1氧化反應(yīng)

　　通常的氧化還原是指有電子得失的反應(yīng)。但在有機反應(yīng)中，有機物分子內(nèi)的原子間沒有明顯的電子得失，很少有化學(xué)價的變化，所以常把加氧去氫的反應(yīng)叫作氧化反應(yīng)，常見的有氨氧化制硝酸、甲苯氧化制苯甲酸、乙烯氧化制環(huán)氧乙烷等，其生產(chǎn)過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.1.1氧化反應(yīng)需加熱，但絕大多數(shù)是放熱反應(yīng)，如催化氣相反應(yīng)，一般在（250～600）℃高溫下進行，反應(yīng)熱若不及時移去，會使溫度迅速升高引發(fā)爆炸；

　　2.1.2有些氧化反應(yīng)（如氨、乙烯和甲醇蒸氣在空氣中的氧化）的物料配比接近于爆炸下限，若配比失調(diào)。溫控失當(dāng)，則易爆炸起火；

　　2.1.3反應(yīng)中被氧化的物質(zhì)大部分是易燃易爆物質(zhì)（如前述中的氨、甲苯、乙烯等）；

　　2.1.4反應(yīng)所用的氧化劑具有很大的火災(zāi)危險性，如氯酸鉀、鉻酸酐、高錳酸鉀等，遇高溫或受撞擊、摩擦及與有機物、酸類接觸，會著火爆炸；而有機過氧化物大多數(shù)本身易燃，遇高溫則爆炸；

　　2.1.5有些氧化反應(yīng)的產(chǎn)品、中間產(chǎn)物也具有火災(zāi)危險性。如產(chǎn)品環(huán)氧乙烷屬可燃?xì)怏w，硝酸是強氧化劑，乙醛氧化生產(chǎn)乙酸過程有過乙酸生成，屬有機過氧化物，易分解或燃燒。

　　2.2還原反應(yīng)

　　在有機反應(yīng)中，把加氫去氧叫作還原反應(yīng)。還原反應(yīng)種類很多，其生產(chǎn)過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.2.1無論是利用初生態(tài)氫還原，還是用催化劑把氫氣活化后還原，都有氫氣存在，特別是催化加氫還原，大都在加熱、加壓下進行，若氫氣泄漏，極易與空氣形成爆炸性混合物，遇火種會爆炸；

　　2.2.2還原反應(yīng)中所使用的催化劑雷氏鎳吸潮后在空氣中有自燃危險，能使氫氣和空氣的混合物引燃爆炸；

　　2.2.3固體還原劑保險粉、硼氫化鉀、氫化鋁鋰等都是遇濕易燃危險品；

　　2.2.4還原反應(yīng)的中間體，特別是硝基化合物還原反應(yīng)的中間體，具有一定的火災(zāi)危險，如，苯胺在生產(chǎn)中如果反應(yīng)條件控制不好，可生成爆炸危險性很大的環(huán)己胺。

　　2.3聚合反應(yīng)

　　聚合是指將若干個分子結(jié)合為一個較大的組成相同而分子量較高的化合物的反應(yīng)過程。如丁二烯聚合生產(chǎn)順丁橡膠和丁苯橡膠，氯乙烯聚合生產(chǎn)聚氯乙烯塑料等。按聚合方式可分為本體、溶液、懸浮、縮合、乳液5種，每種聚合過程的主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.3.1對于本體聚合反應(yīng)，往往由于聚合熱不易散出而導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。如在高壓聚乙烯生產(chǎn)中，每聚合1kg乙烯會放出3.8MJ的熱量，當(dāng)未能及時散熱時，則每聚合1%的乙烯可使釜內(nèi)溫度升高（12～13）℃，待升高到一定溫度時，就會使乙烯分解，強烈放熱，有發(fā)生爆聚的危險，一旦發(fā)生爆聚，則設(shè)備堵塞，壓力驟增，極易發(fā)生爆炸；

　　2.3.2對于溶液聚合反應(yīng)，此種聚合方法在聚合和分離過程中，容易產(chǎn)生易燃溶劑揮發(fā)和靜電火花；

　　2.3.3對于懸浮聚合反應(yīng)，在聚合過程中，如果工藝條件控制不好易出現(xiàn)溢料，如果溢料，則水分蒸發(fā)后未聚合的單體和引發(fā)劑遇火源極易引發(fā)火災(zāi)或爆炸事故；

　　2.3.4縮合（縮聚）反應(yīng)是指具有兩個或兩個以上功能團的單體相互縮合，并析出小分子副產(chǎn)物而形成聚合物的反應(yīng)。雖為吸熱反應(yīng)，但若溫度過高時，也會使系統(tǒng)壓力升高，甚至引起爆裂，泄漏出易燃易爆的單體而造成火災(zāi)爆炸事故。

　　2.4裂化（裂解）反應(yīng)

　　裂化是指有機化合物在高溫下分子發(fā)生分解的反應(yīng)過程，有熱裂化、催化裂化、加氫裂化三種類型，每種裂化過程的主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.4.1熱裂化，是在高溫高壓下進行，裝置內(nèi)的油品溫度一般超過其自燃點，若漏出油品會立即起火。熱裂化過程中產(chǎn)生大量的裂化氣，且有許多氣體分餾設(shè)備，若漏出氣體，會與空氣形成爆炸性氣體混合物，遇加熱爐等明火，有發(fā)生爆炸的危險。在煉油廠各裝置中，熱裂化裝置發(fā)生火災(zāi)或爆炸的危險性較大；

　　2.4.2催化裂化，一般在（460～520）℃和（0.1～0.2）MPa下進行，若操作不當(dāng)，再生器內(nèi)空氣和火焰進入反應(yīng)器中會引起惡性爆炸。U型管上的小設(shè)備、小閥門較多，易漏油著火。在催化裂化過程中還會產(chǎn)生易燃裂化氣，在燒焦活化催化劑不正常時可能出現(xiàn)易燃易爆的一氧化碳；

　　2.4.3加氫裂化時，使用大量氫氣，且反應(yīng)溫度和壓力都較高，裝置鋼材內(nèi)的碳分子易被氫氣奪取，使碳鋼硬度增大而降低強度，發(fā)生氫脆。若設(shè)備、管道檢查或更換不及時，會在高壓（10～15）MPa下發(fā)生設(shè)備爆炸。此外，加氫是強烈的放熱反應(yīng)，反應(yīng)器若不能按要求通冷卻氫以控制溫度，可出現(xiàn)設(shè)備局部過熱、加熱爐爐管燒穿或高溫管線、反應(yīng)器漏氣而引起火災(zāi)。

　　2.5催化反應(yīng)

　　是指在催化劑作用下的化學(xué)反應(yīng)，如由氮和氫合成氨，由乙烷和氧合成環(huán)氧乙烷等都屬催化反應(yīng)。其主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.5.1如果催化劑選擇不正確或加入量不合適，易形成局部反應(yīng)激烈。若散熱不良，溫控不當(dāng)，易發(fā)生超溫爆炸或起火事故；

　　2.5.2催化過程中有的會產(chǎn)生氯化氫，存在腐蝕和中毒危險，有的會產(chǎn)生硫化氫，存在中毒和爆炸危險；有的會產(chǎn)生氫氣，火災(zāi)爆炸危險性更大，在高壓下，氫的腐蝕作用可使金屬高壓容器脆化，而造成火災(zāi)爆炸及容器破壞性事故；

　　2.5.3原料氣中某些能與催化劑發(fā)生反應(yīng)的雜質(zhì)含量增加，可能成為爆炸危險物，如乙烯催化氧化合成乙醛的反應(yīng)中，催化劑體系中常含有大量的亞銅鹽，若原料氣中含乙炔過高，則乙炔會與亞銅鹽反應(yīng)生成乙炔銅，乙炔銅是一種極敏感的爆炸物，在空氣作用下易氧化成暗黑色，并易起火爆炸。

　　2.6硝化反應(yīng)

　　是指在有機化合物分子中引入硝基（-NO2），取代氫原子而生成硝基化合物的反應(yīng)。如甲苯硝化生產(chǎn)梯恩梯，苯硝化制取硝基苯，甘油硝化制取硝化甘油等，其硝化過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.6.1因硝化是放熱反應(yīng)，需在降溫條件下進行，稍有疏忽，如中途攪拌停止，冷卻水供應(yīng)不良、加料速度過快等，均會使溫度猛增，混酸氧化能力加強，易引起著火和爆炸事故；

　　2.6.2硝化劑具有氧化性，常用的硝化劑有濃硝酸、硝酸、濃硫酸、硫酸、發(fā)煙硫酸、混合酸等均具有氧化性、吸水性和腐蝕性，它們與油脂、有機物接觸即能引起燃燒。在制備硝化劑時，若溫度過高或落入少量水，會促使硝化劑大量分解和蒸發(fā)，不僅造成設(shè)備強烈腐蝕，還可能造成爆炸事故；

　　2.6.3被硝化物質(zhì)（如苯、甲苯、甘油、脫脂棉等）大多易燃，若使用或貯存管理不當(dāng)，易造成火災(zāi)。硝化產(chǎn)品大都有著火爆炸的危險，受熱、摩擦、撞擊或接觸明火，極易發(fā)生爆炸或火災(zāi)。

　　2.7氯化反應(yīng)

　　是指氯原子取代有機化合物中氫原子的過程，如由甲烷制甲烷氯化物，苯氯化制氯苯等。常用的氯化劑有：氣態(tài)或液態(tài)氯、氣態(tài)氯化氫和各種濃度的鹽酸、磷酰氯、三氯化磷、次氯酸鈣等。氯化過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.7.1氯化反應(yīng)的原料大多是有機易燃物和強氧化劑（如甲烷、乙烷、酒精、天然氣、苯、甲苯、液氯等），若未嚴(yán)格控制各種火源、電氣設(shè)備不符合防爆要求，則易發(fā)生火災(zāi)爆炸；

　　2.7.2最常用的氯化劑是液態(tài)或氣態(tài)氯，其不僅屬劇毒品，且氧化性極強，貯存壓力較高，一旦泄漏，危險性很大。若氯化反應(yīng)器前的氯氣緩沖罐未裝設(shè)或控制不好，致使被氯化的有機物倒流，可能引起爆炸；

　　2.7.3氯化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，如果物料泄漏就會造成火災(zāi)或爆炸。氯化反應(yīng)幾乎都有氯化氫氣體生成，設(shè)備易受腐蝕而發(fā)生泄漏，增加了反應(yīng)過程火災(zāi)爆炸的危險性。

　　2.8磺化反應(yīng)

　　是在有機化合物分子中引入磺（酸）基（-SO3H）的反應(yīng)。常用的磺化劑有發(fā)煙硫酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鉀、三氧化硫等。磺化過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.8.1磺化劑三氧化硫是氧化劑，遇比硝基苯易燃的物質(zhì)時會很快著火，若遇水會生成硫酸，會大量放熱升溫而導(dǎo)致起火、爆炸，因硫酸的強腐蝕性還會增加對設(shè)備的腐蝕破壞；

　　2.8.2所用原料苯、硝基苯、氯苯等為可燃物，所用的磺化劑濃硫酸、發(fā)煙硫酸等都是氧化性物質(zhì)，有些甚至是強氧化劑，若投料順序顛倒、投料速度過快，可能造成反應(yīng)溫度升高，使磺化反應(yīng)變?yōu)槿紵�反�?yīng)，引起火災(zāi)或爆炸事故；

　　2.8.3磺化反應(yīng)是放熱反應(yīng)，若在反應(yīng)過程中無有效的冷卻和良好的攪拌，均可能使反應(yīng)溫度超高，以致發(fā)生燃燒起火或爆炸。

　　2.9烷基化反應(yīng)（亦稱烴化）

　　是在有機化合物中的氮、氧、碳等原子上引入烷基（-R）的化學(xué)反應(yīng)，引入的烷基有甲基（-CH3），乙基（-C2H5）、丙基（-C3H7）、丁基（-C4H9）等。烷基化常用烯烴、鹵代烴、醇等能在有機化合物分子中的碳、氧、氮等原子上引入烷基的物質(zhì)叫作烷基化劑。如苯胺和甲醇作用制取二甲基苯胺。烷基化反應(yīng)過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.9.1被烷基化的物質(zhì)（如甲類液體苯、丙類液體苯胺）大都有著火爆炸危險，烷基化劑一般比被烷基化物質(zhì)的火災(zāi)危險性更大，如丙烯是易燃?xì)怏w，甲醇是甲類液體，十二烯是乙類液體；

　　2.9.2所用的催化劑反應(yīng)活性強，如三氯化鋁是忌濕易燃物品，有強腐蝕性，遇水或水蒸氣會分解放熱，放出氯化氫氣體，能引起爆炸，若接觸可燃物、易著火。三氯化磷是腐蝕性忌濕易燃液體，遇水或乙醇會劇烈分解，放出大量熱和氯化氫氣體，有很強的腐蝕性和刺激性，有毒，遇水及酸（主要是硝酸、乙酸）發(fā)熱、冒煙、有引起火災(zāi)爆炸的危險；

　　2.9.3烷基化反應(yīng)都是在加熱條件下進行，如果原料、催化劑、烷基化劑等加料順序顛倒、速度過快或攪拌中斷，會發(fā)生劇烈反應(yīng)，引起跑料，造成火災(zāi)或爆炸事故；

　　2.9.4烷基化產(chǎn)品（如乙類液體異丙苯、丙類液體二甲基苯胺和烷基苯）也具有一定的火災(zāi)危險性。

　　2.10電解反應(yīng)

　　是指電流通過電解質(zhì)溶液或熔融電解質(zhì)時，在兩個電極上所引起的化學(xué)變化過程。鈉、鉀、鎂、鉛等有色金屬和鋯、鉿等稀有金屬的冶煉，銅、鋅、鋁等的精煉，氫、氧、氯、燒堿、氯酸鉀、過氧化氫等許多化工產(chǎn)品的制備，以及電鍍、電拋光、陽極氧化等，都要通過電解來實現(xiàn)。以隔膜法電解食鹽水生產(chǎn)氫氧化鈉、氫氣、氯氣為例，其電解過程主要火災(zāi)爆炸危險性分析如下：

　　2.10.1被電解的鹽水中雜質(zhì)過量可能產(chǎn)生火災(zāi)爆炸危險。如鹽水中含有鐵雜質(zhì)，會產(chǎn)生第二陰極而放出氫氣；鹽水中帶入銨鹽，當(dāng)PH<4.5時銨鹽和氯作用可生成氯化銨，氯作用于濃氯化銨溶液可生成爆炸性油狀物三氯化氮；

　　2.10.2電解過程若氫氣和氯氣控制不好，可能相互混合而發(fā)生爆炸。導(dǎo)致氫氣和氯氣混合的主要原因是：①陽極室內(nèi)鹽水液面過低；②電解槽氫氣出口堵塞，引起陰極室壓力升高；③電解槽的隔膜吸附質(zhì)量差；④石棉絨質(zhì)量差，在安裝電解槽時碰壞隔膜，使隔膜局部脫落，或送電前注入的鹽水量過大將隔膜沖壞；⑤陰極室中的壓力等于或超過陽極室的壓力時，即可能使氫氣進入陽極室；

　　2.10.3電解槽內(nèi)鹽水液面高低不適當(dāng)，若鹽水液面過低，氫氣可能通過陰極網(wǎng)滲入到陽極室內(nèi)與氯氣混合成爆炸性氣體，若鹽水過滿，在壓力下鹽水會上漲；

　　2.10.4電解設(shè)備若發(fā)生氫氣泄漏，會與室內(nèi)空氣混合而引發(fā)火災(zāi)或廠房爆炸；

　　2.10.5生產(chǎn)過程若突然停電或停機時，若未采取正確的應(yīng)急處理措施，立即去關(guān)閉高壓閥，有可能使電解槽內(nèi)氯氣倒流而發(fā)生爆炸。

　　3結(jié)語

　　在對化工典型生產(chǎn)過程進行火災(zāi)爆炸危險性分析時，還應(yīng)根據(jù)GB18218-2000《重大危險源辨識》，針對評價對象生產(chǎn)場所和儲存場所中火災(zāi)爆炸危險物質(zhì)的數(shù)量，判定是否構(gòu)成火災(zāi)爆炸或毒物危害重大危險源，以便將重大危險源作為重點進一步進行定性定量評價。

　　在對化工典型生產(chǎn)過程的火災(zāi)爆炸危險性分析的基礎(chǔ)上，才能夠?qū)Ρ辉u價對象所采取的安全衛(wèi)生措施是否符合有關(guān)安全標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求，是否具有針對性和可靠性，可能達(dá)到何種安全生產(chǎn)條件作出準(zhǔn)確、客觀和科學(xué)的評價，得出正確的評價結(jié)果。進而提出或補充切合實際、行之有效的安全對策措施，促使被評價對象安全生產(chǎn)水平、經(jīng)濟效益同步提高和發(fā)展。