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充分辨识釜内作业风险 有效预防中毒窒息事故

作者:程长进 来源:中国化学品安全协会 发布时间:2024/11/18

       釜式设备,是化工企业最普遍使用的设备,虽然用途不一,但所有釜式设备都存在入釜作业的可能,尤其是清釜、入釜检维修作业,在精细化工企业最为普遍。近两年,每年都至少发生3起釜内作业伤亡事故。从事故发生的环节来看,主要发生在清釜作业、釜内检维修、入釜捡物等环节;从事故类型来看,主要是中毒与窒息事故,也有闪爆事故。因此,企业须高度重视釜内作业的风险辨识。


一、 釜内作业引发的事故

       (一)清釜作业引发的中毒窒息事故

       事故一

       2023年6月12日,营口某材料有限公司酚醛树脂生产车间16号釜清釜作业过程中,1名作业人员中毒死亡。

       事故二

       2023年6月19日,焦作市某生物化工有限公司综合一车间操作工违反安全操作规程,手持高压水枪进入三号聚合釜进行清洗作业时发生窒息,班组长进釜施救,造成2人窒息死亡。

       (二)釜内检维修引发的中毒窒息事故

       事故三

       2022年10月18日,乌海市某科技有限公司在检修脱溶反应釜搅拌器作业时,因按原检修计划无法将搅拌器提出釜外,检修班长在未采取任何安全措施的情况下,违章进入反应釜内作业,吸入釜内二氯甲烷气体,经抢救无效死亡。

       事故四

       2021年4月21日,黑龙江某科技有限公司停车检修期间更换制气釜内损坏的搅拌桨,作业人员将拆卸后的制气釜上部釜盖吊起,敞口放置145分钟。由于釜内氧硫化碳与空气形成了气相分离,釜底聚集了高浓度的氧硫化碳与硫化氢混合气体。两名作业人员在制气釜内气态物料未进行退料,也未进行隔离和置换,未采取任何防护措施的情况下,进入制气釜底部作业,吸入有毒气体,造成中毒窒息。施救过程中因防护措施不当,造成4人死亡、9人中毒受伤。

       (三)入釜捡物引发的中毒窒息事故

       事故五

       2023年3月3日,宜春某精细化工有限公司103车间一操作工违反受限空间作业操作规程,在反应釜未清洗的情况下,未佩戴相关安全防护用品进入反应釜内捡掉入的一只手套,导致中毒窒息死亡。

       事故六

       2022年1月12日,贺兰县某生物科技有限公司1名工人在向溶解釜投物料时,因物料包装袋意外掉入溶解釜内,在未办理受限空间作业安全许可证的情况下,未佩戴个人防护用品、未经检测、无人监护冒险进入充满丙酮挥发气体的溶解釜内捞取掉落的物件,导致中毒窒息死亡。

       (四)釜内作业引发的闪爆事故

       事故七

       2018年5月3日,泰兴市某医药化工有限公司加氢车间1号氢化釜撤催化剂作业,作业人员违章作业,在氢化釜人孔打开的状态下,未充氮气保护,反而打开真空泵,导致大量空气吸入反应釜内,与乙醇蒸气形成爆炸性混合气体,同时催化剂雷尼镍遇空气自燃,引发闪爆,导致1人死亡。

二、 釜内作业存在的安全风险

       釜式设备可应用于化工生产过程中的各个操作单元,如混合釜、反应釜、酸(水)解釜、中和釜、萃取釜、蒸馏(蒸发)釜、干燥釜等。各个操作单元所涉及的物料、反应过程、处理过程等不一样,潜在的安全风险也就不一样。从以上事故案例来看,釜内作业存在以下风险。

       (一)易燃易爆物料引起闪爆着火的风险

       一是

       釜式设备所投入的原料自身具备易燃易爆特性,如液化烃、环氧乙烷、苯、甲醇以及氢气等甲、乙类物料。

       二是

       虽然所投入的原料自身不具易燃易爆的特性,但在反应或处理过程中产生易燃易爆的产品、副产物、中间体等。

       三是

       使用的溶剂、催化剂、助剂等“三剂”具有易燃易爆的风险,或“三剂”在反应、处理过程中,或遇空气后,导致了易燃易爆的风险。

       四是

       忌氧的物料、产品、副产物、中间体等,当釜内保护措施失效时,如打开釜盖,或从投料口、管线混入空气后,而与氧接触所引发的闪爆、着火风险。

       (二)有毒有害物料引起人员中毒窒息的风险

       有毒有害物料的产生与易燃易爆物料产生的途径相似,可能是原料固有的,也可能在反应或处理过程中产生,或是“三剂”所带来的,又或是物料遇空气后所产生的。釜式设备常涉及的有毒有害物料包括氯气、硫化氢、氟化氢、光气、氮气等。无论是作业人员进入或者探入釜内作业、观察,都极易造成中毒窒息事故的发生。

       (三)置换或保护用氮气引起人员窒息的风险

       规范要求,使用或生产具有易燃易爆危险的甲、乙类物质的间歇操作的工艺系统要采取氮气保护措施,在投料、放料等操作过程中,应采用氮气进行保护、吹扫等。而釜式设备在检维修交出前,也必须采用氮气吹扫、置换等,必要时要采用氮气保护。因此,进入间歇停用或检维修的釜式设备,氮气窒息的风险很大,也是近几年釜内作业事故频发的主要原因。

       (四)残留物或附着物引发闪爆或人员中毒的风险

       釜式设备在交出时如果有残留物,或者在反应、处理过程中有物料(原料、中间体、副产物)附着在设备内壁,这些残留物、附着物遇到空气有可能发生反应,产生易燃易爆、有毒有害的物质,而引发闪爆或人员中毒的风险。如事故四就是因为釜内残留氧硫化碳聚集在釜底,形成了高浓度的氧硫化碳与硫化氢混合气体而引发的中毒。

       (五)设备交出防护措施不到位带来的风险

       存在易燃易爆、有毒有害物质的釜式设备,在作业前或检维修前,要采取倒空、隔绝、清洗、置换等方式进行处理,尤其是要通过拆除与釜连接的管线或加盲板的措施,进行能量隔离。而在一些企业检查中,发现有些企业由于间歇生产的釜式设备清釜频繁,常常是仅采用关阀门代替加盲板,从而埋下了作业中物料泄漏的风险。

三、 防控釜内作业安全风险的建议措施

       (一)源头管控提升本质安全水平

       防控釜式设备作业风险的有效措施是,采用本质安全设计,使用非易燃易爆的溶剂或低毒的物料,提高釜式设备本体、安全设施、搅拌机械等完好性,有效减少入釜作业、清釜的频次。

       (二)非必要不入釜

       针对反应釜内部的清洗,从人工入釜清洗转向化学清洗、高压水清洗,采用釜外操作的措施。而高压水清洗技术已日益成熟,采用高压水射流,连续不断地作用在被清洗表面,从而使附着物脱落,最终实现清洗目的。

       (三)充分辨识釜内存在的风险

       对于必须入釜作业的情况,要充分组织生产、工艺、操作工等相关人员,辨识釜内可能存在的或潜在的易燃易爆、有毒有害物质,评估可能引发的闪爆、着火、人员中毒窒息的风险,明确入釜作业风险管控的相关措施,强化对作业人员的培训。

       (四)规范作业前风险防护措施

       在充分辨识存在的风险与评估的前提下,开展作业安全分析(JSA),采取倒空、隔绝、清洗、置换等方式进行处理,确保通过拆除与釜连接的管线或加盲板的措施进行有效的能量隔离,严禁采用关闭阀门的措施代替盲板进行隔离。由于很多企业各操作单元尾气放空管线汇总放空,隔离时一定要特别关注相连通的尾气管线隔离,防止易燃易爆、有毒有害气体从尾气管线倒灌至正在作业的釜式设备中引发事故。如2023年3月10日,马鞍山市某企业2人进入泥浆桶内检修作业时,因3只泥浆桶尾气管道相互联通,而进入作业时未在尾气管道上加装盲板进行隔离,硫化氢顺尾气管线窜入正在检修的泥浆桶内,导致5人中毒死亡。

       (五)正确认识入釜作业的范畴

       企业要充分认识入釜作业的风险,尤其是头部探入、肢体任一部位探入釜内,都属于受限空间作业的范畴,存在发生中毒窒息的风险。如2016年6月5日,潍坊某农化有限公司1名操作工爬到罐顶打开人孔盖察看罐内情况时,因缺氧晕倒,滑落入氨基酸原液中,吸入过量液体窒息,施救不当造成3人死亡。

       (六)严格按照受限空间作业进行管理

       企业要强化清釜、入釜作业、入釜检维修等釜内作业的受限空间管理,严格按照《危险化学品企业特殊作业安全规范》(GB 30871-2022)的相关要求,开展作业安全分析,规范设备交出手续,履行作业审批程序,采取有效措施,管控作业中的风险。对于风险较大的釜内作业,要强化通风,采取连续检测,气体浓度超限报警时,应立即停止作业、撤离人员。由于釜内空间狭窄,入釜作业人员应拴带救生绳,佩戴相应的个体防护装备,以防发生意外后施救人员必须入釜施救,而是通过救生绳将作业人员拉出釜外。