环氧乙烷的危险性分析及其安全措施

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1、环氧乙烷的危险性分析及其安全措施环保与安奎石油化工设计PetrochemicalDesign2008,25(2)62—64环氧乙烷的危险性分析及其安全措施高海英(天津辰鑫石化工程设计有限公司,天津300271)摘要:描述了环氧乙烷易燃易爆,有毒,易自聚等特点.针对这些危险因素,从设计角度阐述了安全措施,如采取低温储存,氮气密封,喷淋冷却,严格选材,管道安装的方式及操作注意事项等,从而达到减少环氧乙烷事故的发生.关键词:环氧乙烷;易燃易爆;有毒;自聚:安全措施环氧乙烷(EO)又称氧化乙烯,是一种最简单的环醚.环氧乙烷是石油化工中的重要产品,主要用途是用于水合制乙二醇,表

2、面活性剂,洗涤剂,增塑剂及树脂等;在医药方面,环氧乙烷还可用作灭菌剂.环氧乙烷化学性质非常活泼,接触碱金属,氢氧化物或高活性催化剂如铁,锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热,并会引起爆炸.环氧乙烷能与水以任意比例混溶,并能溶于常用有机溶剂和油脂,具有芳香醚的气味.环氧乙烷易燃易爆,易自聚,有毒,其参数见表1.表1环氧乙烷性能参数//1/蒸kPa/爆炸极限1℃℃(水=)气压℃……"(空气:)-.-"o.8945℃.9一..'z1环氧乙烷的易燃易爆从表1可以看出环氧乙烷闪点很低,闪点的概念是指可燃液体挥发出来的蒸汽与空气形成的混合物,遇火源能够发生闪燃的最低温度.

3、低闪点的液体比高闪点的液体更易燃烧.环氧乙烷的沸点只有10.4~C,在常温下为无色的气体.操作人员在日常操中更可能处于环氧乙烷气体环境,由于它对人的嗅觉有麻痹作用,长期处于低浓度环境的工作人员,不易觉察环氧乙烷浓度的升高.环氧乙烷的蒸气密度比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,污染周围环境.最近安徽省合肥一家药业公司的化学实验室突然发生环氧乙烷泄漏,泄漏物化为气体,在周围迅速弥漫,造成7人中毒,多名学生和居民产生不适反应.环氧乙烷没有爆炸上限,能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物.其爆炸威力非常大,有试验表明环氧乙烷的肿当量为2.7～5.0倍,即1环氧乙烷爆炸产生的冲

4、击波效应相当于2.7～5.0kgTNT爆炸的冲击波效应,其冲击波作用面积比同等质量的耵炸药大40%,冲击波持续时间也比TNT爆炸长得多.2环氧乙烷的自聚在较低温度时,环氧乙烷的的自聚速度缓慢,虽然不会发生爆炸,但形成的聚合物会堵塞管道,仪表,泄放设施等.达到一定温度,聚合速度很快,同时产生大量的热,引起爆炸性降解.所以应该严格控制环氧乙烷的温度,储存温度一般一5~C左右.除温度的因素,还有很多化学物质,如酸,氯化物,金属氧化物及一些有机物也能诱发环氧乙烷的自聚.铁锈是自聚的一个诱因,因此环氧乙烷容器及管道应避免选用容易生锈的碳钢材质.甚至连保温层也要用不锈钢薄钢板制作

5、.收稿日期:2007一l1一cr7.作者简介:高海英(1971一),女,天津人.1996年毕业于江苏石油化工学院高分子专业,工程师,一直从事工艺安装设计工作.联系电话:022—63804061—6312第25卷高海英.环氧乙烷的危险性分析及其安全措施?63?3环氧乙烷的毒性它是一种中枢神经抑制剂,刺激剂和原浆毒物.空气中的允许量为100~L/L,人体一旦吸人环氧乙烷能引起麻醉中毒.长期接触,哪怕是长期少量接触,都会造成神经衰弱综合征和植物神经功能紊乱.环氧乙烷易燃易爆而且有毒,那么我们如何做到安全储存使用呢?向周围扩散,遇有明火会引发爆炸,损害人体健康,所以此时最好要

6、有大量的水来稀释它.因此,环氧乙烷罐区附近应设置水池,出现事故马上用大量的水来稀释泄漏物.水池的大小应该根据环氧乙烷的最大储量来设计,通常为最大储量的24倍,因为4%(质量分数)的水溶液要相对安全得多.水池附近设有排水泵,当水位达到高位时,用泵将污水送至污水处理厂.4罐的安全设计由于铁锈能引起环氧乙烷的聚合,为了防止储罐罐体生锈,其材质应优先选用合格的不锈钢.另外,由于环氧乙烷的爆炸范围广,储罐中决不能掺人空气,应通人惰性氮气,通常用氮气做保护气.氮封压力必须大于环氧乙烷在最高环境温度刀调下的饱和蒸汽压.安全操作压力选择见图1.0,8O.70,60,5要0,40.30

7、.20.10/,4

8、安全操作范嗣/}7-rI/一r///l0203040506070温度/℃图1安全操作压力选择参考曲线为了维持储罐内压力恒定,不让负压和超压损坏储罐,设计时必须考虑压力调节系统和放空系统.通过压力调节阀控制罐内压力恒定,当罐内压力下降时,氮气通过氮气调节阀补气;当罐内压力超压时,则通过放空气体调节阀释放压力,放空气体排人放空气总管.当温度升高或其他异常原因引起进一步超压并达到放空压力时,罐顶安全阀打开,环氧乙烷的安全阀人口应有充氮接管,安全阀的排空管应连续充氮,安全阀要经常检查保持畅通.图2为压力调节系统和放空系统.5事故处理设施环