浅析瑞士博特熔盐法制碱工艺的生产安全

刘 军

摘要：通过对瑞士博特熔盐法制碱工艺中各类作业行为的分析，找出潜在的安全问题并提出相应的对措，达到安全生产的目的。

关键词：瑞士博特熔盐法制碱；生产安全

我公司引进了三套瑞士Bertrams公司的制碱工艺，即：熔盐法制片碱工艺。这套装置于2012年正式开车运行。因为该工艺自身的一些特点，使得生产过程中会出现高温烫伤、灼伤、机械伤害、触电、起重事故、中毒和窒息、爆炸等事故。本文通过对以上问题产生的原因进行分析，制定出了相应的预防措施，旨在预防、控制和减少潜在的安全问题。

一、生产工艺简介

来自电解槽的32%碱进入Ⅰ效降膜蒸发器浓缩到38.6% 后送至Ⅱ效降膜蒸发器浓缩到50%，此浓缩过程由蒸汽提供加热。50%碱进入Ⅲ效降膜蒸发器被浓缩到62.2%，此过程所用加热源为最终浓缩器产生的二次蒸汽。Ⅲ效降膜蒸发器通过最终浓缩器的过程中，碱液由62.2%蒸发浓缩到98.3%，所产生的二次蒸汽用来加热Ⅲ效降膜蒸发器。该过程中的加热源为熔盐炉提供的高温熔盐，通过节流孔的限制，最终浓缩器下游熔融碱管压力骤减，产生闪蒸效应，以达到浓度99.0%，99%的高浓度熔融碱通过再分配器在片碱机内被加工成低温片碱。片碱进入包装秤成为成品。

熔盐加热由天然气燃烧系统供给，熔盐由熔盐泵送至各加热点。见图－1

图－1

来自电解32％的液碱

NaOH

三效蒸发器

一效蒸发器

二效蒸发器

降膜浓缩器

闪蒸器

熔盐槽

熔盐炉

分配器

成品片碱

包装线

片 碱 机

二、操作活动叙述（见表－1）

表－1

序号	作业项目	危害因素潜在事件及造成的主要危害后果
1	岗位人员巡检	人员摔伤/烫伤/接触机泵造成机械伤害
2	拆、装保温铁皮	保温铁皮边缘将手划伤、周围管线泄漏造成灼烫
3	备机盘车	盘车时泵被误启动造成机械伤害
4	开、关蒸汽阀门	法兰泄漏/阀门泄漏/违章操作造成烫伤
5	启、停真空泵	违章操作造成泵叶轮损坏
6	导淋排碱，排气	操作不当/碱液/气体喷溅造成灼烫
7	擦拭设备	抹布被卷入运行中动设备造成机械伤害/高温设备造成人员灼烫
8	装填熔盐	掺入杂质造成爆炸/扛熔盐袋时用力不匀造成扭伤
9	检查熔盐槽液位	熔盐溅出造成灼烫
10	盘熔盐泵、加油	高处坠落/烫伤/油被高温引燃造成火灾
11	熔盐操作	熔盐泵启停及小循环切大循环是熔盐泄漏造成人员灼伤
12	熔岩泵检修	扳手打滑人摔伤/搬运东西身体挤伤/跌倒摔伤/蹭伤，扭伤，烫伤
13	配糖	扛糖袋时用力不匀造成人员扭伤/倒糖时糖袋缠入搅拌机造成机械伤害/人员跌落摔伤
14	更换碱阀门	管道内碱液未置换彻底，余碱喷溅造成人员碱灼伤
15	片碱机调刮刀	碱溅入眼中造成碱灼伤/手被刮刀夹住造成机械伤害
16	效体及最终浓缩器检修	检修时手砸伤；扳手打滑人摔伤；身体挤伤；跌倒摔伤，蹭伤，扭伤；蒸汽烫伤；碱灼伤
17	离心泵检修	检修时手砸伤；扳手打滑人摔伤；搬运设备身体挤伤；跌倒摔伤
18	片碱机及减速机检修	检修时手砸伤；扳手打滑人摔伤；搬运设备身体挤伤；跌倒摔伤
19	包装线检修	检修时手砸伤；扳手打滑人摔伤；搬运设备身体挤伤；跌倒摔伤
20	板换检修	检修时手砸伤；扳手打滑人摔伤；身体挤伤；跌倒摔伤，蹭伤，扭伤；蒸汽烫伤；碱灼伤
21	清理地沟	有碱液残留在盖板或地沟/防范措施不到位造成碱灼伤
22	清理碱罐	置换不合格造成窒息；碱液清理不干净/防范措施不到位造成碱灼伤
23	应急操作	启停泵不当造成机械伤害/排放残液造成灼烫/其他伤害

四、操作活动的主要风险评价

应用作业条件危险性评价法（LECD）对以上作业进行风险评价，见表－2。

表－2

序号	作业项目	可能发生的事件	L	S	R	等级
1	岗位人员巡检	灼烫/机械伤害	1	2	2	低风险
2	拆、装保温铁皮	其他伤害/灼烫	1	2	2	低风险
3	备机盘车	机械伤害	1	2	2	低风险
4	开、关蒸汽阀门	灼烫	1	2	2	低风险
5	启、停真空泵	机械伤害	1	1	1	低风险
6	导淋排碱，排气	灼烫	1	2	2	低风险
7	擦拭设备	机械伤害/灼烫	1	3	3	低风险
8	装填熔盐	爆炸/其他伤害	1	1	1	低风险
9	检查降膜熔盐槽液位	灼烫	1	3	3	低风险
10	盘熔盐泵、加油	高处坠落/灼烫/火灾	1	3	3	低风险
11	熔盐泵操作	灼烫	1	3	3	低风险
12	熔岩泵维修	其他伤害灼烫/ /机械伤害/起重事故	1	3	3	低风险
13	配糖	其他伤害/机械伤害	1	1	1	低风险
14	更换碱阀门	灼烫/其他伤害	2	2	4	低风险
15	片碱机调刮刀	灼烫/机械伤害	1	2	2	低风险
16	效体及最终浓缩器维修	灼伤/其他伤害	3	3	9	一般风险
17	碱泵维修	机械伤害/灼烫/其他伤害	2	2	4	低风险
18	片碱机及减速机维修	机械伤害/灼烫/其他伤害/起重事故	1	3	3	低风险
19	包装线维修	机械伤害/灼烫/其他伤害	1	3	3	低风险
20	板换维修	其他伤害 /灼烫	3	3	9	一般风险
21	清理地沟	灼烫	3	1	3	低风险
22	清理碱罐	中毒和窒息/灼烫	2	3	6	低风险
23	应急操作	机械伤害/灼烫/其他伤害	3	3	9	一般风险

五、鱼刺图法风险评价

根据以上危险评价的结果，针对危险性分值高的几项检修和应急操作活动采用因果分析法（鱼刺图分析法）进行分析评价。

（一）岗位人员在设备维修作业中出现的机械伤害、灼烫、起重事故和其他伤害；

1、风险成因分析图，见图－2。

图－2

系统因素

检修作业无标准 现场没有应急设施或应急设施损坏

设

机械伤害

灼烫

起重事故

其他伤害

备内残液未置换彻底 地 面 湿 滑

设备保 温、隔热 缺 损 设 备 管 道 腐 蚀、损 坏

作 业 现 场 凌 乱、杂 物 多 设 备 未 冷 却

人员误操作导致设备误启动 开关导淋不当，引起碱液、蒸汽反击

维修作业中野蛮作业 防护用具使用不当

维修中使用工具不当 碱 液 或 积 水 排 放 在 地 面 上

维 修人员不清楚相关应急知识

人的因素

2、制定的预防措施

（1）装置内每一层楼都必须配置洗眼器、消防栓、灭火器，集中配置3%硼酸、绷带、纱布、酒精等应急物品，并定期检查维护，以保证完好可用；

（2）检修前排尽设备内物料，必要时用水进行清洗置换，如：片碱机，且由专人确认；

（3）对作业现场地面的杂物（如拆卸的管线、阀门、仪器、保温）进行清理，如不能清理的，要归类摆放，不影响检修作业和人员通行；

（4）日常作业加强对设备保温、隔热装置的维护，出现破损的及时修复；

（5）加强对原料和系统中氯酸盐的监控以及设备和管道的维护保养，以减小对设备和管线的腐蚀。如出现腐蚀，及时测厚、更换或维修；

（6）排放碱液或系统内的残液时必须通知排放口处人员撤离，对所排放液体进行收集或排至地沟，对于排至地面上的残液必须进行清理和擦拭处理；

（7）维修作业前必须办理相关的票证，（如：断电单、检修票、JSA等）以保证工艺、设施和人员满足检修的条件，作业和交底双方必须在票证上签字，以示负责；

（8）制定各类检修作业的标准，指导员工“怎么修、谁来修、修到什么标准”；日常工作中持续培训，（培训内容还包括：碱液物化性质和应急处理、防护用品使用、系统置换情况）并定期组织应急演练，提高其应急技能；

（9）作业过程中作业人员必须佩戴安全帽、护目镜，必要时穿戴乳胶手套，相关管理人员对作业现场加强监控，对作业结果进行验收，防止违章和野蛮作业的发生。

（二）应急操作过程中出现的机械伤害、灼烫和其他伤害。

1、风险成因分析图，详见图－3。

图－3

系统因素

地 面 湿 滑 设 备 管 道 腐 蚀、损 坏

机械伤害

灼烫

其他伤害

设备保 温、隔 热 缺 损 密 封 点 泄 露、喷 溅 ，防 护 圈 脱 落、损坏

作 业 现 场 凌 乱、杂 物 多 现场没有应急设施或应急设施损坏

应急操作中野蛮作业 防护用具使用不当

未及时通知现场人员 应急操作不熟悉导致误操作

碱 液 或 积 水 排 放 在 地 面 上 开关导淋不当，引起碱液、蒸汽反击

人的因素

2、制定的预防措施

（1）装置区域内每一层楼都必须配置洗眼器、消防栓、灭火器、应急灯，集中配置3%硼酸、绷带、纱布、酒精等应急物品，并定期检查维护，以保证完好可用；

（2）日常巡检中对巡检通道上的杂物及时进行清理，保证巡检通道畅通；

（3）在日常作业中，加强对设备保温、隔热、防护圈等安全装置的维护，出现破损的及时修复；

（4）加强对原料和系统中氯酸盐的监控以及设备和管道的维护保养，以减小对设备和管线的腐蚀。如出现腐蚀，请确认后更换或维修；

（5）排放碱液或系统内的残液时必须通知排放口处人员撤离，对所排放液体进行收集或排至地沟，对于排至地面上的残液必须进行清理和擦拭处理；

（6）制定装置停电应急处置预案，指导员工停电后的应急操作；日常工作中对操作人员进行培训，并定期组织应急演练，提高其应急技能；

（7）作业过程中作业人员必须佩戴安全帽、护目镜，必要时穿戴乳胶手套，相关管理人员对作业现场加强监控，防止违章和野蛮作业的发生。

六、结束语

通过这次的对瑞士博特熔盐法制碱工艺的风险评价，使我们对这套新装置的性能和隐患基本实现了量变的过程。因此，对于这套装置将要出现的风险，在这很清晰呈现在我们的面前，并用很有力的事实和数据指出了这套装置安全工作的重心，为这套工艺的安全生产提供了较为有力的保障。

作者简介：刘军（1981-） 男 宜化集团烧碱高级工程师 现任新疆宜化化工有限公司氯碱分厂副总工