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炭黑生产线危险有害因素的识别

来源:碳黑工业 | 作者:德隆导电炭黑 | 发布时间: 2023-02-19 | 1572 次浏览 | 分享到:



炭黑是橡胶工业第二大原材料,据统计,橡胶用炭黑占炭黑总量的90%,其中轮胎用量占67%,汽车橡胶制品用量占10%。随着国内市场对汽车和轮胎需求的迅速增长,作为轮胎等橡胶制品重要填充补强材料的炭黑需求量也将迅速增长。目前我国以节能降耗为目标的炭黑新工艺、新设备开发取得显著进展,万吨级新工艺炭黑生产技术已普遍推广应用。

1 原辅材料

硬质炭黑原料油采用蒽油(或乙烯焦油):煤焦油=1:1配比的混合油,燃料采用天然气,辅助材料有K2CO3、木质素等。

2 工艺流程

某年产4万吨炭黑生产线采用850℃高温空气预热器、新工艺非夹套式五段反应炉、2000℃炭黑反应工艺。其技术来源除了采用我国自行开发的研究成果外,还兼容国内外先进的新工艺硬质炭黑生产技术。其生产工艺为:

原料油由汽车油槽卸入地下卸油池,脱水后,经捣油泵、静态混合器送入原料油罐。

天然气管输至炭黑反应炉喷燃器中,与预热到850℃的空气在反应炉燃烧段混合并完全燃烧。产生的2000℃高温燃烧气进入反应炉喉管段,与原料油预热到280℃的原料油混合,原料油迅速裂解生成炭黑。在反应炉后部,直接把水喷入高温炭黑烟气中,使反应终止。然后,经空气预热器、余热锅炉、原料油预热器,进入炭黑收集系统,收集到粉状炭黑贮罐中。

粉状炭黑搅拌后,进入湿法造粒。出来的湿炭黑粒子进行干燥、筛选、磁选后,送到产品贮罐,然后用包装机包装。包装好的炭黑包经整形、打印后再经袋子运输机和叉车输送入库。

3 危险、有害因素的识别

3.1 危险化学品的识别

原料煤焦油为中闪点液体,乙烯焦油、炭黑均具有可燃性,蒽为腐蚀品;天然气为易燃气体;炭黑尾气中含氢、一氧化碳、甲烷、硫化氢等为易燃气体。

3.2 生产过程中危险、有害因素

3.2.1 火灾、爆炸

煤焦油、乙烯焦油、葸油均易燃,蒽油与强氧化剂接触能发生强烈反应,并引起燃烧或爆炸;乙烯焦油燃烧时放出有毒的刺激性烟雾。泄油池中原料油若未及时泵入油罐,遇明火、高热可发生火灾;在卸油、泵送过程中容易造成跑冒滴漏,遇到明火即可发生火灾事故。贮存过程因操作不当,产生火花、静电,甚至雷电而引发火灾、爆炸。

天然气具有火灾、爆炸特性。燃气管道泄露可引发爆炸;预热器混进空气,易发生火灾爆炸事故。炭黑尾气含氢、一氧化碳、甲烷、硫化氢,是一种低热值可燃气体,存在火灾爆炸危险性;炭黑反应炉内的物料温度均超过其自燃点,若泄漏出会立即引起火灾、爆炸;炉管内壁结焦未及时清焦,会烧穿炉管,造成尾气外泄,引起炭黑反应炉爆炸;引风机突然停转,反应炉炉膛内很快变成正压,会从窥视孔或烧嘴等处向外喷火,严重时会引起炉膛爆炸;燃料气压力过低,可能造成烧嘴回火,烧坏烧嘴,甚至引起爆炸。

炭黑粉尘在空气中可缓慢地发热和自燃。若炭黑粉尘积累过多,未及时清理,可发生火灾事故。炭黑粉尘接触明火有爆炸性。炭黑产品储存库遇高热、明火,可能发生火灾。

3.2.2 容器爆炸

油泵、天然气管道、空气预热器等都属带压设备,压力容器、压力管道设计不合理或使用材质不当、超期服役、老化、蠕变、疲劳、安全附件失灵、超期运行等原因易引发容器爆炸。

3.2.3 中毒窒息

人吸入高浓度蒸汽或粉尘时,出现眼及呼吸道刺激、角膜混浊、头痛、恶心、呕吐、食欲减退、腰痛、尿频、尿蛋白等。重者可发生中毒性脑病和肝损害。焦油储运过程操作失误或管路系统泄漏,可引起中毒。低浓度长期接触会引起慢性中毒。清理泄油池时,若池内油蒸气未排除完全,易导致中毒窒息事故。

炭黑尾气的一氧化碳和硫化氢,具有一定毒性。炭黑尾气泄露、在受限空间内聚集,可能导致人员中毒窒息。

3.2.4 机械伤害

卸油泵、生产线上的风机、提升机、造粒机、输送机、包装机、整形、打印设备和各种泵类设备运动部位无防护设施,人员意外接触造成机械伤害。设备检修作业时,未切断电源,他人误起动设备造成机械伤害。

3.2.5 高处坠落、物体打击

工作人员在储罐顶、设备等较高位置正常巡查或设备检修时,易从高处坠落。检修工具从高处掉落,砸伤地面人员。安装在高处的阀门、零件等松动、脱落易发生物体打击事故。

3.2.6 灼烫

炭黑反应炉温度高达2000℃,空预器温度可达850℃,原料油、袋滤器的温度也在280℃以上,干燥器内温度较高,干燥后的炭黑粒子也具有较高的温度,生产线中高温设备、管道较多,如隔热措施不良,人体接触这些设备、管线或其中的物料(包括事故情况下的高温物料喷出、泄漏,检修过程中与高温物料的接触),可造成严重灼烫。温设备附近操作岗位存在高温危害。

3.2.7 车辆伤害

炭黑包经叉车输送入库,叉车故障、车辆管理混乱、现场指挥调度失误、场地道路交通标识不清、员无证驾驶等都易引发事故。

3.2.8 坍塌

炭黑包码垛储存,堆垛超高、遭碰撞坍塌可造成人员伤亡。

3.2.9 噪声

卸油泵、风机以、输送机、空气压缩机、提升机、造粒机及各种泵运行过程中产生噪声,如不加以控制将给操作人员带来伤害。

3.2.10 其他

炭黑包装过程会产生大量的烟尘,长期接触这些粉尘可造成尘矽肺等疾病。

4 结语

炭黑生产线主要危险部位是原料油罐、炭黑生产线。生产过程中存在的危险、有害因素有:火灾、爆炸、容器爆炸、中毒窒息、机械伤害、触电、灼烫、高处坠落、物体打击、噪声、粉尘和高温危害。火灾、爆炸、中毒窒息、粉尘危害应重点防范。