張宏才,許貴,程大軍,陳軍(新疆藍山屯河能源有限公司,新疆 昌吉 831800)
聚四亞甲基醚二醇(PTMEG),又名聚四氫呋喃、聚四甲撐醚二醇、四氫呋喃均聚醚等,其英文名稱為Polytetramethylene Ether Glycol,簡 稱PTMEG。其分子式為HO[CH2CH2CH2CH2O]n H 。新疆藍山屯河能源有限公司PTMEG裝置采用了美國英威達公司最新的離子交換樹脂去除鈉離子技術(shù),該工藝以BDO(1,4-丁二醇)為原料,BDO在反應器中以硫酸作為為催化劑脫水縮合生產(chǎn)四氫呋喃和水,粗四氫呋喃經(jīng)后續(xù)精制工段生成水含量小于300 ppm的精制四氫呋喃。單體四氫呋喃(THF)、醋酸酐在催化劑的存在下 ,經(jīng)陽離子開環(huán)聚合得到的均聚物聚四亞甲基醚二酸酯(PTMEA)。PTMEA和甲醇在甲醇鈉催化劑作用下發(fā)生醇解反應,PTMEA的醋酸鹽端基被甲醇的羥基取代,轉(zhuǎn)化為最終產(chǎn)品PTMEG。
PTMEG最大的用途是制取氨綸彈性纖維(Spandex)等PU彈性材料。用PTMEG制成的氨綸纖維具有橡膠絲的高伸長率和彈性。此外,它還具有優(yōu)異的水解穩(wěn)定性、透氣性、耐磨性及低溫力學性能,在紡織、管材、化工、合成革、醫(yī)療器械、汽車、造船、建筑以及軍工領(lǐng)域具有獨特而廣闊的應用情景[1]。
在化工企業(yè)進行生產(chǎn)過程中,會使用到多種化學原料,要根據(jù)不同的化學原料種類,制定相應的儲存和輸送條件。PTMEG裝置以1,4-丁二醇、氫氣、醋酸、醋酐為主要原料,生產(chǎn)中還存在硫酸、四氫呋喃、甲醇、甲醇鈉、乙酸甲酯、丙烯等物料。由于生產(chǎn)原料及中間產(chǎn)品多為易燃液體、氣體,具有易燃易爆性,且反應多為放熱反應,正確操作生產(chǎn)過程中使用的各種反應器、容器、機泵、冷換設(shè)備、管線閥門和配套電氣儀表設(shè)備,對安全生產(chǎn)至關(guān)重要。稍有失誤,就可能造成物料泄漏,引發(fā)火災[2]。
2017年P(guān)TMEG廠在勞氏安全管理團隊的指導下,PTMEG廠管理人員使用HAZID、HAZOP、JHA等風險評價方法,辨識出主要存在的危險因素有以下三點:
(1)物料泄露,PTMEG裝置生產(chǎn)原輔料有四氫呋喃、甲醇、氫氣、乙酸甲酯、丙烯等物料,以上物質(zhì)都存在一個共性特點,即物料泄漏后遇點火源極易發(fā)生燃爆事故。若在日常生產(chǎn)過程中管線、機泵密封點發(fā)生微小泄漏,裝置區(qū)點巡檢人員隱患排查不到位,漏點處理不及時,易造成漏點擴大,進而遇不明點火源引發(fā)生產(chǎn)安全事故。根據(jù)PTMEG廠安全管理經(jīng)驗,為有效管控現(xiàn)場漏點,及時發(fā)現(xiàn)和消除存在漏點,PTMEG廠管理人員必須建立漏點臺帳,并定期統(tǒng)計分析漏點位置、泄露介質(zhì)和漏點大小,依據(jù)分析結(jié)論PTMEG廠運行班組人員應對泄露頻率較高的漏點位置重點排查,同時將該漏點位置的管道、設(shè)備列入到預防性維護檢修計劃內(nèi),由管理人員在每年大修期間對管道、設(shè)備進行側(cè)壁厚。同時管理人員應從績效考核方面考慮,加大對班組員工發(fā)現(xiàn)、處理漏點的正激勵力度,提高人員發(fā)現(xiàn)漏點的積極性,將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài),防止危險源能量異常釋放,造成不必要的經(jīng)濟損失和人員傷害事故。
(2)人力配置要求方面,由于化工企業(yè)存在長周期滿負荷生產(chǎn)狀態(tài),裝置在滿負荷生產(chǎn)期間,外操人員對裝置動靜設(shè)備的有效巡檢尤為重要。如果運行班組人員配置不足或人員操作技能達不到崗位需求,就無法嚴格按照巡檢制度對所轄區(qū)域進行點巡檢。若無法及早發(fā)現(xiàn)動靜設(shè)備存在的異?,F(xiàn)象和安全隱患,未能將設(shè)備缺陷在萌芽狀態(tài)時消除,最終可能引發(fā)生產(chǎn)安全事故。
(3)點火源控制,上文提到PTMEG生產(chǎn)所需原輔料多為易燃易爆物料,根據(jù)GB50058-2014《爆炸危險環(huán)境電氣裝置設(shè)計規(guī)范》,PTMEG廠除PTMEG儲存罐區(qū)外,其余生產(chǎn)區(qū)域都為易燃易爆區(qū)域,且危險區(qū)域多以1區(qū)為主,因此PTMEG廠日常防火防爆隱患排查工作異常重要。根據(jù)燃燒爆炸“鐵三角”三要素(氧氣、點火源、可燃物),由于生產(chǎn)工藝需要,裝置區(qū)儲存使用的易燃易爆物料無法用其他物料進行替代,故可燃物要素無法消除。為阻止燃燒爆炸事故發(fā)生,必須加大對氧氣和點火源風險有效管控。因此為防止空氣進入系統(tǒng)形成爆炸性混合物,PTMEG廠各類塔器、儲罐、輸送管道均設(shè)置有高純氮氣進行保護。
PTMEG廠在防火防爆方面的安全管理經(jīng)驗有以下5點[3]:
①為生產(chǎn)人員配備銅合金防爆工具。
②裝置區(qū)嚴格按照GB-50493-2019《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設(shè)計標準》要求配備50臺固定式可燃氣體檢測儀。
③運行班組必須每班一次對裝置區(qū)水封井內(nèi)氣體含量檢測,并定期抽測井內(nèi)水封高度是否標準。
④物料輸送管道的靜電跨接線及防雷接地線的完好情況定期檢查。
⑤根據(jù)PTMEG裝置生產(chǎn)設(shè)備布局和工藝情況,PTMEG裝置在設(shè)計之初,從本質(zhì)安全角度考慮,使用科學合理的電氣設(shè)備,并根據(jù)可能出現(xiàn)操作的類型和等級情況有效控制電氣設(shè)備。通過對電氣設(shè)備和線路的調(diào)整,使電力運行遠離生產(chǎn)區(qū)域。
(4)檢維修管理,依據(jù)GB30871-2014(化學品生產(chǎn)單位特殊作業(yè)規(guī)范),PTMEG裝置在檢維修活動中均涉及到特殊作業(yè),由于化工生產(chǎn)企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)的特殊性,PTMEG廠特殊作業(yè)多為蒸汽管線漏點在線處理為主,因此PTMEG廠安全管理人員必須對動火作業(yè)嚴格管理,動火作業(yè)時監(jiān)護人逐一簽字確認各項動火防范措施的落實情況。受限空間管理,根據(jù)化工企業(yè)歷年來造成人員各類傷亡事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計,人員受限空間中毒、窒息引起的傷亡事故數(shù)量僅次于動火作業(yè),且PTMEG裝置生產(chǎn)工藝較長,涉及到塔、罐等容器較多,PTMEG廠管理人員運用HAZID風險辨識時,PTMEG廠受限空間風險等級為二級。根據(jù)PTMEG廠安全管理經(jīng)驗,安全管理人員必須對裝置區(qū)存在的受限空間進行編號和上鎖管理,以及在受限空間入口處張貼安全警示標志。
(1)生產(chǎn)班組隱患排查能力較弱,班組隱患缺少系統(tǒng)排查標準,班組對設(shè)備設(shè)施的隱患排查沒有依據(jù)執(zhí)行,排查人員過多依賴經(jīng)驗。2020年P(guān)TMEG廠班組隱患數(shù)量達到三千條,班組隱患基數(shù)較大,但班組高質(zhì)量隱患占比只有7.9%。后續(xù)PTMEG廠管理人員還需依據(jù)《危險化學品企業(yè)事故隱患排查治理導則》制定班組隱患排查標準,持續(xù)對班組人員宣貫培訓隱患排查標準,提升班組人員隱患排查能力,做到人人管安全,人人查隱患。
(2)前期PTMEG廠作業(yè)人員的不安全行為數(shù)量較高,針對較高的不安全行為數(shù)目,目前PTMEG廠安全管理人員從作業(yè)人員操作技能、PPE佩戴適宜性、工器具使用適宜性等五個方面建立PTMEG廠不安全行為記錄(記錄項目包括:不安全行為、作業(yè)存在風險、作業(yè)描述、對員工的糾正措施)。在行為觀察過程中,觀察者對被觀察者的行為進行觀察和糾正,并通過有效的交流、溝通,說服對方取得安全上的共識,從而提高作業(yè)人員的安全意識。同時在PTMEG廠,安全管理人員在每月底對觀察數(shù)據(jù)進行分析總結(jié)完成報告,對觀察糾正的不安全行為及交流溝通及時效果做如實記錄。
(3)根據(jù)LOPA SIL保護層分析,有效的企業(yè)應急救援體系是事故發(fā)生后的最后一層保障。大量的事故案列已經(jīng)證明,應急救援不力是導致安全生產(chǎn)事故后果嚴重的主要原因。如果車間管理人員在日常生產(chǎn)活動中不事先完善應急救援體不能嚴格執(zhí)行應急演練計劃督促班組開展應急演練,長期以往將會導致班組人員應急處置能力弱,事故發(fā)生后不能及時采取正確有效的應急處置措施,最終會造成事故擴大。綜上所述,由于人員變動頻繁,部分新入職人員對應急物資不能熟練使用,后續(xù),車間應重視班組成員對應急物資的使用,通過實操和理論培訓相結(jié)合的方式,進一步提高個人應急處置能力。
(4)人員對安全管理工作主觀能動性不足,后續(xù)還需積極開展合理化建議活動。充分利用員工的智慧,去發(fā)現(xiàn)裝置中存在的問題,實施必要的、符合設(shè)計規(guī)范的合理化建議。
綜上所述,對重點危險因素管理是PTMEG廠的核心部分,其根本目的是防止安全事故的發(fā)生,保證生產(chǎn)正常進行。通過對風險的辨識和分級發(fā)現(xiàn)物料泄漏、點火源控制、檢維修管理為PTMEG廠重點安全管理工作。只有嚴格落實以上危險因素管控措施,保證危險源保護層有效,才能預防各類安全事故的發(fā)生。