氨联产甲醇生产系统物料危害辨识、危险评价及控制措施

　近年来，随着市场变化和企业发展要求，甲醇生产厂家似雨后春笋般出现。氨联产甲醇装置项目的开发和推广，弥补了国内市场的产品缺口，给生产企业带来了丰厚的利润，提高企业经济效益和市场竞争力。产品种类增加，物料种类会相应增加。加之新老装置联产，原有装置系统的设备、工艺线路等也要进行局部调整，继而带来操作规程、开停车程序、方案及指挥系统的调整。两套装置一个系统，要保证合成氨、甲醇生产都在最佳工况下进行，加重了部分工段从供给高要求物料组分和全系统生产指挥科学性的难度。整个系统在运行过程中，所用的原料、中间体及最终产品对人体都有不同程度的危害性，轻则损害人体健康，重则危及生命。根据生产过程的危险特性，一旦发生指挥失误、误操作、报警装置失灵、安全联锁失效、处理不及时或处理方法不当等，就会发生泄漏和超温超压现象，进而引起火灾、爆炸、灼烫、中毒窒息等事故，危及员工人身和企业财产安全，严重时可能危及附近居民的生命和财产安全，造成严重的恶性事故。氨联产甲醇生产，在高温、高压、易燃、易爆、易中毒和易腐蚀环境中进行，对操作及指挥者提出了更高标准的要求。  
　　1  物料的危害辨识及危险性评价 
　　1．1  生产过程中的物料 
　　1．1．1  一氧化碳(CO)  
　　1．1．1．1  危害性辨识  
　　一氧化碳经呼吸道吸入人体后，通过肺泡膜进入血液，与血液中血红蛋白进行可逆性结合，形成碳氧血红蛋白，使血液中的携氧功能发生障碍，造成人体低氧血症，因而导致组织缺氧。轻度中毒者会出现头疼、眩晕、耳鸣、眼花，颞部压迫及博动感，并有恶心、呕吐，心前区疼痛或心悸，四肢无力，甚至有短暂的昏厥；中度中毒者除上述症状外，初期尚有多汗、烦燥，步态不稳，皮肤粘膜樱红，可出现意识模糊，甚至进入昏迷状态；重度中毒者迅速进入昏迷，昏迷可持续数小时或更长时间，出现阵发性和强直性痉挛，有病理反射出现，常伴发脑水肿、肺水肿、心肌损害、心律紊乱或传导阻滞，高热或惊厥，皮肤、粘膜可呈樱红色或苍白、紫绀。  
    1．1．1．2  危险性评价  
　　一氧化碳属易燃、易爆、有毒气体，与空气混合浓度在12．5％～74．2％时成为爆炸混合物，爆炸危险度为4．9。遇热容器压力增大，泄漏遇火种有燃烧爆炸的危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．1类易燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为21005。 
　　1．1．2  二氧化碳(CO2)  
　　1．1．2．1  危害性辨识  
　　低浓度二氧化碳对呼吸中枢有致兴奋作用，高浓度有显著性的麻痹作用。二氧化碳透过肺泡能力比氧大25倍，空气中CO2浓度高时，必造成体内CO2滞留，缺氧引起窒息死亡。即使在含氧浓度较高的情况下，二氧化碳也可以引发中毒。有时缺氧窒息会与二氧化碳中毒并存。吸入浓度为8％～10％的CO2，除头昏、头痛、眼花和耳鸣外，还有气急，脉博加快、无力，血压升高，精神兴奋，肌肉痉挛，时间过长则会出现神志丧失。急性重症发作都在几  秒钟内，几乎象触电似的倒下，表现为昏迷，反射消失，瞳孔扩大或缩小，大小便失禁，呕吐等。严重者会出现呼吸停止或休克。  
　　1．1．2．2  危险性评价  
　　受热后容器压力增大，有爆炸危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．2类不燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为22019。  
　　1．1．3  氢气(H2)  
　　1．1．3．1  危害性辨识  
　　氢气在生理上属惰性气体，仅在高浓度时，由于空气中氧分压降低才能引起窒息。在很高的分压下，氢气可呈现出麻醉作用。  
　　1．1．3．2  危险性评价  
　　氢属易燃易爆物质，与空气混合浓度在4．0％～75．6％时成为爆炸混合物，爆炸危险度17．9。氢气比空气轻，在室内使用和储存时，泄漏气体会聚集在上部空间不易外排，遇火即引起爆炸。GB 13690—92将该物质划分为第2．1类易燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为21001。  
　　1．1．4  硫化氢(H2S)  
　　1．1．4．1  危害性辨识  
　　硫化氢是强烈的神经性毒物，对粘膜有明显刺激作用，随空气经呼吸道和消化道能很快被人体吸收。一部分可经呼吸道排出，另一部分在血液中很快被氧化为无毒的硫酸盐和硫化酸盐等经尿道排出；在血液中来不及氧化时，则引起全身中毒反应。体内达到较高浓度时，首先对呼吸中枢和脊髓运动中枢产生兴奋作用，然后转为抑制；高浓度时则引起颈动脉寞的反射作用使呼吸停止；更高浓度时可直接麻痹呼吸中枢而立即引起窒息，造成“闪电式”中毒以致死亡。轻度中毒者首先出现眼结膜刺激病状，接着是呼吸道刺激症状，表现为畏光、流泪、眼刺激、流鼻涕及咽喉灼热感；当接触浓度为200～300mg／m3时，会发生中度中毒，症状为头痛、头晕、全身无力、呕吐，同时引起上呼吸道炎和支气管炎。眼刺激症状强烈、流泪、眼刺痛，且有眼睑痉挛，看光源时周围有色环存在，视觉模糊，有角膜水肿的症兆；当接触浓度在700mg／m3以上时，会发生重度中毒，中枢神经系统症状最突出。出现头晕、呼吸困难，行动迟钝，继而出现烦燥，意识模糊，呕吐、腹泻，很快处于昏迷状态，最终可因呼吸麻痹而死亡；当接触浓度在1000mg／m3以上时，可发生“电击样”中毒，即在数秒钟后突然倒下，瞬间呼吸停止。  
　　1．1．4．2  危险性评价  
　　硫化氢属易燃剧毒液化气体，人的嗅觉阈为0．035mg／m3，起初是臭鸡蛋味增强与浓度成正比，当浓度超过10mg／m3时，浓度增高而臭鸡蛋味却减弱，以至不能察觉。与空气混合，当浓度在4．3％～45．0％时，形成爆炸性混合物，爆炸危险度为9．5。气体泄漏遇火源会发生燃烧爆炸。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．1类易燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为21006。  
　　1．1．5  氮气(N2)  
    1．1．5．1  危害性辨识  
　　氮气是无色、无臭、无味的气体，是空气的重要组成部分。微溶于水，化学性质稳定。氮气本身并无毒，但当环境中氮气增多致使氧气相对减少，会引起单纯性窒息。其主要表现是机体缺氧，出现头晕、头痛、呼息困难、急促，心跳加快，脉搏弱而快，精神恍惚不安，全身乏力，肌肉协调运动失调。若进入完全充满氮气的设备或容器中，人会立即昏倒窒息。 
　　1．1．5．2  危险性评价  
　　氮气属难视觉性物质，高纯度氮气环境中易发生窒息甚至死亡事故。超压贮存有爆炸危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．2类不燃气体；GB 12268—90标准规定其危规号为22005。  
　　1．2  成品物料  
　　1．2．1  液氨(NH3)  
　　1．2．1．1  危害性辨识  
　　氨属于低毒类物质。氨随空气经呼吸道吸入后，通过肺泡，除少部分与二氧化碳中和外，其余被血液吸收。被吸收的氨，在肝脏中释出形成尿素，随汗液、尿或呼吸道排出体外。氨对人的呼吸道有刺激和腐蚀作用，浓度过高时，直接接触部分可引起碱化学灼伤，组织呈溶解性坏死，并可引起呼吸道深部及肺泡的损伤，发生化学性支气管炎、肺炎和肺水肿。高浓度吸入，可使中枢神经系统兴奋度增强，引起痉挛，并可通过三叉神经末稍的反射作用引起心脏停搏和呼吸停止。轻度中毒，眼、口有辣感、流泪、流涕、咳嗽、声音嘶哑，吞咽困难，头昏、头痛，眼结膜充血水肿，口唇及口腔、咽部充血，胸闷和胸骨区疼痛；重度中毒，喉头水肿，声门狭窄以及呼吸道粘膜脱落，造成气管阻塞，引起窒息，人体外露部分皮肤可出现Ⅱ度化学灼伤，眼睑、口唇、鼻腔、咽部及喉头水肿，咳吐大量黄痰；肺水肿很快发生，表现为剧烈咳嗽，呼吸困难；脉快而弱，体温升高，咳出血痰或大量粉红色泡沫痰，陷入休克昏迷。  
　　1．2．1．2  危险性评价  
　　受到猛烈撞击，贮器损坏时，气体外泄会危及人的健康和生命，遇水则变为有腐蚀性的氨水。28％的水溶液则为浓氨水。受热后容器内压力增大或空气中氨浓度在15．7％～27．4％时，遇到火星会引起燃烧爆炸，爆炸危险度为0．9。有油类存在时，更会增加燃烧危险。GB 13690—92标准将该物质划分为第2．3类有毒气体；GB 12268—90标准规定其危规号为23003。 
　　1．2．2  甲醇(CH3OH)  
　　1．2．2．1  危害性辨识  
　　甲醇的职业接触中毒物质危害程度分为三级，急性中毒主要表现为中枢神经系统损害，眼部损害和代谢性酸中毒。人吸入空气中甲醇浓度39．3～65．5g／m3，30～60分钟可致中毒。人体口服中毒最低剂量为0．1g／kg，经口摄入0．3～1．0g可致死。  
　　1．2．2．2  危险性评价  
　　甲醇是易燃、易爆、有毒性物质。其气体与空气混合能形成爆炸性混合物，爆炸极限为5．5％～36．0％，爆炸危险度为5．5。饮用后会使人失明，甚至死亡。GB 13690—92标准将该物质划分为第3．2类中闪点液体；GB 12268—90标准规定其危规号为32058。  
　　2  系统运行中的安全控制措施 
　　2．1  开展对员工的安全教育和技能培训  
　　2．1．1  坚持开展新员工入厂“三级”安全教育和全员日常安全知识教育和培训，及时传达和宣传党和国家的安全生产方针、政策和法规，学习企业的安全通则及有关防火、防爆、防毒、防尘、急救等安全技术知识，使安全警钟长鸣。  
　　2．1．2  针对装置的增加和调整，组织专门的安全技术知识教育和培训活动，对新装置员工做好转岗和入岗教育，对系统所有员工进行新技术、新设备、新工艺、新方法和新知识的再提高教育，及时完成管理和操作知识、方法的转变，防止因新技术及安全规章制度教育的滞后而产生安全纰漏。  
　　2．1．3  建立懂技术、懂管理、热爱安全生产管理工作的高素质安全管理队伍，在管理实践的同时，积极参加各种形式的学习培训活动，不断进行自我“充电”，随时掌握现代化管理的新理论、新方法，及时更新管理理念，吸收国内外安全管理、安全技术新经验，促进企业安全管理的现代化。  
　　2．1．4  采取专门、委托或代培的形式，做好特殊工种的专业安全知识及技能培训工作，经政府职能管理部门考核合格并取得资格证书，杜绝无证上岗现象。  
　　2．1．5  开展定期班组安全教育活动，介绍、学习生产过程中突发情况的处理方法和国内外同类企业的典型事故案例，提高员工判断和处理问题的能力。 
　　2．1．6  制定并组织演练事故应急预案。确保事故状态下，组织、指挥、通讯、物资供应、安全警戒、实施救援及恢复生产等工作能有条不紊地进行，把人员伤害和财产损失降低到最低限度。  
　　2．2  创造安全的作业环境  
　　2．2．1  新建甲醇装置必须做到“三同时”，即通风、防火防爆、防尘、防毒等安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。项目要严格执行各项申报制度，经过安全评估和竣工验收合格，取得安全生产许可证。对原合成氨装置的调整改造，要结合原料路线、工艺流程的改造或更新，消除一切不安全因素和一切产生尘毒的因素。管好、用好现有设备，消除跑、冒、滴、漏，控制并消除尘毒危害，防止职业病发生。 
　   2．2．2  建立环境及安全监测制度，控制排放量及污染因子浓度。包括空间及地沟等处尘毒浓度必须控制在最高容许浓度之内(一氧化碳30mg／m3，氨30mg／m3，硫化氢10mg／m3，甲醇50mg／m3)，对超标区域，查明原因，及时采取措施进行整改。  
　　2．2．3  严格执行检修规程及票证管理制度，大、小检修项目都要制定检修方案及安全防范措施，办理《检修任务书》。动火要办《动火作业安全许可证》，进塔入罐要办《设备内作业安全许可证》，做到票证齐全，项目落实、措施落实、责任落实。  
　　2．2．4  按规定配置充足、适用的灭火器材和气防器材，并定期检查和维护保养，确保处于良好备用状态。  
　　2．3  落实《危险化学品安全管理条例》，加强危险源管理 
　　建立危险化学品管理制度和台帐，对危险化学品进行辨识、评价和登记注册。危险源(点)区域要张挂警示标牌，标明其名称、管理级别、危险严重度、安全防范措施、责任人等。重点危险源(点)要有突发事故应急预案、泄漏报警装置、监测仪、紧急切断装置、医疗救护设施、安全检测工具合格并保持灵敏、可靠，编制专用检查表，定期开展危险源(点)专业检查，发现隐患，及时整改  
　　2．4  加强工艺管理，严格执行操作规程  
　　生产指挥调度要统筹兼顾，全面考虑，科学管理，平衡好合成氨及甲醇两个装置的生产。选择最佳工况，并在实践中进一步完善和提高，杜绝超温、超压、超负荷运行。操作人员要认真学习本岗位操作规程，精心操作，练就过硬的操作本领。同时要熟悉本岗位存在的危害及可能发生的危险，会熟练使用消防及气防器材，对生产过程中出现的异常情况能够采取积极主动的应急处理方法和措施。  
　　2．5  全面落实安全生产责任制  
　　安全管理是系统工程，面对的人、机、料、法、环，贯穿于企业生产的所有过程和环节。推行安全生产责任制，全员分级、分类签订安全生产责任书，明确安全管理方针、目标和保证措施，促使员工在实际工作中恪尽职守，遵章守纪，认真履行安全生产权利和义务，企业才能保持长久的安全运行态势，整体安全生产目标才能实现。作为安全技术管理职能部门，要积极发挥监督检查和管理作用，严格执行各项安全规章制度，强化现场走动管理，及时发现和消除隐患；考核兑现，奖罚分明，为企业的安全生产保驾护航。  
　　3  结束语  
　　氨联产甲醇工艺有单塔、双塔及多塔工艺，采用原料有煤、天然气等。本文所述的是以煤为原料的单塔或双塔工艺。不论何种工艺、原料，生产过程的物料没有太大的差别，加之化工生产具有的共同生产特点，所以对整个运行过程的安全管理也是大同小异。