淺議三乙基鋁處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

王雪晴

（大慶石化工程有限公司，黑龍江 大慶 163714）

1 工藝流程簡(jiǎn)述

三乙基鋁鋼瓶通過叉車運(yùn)送到裝置界區(qū)（三乙基鋁處理系統(tǒng)），通過氮?dú)鈱⑷一X鋼瓶中的三乙基鋁壓送至三乙基鋁計(jì)量罐D(zhuǎn)101，三乙基鋁經(jīng)三乙基鋁過濾器F101 過濾后由三乙基鋁計(jì)量泵P101A/B 送到預(yù)接觸罐。三乙基鋁計(jì)量泵P101A/B 由反饋流量控制。在正常操作時(shí)，三乙基鋁計(jì)量泵的沖程由安裝在泵出口的質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這種控制系統(tǒng)與以固定比例去反應(yīng)器的催化劑進(jìn)料串級(jí)、亦可與去反應(yīng)器的丙烯流量串級(jí)。

2 主要危險(xiǎn)性分析

（1）三乙基鋁危險(xiǎn)性分析。危險(xiǎn)性類別：自燃液體，類別1；遇水放出易燃?xì)怏w的物質(zhì)和混合物，類別1；皮膚腐蝕/刺激，類別1；嚴(yán)重眼損傷/眼刺激，類別1。

三乙基鋁為無色透明液體，具有強(qiáng)烈的霉?fàn)€氣味；溶于苯。相對(duì)密度（水=1）：0.84，熔點(diǎn)：-52.5℃，沸點(diǎn)：194℃，閃點(diǎn)：<-52℃，引燃溫度：<-52℃。危險(xiǎn)特性：化學(xué)反應(yīng)活性很高，接觸空氣會(huì)冒煙自燃。對(duì)微量的氧及水分反應(yīng)極其靈敏，易引起燃燒爆炸。與酸、鹵素、醇、胺類接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)。遇水強(qiáng)烈分解，放出易燃的烷烴氣體。

三乙基鋁屬于自燃物質(zhì)，極度易燃，其火災(zāi)危險(xiǎn)類別為甲B?；瘜W(xué)反應(yīng)活性很高，接觸空氣會(huì)冒煙自燃。對(duì)微量的氧及水分反應(yīng)極其靈敏，易引起燃燒爆炸。與酸、鹵素、醇、胺類接觸發(fā)生劇烈反應(yīng)。遇水強(qiáng)烈分解，放出易燃的烷烴氣體。如果操作失誤，三乙基鋁與空氣接觸，可引發(fā)火災(zāi)。

三乙基鋁具有強(qiáng)烈的刺激性和腐蝕性，可致人體灼傷。主要損害呼吸道和眼結(jié)膜，高濃度吸入可引起肺水腫。吸入其煙霧可致煙霧熱。皮膚接觸可致灼傷，產(chǎn)生充血水腫和起水皰，疼痛劇烈。

（2）火災(zāi)、腐蝕。在運(yùn)行過程中，由于設(shè)計(jì)失誤、安裝缺陷、設(shè)備原因、管理原因以及人為失誤等造成管道、閥門、容器等損傷，或開關(guān)閥門失誤，設(shè)備、管道、閥門、法蘭未定期維護(hù)保養(yǎng)，因腐蝕、墊片破損等原因產(chǎn)生漏點(diǎn)，或卸車時(shí)接口連接不嚴(yán)，容器、包裝物損傷破裂，操作人員操作失誤或違章作業(yè)等，均可引起三乙基鋁的泄漏。從三乙基鋁的性質(zhì)上看，其具有易燃、腐蝕的特點(diǎn)；一旦遇到點(diǎn)火源極易發(fā)生燃燒，且火勢(shì)猛、傳播速度快，有導(dǎo)致嚴(yán)重傷亡的危險(xiǎn)；在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、裝卸和運(yùn)輸過程中，當(dāng)發(fā)生三乙基鋁鋼瓶、管道損壞破裂發(fā)生泄漏時(shí)，如濺到裸露的皮膚上，可致化學(xué)灼傷。

（3）噪聲、機(jī)械傷害。三乙基鋁計(jì)量泵、排油泵可能產(chǎn)生較高空氣動(dòng)力性噪聲、機(jī)械性噪聲。噪聲對(duì)人體的危害是多方面的，噪聲不但可以致人耳聾，還能引起心臟病、高血壓、神經(jīng)官能癥及消化系統(tǒng)等疾病。運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)泵有可能與人體發(fā)生接觸，可能發(fā)生輾絞、擠壓等對(duì)人身的機(jī)械傷害。

（4）觸電。電氣線路或電氣設(shè)備安裝不當(dāng)或保養(yǎng)不善等將引起電氣設(shè)備絕緣性能降低，有可能造成人身觸電事故。

（5）高處墜落、車輛傷害。三乙基鋁處理系統(tǒng)存在較高的立式設(shè)備、框架以及高層平臺(tái)，其相對(duì)于地面的標(biāo)高均較高，雖配套設(shè)置了爬梯和操作平臺(tái)，但在安全措施失效時(shí)存在高處墜落危險(xiǎn)。

三乙基鋁鋼瓶通過叉車運(yùn)入，在進(jìn)站、擺位、出站過程中，由于駕駛員違章作業(yè)、瞭望不夠、制動(dòng)失靈、道線上有閑雜人員、指揮人員指揮失誤都有可能發(fā)生車輛傷害。

3 采用的主要設(shè)施及措施

平面布置見附圖。主要設(shè)備見表1。

表1 設(shè)備一覽表

（1）防火、防腐蝕。出于安全方面的考慮，三乙基鋁鋼瓶為臥式鋼瓶，底部不設(shè)置管口，三乙基鋁鋼瓶采用氮?dú)鈮核偷姆绞竭M(jìn)行三乙基鋁輸送，氮?dú)馊肟诤腿一X出口均設(shè)在三乙基鋁鋼瓶頂部，以避免運(yùn)輸和換瓶過程中損壞管口或者連接管件。三乙基鋁進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)安全閥，輸送三乙基鋁的管線選用不銹鋼厚壁管線。運(yùn)輸時(shí)運(yùn)輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。裝運(yùn)三乙基鋁的車輛排氣管須有阻火裝置。運(yùn)輸過程中要確保三乙基鋁鋼瓶（單獨(dú)裝運(yùn)）不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。運(yùn)輸途中應(yīng)防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離火種、熱源。運(yùn)輸用車必須干燥，并有良好的防雨設(shè)施。車輛運(yùn)輸完畢應(yīng)進(jìn)行徹底清掃。

三乙基鋁進(jìn)料泵采用雙隔膜計(jì)量泵，隔膜間設(shè)計(jì)有壓力變送器實(shí)現(xiàn)檢測(cè)，隔膜破裂超壓報(bào)警。

三乙基鋁處理廠房布置在裝置邊緣，為帶防雨棚的半封閉廠房，采用鋼筋砼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，現(xiàn)澆鋼筋砼屋面板，由北向南分為4個(gè)區(qū)塊，各區(qū)之間用混凝土防火墻分開。

區(qū)塊1：布置三乙基鋁鋼瓶計(jì)量秤W100（三乙基鋁鋼瓶），北側(cè)敞開，便于三乙基鋁鋼瓶裝卸，其它三面為混凝土防火墻，西側(cè)設(shè)防火門，三乙基鋁鋼瓶計(jì)量秤W100 南側(cè)設(shè)有兩個(gè)防撞柱，防止換瓶時(shí)碰撞。區(qū)塊2：布置三乙基鋁計(jì)量罐D(zhuǎn)101、三乙基鋁過濾器F101，東西側(cè)為百葉窗，南北側(cè)為混凝土防火墻，兩設(shè)備間用混凝土防火墻分開。區(qū)塊3：布置三乙基鋁計(jì)量泵P101A/B，東西側(cè)為百葉窗，南北側(cè)為混凝土防火墻，兩設(shè)備間用混凝土防火墻分開；百葉窗低標(biāo)高EL3800mm，高出地面3000mm，便于通行和自然通風(fēng)。區(qū)塊4：布置三乙基鋁密封油罐D(zhuǎn)102、安全密封罐Z103、排油泵P102，北側(cè)為混凝土防火墻，其它三面為圍堰，防止可燃液體漫流。區(qū)塊1、區(qū)塊2、區(qū)塊3 內(nèi)介質(zhì)為三乙基鋁，地坪為中間高兩頭低，三乙基鋁一旦泄漏著火不會(huì)產(chǎn)生積聚。環(huán)繞底部不設(shè)構(gòu)筑層并填充礫石的明溝，并設(shè)沙桶和干粉滅火系統(tǒng)，以保證裝置的安全生產(chǎn)。

三乙基鋁處理系統(tǒng)設(shè)有事故自動(dòng)停車聯(lián)鎖系統(tǒng)，允許在緊急情況下進(jìn)行遠(yuǎn)程切斷隔離。三乙基鋁處理系統(tǒng)氣體排放線全部排入內(nèi)部充有礦物油的安全密封罐Z103，安全密封罐Z103 呼吸閥呼出氣體攜帶的三乙基鋁引至專用沙桶內(nèi)排放，避免自燃傷人。安全密封罐Z103 中的介質(zhì)定期排入廢油處理罐中進(jìn)行處理。

三乙基鋁系統(tǒng)檢修前需采用礦物油和氮?dú)鈱?duì)其進(jìn)行沖洗，含三乙基鋁的礦物油被收集到廢油處理罐。液體添加劑分批加入到廢油處理罐中，用于中和三乙基鋁以使其失活。中和后的廢油送出界區(qū)外焚燒。用于撲滅三乙基鋁火災(zāi)的D 類干粉滅火系統(tǒng)布置三乙基鋁處理廠房，共分四個(gè)防護(hù)區(qū)，干粉滅火系統(tǒng)具有自動(dòng)控制、手動(dòng)控制和現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng)三種控制方式。干粉滅火系統(tǒng)是由火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)后經(jīng)人工確認(rèn)，遙控啟動(dòng)；當(dāng)需要時(shí)可以通過現(xiàn)場(chǎng)就地啟動(dòng)。

在三乙基鋁處理廠房設(shè)置了手提式D 類干粉滅火器。三乙基鋁計(jì)量罐D(zhuǎn)101 附近設(shè)火災(zāi)探測(cè)器BSA01101A 和BSA01101B，當(dāng)火災(zāi)探測(cè)器BSA01101A 和BSA01101B 同時(shí)檢測(cè)到有火災(zāi)發(fā)生，關(guān)閉三乙基鋁鋼瓶至三乙基鋁計(jì)量罐D(zhuǎn)101 管線上的閥門HV01109A/B；關(guān)閉三乙基鋁計(jì)量罐D(zhuǎn)101 出口的閥門HV01102；關(guān)閉三乙基鋁計(jì)量泵P101A/B?；馂?zāi)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)探測(cè)器14個(gè)，火災(zāi)信號(hào)引入現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間火災(zāi)報(bào)警控制器，變配電所設(shè)置火災(zāi)報(bào)警顯示盤。防爆一體化攝像機(jī)1個(gè)，監(jiān)視信號(hào)引入現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間工業(yè)電視系統(tǒng)。

三乙基鋁系統(tǒng)檢修前需采用礦物油和氮?dú)鈱?duì)其進(jìn)行沖洗，含三乙基鋁的礦物油被收集到廢油處理罐。液體添加劑分批加入到廢油處理罐中，用于中和三乙基鋁以使其失活。中和后的廢油送出界區(qū)外焚燒。三乙基鋁處理系統(tǒng)設(shè)有1個(gè)洗眼器+安全噴淋，并加以明顯標(biāo)記，供事故時(shí)臨時(shí)急救用，洗眼器的服務(wù)半徑小于15m。帶洗眼聯(lián)動(dòng)裝置(開蓋便噴水），洗眼噴頭采用防飛濺POM噴頭，材質(zhì)：SS304。

（2）防噪聲、機(jī)械傷害。設(shè)計(jì)中優(yōu)先選用低噪聲機(jī)泵，設(shè)獨(dú)立基礎(chǔ)。機(jī)泵傳動(dòng)部位必須有可靠防護(hù)裝置；機(jī)泵開關(guān)布局必須合理，必須符合兩條標(biāo)準(zhǔn)：一是便于操作者緊急停車；二是避免誤開動(dòng)其他設(shè)備。

（3）觸電防護(hù)。正常不帶電而事故時(shí)可能帶電的電氣設(shè)備外露可導(dǎo)電部分，均按規(guī)定設(shè)置可靠接地裝置。

（4）防高處墜落、車輛傷害。嚴(yán)格按《固定式鋼梯及平臺(tái)安全要求》等相關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)便于操作、巡檢和維修作業(yè)的扶梯、平臺(tái)、圍欄等附屬設(shè)施。在高處作業(yè)過程中，操作人員必須嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，佩戴、使用安全帽、安全帶等防護(hù)用品；作業(yè)前要對(duì)護(hù)欄、鋼梯進(jìn)行安全檢查，確保安全設(shè)施齊全、牢固、可靠；禁止有高處作業(yè)禁忌癥者登高，大風(fēng)或濃霧等天氣采取有效防護(hù)措施，確保高處作業(yè)的安全。廠區(qū)的平面布置、廠內(nèi)道路的設(shè)計(jì)、交通標(biāo)志和安全標(biāo)志的設(shè)置、照明的質(zhì)量、車輛的裝卸和駕駛等方面均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，只要汽車司機(jī)、巡檢工人以等特種作業(yè)人員遵守操作規(guī)程和嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度和管理規(guī)定作業(yè)，可避免發(fā)生車輛傷害。

4 防護(hù)裝備的配備

參加消防的人員必須穿戴有鋁或石棉層的耐火、耐熱服和面罩，搶救或撤離時(shí)，必須佩戴空氣呼吸器。三乙基鋁鋼瓶裝卸及巡檢作業(yè)人員必須穿戴防酸堿服、防酸堿手套、防酸堿鞋、防酸堿口罩、防護(hù)眼鏡、耳塞等防護(hù)用具。

5 警示標(biāo)識(shí)

三乙基鋁處理廠房的緊急疏散通道、緊急疏散口設(shè)置醒目的標(biāo)志和指示箭頭，滿足人員緊急疏散的需要。設(shè)置易燃易爆等警示牌，設(shè)置“噪聲有害”“當(dāng)心腐蝕”警告標(biāo)識(shí)，設(shè)置穿防護(hù)服”“戴防護(hù)手套”“戴防護(hù)眼鏡”“戴護(hù)耳器”指令標(biāo)識(shí)。

6 管理措施

建議建設(shè)單位編制三乙基鋁處理系統(tǒng)管線設(shè)備沖洗維護(hù)細(xì)則，以保證檢修或切出設(shè)備無死角清洗。建設(shè)單位應(yīng)建立應(yīng)急救援組織機(jī)構(gòu)、組建專業(yè)應(yīng)急隊(duì)伍，制定《突發(fā)事件總體應(yīng)急預(yù)案》等應(yīng)急救援預(yù)案，并配套制定《高溫中暑傷亡事故現(xiàn)場(chǎng)處置方案》《密閉空間中毒窒息傷亡事故現(xiàn)場(chǎng)處置方案》《三乙基鋁中毒傷亡事故現(xiàn)場(chǎng)處置方案》《酸堿灼傷事故現(xiàn)場(chǎng)處置方案》等現(xiàn)場(chǎng)處置方案，并進(jìn)行定期演練。